NO894840L

NO894840L - Tilsetningsmiddel for broennbehandlingsfluider.

Info

Publication number: NO894840L
Application number: NO89894840A
Authority: NO
Inventors: Bharat Patel
Original assignee: Phillips Petroleum Co
Priority date: 1988-12-05
Filing date: 1989-12-04
Publication date: 1990-06-06
Also published as: US5032296A; OA09548A; BR8906199A; EP0372469A2; CN1043332A; NO894840D0; CA2001029A1; JPH02258888A

Description

Oppfinnelsen angår generelt brønnbehandlingsfluider og tilsetningsmidler for disse og nærmere bestemt tilsetningsmidler for å redusere vanntapet og forbedre andre egenskaper av borefluider, stimuleringsfluider, sementoppslemminger og lignende.

En rekke forskjellige vandige behandlingsfluider anvendes i boring, komplettering, stimulering og overhaling av olje- og gassbrenner. Eksempler på slike fluider er vandige borefluider som generelt inneholder leirer og leiraktige materialer, såsom bentonitt, vandige kompletterings- og stimuleringsfluider som inneholder hydratiserbare geleringsmidler såsom galakto-mannangummier, cellulosederivater og forskjellige polymerer, og vandige kompletteringsfluider som inneholder sement, dvs. sementoppslemminger. Ved bruk av alle slike fluider, spesielt i de krevende underjordiske miljøer med høy temperatur som fluidene utsettes for i dype brønner, støter man på problemer som omfatter tapet av vann fra fluidene til omgivende formasjoner og/eller uønskede økninger eller reduksjoner i viskositeten og andre reologiske egenskaper av fluidene.

Ved boring av brønnhull består de vandige borefluider normalt av vann, forskjellige typer findelte leirer og vektmaterialer (weighting materials), alle suspendert i vannet. Borefluidet tjener til å fjerne borekaks (cuttings) fra brønnhullet etter hvert som det bores, til å hindre for store mengder vann fra å strømme fra brønnhullet inn i omgivende formasjoner ved avsetning av betydelig mengde vannugjennomtrengelig filterkake på veggene i brønnhullet til å holde borekaks og faststoffer i suspensjon og til å utøve tilstrekkelig trykk i brønnhullet til å hindre at fluider under trykk som inneholdes i gjennomborede underjordiske formasjoner trenger inn i brønnhullet.

Når man støter på visse underjordiske formasjoner, såsom gips, kan viskositeten av borefluidet bli for høy pga. flokkulering av leirepartiklene deri. I dypere brønner kan høytemperatur-miljøet som borefluidet støter på bevirke at for stort vanntap og øket viskositet inntreffer. Når viskositeten av borefluidet når et for høyt nivå uansett av hvilken grunn, øker de pumpetrykk som er nødvendige for sirkulering av borefluidet sterkt og sirkulasjonen kan gå langsommere eller stoppe opp. Den samme eller lignende typer problemer kan man støte på ved bruken av vandige stimuleringsfluider, vandige sementoppslemminger og andre brønnbehandlingsfluider når man har med underjordiske formasjoner med høy temperatur å gjøre.

For å regulere vanntapet og hindre forandringer i viskositeten og andre reologiske egenskaper av vandige brønnbehandlings-fluider, er derfor en rekke forskjellige tilsetningsmidler blitt innlemmet i disse. Tilsetningsmidler for å redusere vanntap har innbefattet forskjellige naturlige og syntetiske polymerer som tjener som kolloidale midler. Flytegrensen, gelstyrken og i sin tur den tilsynelatende viskositet av brønnbehandlingsfluider har derfor vanligvis blitt regulert ved innlemmelse av organiske tilsetningsmidler som tjener som dispergeringsmidler i brønnbehandlingsfluidet såsom komplekse fosfater, alkalier lignitter, tanniner, lignosulfonater, asfalter etc.

Lignitter og lignittderivater er spesielt effektive når det gjelder å regulere viskositeten og andre reologiske egenskaper av brønnbehandlingsfluider som er utsatt for høye temperaturer. Plantetanniner såsom quebracho og sulfometylert quebracho er effektive dispergeringsmidler i forurensede borefluider og andre brønnbehandlingsfluider ved høye temperaturer. Andre dispergeringsmidler som tidligere er blitt anvendt innbefatter sulfonerte asfalter, lignosulfonater og lignende organiske materialer.

Skjønt der som tidligere nevnt er blitt utviklet og anvendt mange tilsetningsmidler tidligere for å redusere vanntap og forbedre de reologiske egenskaper av brønnbehandlingsfluider, har slike tilsetningsmidler generelt vært kostbare og/eller har hatt høy giftighet, slik at bruken av disse omfatter avhen-dingsproblemer i mange områder. Følgelig er der et vedvarende behov for mer effektive og økonomiske tilsetningsmidler med lav

giftighet.

Et tilsetningsmiddel for reduksjon av vanntapet og forbedring av andre egenskaper av vandige brønnbehandlingsfluider, såsom borefluider, stimuleringsfluider og sementoppslemminger i underjordiske miljøer med høy temperatur, er skaffet. Tilsetningsmiddelet består stort sett av en blanding av en vann-oppløselig polymer og en organisk forbindelse, idet den vannoppløselige polymer består av N-vinyllaktam-monomerer eller vinylholdige sulfonatmonomerer eller begge deler. Den organiske forbindelse velges fra gruppen bestående av lignitter, tanniner, asfalter innbefattet gilsonitt, derivater derav og blandinger av slike forbindelser. I en særlig foretrukket utførelsesform er den vannoppløselige polymer en kopolymer av N-vinylpyrrolidon og natriumsaltet av 2-akrylamido-2-metylpro-pansulfonsyre og den organiske forbindelse er en lignitt, f.eks. leonarditt.

Et spesielt virksomt tørt, fast tilsetningsmiddel ifølge oppfinnelsen fremstilles ved at en vann-og-olje-emulsjon inneholdende polymeren blandes med den organiske forbindelse fulgt av fjerning av oljen og vannet fra den resulterende blanding.

Brønnbehandlingsfluider ifølge oppfinnelsen består av vann, en fluidfortykkende komponent såsom en eller flere uorganiske leirer, et geleringsmiddel eller sement og det ovenfor beskrevne tilsetningsmiddel for redusering av vanntapet og forbedring av andre egenskaper av brønnbehandlingsfluidet i underjordiske miljøer med høy temperatur.

Det er derfor en generell hensikt med den foreliggende oppfinnelse å skaffe forbedrede brønnbehandlingsfluider og tilsetningsmidler for disse.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å skaffe et tilsetningsmiddel til reduksjon av vanntapet og forbedring av andre egenskaper av brønnbehandlingsfluider som er utsatt for underjordiske miljøer med høy temperatur.

Nok en hensikt med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe et tilsetningsmiddel av den type som er beskrevet som er forholdsvis billig, og som har en forholdsvis lav giftighet slik at bruken og avhendingen av brønnbehandlingsfluidene som innbefatter tilsetningsmiddelet ikke hindres.

Andre og ytterligere hensikter, trekk og fordeler ved brønn-behandlings fluidene og tilsetningsmidlene ifølge oppfinnelsen vil klart fremgå for fagfolk ved lesning av beskrivelsen av foretrukne utførelsesformer som følger.

Beskrivelse av foretrukne utførelsesformer

Tilsetningsmiddelet ifølge oppfinnelsen for bruk i vandige brønnbehandlingsfluider består av en blanding av vannoppløselig polymer og en organisk forbindelse. Den vannoppløselige polymer består av N-vinyllaktam-monomerer eller vinylholdige sulfonatmonomerer eller begge deler. N-vinyllaktam-monomerene kan representeres ved formelen: hvor R]_ og R2er valgt for seg fra hydrogen, en metylgruppe eller en etylgruppe og n er et helt tall fra 1 til 3. Disse monomerer er generelt vannoppløselige eller vanndispergerbare. En mer foretrukket klasse monomerer er de som har formelen:

hvor R3er hydrogen eller metyl- eller etylgrupper. Den mest foretrukne N-vinyllaktam-monomer for bruk i henhold til den foreliggende oppfinnelse er N-vinyl-2-pyrrolidon, dvs. en monomer hvor R3i den ovenfor angitte formel er hydrogen.

De vinylholdige sulfonatmonomerer kan representeres ved formelen: hvor R4er hydrogen, eller metyl- eller etylgrupper, fortrinnsvis hydrogen eller metylgrupper, og videre forutsatt at minst én av R4~gruppene på terminalkarbonet av vinylgruppen er hydrogen, M er hydrogen, natrium, kalium, litium, kalsium eller magnesium, y er et helt tall lik valensen av M, og X er

hvor Z er et helt tall fra 1 til og med 5, fortrinnsvis 1 til og med 3, og R5er hydrogen eller alkylgrupper inneholdende fra 1 til og med 3 karbonatomer.

Eksempler på slike monomerer er natriumsaltet av vinylsulfon-syre, natriumsaltet av 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre, natriumsaltet av styrensulfonsyre, natriumsaltet av vinyl-toluensulfonsyre og natriumsaltet av p-vinylbenzylsulfonsyre. Det mest foretrukne vinylholdige sulfonat til bruk i henhold til oppfinnelsen har natriumsaltet av 2-akrylamido-2-metyl-propansulfonsyre.

De ovenfor beskrevne monomerer er tilgjengelige i handelen og fremstilles slik det er kjent i faget.

Polymerer som består av den ene eller den annen av monomerene som er beskrevet ovenfor eller kopolymerer som består av begge monomerene kan fremstilles ved anvendelse av olje-i-vann emulsjonspolymerisasjonsteknikker som også er kjent i faget. En foretrukket fremgangsmåte til fremstilling av polymerene er den omvendte (inverse) emulsjonspolymerisasjonsmetode, f.eks. den vann-i-olje-emulsjonsmetode som er beskrevet i US-PS 4 7 64 574.

Den organiske forbindelse som anvendes kan velges fra lignitter, tanniner, asfalter og andre lignende materialer, derivater av materialene og blandinger av slike organiske forbindelser. Skjønt en hvilken som helst egnet lignitt eller lignitt-bipro-dukt kan anvendes, foretrekkes lignittmaterialer som har høyt innhold av humussyrer og således er oppløselige i basiske vandige oppløsninger. Videre kan lignitter som er sulfonert eller sulfoalkylert benyttes ved anvendelse av fremgangsmåter som er kjent i faget for å forbedre deres oppløselighet. Leonarditt, en myk, jordaktig kullignende substans som utvinnes industrielt i USA, er spesielt egnet. Leonarditt er kjenneteg-net ved sitt høye innhold av oksygen og humussyrer og høy alkalisk oppløselighet. Vanlig lignitt kan omdannes til et materiale med lignende egenskaper som leonarditt ved oksida-sjon. Av de forskjellige organiske forbindelser som kan anvendes i henhold til den foreliggende oppfinnelse foretrekkes lignittmaterialer av den type som er beskrevet ovenfor.

Tanniner som kan anvendes innbefatter både de vegetabilske gallotanniner og de vegetabilske flavotanniner. Eksempler på gallotanniner innbefatter garvesyre, tetannin, eketannin og kastanjetannin. Eksempler på flavotanniner omfatter quebracho, akasie (wattle), mangrove, gran, hemlockgran, etc. Tanniner kan også være sulfonert eller sulfoalkylert ved fremgangsmåter som er kjent for fagfolk.

Asfaltmaterialer såsom gilsonitt og deres derivater kan også anvendes.

Vann-og-olje-emulsjonen, dvs. olje-i-vann- eller vann-i-olje-emulsjonen, avhengig av den polymerisasjonsmetode som anvendes, som inneholder polymeren eller kopolymeren som er beskrevet ovenfor, kan behandles for å fjerne vannet og oljen. Den resulterende faste vannoppløselige polymer kan blandes direkte med den faste organiske forbindelse som anvendes for å gi et fast tilsetningsmiddel ifølge oppfinnelsen. Dersom et flytende tilsetningsmiddel ønskes, kan den faste organiske forbindelse som anvendes blandes med vann-og-olje-emulsjonen som inneholder polymeren og fjerningen av vannet og oljen kan sløyfes. Helst blir et fast tilsetningsmiddel ifølge oppfinnelsen først fremstilt ved blanding av den faste organiske forbindelse som anvendes sammen med vann-og-oljeemulsjonen inneholdende polymeren, fulgt av fjerning av vannet og oljen fra blandingen. Den resulterende tørre faste blanding er et spesielt virksomt tilsetningsmiddel ifølge oppfinnelsen.

Et foretrukket tilsetningsmiddel ifølge oppfinnelsen er en vannoppløselig kopolymer av N-vinylpyrrolidon og natriumsaltet av 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre blandet med en organisk forbindelse bestående av en lignitt eller lignittbiprodukt. Tilsetningsmiddelet blir fortrinnsvis dannet ved blanding av en vann-og-olje-emulsjon inneholdende polymeren med den lignit-tiske organiske forbindelse fulgt av fjerning av vannet og oljen ved anvendelse av vanlig inndamping eller andre teknik-ker. Det resulterende tørre faste tilsetningsmiddel er spesielt egnet og virksomt for bruk i anvendelser som omfatter høytemperatur-milj øer.

Den vannoppløselige polymer og organiske forbindelse foreligger fortrinnsvis i tilsetningsmiddelblandingen med et vektforhold i området fra 30:70 til 95:5. Når tilsetningsmiddelet er en væske som et resultat av å innlemme vann-og-olje-emulsjonen, foreligger emulsjonen og polymeren som inneholdes deri i blandingen fortrinnsvis i et vektforhold i området fra 25:75 til 90:10. Videre, i et slikt flytende tilsetningsmiddel, er emulsjonen (med polymer) og den organiske forbindelse som anvendes fortrinnsvis tilstede i tilsetningsmiddelet i et vektforhold i området fra 50:50 til 95:5.

Det mest foretrukne tilsetningsmiddel ifølge oppfinnelsen består av en kopolymer av N-vinylpyrrolidon og natriumsaltet av 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre i et vektforhold på ca. 10:90, blandet med et organisk dispergeringsmiddel bestående av leonarditt, idet blandingen fremstilles ved blanding av en vann-og-olje-emulsjon inneholdende kopolymeren med leonarditten fulgt av fjerning av oljen og vannet fra blandingen. Den tørre faste blanding inneholder fortrinnsvis kopolymerer og leonarditt i et vektforhold på ca. 40:50.

Et brønnbehandlingsfluid ifølge oppfinnelsen består av vann, minst én fluidfortykningskomponent og et tilsetningsmiddel ifølge oppfinnelsen for å redusere vanntapet og forbedre andre egenskaper av brønnbehandlingsfluidet i underjordiske miljøer med høy temperatur. Vannet som anvendes for dannelse av brønnbehandlingsfluidet kan være ferskvann eller saltvann, innbefattet oljefeltsaltlaker og sjøvann. Fluidfortykningskom-ponenten kan være en hvilken som helst av forskjellige komponenter som anvendes i borefluider, kompletteringsfluider, stimuleringsfluider og lignende. Generelt innbefatter slike komponenter uorganiske leirer og leiraktige materialer som anvendes i borefluider, geleringsmidler såsom galaktomannangum-mier, cellulosederivater og syntetiske polymerer og sementer. Foruten de ovenfor angitte materialer kan brønnbehandlingsflui-dene innbefatte en rekke forskjellige andre komponenter og tilsetningsmidler som det er vanlig å anvende for oppnåelse av de ønskede resultater.

Det ovenfor beskrevne tilsetningsmiddel ifølge oppfinnelsen innlemmes i brønnbehandlingsfluidet i en mengde i området 0,05-6 vektprosent regnet på fluidet. Som nevnt fungerer tilsetningsmiddelet slik at det reduserer vanntapet og forbedrer andre reologiske egenskaper av brønnbehandlingsflui-det. For eksempel fungerer tilsetningsmiddelet slik at det reduserer den tilsynelatende viskositet av et brønnbehandlings-fluid, f.eks. et borefluid, ved redusering av den plastiske viskositet, flytegrensen og hastigheten og graden av gelering av fluidet. Plastisk viskositet er en egenskap som er relatert til konsentrasjonen av faststoffer i fluidet, mens flytegrensen er en egenskap som er relatert til kreftene mellom partiklene. Gelstyrke er en egenskap som angir tikostropisitet av fluidet ved hvile.

For ytterligere å illustrere brønnbehandlingsfluidene og tilsetningsmidlene ifølge oppfinnelsen er de følgende eksempler gitt.

Eksempel 1

Tilsetningsmidler ifølge oppfinnelsen ble fremstilt ved blanding av forskjellige organiske forbindelser, forskjellige mengder av en kopolymer av N-vinylpyrrolidon og natriumsaltet av 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre. Kopolymeren ble produsert i en omvendt vann-i-olje-emulsjon i henhold til den polymerisasjonsprosess som er beskrevet i det tidligere nevnte US-PS 4 7 64 574. Emulsjonen inneholdende kopolymeren bestod av ca. 110 vektdeler vann pr. 100 vektdeler kopolymer og 80-100 vektdeler hydrokarbon pr. 100 vektdeler kopolymer. Det hydrokarbon som ble anvendt selges under varemerket "SOLTROL 145" av Phillips Petroleum Company. Kopolymeren hadde et vektforhold mellom N-vinylpyrrolidon og natriumsaltet av 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre på 10:90.

De organiske forbindelser som ble anvendt, dvs. lignitt, kaustisert lignitt, sulfornetylert quebracho og sulfonert asfalt, ble hver blandet i tørr tilstand med porsjoner av den flytende emulsjon inneholdende polymer i de mengder som er gitt i tabell I ved bruk av et elektrisk blandeapparat. Ytterligere mengder av "SOLTROL 145"-hydrokarbon ble tilsatt når det var nødvendig under tilsetningen av tørt materiale for å opprettholde blandingene i rørbar tilstand. Etter blanding i minst 5 min ble vannet og oljen som var inneholdt i blandingene fjernet ved tørking ved en temperatur på ca. 135°C. Etter tørking ble de resulterende faststoffer delt i partikler ved maling. Dessuten ble tilsetningsmidler bestående av en flytende polymeremulsjon og lignitt, tørket polymer og lignitt dannet ved tørking av polymeremulsjonen ved en temperatur på 135°C og deretter blanding av denne med lignitt, tørket polymeremulsjon alene (trøket ved 135°C) og flytende polymeremulsjon alene, fremstilt. Tilsetningsmidlene og mengden av komponenter som ble anvendt (med unntagelse av den tørkede polymeremulsjon alene og den flytende polymermemulsjon alene) er angitt i tabell I.

Eksempel 2

En rekke av de tilsetningsmidler som er angitt i tabell I ble kombinert med porsjoner av ferskvannsslam i de mengder som er angitt i tabell II, omrørt i 20 min i et elektrisk blandeapparat og deretter varmvalset i 16 timer ved 79,4°C. Etter avkjøling til værelsetemperatur ble de resulterende forsøks-prøver omrørt i 2 min og deretter testet for å bestemme reologiske egenskaper, vanntapet ved værelsetemperatur og pH-verdien. Det ferskvannsslam som ble anvendt bestod av avionisert vann inneholdende materiale svarende til 28,5 g/l bentonittleire og 57 g/l faststoffer som bestod hovedsakelig av Ca-montmorillonitt og aluminiumsilikat markedsført under handelsnavnet "REV-DUST" av The Milwhite Co., Huston, Texas for å simulere suspenderte borefaststoffer.

De reologiske forsøk ble utført ved bruk av et FANN VG-meter, modell 35, for å bestemme plastisk viskositet, flytegrense og gelstyrke. Slike forsøk og et vanntapforsøk ved værelsetemperatur ble utført i henhold til API RP 13B. Den tilsynelatende viskositet ble bestemt ved 600 omdreininger pr. min med FANN Model 35 VG-meteret under antagelse av newtonsk strømning. pH-verdiene av disse slamprøver ble også bestemt. Resultatene av disse forsøk er gitt i tabell III.

Som vist ved tabellene II og III ovenfor reduserer tilsetningsmidlene ifølge oppfinnelsen vanntapet mer enn den tørre polymer alene.

Eksempel 3

En rekke av de tilsetningsmidler som er angitt i tabell I ble kombinert med ferskvannsslammet som beskrevet i eksempel 2 ovenfor, med den unntagelse at pH-verdien av ferskvannsslammet ble justert på 9,5 ved kombinasjon av natriumhydroksidoppløs-ning (1 ml inneholder 0,5 g NaOH) med dette. Dessuten ble slamprøver fremstilt inneholdende tørr polymer alene og polymeremulsjon alene. Mengdene av bestanddeler i de forskjellige slamprøver er gitt i tabell IV.

Slamprøvene vist i tabell IV ble utprøvet for reologiske egenskaper, vanntap og pH-verdi etter å være blitt varmvalset i 16 timer ved 79,4°C på samme måte som beskrevet i eksempel 2 ovenfor. Resultatene av disse forsøk er gitt i tabell V.

På grunn av alkaliniteten av den basis-slam som ble anvendt ble lignitten oppløst, og tilsetningsmidlene ifølge oppfinnelsen var generelt mer effektive mht. å redusere vanntap enn tørr polymer alene og polymeremulsjonen alene.

Eksempel 4

Prøver av syntetisk-sjøvann-slam ble fremstilt ved blanding av 290 ml ferskvann med 10 g bentonittleire, 12,5 g havsalt, 20 g REV-DUST og 200 g baritt (bariumsulfat). Tilsetningsmidler bestående av polymeremulsjon alene og et tilsetningsmiddel ifølge oppfinnelsen (tilsetningsmiddel nr. 2 i henhold til tabell I) ble kombinert med syntetisk-sjøvann-slamprøvene. pH-verdien av disse slamprøver ble justert med natriumhydroksid til ca. 9,1.

Prøvene omfattende tilsetningsmiddelet ble testet for reologiske egenskaper like etter deres fremstilling og deretter igjen etter eldning i 16 timer ved 204,4°C. Resultatene av disse forsøk er gitt i tabell VI.

Fra tabell VI kan det ses at tilsetningsmiddelet i henhold til oppfinnelsen (tilsetningsmiddel nr. 2 - tabell I) ga resultater som er sammenlignbare med polymeremulsjonen alene i de opprinnelige reologiske forsøk. Etter eldning ved 16 timer ved 204,4°C var tilsetningsmiddelet ifølge oppfinnelsen det mest effektive mht. å redusere vanntap og opprettholde reologiske egenskaper.

Eksempel 5

Prøver av mettet natriumklorid-vannslam ble fremstilt ved kombinasjon av 240 ml ferskvann, 6 g bentonitt, 85 g natriumklorid, 20 g REV-DUST, 200 g baritt (bariumsulfat) og 2,5 ml natriumhydroksid (1 ml inneholder 0,5 g NaOH). Polymeremulsjonen alene og tilsetningsmidler ifølge oppfinnelsen (tilsetningsmiddel nr. 2 og tilsetningsmiddel nr. 9 - tabell I) ble kombinert med separate porsjoner av slammet. De resulterende prøver av slam og tilsetningsstoff ble opprinnelig testet for vanntap og reologiske egenskaper og deretter testet igjen etter å være blitt varmvalset i 2 timer ved 148,9°C og deretter eldnet i 15 timer ved 204,4°C. Resultatene av disse forsøk er gitt i tabell VII.

Som vist i tabell VII var tilsetningsmidlene ifølge oppfinnelsen generelt mer effektive mht. å redusere vanntap og opprettholde reologiske egenskaper enn polymeremulsjonen alene.

Eksempel 6

Prøver av hard-saltlake-slam ble fremstilt ved kombinasjon av 325 ml hard saltlake, 6 g attapulgitt, 20 g bentonitt og 50 g baritt (bariumsulfat). Tilsetningsmidler bestående av polymeremulsjon og et tilsetningsmiddel ifølge oppfinnelsen (tilsetningsmiddel nr. 2 - tabell I) ble kombinert med hard-saltlake-

slamprøvene.

De resulterende prøver av slam og tilsetningsmidler ble testet for opprinnelig vanntap og reologiske egenskaper samt vanntap og reologiske egenskaper etter 16 timers eldning ved 148,9°C. Resultatene av disse forsøk er angitt i tabell VIII.

Fra tabell VIII kan det ses at tilsetningsstoffene ifølge oppfinnelsen er virksomme i slam av harde saltlaker. Det er også åpenbart fra resultatene med prøvene 1, 3 og 5 at tilsetningen av kaustisert lignitt har en god virkning på slamegenskapene. Viskositeter, flytegrense og gelstyrke ble øket og vanntapet ble redusert. Vanligvis blir flytegrense og

gelstyrke redusert ved den oppløseliggjorte lignitt.

Eksempel 7

Polymeremulsjon alene i en mengde ekvivalent med 28,5 g/l ble kombinert med et generisk slam som bestod av 42,8 g/l prehydra-tisert bentonitt, 142,5 g/l REV-DUST, 4,3 g/l NaOH, 11,4 g/l Q-Broxin (et boreslamtilsetningsmiddel), 14,3 g/l lignitt og 285 g/l baritt i syntetisk sjøvann. Den resulterende prøve av boreslam og tilsetningsmiddel ble testet i henhold til the Drilling Fluids Toxicity Test of the United States Environmental Protection Agency, Industrial Technology Division of the Office of Water, Washington, D.C. (40 CF.R. Part 435, 26. august 1985). Forsøket krever en dødelig konsentrasjon i 50% av tilfellene (LC 50) på mer enn 30 000 ppm i mange områder. LC 50 av den ovenfor beskrevne prøve av slam og tilsetningsmiddel var bare 13 700 ppm.

Et tilsetningsmiddel ifølge oppfinnelsen (tilsetningsmiddel

nr. 2 - tabell I) ble kombinert med en annen prøve av det generiske slam som er beskrevet ovenfor i en mengde ekvivalent med 28,5 g/l. LC 50 av denne prøve av slam og tilsetningsmiddel var 649 140 ppm. Således er tilsetningsmiddelet ifølge oppfinnelsen langt mindre giftig og kan anvendes i mange flere områder hvor polymeremulsjonen alene ikke kan anvendes.

Den foreliggende oppfinnelse er således godt egnet til utførelse av de hensikter og oppnåelse av de resultater og fordeler som er angitt, såvel som de som er iboende i oppfinnelsen. Skjønt en rekke forandringer i mengdene og bestand-delene og andre lignende variabler kan utføres av fagfolk, ligger slike forandringer innenfor oppfinnelsens omfang og ånd.

Claims

1. Tilsetningsmiddel for å redusere vanntapet og forbedre andre egenskaper av vandige brønnbehandlingsfluider i høytem-peraturmiljøer, karakterisert ved at det omfatter en blanding av en vannoppløselig polymer og en organisk forbindelse, hvilken vannoppløselig polymer består av N-vinyllaktam-monomerer, eller vinylholdige sulfonatmonomerer eller begge deler.

2. Tilsetningsmiddel som angitt i krav 1, karakterisert ved at den organiske forbindelse er valgt fra gruppen bestående av lignitter, tanniner, asfaltmaterialer, derivater derav og blandinger av slike forbindelser.

3. Tilsetningsmiddel som angitt i krav 2, karakterisert ved at den vannoppløselige polymer og den organiske forbindelse foreligger i blandingen i et vektforhold fra 30:70 til 95:5.

4. Tilsetningsmiddel som angitt i krav 1, karakterisert ved at blandingen omfatter en vann-og-olje-emulsjon som inneholder den nevnte polymer, særlig hvor vann-og-olje-emulsjonen og den nevnte polymer foreligger i blandingen i et vektforhold fra 25:75 til 90:10, spesielt i et vektforhold fra 50:50 til 95:5.

5. Tilsetningsmiddel som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at den nevnte polymer er en kopolymer av N-vinylpyrrolidon og natriumsaltet av 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre.

6. Tilsetningsmiddel som angitt i krav 5, karakterisert ved at det nevnte N-vinylpyrrolidon og natriumsaltet av 2-akrylamido-2-metylpropansulfon-syre foreligger i den nevnte polymer i et vektforhold på tilnærmet 10:90.

7. Tilsetningsmiddel som angitt i krav 5 eller 6, karakterisert ved at den nevnte organiske forbindelse er lignitt eller et derivat derav.

8. Tilsetningsmiddel som angitt i krav 7, karakterisert ved at den nevnte kopolymer og den nevnte lignitt foreligger i blandingen i et vektforhold fra 10:90 til 90:10.

9. Tilsetningsmiddel som angitt i krav 5, 6, 7 eller 8, karakterisert ved at blandingen av den nevnte vannoppløselige kopolymer og organiske forbindelse er fremstilt ved å blande en vann-og-olje-emulsjon inneholdende den nevnte kopolymer med den nevnte organiske forbindelse fulgt av fjerning av oljen og vannet fra den resulterende blanding.

10. Brønnbehandlingsfluid, karakterisert ved at det består av vann, minst én fluidfortykningskomponent og tilsetningsmiddelet som angitt i et av de foregående krav, særlig hvor fluidfor-tykningskomponenten er valgt fra gruppen bestående av uorganiske leirer og leiraktige materialer, geleringsmidler og sementer, spesielt hvor tilsetningsmiddelet foreligger deri i en mengde på 0,05-6 vektprosent regnet på det nevnte fluid.