Полимерные композиции, способ проведения буровых работ и водный раствор для эксплуатации скважин

Номер патента: 12852

Опубликовано: 15.01.2007

Авторы: БЕНТОН, Уилльям, Дж., МИЛЛЕР, Эдвард, Е.

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Описаны новые полимерные композиции, нарядус их применением в качестве растворов дляэксплуатации скважин, например, в качестверастворов для вскрытия продуктивного пласта,рабочих растворов или буровых растворов,содержащие растворимые в воде сополимеры,имеющие сульфонатные группы и карбоксильныегруппы, вместе с солями щелочных металловкарбоновых кислот. Например, сополимер содержитот 5 до 95 % мас. структурных звеньев, полученных из2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислотыили ее соли, и от 5 до 95 % мас. структурных звеньев,полученных из акриловой кислоты или ее соли.Может быть использована соль полимера, такая какнатриевая, калиевая и цезиевая соли муравьинойкислоты и/или уксусной кислоты, в количествах,подходящих для проявления высокотемпературнойвязкости, приемлемой для таких растворов дляэксплуатации скважин. Полимерная композициягидратирована/ растворена в солевом растворенатриевых и/или калиевых, и/или цезиевых солеймуравьиной и/или уксусной кислоты.

Текст

Смотреть все

КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИИ, СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ БУРОВЫХ РАБОТ И ВОДНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН(57) Описаны новые полимерные композиции, наряду с их применением в качестве растворов для эксплуатации скважин, например, в качестве растворов для вскрытия продуктивного пласта, рабочих растворов или буровых растворов, содержащие растворимые в воде сополимеры, имеющие сульфонатные группы и карбоксильные группы, вместе с солями щелочных металлов карбоновых кислот. Например, сополимер содержит от 5 до 95 мас. структурных звеньев, полученных из 2-акриламидо 2-метилпропансульфоновой кислоты или ее соли, и от 5 до 95 мас. структурных звеньев, полученных из акриловой кислоты или ее соли. Может быть использована соль полимера, такая как натриевая, калиевая и цезиевая соли муравьиной кислоты и/или уксусной кислоты, в количествах, подходящих для проявления высокотемпературной вязкости, приемлемой для таких растворов для эксплуатации скважин. Полимерная композиция гидратирована/ растворена в солевом растворе натриевых и/или калиевых, и/или цезиевых солей муравьиной и/или уксусной кислоты. 12852 Изобретение относится к некоторым полимерным композициям, их получению и их применению в качестве загустителей растворов солей щелочных металлов, которые в особенности находят применение при загущении буровых жидкостей при работах на нефтяных месторождениях при температурах выше 350(176,7 С). Известно использование водных полисахаридных композиций при бурении скважин, например, в нефтяных и газовых скважинах. Примерами полисахаридов являются производные целлюлозы, такие как карбоксиэтилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлоза, алкилгидроксиалкилцеллюлозы, алкилцеллюлозы, алкилкарбоксиалкилцеллюлозы и гидроксиалкилцеллюлозы (в особенности гидроксиэтилцеллюлоза) и микробные полисахариды, такие как полисахариды, полисахаридыи полисахариды . Для достижения плотности, подходящей для использования при буровых работах, известные водные полисахаридные композиции обычно включают растворимые в воде соли, например, как описано в патенте 1549734. Такие соли обычно представляют собой галогениды (например, хлориды и бромиды) моно- или двухвалентных катионов, таких как катионы натрия, калия, кальция и цинка, например, хлорид натрия, хлорид калия, бромид кальция или бромид цинка. Одна из проблем, которая встает при проведении буровых работ, относится к термической стабильности жидкостей для эксплуатации скважин, таких как растворы для вскрытия продуктивного пласта, рабочие растворы и буровые растворы. Температуры в подповерхностных пластах обычно растут приблизительно на 1 С на сто футов (30 метров) глубины. Любая водная композиция полисахарида имеет свою собственную характеристическую температуру, выше которой она подвергается химической деструкции с нежелательным снижением вязкости, что накладывает в результате ограничения на ее применение при буровых работах ниже определенной глубины. Добавки, например, смеси полимерных щелочных материалов типа материалов, продаваемых, под торговой маркой 200, используются для улучшения термической стабильности водных полисахаридных композиций. В 96/04348 А, 15.02.1996 описан раствор,который представляет собой композицию растворимого в воде сополимера и соли щелочного металла карбоновой кислоты. Данный раствор применяется в качестве водного раствора для эксплуатации скважин. Теперь найдены полимерные композиции, которые обладают прекрасной термической стабильностью и прекрасными эксплуатационными характеристиками при применении в жидкостях для эксплуатации скважин. Новые композиции полимер/карбоксилат щелочного металла, описанные здесь, подходят для применения в водных жидко 2 стях для эксплуатации скважин и содержат высокомолекулярный сополимер, растворимый в солевом растворе. Добавление соли к раствору полимера в воде представляет собой известный способ выделения полимера из раствора. Наиболее высокомолекулярные полимеры будут выходить из раствора первыми и по мере добавления все большего и большего количества соли все более и более низкомолекулярные полимеры выходят из раствора. Напротив, в новых водных полимерных композициях, описанных здесь, высокомолекулярный сополимер, дополнительно описанный ниже, в достаточной степени растворим в солевом растворе, содержащем карбоксилат щелочного металла, чтобы проявлять подходящую высокотемпературную вязкость, т.е. вязкость при повышенных температурах, с которыми сталкиваются буровые жидкости. Более того, в соответствии, по меньшей мере, с некоторыми предпочтительными вариантами осуществления полимерные композиции имеют долговременную вязкость, то есть, требуемая плотность и прекрасная высокотемпературная вязкость сохраняются даже после продолжительной работы жидкости для эксплуатации скважин. Полимерные композиции, описанные здесь, содержат растворимый в воде сополимер с функциональной группой, включающей, по меньшей мере, сульфо- и карбоксильные группы. Сополимер в достаточной степени растворим в насыщенных и других имеющих высокую концентрацию солевых растворах щелочи и соли(ей) металлов карбоновой(ых) кислоты, например, в солевом растворе формиата цезия, давая для растворов для эксплуатации скважин полимерную композицию,имеющую хорошую плотность и прекрасную вязкость при высокой температуре. В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения предлагаются водные полимерные композиции, содержащие вышеназванный сополимер, с функциональной группой, включающей, по меньшей мере, сульфо- и карбоксильную группу, растворенный в солевом растворе, для применения в качестве эксплуатационных жидкостей для скважин,таких как растворы для вскрытия продуктивного пласта, рабочие растворы и буровые растворы. Предпочтительно такой растворимый сополимер представляет собой продукт реакции полимеризации акриламидометилпропансульфоновой кислоты или ее соли с акриловой кислотой и/или солями щелочных металлов или аммониевыми солями карбоновой кислоты или других подходящих ненасыщенных карбонильных соединений. В соответствии с другим аспектом водная полимерная композиция содержит растворимый в воде сополимер с функциональной группой, включающей, по меньшей мере, сульфо- и карбоксильные группы, и соль щелочного металла карбоновой кислоты. Для квалифицированного в данной области специалиста очевидно, что незначительные количества других солей, таких как сульфаты, нитраты и бикарбонаты, также могут присутствовать в композициях изобретения и неизбежно будут присутствовать в 12852 композициях, в которых морская вода или другие встречающиеся в природе рассолы используются для приготовления композиции. Если желательно,то композиция может также содержать антиоксидант, например, 2-меркаптобензотиазол и/или другие подходящие добавки. Когда используют 2 меркаптобензотиазол, то обычно он может быть включен в том же соотношении, масс./об., что и растворимый в воде сополимер. Квалифицированному в данной области специалисту будет понятно, что 1 масс./об. соответствует концентрации 10 кг/м 3(10 г/л) композиции. Желательно, когда значение рН композиции составляет предпочтительно больше чем 8,0, но не более чем 11,5, и предпочтительно равно, по меньшей мере, 9,0 и менее чем 10,5, с точки зрения стабильности и пониженной коррозионной активности композиции. Значение рН можно регулировать путем добавления подходящих реагентов, например, гидроксида натрия. Присутствие в композиции моновалентной соли, например, карбоната, такого как карбонат калия или карбонат цезия, может дать подходящий буферный эффект. Изобретение также предлагает способ получения водной полимерной композиции изобретения. В соответствии с одним из аспектов соль щелочного металла карбоновой кислоты добавляют к водной композиции, необязательно к композиции солевого раствора, в которой растворимый в воде сополимер уже растворен и гидратирован. В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления изобретения соль щелочного металла муравьиной, уксусной и/или другой подходящей карбоновой кислоты добавляют к водной композиции, содержащей растворимый в воде сополимер с другими солями и/или другими ингредиентами и др., если они присутствуют. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения описанную выше полимерную композицию, содержащую растворимый в воде сополимер и соль щелочного металла карбоновой кислоты, необязательно с другими сухими ингредиентами, предназначенную для использования в качестве эксплуатационной жидкости для скважин, получают в виде сухого порошка, к которому добавляют воду или солевой раствор для гидратирования полимера и растворения соли щелочного металла карбоновой кислоты. В соответствии с другим альтернативным вариантом осуществления изобретения растворимый в воде сополимер добавляют к солевому раствору, содержащему соль щелочного металла. В соответствии с некоторыми предпочтительными вариантами осуществления изобретения солевой раствор, используемый в водной полимерной композиции настоящего изобретения, содержит главным образом натриевую или калиевую соль карбоновой кислоты, хотя, как упомянуто выше, другие соли могут присутствовать в следовых или незначительных количествах. Обычно такие солевые растворы представляют собой по существу насыщенные растворы натриевой или калиевой соли. В других предпочтительных вариантах изобретения используется цезиевая соль карбоновой кислоты толь ко со следовыми или небольшими количествами других солей. Такие цезиевые солевые растворы дают водные полимерные композиции более высокой плотности, чем соответствующие композиции, в которых используются натриевые или калиевые солевые растворы. Более конкретно, например, водные полимерные композиции настоящего изобретения, в которых используются цезиевые солевые растворы с концентрацией свыше чем приблизительно 40-43 масс./масс., (т. е. 4 масс. части соли цезия на 10 масс. частей воды, используемой в полимерной композиции), имеют плотность, равную или выше, чем плотность соответствующих композиций, в которых используются, по существу, насыщенные калиевые солевые растворы. Таким образом, в соответствии с некоторыми особенно предпочтительными вариантами осуществления изобретения, водные полимерные композиции настоящего изобретения содержат растворимый в воде сополимер в солевом растворе формиата цезия или в другом подходящем солевом растворе карбоксилата цезия, самое большее, со следовыми или минимальными количествами других солей (т. е. таких солей,которые могут присутствовать в морской воде), и соль цезия используется в количестве приблизительно от 40 до полного насыщения. В соответствии с другим аспектом изобретения предлагается применение полимерной композиции изобретения в качестве эксплуатационного раствора для скважин, в особенности в качестве раствора для вскрытия продуктивного пласта, рабочего раствора или бурового раствора при буровых работах. Предпочтительно растворимый в воде сополимер имеет средневесовую молекулярную массу, по меньшей мере, приблизительно 1000000, предпочтительно от 1000000 до 5000000, более предпочтительно от 1500000 до 3000000. В этой связи значительным преимуществом настоящего изобретения является то, что, по меньшей мере, предпочтительные варианты водных полимерных композиций, описанных здесь, дают эксплуатационные растворы для скважин, которые проявляют высокую вязкость, то есть,имеют повышенную и удерживаемую вязкость при температурах, по меньшей мере, до 425(218 ). Более того, заметным преимуществом настоящего изобретения является то, что предпочтительные варианты сохраняют прекрасные характеристики вязкости при повышенных температурах даже после продолжительного применения в качестве раствора для вскрытия продуктивного пласта или бурового раствора. В некоторых предпочтительных вариантах сополимер растворим в насыщенном солевом растворе карбоксилата щелочного металла, например,в, по существу, насыщенном растворе формиата цезия, в количестве, по меньшей мере, 4 фунт/баррель (1,14 кг/Гл), более предпочтительно,по меньшей мере, 6 фунт/баррель (1,71 кг/Гл). Некоторые из таких предпочтительных вариантов изобретения сохраняют вязкость при температурах, по меньшей мере, приблизительно до 425(218 ) после 700 часов использования в качестве эксплуатационного раствора для скважин, при прове 3,1, 1990 (,/13-1-9012, 1993). Некоторые из таких предпочтительных вариантов изобретения, содержащих высокомолекулярный растворимый в воде сополимер, описанный выше, в количестве от 0,05 до 5 мас. (из расчета на общую массу всех твердых компонентов полимерной композиции) и карбоксилат щелочного металла в количестве от 95 до 99,95 мас. (также из расчета на массу всех твердых компонентов) с образованием,по существу, насыщенного солевого раствора или солевого раствора с другой концентрацией, дают эксплуатационный раствор для скважин, который проявляет кажущуюся вязкость, больше или равную 20 сПз, пластическую вязкость, больше или равную 15 сПз, и предел текучести, больше или равный 5 фунт/100 фут 2 (0,244 кг/м 2) при растворении в солевом растворе формиата щелочного металла при концентрации 2 фунта на баррель (0,57 кг/Гл) и при измерении при 120(48,9 ). В соответствии с некоторыми особенно предпочтительными вариантами осуществления изобретения эксплуатационный раствор для скважин сохраняет, по меньшей мере,50 его кажущейся вязкости после старения при кручении в течение 30 дней при 375(191,6 С) и при измерении при 120(48,9 С). Подходящие растворимые в воде сополимеры могут быть получены в соответствии с методиками, опубликованными в европейской патентной заявкеЕР 0068189, описание которой приводится в качестве справочного материала. Соль щелочного металла карбоновой кислоты предпочтительно выбирают из натриевой, калиевой и цезиевой солей подходящих карбоновых кислот,предпочтительно 1-С 3-карбоновой кислоты, наиболее предпочтительно из натриевой, калиевой и/или цезиевой солей муравьиной кислоты, уксусной кислоты и их смесей, которые смешивают с получением желаемой плотности бурового раствора, раствора для вскрытия продуктивного пласта, рабочего раствора или пакерной жидкости. В соответствии с некоторыми предпочтительными вариантами изобретения солевой раствор представляет собой 40 ный (масс./масс.) или более концентрированный раствор формиата цезия и/или ацетата цезия. В соответствии с некоторыми особенно предпочтительными вариантами изобретения, по меньшей мере,приблизительно 5 масс. соли щелочного металла карбоновой кислоты составляет соль цезия. Такие варианты осуществления изобретения, как установлено, дают эксплутационные растворы для скважин,которые имеют высокую плотность и неожиданно полезную плотность и долговременную вязкость. То есть, цезиевые солевые растворы приблизительно при 43 -ном насыщении, как установлено, дают плотность, равную плотности, по существу, насыщенных калиевых солевых растворов. При концентрациях выше 43 цезиевые солевые растворы да 4 ют преимущественно те же высокие плотности, такие как, например, от 2,18 до 2,3. Как указывалось выше, существенным и неожиданным преимуществом полимерных композиций, описанных здесь,является то, что они в достаточной мере растворимы в воде, чтобы обеспечить долговременную высокотемпературную вязкость, подходящую для эксплуатационных растворов для скважин, в насыщенных солевых растворах карбоксилатов щелочных металлов или солевых растворах, имеющих концентрации солей меньше, чем концентрация насыщения, но достаточно высокую, чтобы обеспечить необходимый уровень плотности. Существенным и совершенно неожиданным является, например, то, что описанные выше растворимые в воде сополимеры,имеющие средневесовую молекулярную массу от 1000000 до 5000000, растворимы, по меньшей мере,на уровне от 0,05 до 5,0 мас. (из расчета на массу всех твердых компонентов полимерной композиции) в 80 -ном солевом растворе или более высококонцентрированном растворе карбоксилата щелочного металла, обеспечивая кажущуюся вязкость больше или равную 20 сПз, пластическую вязкость больше или равную 15 сПз и предел текучести больше или равный 5 фунт/100 фут 2 (0,244 2 кг/м ), при растворении в солевом растворе формиата щелочного металла в концентрации 2 фунта на баррель (0,57 кг/Гл) и при измерении при 120(48,9 ). Более того, такая полезная вязкость является долговременной, так как водные полимерные композиции сохраняют, по меньшей мере, 50 их кажущейся вязкости после старения при кручении в течение 30 дней при 375(191,6 С) и при измерении при 120(48,9 С). Как обсуждалось выше,следует понимать, что ссылка на цезиевый солевой раствор означает цезиевый солевой раствор, в котором карбоксилат цезия представляет собой единственную или основную соль. Солевые растворы, в которых карбоксилат цезия представляет собой основную соль, содержат только следовые или незначительные количества других солей, например, солей, которые могут быть внесены за счет использования в полимерной композиции морской воды. Соответствующие определения применимы для калиевого солевого раствора, натриевого солевого раствора и др. Предпочтительно растворимый в воде сополимер представляет собой АМРЗ сополимер, полученный как продукт реакции 2-акриламидо-2 метилпропан-сульфоновой кислоты или ее соли,более предпочтительно 2-метил-(1-оксо-2 пропенил)амино-1-про-пансульфоновой кислоты или ее соли, с акриламидом, винилпирролидоном,акриловой кислотой или ее солью. Необязательно также используется сшивающий реагент для достижения более высокомолекулярного сополимерного продукта реакции. С другой стороны, можно регулировать реакционные условия или использовать другие методики, чтобы получить желаемый молекулярный вес без применения сшивающего агента. Когда сшивающий агент используется, то он должен быть, по меньшей мере, бифункциональным, таким 12852 как, например, ,-метиленбис 2-пропенамид. Растворимый в воде сополимер предпочтительно содержит приблизительно от 5 до 95 мас., более предпочтительно приблизительно от 40 до 80 мас. структурных звеньев, полученных из 2-акриламидо 2-метилпропансульфоновой кислоты или ее соли,или из подобного реагента, и приблизительно от 5 до 95 мас., более предпочтительно приблизительно от 20 до 60 мас. структурных звеньев, полученных из акриловой кислоты или ее соли, или подобного реагента, и приблизительно от 0 до 5 мас., более предпочтительно приблизительно от 0 до 0, 1 мас. структурных звеньев, полученных из сшивающего агента. Предпочтительными солями сополимера являются, например, соли щелочных металлов, аммонийные соли и т. д. Водная полимерная композиция, подходящая для применения в качестве эксплуатационной жидкости для скважин, содержит описанную выше полимерную композицию вместе с водой или солевым раствором в количестве, предпочтительно достаточном для, по существу, полного гидратирования растворимого в воде сополимера и для растворения соли щелочного металла карбоновой кислоты. В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления изобретения, растворимый в воде сополимер присутствует в количестве приблизительно от 0,05 до 5,0 мас. из расчета на суммарную массу всех сухих ингредиентов полимерной композиции, причем ссылка здесь на сухие ингредиенты означает нерастворенную(ые) соль(и), негидратированный сополимер и любые другие твердые вещества полимерной композиции в отсутствие воды. Таким образом, обычно сухие ингредиенты будут включать сополимер, соль щелочного металла карбоновой кислоты, твердые компоненты любых добавок и т. д. Соль щелочного металла в таком предпочтительном варианте присутствует в количестве приблизительно от 95 до 99,95 мас., опять же из расчета на суммарную массу сухих ингредиентов. Эти количества установлены для сухих ингредиентов, исключая содержание воды любой полимерной композиции, рассматриваемой здесь, которая представляет собой водную полимерную композицию. Полимерные композиции могут дополнительно содержать другие подходящие ингредиенты, в том числе, например, соли щелочных металлов, по меньшей мере, одного галогенида. Следовательно, например, полимерные композиции могут включать соли натрия, калия и/или цезия в виде хлорида, бромида или их смесей. Кроме того, в полимерной композиции могут присутствовать небольшие количества подходящих добавок, включая, например, любые добавки, используемые в настоящее время в эксплуатационных растворах для скважин этого общего типа. Растворимый в воде сополимер может быть получен в соответствии с известными методиками полимеризации. Предпочтительно 2-акриламидо-2 метилпропансульфоновую кислоту или реагент типа полимеризуют вместе с акриловой кислотой или другой подходящей карбоновой кислотой, после чего полученный растворимый в воде сополимер необязательно нейтрализуют до соли путем добавления подходящего аммониевого, натриевого или калиевого соединения и др. Следует понимать,что определение набухающий в воде или растворимый в воде, используемое здесь, включает как сухую, так и гидратированную форму сополимера,если в контексте не приведено точное указание. Также следует понимать, что определение водорастворимый относится к гидрофильной природе сополимера, находится ли полимер в гидратированной форме или нет. Также следует понимать, что определение акриловая кислота используется взаимозаменяемо с определением пропеновая кислота. Изобретение дополнительно пояснено с помощью следующих иллюстративных примеров. Пример 1 К 83-ному раствору формиата цезия (2,286 уд. вес) при буферных свойствах с рН 10,0 добавляют рассмотренный выше сополимер в количестве 6 фунт/баррель (1,71 кг/Гл) по следующей методике,которая по существу соответствует методике публикации-13-1 ( 13-1),,1, 1990 (,/13-1-9012, 1993). Используемая методика начинается с взвешивания требуемого количества сухого полимера и требуемого количества раствора формиата цезия. Затем,используя воздушный смеситель, снабженный узлом 1,25-дюймовых (3,81 см) высокоэффективных лопастей, порошок сополимера медленно добавляют к раствору формиата цезия при перемешивании с умеренной скоростью. После добавления всего порошка скорость смесителя увеличивают приблизительно до 4000 об/мин. Образец перемешивают всю ночь. Образец выливают в чашку и определяют вязкость до старения с помощью вискозиметра 800. Затем образец выливают в газонепроницаемую ячейку старения из нержавеющей стали, выложенную тефлоновой чашкой. Ячейку старения помещают в печь кручения, предварительно нагретую до 375(191,6 С). Образец подвергают горячему кручению в течение 24 час через 24 часа образец охлаждают до 120(48,9 ) и определяют вязкость. Затем рассчитывают кажущуюся вязкость, пластическую вязкость и предел текучести образца после старения. Затем образец снова выливают в ячейку старения и подвергают непрерывному старению в течение определенного периода испытания (т. е. 48, 96, 168, 336, 504, 672 и 744 час). После каждого периода испытания образец охлаждают и проводят измерения при 120(48,9 С). Полученные результаты приведены в табл. 1 и нанесены на фиг. 1. Таблица 1 12852 Горячее кручение при 375 Пример 2 К раствору смеси формиата калия и формиата цезия (1,88 уд. вес), смешанных в соотношении 11,27, при буферных свойствах с рН 10,0 добавляют описанный выше сополимер в количестве 6 фунт/баррель (1,71 кг/Гл), следуя методике, описан ной в примере 1. Кажущуюся вязкость, пластическую вязкость и предел текучести измеряют при временных интервалах, указанных ниже в табл. 2. Полученные результаты представлены также на фиг. 2. Таблица 2 Горячее кручение при 375 Пример 3 Описанный выше сополимер получают путем смешения ингредиентов, приведенных в табл. 3, в указанных количествах. Таблица 3 Деионизированная вода Акриловая кислота Метиленбисакриламид Водный аммиак Персульфат натрия Бромид натрия Метабисульфит натрия Ингредиент АМР, приведенный в табл. 3,представляет собой 2-метил-2-(1-оксо-2 пропенил)амино-1-пропансульфоновую кислоту. Деионизированная вода используется для растворения ингредиентов перед смешением. Смесь подвергают реакции полимеризации в соответствии с из 6 355,79 235,37 169,25 0,012 239,35 0,17 0,02 0,04 вестными методиками. Полученный растворимый в воде сополимер может быть использован в таких примерах применения, как растворы для эксплуатации скважин. Пример 4 12852 При полевых работах в Северном море была приготовлена вязкая суспензия формиата цезия(2,18 уд. вес) для закачки насосом в скважину в качестве части работ по вскрытию продуктивного пласта. Вязкая суспензия формиата цезия получена с 6 фунтами на баррель (1,71 кг на гектолитр) растворимого в воде сополимера, полученного в соответствии с методикой примера 3. Скважина имела забойную температуру 400(204,4 С). Вязкую суспензию формиата цезия закачивали на дно буровой скважины. Полимерную композицию использовали в качестве вязкой заготовки для перемещения материала в форме частиц и обломочного материала нисходящей скважины. Композиция хорошо выполнила эту функцию, переместив обломочный материал к поверхности и оставив ствол скважины свободным для следующей стадии операции вскрытия продуктивного пласта. Вязкий формиат цезия, как установлено, по существу, не теряет вязкость при возвращении на поверхность и извлекается после нескольких часов применения. В свете приведенного выше обсуждения изобретения и описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения квалифицированные в данной области специалисты легко поймут, что различные модификации и переделки могут быть осуществлены без отступления от объема и сути изобретения. Все модификации и переделки, как подразумевается, охватываются следующей формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Полимерная композиция, содержащая растворимый в воде сополимер и соль карбоновой кислоты, отличающаяся тем, что растворимый в воде сополимер содержит функциональные группы,включающие, по меньшей мере, сульфонатные группы и карбоксильные группы и солью карбоновой кислоты является цезиевая соль карбоновой кислоты,2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что растворимый в воде сополимер имеет средневесовую молекулярную массу, по меньшей мере,1000000. 3. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что растворимый в воде сополимер имеет средневесовую молекулярную массу между 1000000 и 5000000. 4. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что растворимый в воде сополимер растворен в количестве, по меньшей мере, 4 фунта/баррель (1,14 кг/Гл) в по существу насыщенном солевом растворе цезиевой соли карбоновой кислоты. 5. Композиция, содержащая растворимый в воде сополимер и соль карбоновой кислоты, отличающаяся тем, что растворимый в воде сополимер получен как продукт реакции полимеризации акриламидометил- пропансульфоновой кислоты или ее соли и акриловой кислоты или ее соли, и цезиевой соли карбоновой кислоты. 6. Композиция по п. 5, отличающаяся тем, что цезиевая соль карбоновой кислоты выбрана из цезиевых солей 1-3 - карбоновой кислоты. 7. Композиция по п. 5, отличающаяся тем, что цезиевая соль карбоновой кислоты выбрана из цезиевых солей муравьиной кислоты, уксусной кислоты и их смесей. 8.Композиция по п. 5, отличающаяся тем, что акриламидометилпропансульфоновая кислота или ее соль представляет собой 2-акриламидо-2 метилпропансульфоновую кислоту или ее соль. 9. Композиция по п. 5, отличающаяся тем, что акриламидометилпропансульфоновая кислота или ее соль представляет собой 2-метил-2-(1-оксо-2 пропенил) амино-1-пропансульфоновую кислоту или ее соль. 10. Композиция по п. 5, отличающаяся тем,что растворимый в воде сополимер содержит от 5 до 95 ма., структурных звеньев 2-акриламидо 2-метилпропансульфоновой кислоты или ее соли, и от 5 до 95 ма. структурных звеньев акриловой кислоты или ее соли и цезиевая соль содержит, по меньшей мере, одну цезиевую соль С 1-С 3- карбоновой кислоты. 11. Композиция по п. 10, отличающаяся тем,что растворимый в воде сополимер содержит от 5 до 95 мас. структурных звеньев 2-метил-2-(1 оксо-2-пропенил)амино-1-пропан-сульфоновой кислоты или ее соли, и от 5 до 95 мас. структурных звеньев 2-пропеновой кислоты или ее соли. 12. Композиция по п. 10, отличающаяся тем,что дополнительно содержит натриевую соль карбоновой кислоты. 13. Композиция по п. 11, отличающаяся тем,что содержит от 0 до 5 мас. структурных звеньев,по меньшей мере, бифункционального сшивающего агента. 14. Композиция по п. 13, отличающаяся тем,что сшивающий агент представляет собой , метиленбис 2-пропенамид. 15. Композиция по п. 10, отличающаяся тем,что растворимый в воде сополимер присутствует в количестве от 0,05 до 5 мас. из расчета на суммарную массу всех твердых компонентов композиции, а цезиевая соль карбоновой кислоты присутствует в количестве от 95 до 99,95 мас., из расчета на суммарную массу всех твердых компонентов композиции. 16. Композиция по п. 5, отличающаяся тем, что сополимер по существу гидратирован водой, а цезиевая соль карбоновой кислоты по существу растворена. 17. Композиция по п. 16, отличающаяся тем,что дополнительно содержит соль щелочного металла, по меньшей мере, одного галогенида. 18. Композиция по п. 17, отличающаяся тем,что соль щелочного металла, по меньшей мере, одного галогенида выбрана из хлорида, бромида натрия, калия, цезия и их смесей. 19. Композиция по п. 16, отличающаяся тем,что проявляет кажущуюся вязкость, по меньшей мере, 20 Пз пластическую вязкость, по меньшей 7 12852 мере 15 сПз и предел текучести, по меньшей мере, 5 фунт/100 фут 2 (24,4 кг/100 м 2) при растворении в рассоле формиата цезия при концентрации 2 фунта на баррель (0,57 кг/Гл) и измерении при 120(48,9 ). 20.Композиция по п. 19, отличающаяся тем,что сохраняет, по меньшей мере, 50 ее кажущейся вязкости после старения при кручении в течение 30 дней при 375(191,6 С) и измеренную при 120(48,9). 21. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит натриевую соль карбоновой кислоты. 22. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит калиевую соль карбоновой кислоты. 23. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит натриевую соль карбоновой кислоты и калиевую соль карбоновой кислоты. 24. Композиция по п. 5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит натриевую соль карбоновой кислоты. 25. Композиция по п. 5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит калиевую соль карбоновой кислоты. 26. Композиция по п. 5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит натриевую соль карбоновой кислоты и калиевую соль карбоновой кислоты. 27. Способ проведения буровых работ или работ по эксплуатации скважин, отличающийся тем, что включает использование композиции по п. 16. 28. Способ по п. 27, отличающийся тем, что растворимый в воде сополимер по существу полностью гидратирован в солевом растворе, содержащем цезиевую соль карбоновой кислоты. 29. Водный раствор для эксплуатации скважин,содержащий растворимый в воде сополимер, гидратированный в солевом растворе, содержащем соль карбоновой кислоты, отличающийся тем, что растворимый в воде сополимер имеет функциональные группы, включающие, по меньшей мере, сульфонатные группы и карбоксильные группы, и соль карбоновой кислоты является цезиевой солью карбоновой кислоты. 30. Водный раствор для эксплуатации скважин по п. 29, отличающийся тем, что растворимый в воде сополимер растворен в солевом растворе. 31. Водный раствор для эксплуатации скважин по п. 29, отличающийся тем, что растворимый в воде сополимер по существу полностью гидратирован в солевом растворе.

МПК / Метки

МПК: C08L 33/02, C09K 7/04, C08L 33/08, C08K 5/098

Метки: буровых, проведения, скважин, эксплуатации, композиции, полимерные, способ, раствор, водный, работ

Код ссылки

<a href="https://kz.patents.su/9-12852-polimernye-kompozicii-sposob-provedeniya-burovyh-rabot-i-vodnyjj-rastvor-dlya-ekspluatacii-skvazhin.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Полимерные композиции, способ проведения буровых работ и водный раствор для эксплуатации скважин</a>

Похожие патенты