RU2432380C2 - Композиция и способ для загущения крепких водных рассолов - Google Patents
Композиция и способ для загущения крепких водных рассолов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2432380C2 RU2432380C2 RU2008123876/03A RU2008123876A RU2432380C2 RU 2432380 C2 RU2432380 C2 RU 2432380C2 RU 2008123876/03 A RU2008123876/03 A RU 2008123876/03A RU 2008123876 A RU2008123876 A RU 2008123876A RU 2432380 C2 RU2432380 C2 RU 2432380C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- brine
- gum
- cationic
- guar gum
- fluid
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/04—Aqueous well-drilling compositions
- C09K8/06—Clay-free compositions
- C09K8/08—Clay-free compositions containing natural organic compounds, e.g. polysaccharides, or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/62—Compositions for forming crevices or fractures
- C09K8/66—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/665—Compositions based on water or polar solvents containing inorganic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/62—Compositions for forming crevices or fractures
- C09K8/66—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/68—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/84—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/845—Compositions based on water or polar solvents containing inorganic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/84—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/86—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
- C09K8/88—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
- C09K8/90—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds of natural origin, e.g. polysaccharides, cellulose
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S507/00—Earth boring, well treating, and oil field chemistry
- Y10S507/904—Process of making fluids or additives therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Cosmetics (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к загущенным водным жидкостям для обслуживания скважин. Способ получения жидкости для обслуживания скважины, по существу, состоящий из загущения крепкого рассола внесением катионного полисахарида. Композиция указанной выше жидкости. Композиция указанной выше жидкости, где катионный полисахарид имеет плотность зарядов примерно 1,6 мэкв/г, молекулярный вес 100000-2000000 и получен взаимодействием гуаровой смолы с четвертичным аммониевым соединением. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы. Технический результат - повышение эффективности загущения крепких рассолов, используемых для обслуживания скважин. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 3 табл.
Description
Область изобретения
Настоящее изобретение относится к композициям для применения в качестве средств для загущения в концентрированных солевых системах и к изготовленным на их основе водным жидкостям для обслуживания скважины. Более точно изобретение относится к загущению концентрированных солевых композиций катионными полисахаридами.
Описание уровня техники
Загущенные водные среды, особенно те, которые содержат нефтепромысловые рассолы, широко используются в качестве жидкостей для обслуживания скважины (таких как буровые растворы, жидкости для ремонта скважины, растворы для заканчивания скважины, пакерные жидкости, растворы для обработки скважины, растворы для обработки пласта, жидкости для гидроразрыва, буферные жидкости, растворы для ликвидации скважины) и иных водных жидкостей, в которых желательно увеличение вязкости. Жидкости для ремонта скважины - это те жидкости, которые используются в ходе ремонтных работ в пробуренной скважине. Такие ремонтные работы включают замену системы труб, насоса, очистку от песка и иных осаждений, каротаж (геофизические исследования в скважине) и так далее. Капитальный ремонт также, в общем, включает стадии, применяемые в подготовке существующей скважины ко вторичному или третичному извлечению, такие как добавление полимера, нагнетение в пласт микроэмульсий, впрыскивание пара и так далее. Жидкости для гидроразрыва используются в операциях по добыче нефти, при которых пласт обрабатывается с целью создания каналов для извлечения пластовых вод.
Жидкостями для заканчивания скважины являются те жидкости, которые применяются в ходе бурения, заканчивания или переоборудования скважины. Операция по заканчиванию обычно включает перфорацию обсадных труб, установку системы труб и насосов в операциях по добыче нефти. Жидкости и для ремонта, и для заканчивания скважины отчасти используются для поддержания давления в скважине, для предупреждения прорыва скважины во время работ по ее завершению или капитальному ремонту или для предотвращения смятия обсадных труб в скважине из-за избыточного нагнетенного давления.
Полимеры и химреагенты добавляют в рассолы, использующиеся в жидкостях для обслуживания скважины, по различным причинам, которые включают, но не ограничиваются перечисленным, повышение вязкости и повышение плотности рассола. Например, для получения рассола, обладающего минерализацией примерно от 11,5 до 19,5 фунтов на галлон (ф/г), в рассол часто добавляют ионные соли кальция, магния и цинка. Загущающие воду полимеры служат для повышения вязкости рассола, и это замедляет миграцию рассолов в пласт и поднимает выбуренные твердые породы из отверстия скважины. Другим достоинством применения крепких рассолов является возможность более глубокого проникновения в нефтяные пласты.
Для повышения вязкости рассолов широко используются полисахариды, такие как гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭЦ), карбоксилметилгидроксиэтилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) и синтетические полимеры, такие как полиакриламиды (ПАМ). Эти полимеры не способны к гидратированию и повышению вязкости крепких рассолов, в частности, с соленостью более 11,5 ф/г. Кроме того, загущение крепких рассолов составляет проблемы в силу несовместимости и/или осаждения полисахаридов в присутствии растворенных многовалентных солей. Применение высокомолекулярных синтетических полимеров, таких как ПАМ, обеспечивает относительно низкие вязкости. Кроме того, при использовании эмульсий ПАМ требуются обращающие поверхностно-активные вещества (ПАВ), и их обычно добавляют отдельно в ходе операции, включающей дополнительные производственные стадии. Далее, эти полимеры при использовании для загущения рассолов, содержащих ионы цинка в диапазоне от 0,1 до 7% (вес.), не работают эффективно без применения добавок. Поскольку крепкие рассолы с высоким содержанием солей цинка широко используются в качестве жидкостей для ремонта скважины, буровых растворов, жидкостей для гидроразрыва и жидкостей для заканчивания скважины в нефтепромысловых работах, разработка способа загущения крепких рассолов является в высшей степени желательной.
Среди проблем в применении полисахаридов, таких как ГЭЦ, в загущении, существует такая, как образование из-за недостаточной гидратации комков, называемое также «рыбий глаз», которые могут вызвать засорение и повреждение пласта. ГЭЦ и иные полисахариды слишком быстро и неравномерно гидратируются на поверхности, что приводит к образованию комков. Многие из этих полисахаридов гидратируются только после повышения температуры рассола, и когда они являются традиционно поставляемыми сухими порошками, при добавлении к рассолам требуются специальные предварительные действия и/или смешивающее и диспергирующее оборудование. Далее, воздействие повышенных глубинных температур, растворяющих комки, вызывает случайные колебания вязкости рассола, что приводит к непредсказуемым и нежелательным неизвестным значениям вязкости. Кроме того, многие из полисахаридов также склонны образовывать отдельные вязкие слои полимеров в крепких рассолах, в частности, в диапазоне плотностей от 11,5 до 19,5 ф/г.
Для преодоления описанных выше проблем растворения были предприняты разнообразные подходы, вовлекающие дополнительную трату времени и расходы. Они включают дополнительные стадии, в том числе обработку полисахаридов присадками в среде растворителя, что повышает связанные с воспламеняемостью риски. Например, в патенте США № 4392964, выданном R. House и др., полимерная композиция с органическими растворителями, полученная смешением 5-30 частей ГЭЦ с по меньшей мере 40 частями изопропанола, смешивают с 3-40 частями воды для обеспечения полного смачивания ГЭЦ перед добавлением в рассол. В патенте США № 4415463, выданном B. Moiser и др., природные полисахаридные камеди, такие как каррагинан и из бобов рожкового дерева, обрабатывают основным азотистым реагентом для смачивания полимера перед добавлением в рассол. Такого рода обработки требуют для обеспечения смачиваемости обработанного продукта сухих порошков полисахаридных камедей или растворов в изопропаноле-воде перед взаимодействием со спиртом и основным азотистым реагентом. В патентах США №№ 4435564 и 4439333, выданных R. House, ГЭЦ первоначально активируется таким образом, что ГЭЦ диспергируется и гидратируется в крепких соляных растворах. Процесс активации включает добавление ГЭЦ к раствору амино- или фенольного соединения и водорастворимой органической жидкости перед добавлением рассола. Некоторые из этих присадок также оказываются неэффективными при добавлении к рассолам с плотностью более примерно 12 ф/г. В патенте США № 4420406, выданном R. House и др., было обнаружено, что крепкие рассолы, обладающие узким диапазоном плотностей от 14,2 до 15,6 ф/г, могут быть, в зависимости от присутствия или отсутствия хлорида кальция и конкретного содержания бромида цинка в рассоле, успешно загущены ГЭЦ.
Искусственные полимеры, описанные в патенте США № 4619773, являются загущенными рассолами, содержащими AMPS/виниламид и, факультативно, акриламид. Патент США № 6346588, выданный Franchel и др., описывает терполимеры на основе (мет)акриламид-, гидроксиалкил(мет)акрилат- и сульфобетаин-мономеров и их применения в качестве загустителей для водных рассолов, содержащих хлорид кальция и/или бромид кальция и/или бромид цинка.
С учетом вышеприведенного представляется желательным иметь в распоряжении природный полимер, такой как полисахарид, который загущает крепкие рассолы, содержащие соли кальция, магния и цинка, в жидкостях для обслуживания скважин без применения присадок и/или дополнительных технологических стадий перед смешением с крепким рассолом. Представляется особенно желательным получить полисахарид, который загущает крепкие рассолы в диапазоне плотностей, в частности, от 11,5 ф/г до 19,5 ф/г. В соответствии с настоящим изобретением разработана композиция жидкости для обслуживания скважины и способ ее получения, включающая композиции крепких рассолов, содержащих соли кальция и цинка, и катионный полисахарид для загущения рассола.
Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения жидкости для обслуживания скважины, включающего загущение рассола катионным полисахаридом.
Другой задачей является разработка жидкой композиции для обслуживания скважины, включающей рассол, содержащий соль цинка, соли кальция и катионный полисахарид для загущения рассола.
Неожиданно было обнаружено, что катионные полисахариды загущают рассолы, содержащие соли цинка, кальция, и, особенно, крепкие рассолы, обладающие плотностями от приблизительно 11,5 до приблизительно 19,5 ф/г.
Другой задачей настоящего изобретения является разработка композиции рассола, пригодной в жидкостях для (капитального) ремонта скважины, буровых растворах и жидкостях для заканчивания скважины. Другие задачи, особенности и достоинства будут более ясны после более полного описания изобретения ниже.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к увеличению вязкости рассолов, содержащих соединения цинка, путем взаимодействия катионного полисахарида с рассолом так, что таким образом загущаемый рассол может быть использован в капитальном ремонте, бурении, гидроразрыве и завершении скважины.
Крепкие рассолы, используемые при разработке нефтяных месторождений, обладают плотностями в диапазоне от 11,5 до 19,5 ф/г. Предпочтительные крепкие рассолы имеют плотности в диапазоне от примерно 14 ф/г до 19,5 ф/г. Более предпочтительно, чтобы крепкие рассолы обладали плотностью от 16 ф/г до примерно 19,5 ф/г.
Соли цинка добавляют в рассолы для увеличения плотности и для получения крепкого рассола, имеющего по меньшей мере одну водорастворимую соль многовалентного металла. Из таких солей цинка, используемых в качестве добавки, без ограничения перечисленного, можно привести как пример хлорид цинка, бромид цинка, иодид цинка, сульфат цинка и смесь таковых. Солями цинка, предпочтительными в настоящий момент, по причине низкой стоимости и легкодоступности являются хлорид цинка и бромид цинка.
Согласно настоящему изобретению, весовое процентное содержание (вес.%) солей цинка в крепких рассолах может варьироваться в широких пределах от примерно 1 вес.% до примерно 55 вес.% в расчете на вес рассола, предпочтительно содержание может варьироваться от примерно 10 вес.% до примерно 50 вес.%, более предпочтительно от примерно 30 вес.% до примерно 50 вес.%. Рассол может также содержать целый ряд одно-, двух- и многовалентных солей и их смесь. Примерами одно- и двухвалентных солей являются, без ограничения общности перечисленного, хлорид натрия, бромид натрия, хлорид калия, бромид калия, хлорид магния и смесь таковых. Предпочтительно содержание солей кальция варьируется от примерно 1 вес.% до примерно 55 вес.% в расчете на вес рассола, более предпочтительно от 10 вес.% до примерно 55 вес.%. Предпочтительно весовое процентное содержание всех растворенных твердых компонентов в рассоле находится в диапазоне от примерно 10 вес.% до примерно 80 вес.%, более предпочтительно от примерно 75 вес.% до примерно 80 вес.%.
Катионные полисахариды для применения в рамках изобретения включают любой встречающийся в природе катионный полисахарид, а также полисахариды и производные полисахаридов, которые катионизированы химическими средствами, например кватернизацией различными четвертичными аминными соединениями, содержащими реакционноспособный хлорид или эпоксидный фрагмент. Способы получения катионных полисахаридов раскрыты в патентах США №№ 4663159; 5037930; 5473059; 5387675; 3472840 и 4031307, которые все включены здесь ссылкой. Катионные производные получают реакцией между гидроксильными группами полисахарида и реакционноспособным хлоридом или эпоксидным фрагментом. Степень замещения катионных групп на структуре гуаровой смолы должна быть достаточной для обеспечения требуемой плотности катионного заряда. Примеры таких катионизированных полисахаридов включают, но не ограничиваются перечисленным, полисахариды и производные полисахаридов, выбранные из группы, состоящей из гуаровой смолы, гидроксиалкилгуаровой смолы, карбоксиалкилгуаровой смолы, карбоксиалкилгидроксиалкилгуаровой смолы, гидрофобно модифицированной гуаровой смолы, гидрофобно модифицированной гидроксиалкилгуаровой смолы, гидрофобно модифицированной карбоксиалкилгуаровой смолы, гидрофобно модифицированной карбоксиалкилгидроксиалкилгуаровой смолы, пектина, альгинатов, смолы из бобов рожкового дерева, гуммиарабика, камеди гхатти, сенегальской камеди, каррагинана, гидроксиалкилцеллюлозы, карбоксиалкилгидроксиалкилцеллюлозы, карбоксиалкилцеллюлозы, простых алкиловых эфиров целлюлозы, гидроксиалкилметилцеллюлозы, гидрофобно модифицированной гидроксиалкилцеллюлозы, гидрофобно модифицированной карбоксиалкилгидроксиалкилцеллюлозы, гидрофобно модифицированной карбоксиалкилцеллюлозы, гидрофобно модифицированных простых алкиловых эфиров целлюлозы, гидрофобно модифицированной гидроксиалкилметилцеллюлозы, крахмала, трагакантовой камеди, камеди карайя, камеди таро, тамариндовой камеди, ксантановой камеди, велановой камеди, сукциноглюканов и смесей таковых.
Предпочтительными катионными полисахаридами являются катионные камеди и катионная гидроксиалкилгуаровая смола, такие как катионная гидроксипропилгуаровая смола камедь и катионная гидроксиэтилгуаровая смола, которые производят из природного возобновляемого сырья и которые по сравнению с искусственными полимерами являются экологически приемлемыми. Примером катионной гуаровой смолы является гидроксипропилтриметиламмонийхлоридное производное гуаровой смолы, полученное по реакции гуаровой смолы с N-(3-хлоро-2-гидроксипропил)триметиламмония хлоридом. Содержание гидроксипропилтриметиламмонийхлоридного фрагмента на один сахаридный остаток гуаровой смолы может быть от 0,03 до 0,3, но предпочтительно от 0,07 до 0,15. Более предпочтительно катионный гауровый полимер является гуар-гидроксипропилтриметиламмония хлоридом. Отдельные не исчерпывающие примеры катионных гуаровых полимеров включают Jaguar RTM.C 13S, имеющий плотность катионных зарядов около 0,8 мэкв/г (доступен от Rhodia Company) и Jaguar RTM.C 17, имеющий плотность катионных зарядов около 1,6 мэкв/г (доступен от Rhodia Company).
Далее, в жидкостях для обслуживания скважин предпочтительными являются катионные гуаровые смолы, которые способствуют более легкой по сравнению с ПАМ регенерации полимеров по завершению технологической операции. Наиболее предпочтительными являются катионные гуаровые смолы, обладающие меньшей склонностью адсорбироваться или осаждаться в подземных пластах, минимизируя долгосрочное повреждение в пластах. Средний молекулярный вес катионной гуаровой смолы, подходящей для применения, как здесь описано, составляет предпочтительно от примерно 100000 до примерно 2000000, более предпочтительно от примерно 100000 до примерно 1000000 и наиболее предпочтительно от примерно 300000 до примерно 1000000.
Дальнейшее улучшение вязкости рассола и улучшение жидкостей для обслуживания скважины может быть достигнуто обработкой содержащего катионный полисахарид раствора полимера кросс-сшивающими реагентами (кросс-линкерами), типично выбираемыми из соединений на основе титана, алюминия, бора и циркония или смесей таковых. Наиболее типично используются присадки на основе бора и циркония. Борные кросс-линкеры типично используются с катионными полисахаридами, полученными из полисахаридов, таких как гуаровая смола и ее производные, включая гидроксипропилгуаровую смолу (ГПГ), карбоксиметилгуаровую смолу (КМГ) и карбоксиметилгидроксипропилгуаровую смолу (КМГПГ). Наиболее типично с катионной гуаровой смолой используются борные кросс-линкеры, поскольку они обеспечивают подходящую эффективность при низкой стоимости. Для образования стабильных гелей с катионномодифицированными карбоксиметилированными гуаровыми производными, такими как КМГ или КМГПГ, могут быть смешаны присадки на основе циркония. Другие подходящие катионные гуаровые производные включают катионномодифицированные алкилированные карбоксилированные полимеры, такие как метил- и этилкарбоксиметилгуаровая смола и катионная гидроксипропилгуаровая смола.
В сочетании с катионными гуаровыми смолами могут быть применены любые анионные противоионы при условии, что катионная гуаровая смола остается растворимой в рассоле, и при условии, что противоионы физически и химически совместимы с соединениями цинка и не ухудшают чрезмерно производительность и стабильность иным образом. Неисчерпывающие примеры таких противоионов включают: галогенид (например, хлорид, фторид, бромид, иодид), сульфат, метилсульфат и смесь таковых.
Согласно настоящему изобретению, любые подходящие способы и средства, как например перемешивание типичным нефтепромысловым оборудованием для перемешивания бурового раствора, могут быть применены для внесения катионного полисахарида с целью загущения рассола. Такое внесение катионного полисахарида может быть осуществлено в присутствии или в отсутствие ПАВ. Загущенные рассолы, теперь обладающие желаемой вязкостью, могут быть применены в качестве жидкостей для обслуживания скважины в нефтепромысловых работах специалистом в данной области техники. Вообще, жидкости для обслуживания скважины, содержащие загущенный рассол, могут быть применены в любой пробуренной скважине, имеющей температуру в диапазоне от примерно 80°F до примерно 300°F. Такие жидкости для обслуживания скважины имеют вязкости предпочтительно от примерно 200 сП до примерно 15000 сП, более предпочтительно от примерно 200 сП до примерно 5000 сП.
Пример, описанный здесь ниже, предназначен для дальнейшего иллюстрирования настоящего изобретения и не должен быть истолкован как ограничивающий более, чем приложенная формула изобретения.
Пример
Этот пример иллюстрирует, что катионный полисахарид, такой как катионная гуаровая смола, применяется для увеличения вязкости рассолов, содержащих соли кальция и цинка.
Катионные гуаровые смолы, приведенные в таблицах 1, 2 и 3, добавляют к 200 г рассола до достижения конечной концентрации полимера. Тестируемыми рассолами являются рассол бромида кальция с плотностью 14,2 ф/г, рассол бромида кальция/бромида цинка с плотностью 16,5 ф/г и рассол бромида кальция/бромида цинка с плотностью 19,2 ф/г. Тестируемыми катионными гуаровыми смолами являются Jaguar CP-14 и Jaguar C-17, обе доступны от Rhodia Inc., Cranbury, Нью-Джерси. Также в качестве сравнительного примера неионная гуаровая смола Jaguar HP-96, также доступная от Rhodia Inc., Cranbury, Нью-Джерси, испытана на способность увеличивать вязкость. Для получения жидкости для обслуживания скважины гуаровые смолы были полностью диспергированы в рассоле перемешиванием на Waring Blender в течение 2 минут при 2500 об/мин. Как показано в таблице 1, от 0,1 до 0,3 мл 25% уксусной кислоты добавляют в смесь рассола и полимера. Вязкость каждой смеси рассола и полимера измеряют на вискозиметре Брукфилда после выдерживания текучей смеси при 25°С от 1 ч до 96 ч; результаты приведены в таблицах 1, 2, 3.
Таблица 1 Вязкости рассолов, содержащих бромид кальция (52%), с плотностью 14,2 ф/г |
|||
Время выдержи-вания, ч | Вязкости 0,5% (вес.) Jaguar HP-96 (cП) Содержит 0,1 мл уксусной кислоты в 200 г рассола |
Вязкости 4% (вес.) Jaguar CP-14 (низкий молекулярный вес) (сП) Содержит 0,3 мл уксусной кислоты в 200 г рассола |
0,5% (вес.) Jaguar С-17 Содержит 0,1 мл уксусной кислоты в 200 г рассола |
1 | 25 | 450 | 990 |
18 | 85 | 4600 | 1850 |
26 | 100 | ||
50 | 180 |
Таблица 2 Вязкости рассолов, содержащих бромид кальция (35%)/бромид цинка (21%), с плотностью 16,5 ф/г |
||
Время выдержи-вания, ч | Вязкости 1% (вес.) Jaguar HP-96 (сП) | Вязкости 1% (вес.) Jaguar С-17 (сП) |
2 | 35 | 20 |
20 | 730 | |
24 | 35 | |
28 | 1200 | |
36 | 35 | |
50 | 180 |
Таблица 3 Вязкости рассолов, содержащих бромид кальция (22,8%)/бромид цинка (52,8%), с плотностью 19,2 ф/г |
|||
Время выдержи-вания, ч | 4% (вес.) Jaguar CP-14 низкого молекулярного веса | 1% Jaguar С-17 | 4% Jaguar С-17 низкого молекулярного веса |
2 | 45 | 40 | 65 |
8 | 60 | 70 | 175 |
24 | 90 | 280 | 1150 |
96 | 230 | 600 | 3800 |
Jaguar HP-96: неионная гуаровая смола, молекулярный вес около 2000000
Jaguar CP-14 низкого молекулярного веса: катионная гуаровая смола, молекулярный вес около 300000
Jaguar C-17: катионная гуаровая смола, молекулярный вес около 2000000
Jaguar C-17 низкого молекулярного веса: катионная гуаровая смола, молекулярный вес около 300000.
Claims (21)
1. Способ получения жидкости для обслуживания скважины, по существу, состоящий из загущения рассола с плотностью по меньшей мере 11,5 ф/г путем взаимодействия рассола и катионного полисахарида.
2. Способ по п.1, в котором жидкость для обслуживания скважины включает буровой раствор, жидкость для ремонта скважины, жидкость для гидроразрыва, жидкость для переоборудования скважины или жидкость для заканчивания скважины.
3. Способ по п.1, в котором рассол является крепким рассолом.
4. Способ по п.1, в котором рассол имеет плотность от примерно 11,5 ф/г до примерно 19,5 ф/г.
5. Способ по п.1, в котором рассол имеет плотность от примерно 14 ф/г до примерно 19,5 ф/г.
6. Способ по п.1, в котором рассол содержит раствор по меньшей мере одной водорастворимой соли многовалентного металла.
7. Способ по п.1, в котором рассол содержит соль цинка, выбранную из группы, состоящей из хлорида цинка, бромида цинка, иодида цинка, сульфата цинка и их смесей.
8. Способ по п.1, в котором рассол содержит соль кальция, выбранную из группы, состоящей из хлорида кальция, бромида кальция, йодида кальция и их смесей.
9. Способ по п.1, в котором катионный полисахарид присутствует в количестве от примерно 0,1 вес.% до примерно 5 вес.%, в расчете на вес рассола.
10. Способ по п.1, в котором катионный полисахарид присутствует в количестве от примерно 0,5 вес.% до примерно 4 вес.%, в расчете на вес рассола.
11. Способ по п.1, в котором катионный полисахарид получают взаимодействием реакционноспособного четвертичного аммонийного соединения с полисахаридом или производным полисахарида, выбранным из группы, состоящей из гуаровой смолы, гидроксиалкилгуаровой смолы, карбоксиалкилгуаровой смолы, карбоксиалкилгидроксиалкилгуаровой смолы, гидрофобно модифицированной гуаровой смолы, гидрофобно модифицированной гидроксиалкилгуаровой смолы, гидрофобно модифицированной карбоксиалкилгуаровой смолы, гидрофобно модифицированной карбоксиалкилгидроксиалкилгуаровой смолы, пектина, альгинатов, смолы из бобов рожкового дерева, гуммиарабика, камеди гхатти, сенегальской камеди, каррагинана, гидроксиалкилцеллюлозы, карбоксиалкилгидроксиалкилцеллюлозы, карбоксиалкилцеллюлозы, простых алкиловых эфиров целлюлозы, гидроксиалкилметилцеллюлозы, гидрофобно модифицированной гидроксиалкилцеллюлозы, гидрофобно модифицированной карбоксиалкилгидроксиалкилцеллюлозы, гидрофобно модифицированной карбоксиалкилцеллюлозы, гидрофобно модифицированных простых алкиловых эфиров целлюлозы, гидрофобно модифицированной гидроксиалкилметилцеллюлозы, крахмала, трагакантовой камеди, камеди карайя, камеди таро, тамариндовой камеди, ксантановой камеди, велановой камеди, сукциноглюканов и смесей таковых.
12. Способ по п.1, в котором катионный полисахарид имеет молекулярный вес от примерно 100000 до примерно 2000000.
13. Способ по п.1, в котором катионный полисахарид имеет молекулярный вес от примерно 100000 до примерно 1000000.
14. Способ по п.1, в котором жидкость для обслуживания скважины, содержащая рассол, имеет вязкость от примерно 200 сП до примерно 15000 сП.
15. Способ по п.1, в котором жидкость для обслуживания скважины, содержащая рассол, имеет вязкость от примерно 200 сП до примерно 5000 сП.
16. Способ по п.1, в котором катионным полисахаридом является катионная гуаровая смола.
17. Способ по п.1, в котором катионным полисахаридом является гидроксипропилтриметиламмонийхлоридное производное гуаровой смолы.
18. Способ по п.1, в котором катионным полисахаридом является катионная гуаровая смола, имеющая плотность катионных зарядов примерно 1,6 мэкв/г.
19. Композиция жидкости для обслуживания скважины, по существу, состоящая из загущенного крепкого рассола, содержащего соль цинка, соль кальция или смеси таковых, и катионного полисахарида.
20. Композиция по п.19, в которой катионный полисахарид является катионной гуаровой смолой, полученной взаимодействием гуаровой смолы с реакционноспособным четвертичным аминным соединением.
21. Композиция жидкости для обслуживания скважины, по существу, состоящая из загущенного крепкого рассола, содержащего соль кальция, соль цинка или их смеси, и катионного полисахарида, имеющего плотность зарядов примерно 1,6 мэкв/г и молекулярный вес от примерно 100000 до примерно 2000000, полученного взаимодействием гуаровой смолы с четвертичным аммонийным соединением.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/280,895 | 2005-11-16 | ||
US11/280,895 US7629296B2 (en) | 2005-11-16 | 2005-11-16 | Composition and method for thickening heavy aqueous brines with cationic guar |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008123876A RU2008123876A (ru) | 2009-12-27 |
RU2432380C2 true RU2432380C2 (ru) | 2011-10-27 |
Family
ID=38041682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008123876/03A RU2432380C2 (ru) | 2005-11-16 | 2006-11-06 | Композиция и способ для загущения крепких водных рассолов |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7629296B2 (ru) |
EP (1) | EP1948754B1 (ru) |
BR (1) | BRPI0618665B1 (ru) |
CA (1) | CA2630033C (ru) |
DK (1) | DK1948754T3 (ru) |
NO (1) | NO341068B1 (ru) |
PL (1) | PL1948754T3 (ru) |
RU (1) | RU2432380C2 (ru) |
WO (1) | WO2007058814A2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2710575C2 (ru) * | 2015-02-17 | 2019-12-27 | Ламберти Спа | Ингибиторы сланцев на основе катионной тамариндовой камеди и буровой раствор, содержащий ингибитор сланцев |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090048126A1 (en) * | 2007-08-17 | 2009-02-19 | Alhad Phatak | Method of Treating Formation With Polymer Fluids |
US9102865B2 (en) * | 2009-02-16 | 2015-08-11 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Wellbore servicing fluids comprising cationic polymers and methods of using same |
CN107254304A (zh) * | 2009-06-04 | 2017-10-17 | 罗地亚管理公司 | 使高比重水性卤水增粘的方法 |
US8636069B2 (en) * | 2009-09-22 | 2014-01-28 | Halliburton Energy Services, Inc. | Wellbore servicing fluid compositions and use thereof |
US8327935B2 (en) * | 2009-12-17 | 2012-12-11 | Dick Crill | Methods of use of a salt solution of monovalent and divalent cations in hydraulic fracturing |
US8540025B2 (en) * | 2010-06-08 | 2013-09-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Wellbore servicing compositions and methods of making and using same |
US20130098615A1 (en) * | 2011-10-19 | 2013-04-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Novel high density brines for completion applications |
CN102618226B (zh) * | 2012-03-09 | 2013-08-21 | 中成新星油田工程技术服务股份有限公司 | 一种以卤水为基液的饱和盐水泥浆及其制备方法 |
WO2014154806A1 (en) | 2013-03-28 | 2014-10-02 | Basf Se | Process for preparing partially degalactosylated xyloglucan and its use for oilfield applications |
WO2014154814A1 (en) | 2013-03-28 | 2014-10-02 | Basf Se | Method for blocking permeable zones in oil and natural gas bearing subterranean formations by in-situ xyloglucan degalactosylation |
AU2014292151B2 (en) * | 2013-07-17 | 2017-06-08 | Bp Exploration Operating Company Limited | Oil recovery method |
US9796913B2 (en) | 2014-05-28 | 2017-10-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Low residue, high salinity fracturing fluids |
US10202541B2 (en) | 2014-08-28 | 2019-02-12 | Halliburton Energy Services, Inc. | Fracturing fluid and method of use |
US10815765B2 (en) | 2015-06-24 | 2020-10-27 | Schlumberger Technology Corporation | Enhanced viscosity of polymer solutions in high salinity brines |
WO2017069762A1 (en) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Formation stabilizing fracturing fluid and method of use |
US11426342B2 (en) * | 2017-11-20 | 2022-08-30 | Kao Corporation | Hair cosmetic |
US11939521B2 (en) * | 2022-08-19 | 2024-03-26 | Saudi Arabian Oil Company | Reuse of hypersaline brine with ionic liquids |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3472840A (en) | 1965-09-14 | 1969-10-14 | Union Carbide Corp | Quaternary nitrogen-containing cellulose ethers |
GB1499034A (en) | 1973-04-27 | 1978-01-25 | Chem Additives Co | Well bore fluids and methods for reducing water loss in subterranean formation |
US4031307A (en) | 1976-05-03 | 1977-06-21 | Celanese Corporation | Cationic polygalactomannan compositions |
US4415463A (en) | 1979-06-22 | 1983-11-15 | The Dow Chemical Co. | Preparation of viscosifiers for zinc salt workover and completion brines |
US4392964A (en) | 1980-05-05 | 1983-07-12 | Nl Industries, Inc. | Compositions and method for thickening aqueous brines |
US4420406A (en) | 1980-06-20 | 1983-12-13 | Nl Industries, Inc. | Thickened heavy brines |
US4439333A (en) | 1981-05-08 | 1984-03-27 | Nl Industries, Inc. | Heavy brine viscosifiers |
US4435564A (en) | 1982-06-07 | 1984-03-06 | Venture Innovations, Inc. | Compositions and processes for using hydroxyethyl cellulose in heavy brines |
US4619773A (en) | 1983-05-02 | 1986-10-28 | Mobil Oil Corporation | High temperature stable aqueous brine fluids viscosified by water-soluble copolymers of acrylamidomethylpropanesulfonic acid salts |
US4663159A (en) | 1985-02-01 | 1987-05-05 | Union Carbide Corporation | Hydrophobe substituted, water-soluble cationic polysaccharides |
US5037930A (en) | 1989-09-22 | 1991-08-06 | Gaf Chemicals Corporation | Heterocyclic quaternized nitrogen-containing cellulosic graft polymers |
US5176901A (en) * | 1991-04-10 | 1993-01-05 | Smithkline Beecham Corporation | Dental composition |
US5387675A (en) | 1993-03-10 | 1995-02-07 | Rhone-Poulenc Specialty Chemicals Co. | Modified hydrophobic cationic thickening compositions |
US5616541A (en) | 1995-02-10 | 1997-04-01 | Texas United Chemical Company, Llc. | Low solids, high density fluids for well drilling |
WO1997026310A1 (en) | 1996-01-17 | 1997-07-24 | Great Lakes Chemical Corporation | Viscosification of high density brines |
AU5587598A (en) | 1996-11-15 | 1998-06-03 | Tetra Technologies, Inc. | Clear brine drill-in fluid |
DE19930031A1 (de) | 1999-06-30 | 2001-01-04 | Sueddeutsche Kalkstickstoff | Terpolymere auf Basis von Sulfobetainen, Verfahren zu ihrer Herstellung und deren Verwendung als Verdickungsmittel für wäßrige Salzlösungen |
US6855671B2 (en) | 1999-10-01 | 2005-02-15 | Baker Hughes Incorporated | Water based fluids comprising multivalent salts and low molecular weight, low charge cationic polyacrylamide copolymers |
US20020193343A1 (en) | 2000-09-27 | 2002-12-19 | Khan Saad A. | Controlled enzymatic degradation of guar galactomannan solutions using enzymatic inhibition |
US6810959B1 (en) | 2002-03-22 | 2004-11-02 | Bj Services Company, U.S.A. | Low residue well treatment fluids and methods of use |
-
2005
- 2005-11-16 US US11/280,895 patent/US7629296B2/en active Active
-
2006
- 2006-11-06 DK DK06836984.2T patent/DK1948754T3/da active
- 2006-11-06 BR BRPI0618665-3A patent/BRPI0618665B1/pt active IP Right Grant
- 2006-11-06 CA CA2630033A patent/CA2630033C/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-11-06 WO PCT/US2006/043212 patent/WO2007058814A2/en active Application Filing
- 2006-11-06 PL PL06836984T patent/PL1948754T3/pl unknown
- 2006-11-06 RU RU2008123876/03A patent/RU2432380C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-11-06 EP EP06836984.2A patent/EP1948754B1/en not_active Not-in-force
-
2008
- 2008-05-06 NO NO20082099A patent/NO341068B1/no not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2710575C2 (ru) * | 2015-02-17 | 2019-12-27 | Ламберти Спа | Ингибиторы сланцев на основе катионной тамариндовой камеди и буровой раствор, содержащий ингибитор сланцев |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20070111897A1 (en) | 2007-05-17 |
NO341068B1 (no) | 2017-08-21 |
BRPI0618665A2 (pt) | 2011-09-06 |
CA2630033C (en) | 2013-08-27 |
CA2630033A1 (en) | 2007-05-24 |
EP1948754A4 (en) | 2009-11-18 |
WO2007058814A2 (en) | 2007-05-24 |
BRPI0618665B1 (pt) | 2017-07-04 |
US7629296B2 (en) | 2009-12-08 |
NO20082099L (no) | 2008-06-05 |
CN101305067A (zh) | 2008-11-12 |
EP1948754B1 (en) | 2013-10-30 |
PL1948754T3 (pl) | 2014-01-31 |
EP1948754A2 (en) | 2008-07-30 |
WO2007058814A3 (en) | 2008-01-24 |
RU2008123876A (ru) | 2009-12-27 |
DK1948754T3 (da) | 2013-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2432380C2 (ru) | Композиция и способ для загущения крепких водных рассолов | |
RU2538564C2 (ru) | Способы и композиции для увеличения вязкости тяжелых водных рассолов | |
US10822541B2 (en) | Method of using Sophorolipids in well treatment operations | |
CA1247270A (en) | Gelled aqueous compositions | |
US7271133B2 (en) | Methods and compositions for treating subterranean formations | |
US4487867A (en) | Water soluble anionic polymer composition and method for stimulating a subterranean formation | |
CN101633840A (zh) | 一种疏水性基团接枝改性的瓜胶压裂液冻胶 | |
CN104277818B (zh) | 压裂液降阻剂及其应用 | |
US20120090848A1 (en) | Modification of solid polysaccharide with transesterification agent | |
WO2016076862A1 (en) | Composition and method for improved treatment fluid | |
US4487866A (en) | Method of improving the dispersibility of water soluble anionic polymers | |
WO2012045711A1 (en) | Low residue formation fracturing | |
CA2990509C (en) | Modified natural polymers as bitumen encapsulants | |
EP0130732B1 (en) | Anionic polymer composition and its use for stimulating a subterranean formation | |
US11518930B2 (en) | Methods and thermally stable aqueous borate-based cross-linking suspensions for treatment of subterranean formations | |
US20150203746A1 (en) | Methods for using polymers in boron-laden fluids | |
US20120090846A1 (en) | Modification of solid polysaccharide with transesterification agent | |
CN101305067B (zh) | 用于使高比重卤水增稠的组合物以及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161107 |