168060. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szilárdanyagmentes öblítőfolyadék előállítására
3 168060 4 esetében viszkozitásuk megközelíti a vízét, ami a kőzetrombolást, valamint a furadék eltávolítását nagymértékben elősegíti; továbbá a gyűrűstérben, vagyis a fúrórúd és a furat fala közötti térben olyan viszkozitást és gélesedési tulajdonságokat vesznek fel, ami a furadékkiszállítást biztosítja és a kiülepedést gátolja. 5. Az öblítőfolyadékok megőrzik, illetve visszanyerik eredeti reológiai tulajdonságaikat tartós nyírásnak kitett állapotban is. 6. Barittal nehezíthetők. 7. Az ismert és alkalmazott iszapjavító adalékanyagokkal összeférhetők. 8. Elektrolittűrésük kedvező. A biopolimeres öblítőfolyadékok azonban az alábbiakban felsorolt súlyos hátrányokkal is rendelkeznek: 1. Erjedéses bomlásra hajlamosak és ezért baktériumölő szerek alkalmazása szükséges. 2. Bomlást szenvednek 90—120 °C hőmérsékleten és így alkalmazhatóságuknak ez a felső hőfokhatára. 3. Víztartóképességük nem megfelelő. 4. Előállításuk bonyolult biokémiai technológiát igényel, következésképpen beszerzési költségeik igen magasak. Kísérleteket folytattunk a fenti hátrányoktól mentes öblítőfolyadékok előállítására, és azt találtuk, hogy az alábbiakban még részletezett előnyöket mutató, vizes közegű szilárdanyag-mentes öblítőfolyadékok állíthatók elő, ha vízhez súlyára vonatkoztatva 0,1-10% mennyiségben valamilyen vízoldható cellulóz-származékot, célszerűen valamilyen cellulózétert, cellulózglikolátot, cellulózglikolát-alkálifémsót vagy cellulózglikolétert, valamint a víz súlyára vonatkoztatva 0,01—1,0% mennyiségben lignoszulfonsav és szulfonált novolakgyanta króm(III)-ionokkal egyidejűleg képzett 12-14% króm(III)-oxidot tartalmazó komplexét adjuk. A találmány szerinti eljárással előállítható öblítőfolyadék egyik komponensét, a vízoldható cellulózszármazékot a továbbiakban A komponensként, míg a másik komponenst, a lignoszulfonsav és szulfonált novolakgyanta króm(III)-ionokkal képzett komplexét B komponensként nevezzük. Az A komponensként használt vízoldható cellulózszármazékok önmagukban ismert vegyületek. A komponensként előnyösen használhatunk vízoldható cellulózétereket, így például metilcellulózt vagy etilcellulózt; cellulózglikolátot vagy ennek valamilyen alkálifémsóját, például cellulózglikolát-nátriumsót vagy cellulózglikolétereket és ezek alkálifémsóit, például karboxi-metil-cellulózt vagy nátriumsóját, valamint oxietüezett karboxi-metil-cellulózt. A B komponens - mint említettük - lignoszulfonsav és szulfonált novolakgyanta króm(III)-ionokkal egyidejűleg képzett komplexe. Előállítását úgy végezzük, hogy lignoszulfonsav és szulfonát novolakgyanta vizes oldatához valamilyen vízoldható króm (IH)-sót, például króm(HI)-szulfátot adunk. A komplex oldatban marad, kívánt esetben azonban az oldat óvatos bepárlása útján elkülöníthetjük. Az elkülönítésre azonban legtöbbször nincs szükség, hanem közvetlenül a komplex vizes oldatát használjuk fel. A komplex előállításához használt lignoszulfonsav származhat bármely faanyagból. A komplex előállításhoz használt szulfonált novolakgyanta molekulasúlya rendszerint 400 és 600 közötti. A találmány szerinti öblítőfolyadék előállítása -mint említettük - az A és B komponens vízben c végzett feloldásával történik. Ennek során úgy járunk el, hogy vízhez (mely összetétele alapján lehet a természetben előforduló bármely minőségű) súlyára számítva 0,1—10%-os mennyiségben először az A komponenst adagoljuk, majd bármilyen keverési IQ módszer alkalmazásával egységes oldatot készítünk. Az A komponens feloldódása után a kapott vizes oldathoz a víz súlyára vonatkoztatva 0,01-1,0 súly% mennyiségben állandó keverés közben hozzáadjuk a B komponenst, amely a novolakgyanta szulfonsavcso, c portjainak jelenléte következtében vízben készségesen oldódik. Az így kapott öblítőfolyadék bármiféle további adalékanyag beadagolása nélkül kielégíti a korszerű öblítőfolyadékokkal szemben támasztható, az aláb-2Q biakban pontokba foglalt követelményeket: 1. Az A és a B komponens koncentrációjának változtatásával tetszés szerinti viszkozitású és tixotrópiájú öblítőfolyadékok készíthetők, amelyekben nem szükséges szilárd (nem oldódó) kolloid részecs-25 kék jelenléte az öblítőfolyadék szükséges stabilitásának biztosításához. 2. Az előző pontban említett módon tehát az öblítőfolyadék reológiai jellemzői, közelebbről viszkozitása és tixotrópiája tetszőlegesen módosítható, 30 fey az kielégíti a korszerű fúrási követelményeket, vagyis például nagy nyírási sebességeknél viszkozitása megközelíti a vízét, de az áramlási sebesség csökkenésével újra visszaáll eredeti nagy viszkozitása. Ez a viszkozitásbeli viselkedés kedvezően befolyásolja a 35 kőzetrombolás (vagyis a nagy nyírási sebességeknél mutatkozó alacsony viszkozitás következtében az öblítőfolyadékot keringtető szivattyú hidraulikus energiája döntő mértékben a kőzetrombolásra fordítódik, nem pedig a súrlódási energia leküzdésére), a 40 lyuktalptisztítás és a furadékszállítás mértékét. 3. A találmány szerinti eljárással előállítható öblítőfolyadék szilárdanyagmentes volta következtében a fúrók élettartamát növeli és ezáltal elősegíti a fúrási teljesítmény növekedését. 45 4. A reológiai tulajdonságokon túlmenően az A és B komponens mennyiségének, valamint egymás közötti, 1:10 és 1 :100 közötti arányértékeken belüli arányának változtatásával az öblítőfolyadék víztartóképességi tulajdonságai is jól szabályozhatók. 50 5. Az öblítőfolyadék szilárdanyagmentes volta ellenére is igen jó iszaplepény-képző tulajdonságú, vagyis kedvezően befolyásolja a lyukfal védelmét. 6. Az öblítőfolyadék összefér minden olyan adalékanyaggal, amelyet jelenleg a mélyfúrási gyakorlat-55 ban öblítőfolyadékok kezelésére használnak. 7. Az öblítőfolyadék fajsúlya bármely ismert szilárd nehezítőanyaggal tetszés szerinti értékre (1,0-2,0 p/cm3 ) beállítható kiülepedés veszélye nélkül. 60 8. Az öblítőfolyadék elektrolittűrő képessége kitűnő, így inhibitáló öblítőfolyadékként is alkalmazható, vagyis az öblítőfolyadék elektrolitek hatására nem változtatja paramétereit. Az öblítőfolyadékban jelenlevő elektrolitek hatására a kőzetszemcsék (ré-65 szecskák) peptizálódása visszaszorul. 2
