NL8204745A - VISCOUS HEAVY SALT SOLUTIONS AND METHOD FOR PREPARING THE SAME - Google Patents
VISCOUS HEAVY SALT SOLUTIONS AND METHOD FOR PREPARING THE SAME Download PDFInfo
- Publication number
- NL8204745A NL8204745A NL8204745A NL8204745A NL8204745A NL 8204745 A NL8204745 A NL 8204745A NL 8204745 A NL8204745 A NL 8204745A NL 8204745 A NL8204745 A NL 8204745A NL 8204745 A NL8204745 A NL 8204745A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- salt solution
- ester
- bromide
- density
- calcium
- Prior art date
Links
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 title claims description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L zinc bromide Chemical compound Br[Zn]Br VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 81
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 47
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 44
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 34
- 229910001622 calcium bromide Inorganic materials 0.000 claims description 34
- WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L calcium dibromide Chemical compound [Ca+2].[Br-].[Br-] WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 34
- 229940102001 zinc bromide Drugs 0.000 claims description 34
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 32
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 32
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 30
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate group Chemical group S(=O)(=O)([O-])[O-] QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 23
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 14
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 13
- TWNIBLMWSKIRAT-VFUOTHLCSA-N levoglucosan Chemical group O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]2CO[C@@H]1O2 TWNIBLMWSKIRAT-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 230000036571 hydration Effects 0.000 claims description 4
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims description 3
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims 8
- -1 sulfate ester Chemical class 0.000 claims 6
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims 1
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 52
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 40
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 27
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 12
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 9
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 9
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 9
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 8
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 4
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 4
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 1
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L zinc hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Zn+2] UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940007718 zinc hydroxide Drugs 0.000 description 1
- 229910021511 zinc hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
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
- C09K8/10—Cellulose or derivatives thereof
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)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Paper (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Description
P*"" ..... ..... _ ......... ........ ............. ..........P * "" ..... ..... _ ......... ........ ............. ..... .....
N.0. 31.389 -1- t *N.0. 31,389 -1- t *
Viskeuze zware zoutoplossingen, alsmede werkwijze ter bereiding ervan.Viscous heavy salt solutions, and process for their preparation.
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op viskeuze zoutoplossingen en meer in het bijzonder op zogenaamde zware zoutoplossingen met een dichtheid groter dan ongeveer 3 1,35 kg/dm , die twee of meer oplosbare zouten bevatten 5 gekozen uit de groep bestaande uit calciumchloride, calcium-bromide en zinkbromide.The present invention relates to viscous saline solutions and more particularly to so-called heavy saline solutions with a density greater than about 1.35 kg / dm, containing two or more soluble salts selected from the group consisting of calcium chloride, calcium bromide and zinc bromide.
In de laatste jaren is het praktische toepassingstraject van heldere zoutoplossingen voor gebruik in de olie- en gasindustrie aanzienlijk uitgebreid door toepassing van op-10 losbare zinkzouten, in het bijzonder zinkbromide, zodat de voordelen van heldere zoutoplossingen nu verkregen kunnen 3 worden met vloeistoffen met dichtheden tot 2,30 kg/dm bij omgevingstemperaturen en^drukken.In recent years, the practical application trajectory of clear saline solutions for use in the oil and gas industry has been significantly expanded by using soluble zinc salts, especially zinc bromide, so that the benefits of clear saline solutions can now be obtained with liquids with densities up to 2.30 kg / dm at ambient temperatures and pressures.
De heldere zoutoplossingen met grote dichtheid worden de 15 uitgebreid toegepast: als voltooiingsvloeistoffen om^verstop-ping van perforatietunnels te minimaliseren, om de formatie-permeabiliteit te beschermen en om mechanische problemen te minimaliseren; als herstelvloeistoffen om dezelfde redenen; als opvulvloeistoffen om de gemakkelijke beweging en het her-20 stel van de dichting mogelijk te maken; voor onderruimings-, grintvulling en zandconsolidatietoepassingen; als doodpomp-vloeistof of ballastvloeistof; voor draadlijnwerk en als boorvloeistoffen.The high density clear saline solutions are extensively used: as completion fluids to minimize clogging of perforation tunnels, to protect formation permeability, and to minimize mechanical problems; as recovery fluids for the same reasons; as fillers to allow for easy movement and repair of the seal; for under-reaming, gravel filling and sand consolidation applications; as a death pump liquid or ballast liquid; for wire work and as drilling fluids.
33
Heldere zoutoplossingen met een dichtheid van 1,70 kg/dm 25 of lager worden in het algemeen geformuleerd met natriumchlo-ride, natriumbromide, kaliumchloride, calciumchloride, cal-ciumbromide of mengsels van deze zouten. Heldere zoutoplos- 3 smgen met een dichtheid tot 1,81 kg/dm kunnen met calciumchloride en calciumbromide geformuleerd worden; wanneer echter 30 de zoutoplossing een lage kristallisatietemperatuur moet hebben, worden heldere zoutoplossingen in dit dichtheidstraject in het algemeen geformuleerd met een oplosbaar zinkzout. Zinkbromide verdient de voorkeur, omdat zoutoplossingen die dit bevatten minder corrosief zijn dan zoutoplossingen, die 35 zinkchloride bevatten. Heldere zoutoplossingen met een dicht- 3 heid groter dan ongeveer 1,81 kg/dm worden met zinkbromide 8204745 i v -2- geformuleerd.Clear saline solutions having a density of 1.70 kg / dm 25 or less are generally formulated with sodium chloride, sodium bromide, potassium chloride, calcium chloride, calcium bromide or mixtures of these salts. Clear saline solutions with a density of up to 1.81 kg / dm can be formulated with calcium chloride and calcium bromide; however, when the brine is to have a low crystallization temperature, clear brines in this density range are generally formulated with a soluble zinc salt. Zinc bromide is preferred because salt solutions containing it are less corrosive than salt solutions containing zinc chloride. Clear saline solutions with a density greater than about 1.81 kg / dm are formulated with zinc bromide 8204745 i v -2-.
Viskeuze heldere vloeistoffen zijn soms gewenst. In het algemeen zijn hydroxy-ethylcellulose (HEC) en xanthangom-polymeren verenigbaar met de vloeistoffen/ die geen zinkzou-5 ten bevatten. Echter is bij de hogere dichtheden de hydratering van de viskeus makende middelen aanzienlijk langzamer. HEC wordt in het algemeen als onbevredigend beschouwd voor toepassing in vloeistoffen, die zinkzouten bevatten. Echter zijn werkwijzen voor het activeren van HEC, XC-polymeren en 10 andere in water oplosbare polymeren, zodanig, dat zij gemakkelijk hydrateren in zware zoutoplossingen en in het bijzonder in bepaalde zware zoutoplossingen, die zinkbromide bevatten, in de volgende Amerikaanse octrooiaanvragen:119.805 ingediend 8 februari 1980, 146.286 ingediend 5 mei 1980 en 15 161.444 ingediend 20 juni 1980, beschermd.Viscous clear liquids are sometimes desired. Generally, hydroxyethyl cellulose (HEC) and xanthan gum polymers are compatible with the liquids which do not contain zinc salts. However, at the higher densities, the hydration of the viscous agents is considerably slower. HEC is generally considered unsatisfactory for use in liquids containing zinc salts. However, methods of activating HEC, XC polymers, and other water-soluble polymers such that they readily hydrate in heavy saline solutions, and particularly in certain heavy saline solutions containing zinc bromide, have been filed in the following U.S. Patent Applications: 119,805 February 8, 1980, 146,286 filed May 5, 1980, and 15,161,444 filed June 20, 1980, protected.
Er is derhalve behoefte aan viskeus makende middelen voor zware zoutoplossingen, die calciumchloride, calcium-bromide, zinkbromide en mengsels daarvan bevatten, in het bijzonder die zoutoplossingen, die zinkbromide gemengd met 20 calciumchloride en/of calciumbromide bevatten.There is therefore a need for viscous heavy salt solutions containing calcium chloride, calcium bromide, zinc bromide and mixtures thereof, in particular those salt solutions containing zinc bromide mixed with calcium chloride and / or calcium bromide.
Gevonden werd, dat bepaalde homogeen gesubstitueerde cellulosesulfaatesters geschikt zijn als viskeus makende middelen in waterige zoutoplossingssystemen, die twee of meer oplosbare zouten bevatten gekozen uit de groep bestaande 25 uit calciumchloride, calciumbromide, zinkbromide en mengsels ervan. In het bijzonder werd gevonden dat dergelijke cellulosesulfaatesters, die ongeveer 0,6 - ongeveer 0,9 sulfaatgroe-pen per anhydroglucose-eenheid bevatten, alle zware zoutoplossingen, die twee of meer van deze oplosbare zouten bevat-30 ten viskeus zullen maken; die ongeveer 0,3 tot ongeveer 0,5 sulfaatgroepen per anhydroglucose-eenheid bevatten alle zware zoutoplossingen die twee of meer van deze oplosbare zouten bevatten, viskeus zullen maken, behalve die zware zoutoplossingen die calciumchloride en minder dan ongeveer 9 gew.% zinkbromide 35 bevatten en die ongeveer 1,0 tot ongeveer 1,3 sulfaatgroepen per anhydroglucose-eenheid bevatten alle zware zoutoplossingen viskeus zullen maken, die calciumchloride en calciumbromide of calciumbromide en zinkbromide bevatten.It has been found that certain homogeneously substituted cellulose sulfate esters are suitable as viscous agents in aqueous saline systems containing two or more soluble salts selected from the group consisting of calcium chloride, calcium bromide, zinc bromide and mixtures thereof. In particular, it has been found that such cellulose sulfate esters, containing about 0.6 - about 0.9 sulfate groups per anhydroglucose unit, will make all heavy saline solutions containing two or more of these soluble salts viscous; containing about 0.3 to about 0.5 sulfate groups per anhydroglucose unit will render all heavy saline solutions containing two or more of these soluble salts viscous, except those heavy saline solutions containing calcium chloride and less than about 9 wt% zinc bromide and containing from about 1.0 to about 1.3 sulfate groups per anhydroglucose unit will make all heavy saline solutions viscous containing calcium chloride and calcium bromide or calcium bromide and zinc bromide.
Het is derhalve een oogmerk van de onderhavige uitvin-40 ding viskeuze zoutoplossingen te verschaffen, die twee of 820 4 745 -3- ' * w 1 :...........It is, therefore, an object of the present invention to provide viscous saline solutions containing two or 820 4 745 -3% w: ...........
meer oplosbare 20uten bevatten gekozen uit de groep bestaande uit calciumchloride, calciumbromide, zinkbromide en mengsels ervan.more soluble 20 minutes selected from the group consisting of calcium chloride, calcium bromide, zinc bromide and mixtures thereof.
Het is een ander oogmerk van de onderhavige uitvinding 5 een werkwijze te verschaffen voor de bereiding van dergelijke viskeuze zoutoplossingen. Een specifiek oogmerk van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van viskeuze zware zoutoplossingen, die zinkbromide bevatten, en een werkwijze voor de bereiding van dergelijke viskeuze zoutoplossingen.It is another object of the present invention to provide a method for the preparation of such viscous salt solutions. A specific object of the present invention is to provide viscous heavy salt solutions containing zinc bromide and a process for the preparation of such viscous salt solutions.
10 De zware zoutoplossingen voor toepassing bij de onder havige uitvinding bevatten twee of meer oplosbare zouten gekozen uit de groep bestaande uit calciumchloride, calciumlxanide, zinkhro-mide en mengsels ervan. Zoutoplossingen, die alleen calciumchloride bevatten, kunnen geformuleerd worden met een dicht-15 heid van 1,0 tot ongeveer 1,4 kg/dm^. Zoutoplossingen, die alleen calciumbromide bevatten, kunnen geformuleerd worden 3 met een dichtheid van ongeveer 1,0 tot ongeveer 1,70 kg/dm . Omdat echter calciumchloride veel goedkoper is dan calciumbromide, worden zoutoplossingen in het dichtheidstraject van 3 20 ongeveer 1,35 tot ongeveer 1,81 kg/dm in het algemeen geformuleerd met zowel calciumchloride als calciumbromide, afhankelijk van de laagste temperatuur, waarbij de zoutoplossing zal worden gebruikt. Zoutoplossingen zwaarder dan on- 3 geveer 1,80 kg/dm worden in het algemeen geformuleerd met 25 calciumchloride, calciumbromide en zinkbromide of alleen calciumbromide en zinkbromide afhankelijk van de laagste temperatuur, waarbij de zoutoplossing zal worden gebruikt, zoutoplossingen in het dichtheidstraject van 1,70 tot 1,80 kg/ 3 dm kunnen geformuleerd worden met calciumchloride, calcium- 3$) bromide en zinkbromide, wanneer zoutoplossingen met een lager kristallisatiepunt gewenst zijn.The heavy saline solutions for use in the present invention contain two or more soluble salts selected from the group consisting of calcium chloride, calcium xanide, zinc hydroxide and mixtures thereof. Saline solutions containing only calcium chloride can be formulated at a density of from 1.0 to about 1.4 kg / dm 2. Saline solutions containing only calcium bromide can be formulated at a density from about 1.0 to about 1.70 kg / dm. However, because calcium chloride is much cheaper than calcium bromide, saline solutions in the density range of about 1.35 to about 1.81 kg / dm are generally formulated with both calcium chloride and calcium bromide depending on the lowest temperature at which the salt solution will be used. Saline solutions heavier than about 1.80 kg / dm are generally formulated with calcium chloride, calcium bromide and zinc bromide or only calcium bromide and zinc bromide depending on the lowest temperature at which the saline will be used, saline solutions in the density range of 1, 70 to 1.80 kg / 3 dm can be formulated with calcium chloride, calcium bromide and zinc bromide if saline solutions with a lower crystallization point are desired.
De moeilijkste viskeus te maken zoutoplossing bevat zinkbromide en deze zoutoplossingen Verdienen de voorkeur voor toepassing bij de onderhavige uitvinding. Zoals aange- 35 geven zullen dergelijke zoutoplossingen een dichtheid hebben - 3 van ongeveer 1,70 tot ongeveer 2,30 kg/dm . In het algemeen worden zoutoplossingen van een of andere dichtheid binnen de beschreven trajecten bereid door het met elkaar mengen van verschillende standaard, in de handel verkrijgbare zout-40 oplossingen, als volgt: calciumchloride zoutoplossingen met 8204 745 -4- een dichtheid in het traject van ongeveer 1,32 tot ongeveer 1,39 kg/dm3, calciumbromide zoutoplossing met een dichtheid 3 van 1,70 kg/dm en een calciumbromide/zinkbromide zoutoplos- 3 sing met een dichtheid van 2,30 kg/dm , die ongeveer 20% 5 calciumbromide en ongeveer 57% zinkbromide bevat. Vast water-vrij calciumchloride en vast calciumbromide worden eveneens gebruikt in samenhang met deze zoutoplossingen voor de bereiding van de zware zoutoplossingen voor toepassing bij de onderhavige uitvinding. Mengtabellen voor standaardzoutoplos-10 singen zijn beschikbaar bij de verschillende fabrikanten van deze zoutoplossingen.The most difficult to make viscous saline contains zinc bromide and these saline solutions are preferred for use in the present invention. As indicated, such saline solutions will have a density - 3 from about 1.70 to about 2.30 kg / dm. Generally, saline solutions of some density within the ranges described are prepared by mixing together several standard commercially available saline 40 solutions as follows: calcium chloride saline solutions having 8204 745 -4- a density in the range of about 1.32 to about 1.39 kg / dm3, calcium bromide saline with a density 3 of 1.70 kg / dm, and a calcium bromide / zinc bromide salt solution with a density of 2.30 kg / dm, which is about 20% 5 contains calcium bromide and about 57% zinc bromide. Solid anhydrous calcium chloride and solid calcium bromide are also used in conjunction with these brines for the preparation of the heavy brines for use in the present invention. Mixing tables for standard salt solutions are available from the various manufacturers of these salt solutions.
De viskeus makende middelen voor toepassing bij de onderhavige uitvinding zijn homogeen gesubstitueerde cellulose-sulfaatesters. Dergelijke cellulose-esters kunnen bereid 15 worden volgens de Amerikaanse octrooischriften 4.035.569 en 4.138.535. Een artikel van Richard G. Schweiger, dat gepubliceerd is in Carbohydrate Research, 22 (1979)/ 185-198, getiteld "New Cellulose Sulfate Derivatives and Applications" beschrijft deze homogeen gesubstitueerde cellulose^-sulfaatesters 20 en hun eigenschappen. Dit artikel beschrijft hun potentiëel gebruik in boorvloeistoffen en geeft aan, dat oplossingen, die deze esters bevatten, verzadigd kunnen worden met zouten zoals natrium-of calciumchloriden.The viscous agents for use in the present invention are homogeneously substituted cellulose sulfate esters. Such cellulose esters can be prepared according to U.S. Pat. Nos. 4,035,569 and 4,138,535. An article by Richard G. Schweiger, published in Carbohydrate Research, 22 (1979) / 185-198, entitled "New Cellulose Sulfate Derivatives and Applications" describes these homogeneously substituted cellulose sulfate esters and their properties. This article describes their potential use in drilling fluids and indicates that solutions containing these esters can be saturated with salts such as sodium or calcium chlorides.
Cellulose bevat drie hydroxylgroepen per anhydroglucose-25 eenheid, waarmee reacties onder vorming van cellulose-deriva-ten kunnen plaats hebben. Het gemiddelde aantal sulfaatgroe-pen, dat in de anhydroglucose-eenheid wordt ingevoerd, kan derhalve variëren van enigszins boven 0 tot 3, waarbij alle hydroxylgroepen in elke anhydroglucosegroep gesubstitueerd 30 zijn. Het gemiddelde aantal ingevoerde sulfaatgroepen in elke anhydroglucose-eenheid wordt aangeduid als substitutiegraad (DS).Cellulose contains three hydroxyl groups per anhydroglucose unit, with which reactions can take place to form cellulose derivatives. The average number of sulfate groups introduced into the anhydroglucose unit can therefore range from slightly above 0 to 3, with all hydroxyl groups in each anhydroglucose group substituted. The average number of sulfate groups introduced in each anhydroglucose unit is referred to as degree of substitution (DS).
De homogeen gesubstitueerde cellulosesulfaatesters, die voor de onderhavige uitvinding geschikt zijn, hebben een DS 35 van ongeveer 0,3 tot ongeveer 1,3. Echter zijn al dergelijke cellulose-esters geen doelmatige viskeus makende middelen in alle zware zoutoplossingen, die twee of meer zouten bevatten, gekozen uit de groep bestaande uit calciumchloride, calciumbromide en zinkbromide. Volgens de onderhavige uitvinding 40 werd gevonden, dat alleen homogeen gesubstitueerde cellulosesulfaatesters met een DS van ongeveer 0,6 tot ongeveer 0,9 8204745 -5- ' doelmatig de viscositeit zullen verhogen, zoals bewezen door een aanzienlijke toename in het gietpunt, van alle zware zoutoplossingen, die twee of meer van deze zouten bevatten. Homogeen gesubstitueerde cellulose^-sulfaatesters met een OS van 5 ongeveer 0,3 tot ongeveer 0,5 verhogen doelmatig de viscositeit van alle zware zoutoplossingen, die calciumchloride en calciumbromide, calciumbromide en zinkbromide, of alle drie deze zouten bevatten, op voorwaarde dat de concentratie van zinkbromide groter is dan ongeveer 9 gew.%. Homogeen ge-10 substitueerde cellulose-^sulfaatesters met een DS van ongeveer 1,0 tot ongeveer 1,3 verhogen doelmatig de viscositeit van alle zware zoutoplossingen, behalve die oplossingen, die zowel calciumchloride als zinkbromide bevatten.The homogeneously substituted cellulose sulfate esters suitable for the present invention have a DS 35 from about 0.3 to about 1.3. However, all such cellulose esters are not effective viscous agents in all heavy salt solutions containing two or more salts selected from the group consisting of calcium chloride, calcium bromide and zinc bromide. In accordance with the present invention, it was found that only homogeneously substituted cellulose sulfate esters with a DS of about 0.6 to about 0.9 8204745-5 will effectively increase the viscosity, as evidenced by a significant increase in pour point, of all heavy saline solutions containing two or more of these salts. Homogeneously substituted cellulose sulfate esters with an OS of about 0.3 to about 0.5 effectively increase the viscosity of all heavy saline solutions containing calcium chloride and calcium bromide, calcium bromide and zinc bromide, or all three of these salts, provided that the concentration zinc bromide is greater than about 9% by weight. Homogeneously substituted cellulose sulfate esters with a DS of about 1.0 to about 1.3 effectively increase the viscosity of all heavy saline solutions except those containing both calcium chloride and zinc bromide.
Teneinde de onderhavige uitvinding vollediger toe te 15 lichten worden de volgende niet beperkende voorbeelden gegeven. Tenzij anders aangegeven werden alle metingen van fysische eigenschappen uitgevoerd volgens de beproevingsme-thoden uiteengezet in Standard Procedure for Testing Drilling Fluid, API RP 13B, zevende druk, april 1978. De in de voor-20 beelden aangehaalde fysische eigenschap-parameters worden als volgt in eenheden uitgedrukt: AV = schijnbare viscositeit, centipoise PV = plastische viscositeit, centipoise 2 YP = gietpunt, kg/m 2 25 10-sec gel =10 seconde gelsterkte, kg/m .In order to more fully illustrate the present invention, the following non-limiting examples are given. Unless otherwise indicated, all physical property measurements were performed according to the test methods set forth in Standard Procedure for Testing Drilling Fluid, API RP 13B, seventh edition, April 1978. The physical property parameters cited in the examples are as follows in units expressed: AV = apparent viscosity, centipoise PV = plastic viscosity, centipoise 2 YP = pour point, kg / m 2 10-sec gel = 10 second gel strength, kg / m.
Voorbeeld IExample I
Een in de handel verkrijgbaar homogeen gesubstitueerd cellulosesulfaat met een DS van ongeveer 0,3 tot ongeveer 0,5 (Colloid XHO, Stauffer Chemical Co.) werd als viskeus makend 30 middel gewaardeerd in verschillende zoutoplossingen, die calciumchloride, calciumbromide en zinkbromide bevatten. Het cellulosesulfaat werd aan de zoutoplossingen toegevoegd bij een concentratie van 2,85 kg/m^ en 15 minuten op een multi-mixer gemengd. Daarna werden de zoutoplossingen 16 uren bij 35 66°C gewalst, op kamertemperatuur afgekoeld en werd de API RPA commercially available homogeneously substituted cellulose sulfate with a DS of about 0.3 to about 0.5 (Colloid XHO, Stauffer Chemical Co.) was valued as a viscous agent in various saline solutions containing calcium chloride, calcium bromide and zinc bromide. The cellulose sulfate was added to the brine at a concentration of 2.85 kg / m 2 and mixed on a multi-mixer for 15 minutes. The brines were then rolled at 66 ° C for 16 hours, cooled to room temperature and the API RP
13B rheologie verkregen. De verkregen gegevens zijn in Tabel A opgenoraen.13B rheology obtained. The data obtained are listed in Table A.
Voorbeeld IIExample II
Een in de handel verkrijgbaar homogeen gesubstitueerd 40 cellulosesulfaat met een DS in het traject van ongeveer 0,6 8204745 -6- tot ongeveer 0,9 (Colloid XHI, Stauffer Chemical Co.) werd als viskeus makend middel gewaardeerd zoals in Voorbeeld I.A commercially available homogeneously substituted 40 cellulose sulfate with a DS in the range of from about 0.6 8204745-6 to about 0.9 (Colloid XHI, Stauffer Chemical Co.) was rated as a viscous agent as in Example I.
De verkregen gegevens zijn in Tabel B opgenomen.The data obtained are included in Table B.
Vergelijkingsvoorbeeld IIIComparative Example III
Een in de handel verkrijgbaar homogeen gesubstitueerd cellulosesulfaat met een DS van ongeveer 1,0 tot ongeveer 1,3 (Colloid XH2, Stauffer Chemical Co.) werd zoals in Voorbeeld I als viskeus makend middel gewaardeerd. De verkregen gegevens zijn in Tabel C opgenomen.A commercially available homogeneously substituted cellulose sulfate with a DS of about 1.0 to about 1.3 (Colloid XH2, Stauffer Chemical Co.) was rated as a viscous agent as in Example I. The data obtained are included in Table C.
Vergelijkingsvoorbeeld IVComparative example IV
Een in de handel verkrijgbare hydroxyëthylcellulose (NATROSOL 250 HHR) werd zoals in Voorbeeld I als viskeus makend middel gewaardeerd. De verkregen gegevens zijn in Tabel D opgenomen.A commercially available hydroxyethyl cellulose (NATROSOL 250 HHR) was valued as a viscous agent as in Example I. The data obtained are included in Table D.
8204745 -7-8204745 -7-
Tabel ATable A
Waardering van cellulosesulfaat, DS = 0/3 - 0,5 In verschillende oplossingen van hoge dichtheid 2,85 kg/m3 cellulosesulfaat API rheologie dichtheid % % % 10-sec.Evaluation of cellulose sulphate, DS = 0/3 - 0.5 In different solutions of high density 2.85 kg / m3 cellulose sulphate API rheology density%%% 10-sec.
kg/dm3 ZnBr2 CaBr2 CaCl2 AV PV YP gel 1,39 0 0 37,6 49 33 157 14,7 1,70 0 53,0 0 57,5 34 230 29,4 1,50 0 24,9 18,4 44 28 157 14,7 1.80 0 43,2 16,3 145 9 7 4 70 9 7,8 1.81 1,7 42,5 15,8 69 53 157 14,7 1,84 5,0 41,1 14,8 52,5 50 14,7 2,45 1.86 8,4 39,8 13,9 61 62 39,2 14,7 1.87 10,0 39,1 13,4 70 52 176 19,6 1,90 13,2 37,8 12,5 87,5 67 230 14,7 1,92 16,3 36,6 11,6 111 85 255 1,74 4,5 50,4 0 51,5 34 221 29,4 1,80 11,7 46,2 0 58,5 35 230 1,86 18,4 42,4 0 60 37 225 8204745 -8-kg / dm3 ZnBr2 CaBr2 CaCl2 AV PV YP gel 1.39 0 0 37.6 49 33 157 14.7 1.70 0 53.0 0 57.5 34 230 29.4 1.50 0 24.9 18.4 44 28 157 14.7 1.80 0 43.2 16.3 145 9 7 4 70 9 7.8 1.81 1.7 42.5 15.8 69 53 157 14.7 1.84 5.0 41.1 14. 8 52.5 50 14.7 2.45 1.86 8.4 39.8 13.9 61 62 39.2 14.7 1.87 10.0 39.1 13.4 70 52 176 19.6 1.90 13, 2 37.8 12.5 87.5 67 230 14.7 1.92 16.3 36.6 11.6 111 85 255 1.74 4.5 50.4 0 51.5 34 221 29.4 1. 80 11.7 46.2 0 58.5 35 230 1.86 18.4 42.4 0 60 37 225 8 204 745 -8-
Tafcel BTable B
Waardering van cellulosesulfaat, DS = Q/6 - 0,9 in verschillende oplossingen van hoge dichtheid 2,85 kg/m3 cellulosesulfaat API rbeologie dichtheid % % % 10-sec.Evaluation of cellulose sulphate, DS = Q / 6 - 0.9 in different solutions of high density 2.85 kg / m3 cellulose sulphate API réology density%%% 10-sec.
kg/dm3 ZnBr2 CaBr2 CaCl2 AV PV YP gel 1,39 0 0 37,6 36,5 29 73,5 7,4 1.68 0 50,0 2,0 40,5 30 103 1,70 0 53,0 0 46 33 127 12,3 1.50 0 24,9 18,4 32 25 68,6 4,9 1.50 0 13,8 30,8 48 36 118 14,7 1,52 0 28,6 16,0 33 26 68,6 4,9 1.56 0 33,9 12,5 35,5 25 93,1 4,9 1.56 0 20,6 27,4 57,5 40,5 167 14,7 1,60 0 39,0 9,2 37,5 28 93,1 9,8 1,62 0 26,8 24,4 62 43 168 14,7 1,64 0 45,4 5,0 41 31 98 9,8 1.68 0 32,6 21,6 97 65 313 24,5 1.74 0 38,0 19,0 1 26 85 402 39,2 1.80 0 43,2 16,3 137 92 441 49 1.81 1,7 42,5 15,8 122 84 336 39,2 1,84 5,0 41,1 14,8 113,5 81 329 29,4 1.86 8,4 39,8 13,9 117,5 80 368 34,3 1.92 16,3 36,6 11,6 111,5 76 348 1.74 4,5 50,4 0 44 32 118 9,8 1,80 11,7 46,2 0 46,5 33 132 1.86 18,4 42,4 0 42 31 97,8 1.92 24,6 38,6 0 53 39 140 2,04 36,0 32,1 0 61 42,5 169 8204 745 -9-kg / dm3 ZnBr2 CaBr2 CaCl2 AV PV YP gel 1.39 0 0 37.6 36.5 29 73.5 7.4 1.68 0 50.0 2.0 40.5 30 103 1.70 0 53.0 0 46 33 127 12.3 1.50 0 24.9 18.4 32 25 68.6 4.9 1.50 0 13.8 30.8 48 36 118 14.7 1.52 0 28.6 16.0 33 26 68.6 4.9 1.56 0 33.9 12.5 35.5 25 93.1 4.9 1.56 0 20.6 27.4 57.5 40.5 167 14.7 1.60 0 39.0 9.2 37 .5 28 93.1 9.8 1.62 0 26.8 24.4 62 43 168 14.7 1.64 0 45.4 5.0 41 31 98 9.8 1.68 0 32.6 21.6 97 65 313 24.5 1.74 0 38.0 19.0 1 26 85 402 39.2 1.80 0 43.2 16.3 137 92 441 49 1.81 1.7 42.5 15.8 122 84 336 39.2 1. 84 5.0 41.1 14.8 113.5 81 329 29.4 1.86 8.4 39.8 13.9 117.5 80 368 34.3 1.92 16.3 36.6 11.6 111.5 76 348 1.74 4.5 50.4 0 44 32 118 9.8 1.80 11.7 46.2 0 46.5 33 132 1.86 18.4 42.4 0 42 31 97.8 1.92 24.6 38.6 0 53 39 140 2.04 36.0 32.1 0 61 42.5 169 8 204 745 -9-
Tabel CTable C
Waardering van cellulosesulfaat, DS = 1,0 - 1,3 in verschillende oplossingen van hoge dichtheid 2,85 kq/n>3 cellulosesulf aat API rheoloqie dichtheid % S % 10-sec.Evaluation of cellulose sulphate, DS = 1.0 - 1.3 in different solutions of high density 2.85 kq / n> 3 cellulose sulphate API rheology density% S% 10-sec.
kg/dm3 ZnBr2 CaBr^ Ca&2 AV PV YP gel 1,39 0 0 37,6 38,5 28 103 7,4 1,70 0 53,0 0 40 28 118 9,8 1.80 0 43,2 16,3 86 64 196 14,7 1.81 1,7 42,5 15,8 52,5 52,5 0 9,8 1.84 5,0 41,1 14,8 42,5 42 4,9 2,45 1.84 8,4 39,8 13,9 47,5 43 0 4,9 1,92 16,3 36,6 11,6 42,5 38 44,1 1,74 4,5 50,4 0 40,5 28 123 14,7 1,80 11/7 46,2 0 41 29 118 14,7 1,86 18,4 42,4 0 40,5 29 113 14,7 • 8204745 -10-kg / dm3 ZnBr2 CaBr ^ Ca & 2 AV PV YP gel 1.39 0 0 37.6 38.5 28 103 7.4 1.70 0 53.0 0 40 28 118 9.8 1.80 0 43.2 16.3 86 64 196 14.7 1.81 1.7 42.5 15.8 52.5 52.5 0 9.8 1.84 5.0 41.1 14.8 42.5 42 4.9 2.45 1.84 8.4 39 .8 13.9 47.5 43 0 4.9 1.92 16.3 36.6 11.6 42.5 38 44.1 1.74 4.5 50.4 0 40.5 28 123 14.7 1.80 11/7 46.2 0 41 29 118 14.7 1.86 18.4 42.4 0 40.5 29 113 14.7 • 8204745 -10-
Tabel DTable D
Waardering van HECValuation of HEC
in verschillende oplossingen van hoge dichtheid API rheologie dichtheid % % % 10-sec.in different solutions of high density API rheology density%%% 10-sec.
kg/drn^ ZnBr2 CaBr2 CaCl2 AV PV YP gel 1,39 0 'O 37,6 47 31 98 1,70 0 53,0 0 51 31 196 24,5 1.80 0 43,2 16/3 127 86 402 1.81 1/7 42,5 15,8 34 34 00 1.84 5,0 41,1 14,8 35,5 36 0 0 1.84 8,4 39,8 13,9 31,5 31,5 0 0 1,92 16,3 36,6 11,6 28 28 00 1,74 4,5 50,4 0 7,5 7,5 0 0 1,80 11,7 46,2 0 8,5 8,5 0 0 1,86 18,4 42,4 0 13,5 13,5 0 0 8204745 w—·--;..............kg / drn ^ ZnBr2 CaBr2 CaCl2 AV PV YP gel 1.39 0 'O 37.6 47 31 98 1.70 0 53.0 0 51 31 196 24.5 1.80 0 43.2 16/3 127 86 402 1.81 1 / 7 42.5 15.8 34 34 00 1.84 5.0 41.1 14.8 35.5 36 0 0 1.84 8.4 39.8 13.9 31.5 31.5 0 0 1.92 16. 3 36.6 11.6 28 28 00 1.74 4.5 50.4 0 7.5 7.5 0 0 1.80 11.7 46.2 0 8.5 8.5 0 0 1.86 18 , 4 42.4 0 13.5 13.5 0 0 8 204 745 w - -; ..............
-11--11-
De verkregen gegevens geven aan, dat HEC niet een doelmatig viskeus makend middel is in deze zware zoutoplossingen, die zinkbromide bevatten. Het homogeen gesubstitueerde cellu-losesulfaat met een DS van ongeveer 0,3 tot ongeveer 0*5 was 5 een doelmatig viskeus makend middel in alle zware zoutoplossingen, behalve de zoutoplossingen die minder dan ongeveer 9% zinkbromide bevatten, wanneer calciumchloride eveneens in de zoutoplossing aanwezig was. Het homogeen gesubstitueerde cellulosesulfaat met een DS van ongeveer 0,6 tot ongeveer 10 0,9 was een doelmatig viskeus makend middel in al deze zware zoutoplossingen en in het bijzonder in de zoutoplossingen, die zo moeilijk viskeus te maken zijn, die lage concentraties zinkbromide bij aanwezigheid van calciumchloride bevatten.The data obtained indicates that HEC is not an effective viscous agent in these heavy salt solutions containing zinc bromide. The homogeneously substituted cellulose sulfate with a DS of about 0.3 to about 0 * 5 was an effective viscous agent in all heavy saline solutions, except those containing less than about 9% zinc bromide, when calcium chloride is also present in the saline used to be. The homogeneously substituted cellulose sulfate with a DS of about 0.6 to about 0.9 was an effective viscous agent in all of these heavy saline solutions and especially in the saline solutions so difficult to make viscous that low concentrations of zinc bromide at presence of calcium chloride.
Het homogeen gesubstitueerde cellulosesulfaat met een DS in 15 het traject van ongeveer 1,0 tot ongeveer 1,3 was een doelmatig viskeus makend middel in alle zoutoplossingen, behalve alle zoutoplossingen die zowel zinkbromide als calciumchloride bevatten. In de laatste zoutoplossingen gedroeg het zich soortgelijk aan HEC.The homogeneously substituted cellulose sulfate with a DS in the range of from about 1.0 to about 1.3 was an effective viscous agent in all salt solutions, except all salt solutions containing both zinc bromide and calcium chloride. In the latter saline solutions, it behaved similarly to HEC.
82047458204745
Claims (20)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US33076581A | 1981-12-14 | 1981-12-14 | |
| US33076581 | 1981-12-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8204745A true NL8204745A (en) | 1983-07-01 |
Family
ID=23291228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8204745A NL8204745A (en) | 1981-12-14 | 1982-12-08 | VISCOUS HEAVY SALT SOLUTIONS AND METHOD FOR PREPARING THE SAME |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU553448B2 (en) |
| BR (1) | BR8207175A (en) |
| CA (1) | CA1196775A (en) |
| DE (1) | DE3246280A1 (en) |
| FR (1) | FR2518110B1 (en) |
| GB (1) | GB2111104B (en) |
| NL (1) | NL8204745A (en) |
| NO (1) | NO823511L (en) |
| SG (1) | SG31686G (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8428348D0 (en) * | 1984-11-09 | 1984-12-19 | Shell Int Research | Degrading of viscous microbial polysaccharide formulation |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2614979A (en) * | 1947-08-18 | 1952-10-21 | Phillips Petroleum Co | Drilling fluid |
-
1982
- 1982-09-30 CA CA000412551A patent/CA1196775A/en not_active Expired
- 1982-09-30 AU AU88914/82A patent/AU553448B2/en not_active Ceased
- 1982-10-21 NO NO823511A patent/NO823511L/en unknown
- 1982-12-03 GB GB08234591A patent/GB2111104B/en not_active Expired
- 1982-12-08 NL NL8204745A patent/NL8204745A/en not_active Application Discontinuation
- 1982-12-10 BR BR8207175A patent/BR8207175A/en unknown
- 1982-12-14 FR FR8220977A patent/FR2518110B1/en not_active Expired
- 1982-12-14 DE DE19823246280 patent/DE3246280A1/en not_active Withdrawn
-
1986
- 1986-04-04 SG SG316/86A patent/SG31686G/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1196775A (en) | 1985-11-19 |
| AU8891482A (en) | 1983-06-23 |
| GB2111104A (en) | 1983-06-29 |
| AU553448B2 (en) | 1986-07-17 |
| GB2111104B (en) | 1985-08-14 |
| FR2518110B1 (en) | 1986-01-10 |
| FR2518110A1 (en) | 1983-06-17 |
| BR8207175A (en) | 1983-10-11 |
| SG31686G (en) | 1987-03-27 |
| DE3246280A1 (en) | 1983-06-23 |
| NO823511L (en) | 1983-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69418682T2 (en) | Liquids containing polysaccharides with improved heat resistance | |
| DE69818148T2 (en) | Drilling and maintenance fluids and methods to increase viscosity at low shear rates | |
| DE60018857T2 (en) | Drilling and maintenance fluids containing two-way cations | |
| US3988246A (en) | Clay-free thixotropic wellbore fluid | |
| CA1295120C (en) | Aqueous polysaccharide compositions | |
| AU595214B2 (en) | Mixed metal hydroxides for thickening water or hydrophylic fluids | |
| US6124244A (en) | Clear brine drill-in fluid | |
| US4003838A (en) | Water loss reduction agents | |
| JPS58176228A (en) | Hydrated hydroxyethylcellulose composition | |
| US4566976A (en) | Viscous heavy brines | |
| US3993570A (en) | Water loss reduction agents | |
| US4455241A (en) | Wellbore fluid | |
| US4626363A (en) | Cationic acrylamide emulsion polymer brine thickeners | |
| JPS60199192A (en) | New application of squlero glucan in treatment of oil well and oil drilling equipment | |
| US4090968A (en) | Water loss reduction agents | |
| EP0289529A4 (en) | Viscosifiers for brines utilizing hydrophilic polymer-mineral oil systems. | |
| US2618595A (en) | Well drilling composition | |
| CA1166435A (en) | Method of thickening heavy brine solutions | |
| NL8204745A (en) | VISCOUS HEAVY SALT SOLUTIONS AND METHOD FOR PREPARING THE SAME | |
| US5407475A (en) | Thermally stable thiosulfate hydroxyethylcellulose suspension | |
| US4172801A (en) | Clay-free wellbore fluid | |
| NL8203910A (en) | VISCOUS HEAVY SALT SOLUTIONS AND ITS APPLICATION. | |
| GB2196015A (en) | Dispersible hydrophilic polymer compositions for use in viscosifying heavy brines | |
| US3284353A (en) | Drilling mud and process | |
| US5009798A (en) | Low fluid loss heavy brines containing hydroxyethyl cellulose |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |