169371. lajstromszámú szabadalom • Legfeljebb 15 súly% anyagtartalmú, bentonit alapú nem-diszperzív öblítőfolyadék

3 169371 4 másik pedig akril-kopolimer. (J. L. Lummus: Non-dispersed polymer mud new drilling concept. Petroleum Engineer. 1968. marc.) Ezek a polimerek a bentonit irányított flokkulációja révén jelentősen megváltoztatják a bentonitszuszpenzió folyási tulajdonságait. Ugyanakkor azonban követelmény az is, hogy a felfúrt kőzet akkumulációját megakadályozzuk az öblítőfolyadékban. E célra olyan polimerek alkalmasak, amelyek a fúró által eltávolított kőzetszemcséken adszorbeálódva annak további felaprózódását megakadályozzák, azt mintegy „betokozzák". Az így nyert nagyméretű részecskék mechanikai úton könnyen eltávolíthatók. A fentivel lényegében azonos mechanizmus szerint a lyukfalon védő polimerfilm képződik, amely növeli a lyukfal stabilitását. Ez a fent leírt polimerekkel biztosítható. A vinil-acetát-maleinsavanhidrid (VAMA) kopolimerben az acetát és karboxil csoportok mennyiségi viszonya kb. 1,5 :1,0-hoz. Az akrilamid-akrilsav kopolimerben a funkciós csoportok aránya 1 : 1-tól 1,0- 1,5-ig változik. Az előállítható a poliakrilamid parciális hidrolízisével, 0,35 - 0,6 hidrolízisfok mellett, ha a mólsúly kb. 3-6 millió. Ily módon úgynevezett kettős hatású (dual action) polimer keletkezik, amely megakadályozza, hogy a nem-montmorillonit típusú agyagásvány diszpergálódjon, ugyanakkor a mont-morülonit (bentonit) szuszpenzió viszkozitását 2-3-szorosára növeli. Hátránya, hogy nehezített öblítőfolyadékoknál (1,25 p/cm3 fajsúly felett) vagy magasabb szilárdanyagtartalom mellett rendkívül nagy gélerők kifejlődése lehetséges. A találmány célja olyan öblítőfolyadék előállítása, mely összetételénél fogva megakadályozza a felfúrt kőzet diszpergálódását, egyúttal megkönnyítve ennek mechanikai úton történő eltávolítását, s e tényezők kapcsán lehetővé teszi a fúrási sebesség és a lyukfalstabilitás növelését. A találmány értelmében olyan alacsony agyagtartalmú, nem-diszperzív öblítőfolyadékot készítünk, amely l-10súly% szuszpendált bentonitot, 0,005 - 0,3 súly% 0,5 - 2 millió molekulasúlyú, 0,05 - 0,35 hidrolízisfokú poliakrilamidot vagy akrilsav-akrilamid-kopolimert és 0,01 - 0,2 súly% poliakrilátot vagy 1—15 súly% káliumkloridot tartalmaz. A készítmény célszerűen 3-6 súly% szuszpendált bentonitot, 0,01 - 0,04 súly% 0,5 - 2 millió molekulasúlyú 0,05 - 0,35 hidrolízisfokú poliakrilamidot vagy akrilsav-akrilamid-kompolimert és 0,05 - 0,15 súly% poliakrilátot vagy 3-7 súly% káliumkloridot tartalmaz. Ha tehát az ismert készítményektől eltérően lényegesen alacsonyabb molekulasúlyú és ennek megfelelően alacsonyabb hidrolízisfokú (0,05-0,35) poliakrilamidot (M = 0,5 - 2,0 millió) vagy akrilsavakrilamid-kopolimert alkalmazunk, akkor olyan öblítőfolyadékot nyerünk, amely a nem montmorillonit típusú agyagásványokat flokkulálja, azaz diszpergálódásukat megakadályozza, a montmorillonit típusokra viszont gyakorlatilag nincs hatással (szelektív flokkuláciö). Hangsúlyozni kell azonban, hogy rendkívül körültekintően kell az optimális hidrolízisfok meghatározásánál eljárni, mert csak egy igen szűk tartomány alkalmas a kívánt — és a fentiekben leírt hatás eléréséhez. 5 Ezen polimer alkalmazása — gyakorlati tapasztalataink szerint is - nagymértékben megnöveli a lyukfal stabilitását ha azt az ún. duzzadó agyagok okozzák, de ez a hatás jelentősen fokozható, ha a polimer koncentrációját megnöveljük, s ezenkívül 10 még KCl-ot (3-10súly%) is adunk az öblítőfolyadékhoz. Ily módon a produktív rétegek védelmét is fokozhatjuk. A találmány szerinti készítményt az alábbiak szerint állítjuk elő: 15 A szükséges mennyiségű 0,5 — 2,0millió -előnyösen 1,3 — 1,5 millió — molekulasúlyú poliakrilamidból a molekulasúlytól függően 1,0-4,0 s%-os, célszerűen 2,0-2,5 s%-os vizes oldatot 20 készítünk. Az oldatot intenzív keverés közbeni 40-50 C -ra melegítjük, majd az előzetes laboratóriumi vizsgálat alapján meghatározott - a mólsúlytól függően 0,05 — 0,35 hidrolízisfok eléréséhez szükséges — mennyiségű nátriumhidroxid 25 1-10 súly%-os, előnyösen 4—6 súly%-os oldatát adjuk lassan, keverés közben. Poliakrilamid helyett azonos mennyiségű, molekulasúlyú és hidrolízisfokú akrilsav-akrilamid-kopo-30 limert felhasználva a NaOH oldatos hidrolízis kiküszöbölhető és az előállítás még egyszerűbbé válik azonos hatásfok elérése mellett. Ezalatt egy másik tartályban l-10súly%-os 35 — előnyösen 3—6 súly%-os bentonitszuszpenziót készítünk s ehhez adagoljuk keverés mellett a parciálisan hidrolizált poliakrilamidot 0,01 - 0,04 súly%, előnyösen 0,01 - 0,02 súly% koncentrációig, majd 0,01 - 0,05, előnyösen 0,01 - 0,025 súly% poli-40 akrilátot. Ha lyukfalstabilitási problémák várhatók, vagy tárolóvédelmi célok elsődlegesek, akkor 0,05 — 0,2 súly% - előnyösen 0,1 - 0,15 súly% parciálisan hidrolizált poliakrilamidot és l-15súly% -előnyösen 45 3-7 súly% - KCl-ot adagolunk a bentonitszuszpenzióhoz. A találmány szerinti készítmény előállítását az alábbi példák kapcsán szemléltetjük. 1. példa 1,3 — 1,5 millió molekulasúlyú poliakrilamidból 100 ml 2 súly%-os oldatot készítünk. Az oldatot 55 50 C -ra melegítjük és lassan, állandó keverés mellett 2,1 ml 1 NaOH oldatot adunk hozzá (I.). 1000 ml 4 súly%-os bentonitszuszpenziót készítünk és a fenti oldatból (I.) 10 ml-t adunk hozzá. A szuszpenzió tulajdonságai gyakorlatilag nem változ-60 nak meg az I oldatéhoz képest. Ezután nagy molekulasúlyú (500 000 felett) poliakrilát 10%-os oldatából 4 ml-t adunk a szuszpenzióhoz. A tulajdonságok változását az alábbi táblázat mutatja. A táblázatban PAA jelentése poliakril-65 amid. 2