|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Способ обработки сланцевой смолы в буровой скважине, состоящий в приведении в контакт сланцевой смолы, залегающей в буровой скважине, со стабилизатором сланцевой смолы, содержащим акрилонитрил-бутадиеновый сополимер; и предоставлении стабилизатору сланцевой смолы возможности взаимодействовать со сланцевой смолой, с тем чтобы, по меньшей мере, частично понизить тенденцию сланцевой смолы к налипанию на поверхности. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиеновый сополимер является карбоксилированным. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиеновый сополимер представляет собой акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер содержит стирол в количестве меньше 1 вес.%. 5. Способ по п.3, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер содержит акрилонитрил в количестве от 50 до 95% от веса сополимера, бутадиен в количестве от 5 до 50% от веса сополимера и стирол в количестве вплоть до 25% от веса сополимера. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиеновый сополимер является эмульсионно-полимеризованным акрилонитрил-бутадиеновым сополимером, при этом способ дополнительно включает диспергирование латексной эмульсии, содержащей эмульсионно-полимеризованный акрилонитрил-бутадиеновый сополимер в жидкости на водной основе, с образованием состава по обработке приствольной зоны и введение состава по обработке приствольной зоны в буровую скважину. 7. Способ по п.1, дополнительно включающий диспергирование акрилонитрил-бутадиенового сополимера в виде порошка в жидкости на водной основе с образованием состава по обработке приствольной зоны и введение состава по обработке приствольной зоны в буровую скважину. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в составе по обработке приствольной зоны в количестве от 1 до 70% от объема состава по обработке приствольной зоны. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в составе по обработке приствольной зоны в количестве от 1 до 10% от объема состава по обработке приствольной зоны. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в составе по обработке приствольной зоны, причем состав по обработке приствольной зоны дополнительно содержит добавку для повышения вязкости бурового раствора, выбранную из группы, состоящей из коллоидного агента, глины, гуаровой камеди, эмульгирующих агентов, диатомовой земли, хитозана, крахмала, желатина и любых их смесей. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в составе по обработке приствольной зоны, причем состав по обработке приствольной зоны дополнительно содержит по меньшей мере одну добавку, выбранную из группы, состоящей из соли, поверхностно-активного вещества, добавки по борьбе с водопоглощением, газа, азота, диоксида углерода, модифицирующих поверхность агентов, клеящих агентов, вспенивающего агента, ингибитора коррозии, ингибитора образования отложений, катализатора, стабилизатора глин, биоцида, добавки, снижающей трение, противовспенивающего агента, кольматанта, диспергатора, флокулянта, поглотителя сероводорода, поглотителя диоксида углерода, поглотителя кислорода, смазывающего материала, добавки для повышения вязкости бурового раствора, деэмульгатора, утяжеляющего агента, барита, модификатора относительной проницаемости, смолы, зернистого материала, частиц расклинивающего наполнителя, смачивающего агента, агента повышения покрывной способности и любых их комбинаций. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в составе по обработке приствольной зоны, и при этом способ дополнительно содержит стадии, включающие циркулирование состава по обработке приствольной зоны в обход бурового долота для удаления бурового шлама с бурового долота. 13. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в составе по обработке приствольной зоны, и при этом способ дополнительно включает, в том числе, запуск процесса обработки путем введения гранул в буровую скважину для местной обработки сланцевой смолы буровой скважины. 14. Способ по п.1, дополнительно включающий контроль концентрации модификатора сланцевой смолы в составе по обработке приствольной зоны. 15. Способ обработки сланцевой смолы буровой скважины, включающий применение бурового долота для увеличения буровой скважины в подземной формации, содержащей сланцевую смолу, и циркулирование бурового раствора в обход бурового долота для удаления шлама с бурового долота, отличающийся тем, что буровой раствор включает жидкость на водной основе и стабилизатор сланцевой смолы, содержащий акрилонитрил-бутадиеновый сополимер. 16. Способ по п.15, отличающийся тем, что формация содержит смолянистые пески, которые включают сланцевую смолу. 17. Способ по п.15, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиеновый сополимер является карбоксилированным. 18. Способ по п.15, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиеновый сополимер представляет собой акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер. 19. Способ по п.18, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер содержит стирол в количестве меньше 1 вес.%. 20. Способ по п.18, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер содержит акрилонитрил в количестве от 50 до 95% от веса сополимера, бутадиен в количестве от 5 до 50% от веса сополимера, а также стирол в количестве до 25% от веса сополимера. 21. Способ по п.15, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиеновый сополимер является эмульсионно-сополимеризованным акрилонитрил-бутадиеновым сополимером, а способ дополнительно включает диспергирование латексной эмульсии, содержащей эмульсионно-сополимеризованный акрилонитрил-бутадиеновый сополимер, в жидкости на водной основе с образованием бурового раствора. 22. Способ по п.15, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в буровом растворе в количестве от 1 до 10% от объема бурового раствора. 23. Способ по п.15, отличающийся тем, что буровой раствор дополнительно содержит утяжеляющую добавку.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Способ обработки сланцевой смолы в буровой скважине, состоящий в приведении в контакт сланцевой смолы, залегающей в буровой скважине, со стабилизатором сланцевой смолы, содержащим акрилонитрил-бутадиеновый сополимер; и предоставлении стабилизатору сланцевой смолы возможности взаимодействовать со сланцевой смолой, с тем чтобы, по меньшей мере, частично понизить тенденцию сланцевой смолы к налипанию на поверхности. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиеновый сополимер является карбоксилированным. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиеновый сополимер представляет собой акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер содержит стирол в количестве меньше 1 вес.%. 5. Способ по п.3, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер содержит акрилонитрил в количестве от 50 до 95% от веса сополимера, бутадиен в количестве от 5 до 50% от веса сополимера и стирол в количестве вплоть до 25% от веса сополимера. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиеновый сополимер является эмульсионно-полимеризованным акрилонитрил-бутадиеновым сополимером, при этом способ дополнительно включает диспергирование латексной эмульсии, содержащей эмульсионно-полимеризованный акрилонитрил-бутадиеновый сополимер в жидкости на водной основе, с образованием состава по обработке приствольной зоны и введение состава по обработке приствольной зоны в буровую скважину. 7. Способ по п.1, дополнительно включающий диспергирование акрилонитрил-бутадиенового сополимера в виде порошка в жидкости на водной основе с образованием состава по обработке приствольной зоны и введение состава по обработке приствольной зоны в буровую скважину. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в составе по обработке приствольной зоны в количестве от 1 до 70% от объема состава по обработке приствольной зоны. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в составе по обработке приствольной зоны в количестве от 1 до 10% от объема состава по обработке приствольной зоны. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в составе по обработке приствольной зоны, причем состав по обработке приствольной зоны дополнительно содержит добавку для повышения вязкости бурового раствора, выбранную из группы, состоящей из коллоидного агента, глины, гуаровой камеди, эмульгирующих агентов, диатомовой земли, хитозана, крахмала, желатина и любых их смесей. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в составе по обработке приствольной зоны, причем состав по обработке приствольной зоны дополнительно содержит по меньшей мере одну добавку, выбранную из группы, состоящей из соли, поверхностно-активного вещества, добавки по борьбе с водопоглощением, газа, азота, диоксида углерода, модифицирующих поверхность агентов, клеящих агентов, вспенивающего агента, ингибитора коррозии, ингибитора образования отложений, катализатора, стабилизатора глин, биоцида, добавки, снижающей трение, противовспенивающего агента, кольматанта, диспергатора, флокулянта, поглотителя сероводорода, поглотителя диоксида углерода, поглотителя кислорода, смазывающего материала, добавки для повышения вязкости бурового раствора, деэмульгатора, утяжеляющего агента, барита, модификатора относительной проницаемости, смолы, зернистого материала, частиц расклинивающего наполнителя, смачивающего агента, агента повышения покрывной способности и любых их комбинаций. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в составе по обработке приствольной зоны, и при этом способ дополнительно содержит стадии, включающие циркулирование состава по обработке приствольной зоны в обход бурового долота для удаления бурового шлама с бурового долота. 13. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в составе по обработке приствольной зоны, и при этом способ дополнительно включает, в том числе, запуск процесса обработки путем введения гранул в буровую скважину для местной обработки сланцевой смолы буровой скважины. 14. Способ по п.1, дополнительно включающий контроль концентрации модификатора сланцевой смолы в составе по обработке приствольной зоны. 15. Способ обработки сланцевой смолы буровой скважины, включающий применение бурового долота для увеличения буровой скважины в подземной формации, содержащей сланцевую смолу, и циркулирование бурового раствора в обход бурового долота для удаления шлама с бурового долота, отличающийся тем, что буровой раствор включает жидкость на водной основе и стабилизатор сланцевой смолы, содержащий акрилонитрил-бутадиеновый сополимер. 16. Способ по п.15, отличающийся тем, что формация содержит смолянистые пески, которые включают сланцевую смолу. 17. Способ по п.15, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиеновый сополимер является карбоксилированным. 18. Способ по п.15, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиеновый сополимер представляет собой акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер. 19. Способ по п.18, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер содержит стирол в количестве меньше 1 вес.%. 20. Способ по п.18, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер содержит акрилонитрил в количестве от 50 до 95% от веса сополимера, бутадиен в количестве от 5 до 50% от веса сополимера, а также стирол в количестве до 25% от веса сополимера. 21. Способ по п.15, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиеновый сополимер является эмульсионно-сополимеризованным акрилонитрил-бутадиеновым сополимером, а способ дополнительно включает диспергирование латексной эмульсии, содержащей эмульсионно-сополимеризованный акрилонитрил-бутадиеновый сополимер, в жидкости на водной основе с образованием бурового раствора. 22. Способ по п.15, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в буровом растворе в количестве от 1 до 10% от объема бурового раствора. 23. Способ по п.15, отличающийся тем, что буровой раствор дополнительно содержит утяжеляющую добавку.
Евразийское 025729 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.01.30
(21) Номер заявки 201490772
(22) Дата подачи заявки
2012.12.14
(51) Int. Cl. C09K 8/524 (2006.01)
(54) КОМПОЗИЦИИ И МЕТОДЫ ПО ОБРАБОТКЕ СЛАНЦЕВЫХ СМОЛ В БУРОВЫХ СКВАЖИНАХ
(31) 13/329,016
(32) 2011.12.16
(33) US
(43) 2014.09.30
(86) PCT/US2012/069839
(87) WO 2013/090775 2013.06.20
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ХЭЛЛИБЕРТОН ЭНЕРДЖИ СЕРВИСИЗ, ИНК. (US)
(72) Изобретатель:
Ливанек Филип Уэйн, Перес Грег Пол
(US)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU)
(56) US-A1-2007203028 EP-A1-0980957 WO-A1-2009019471 US-A1-2009095534 US-A-3960214 US-A1-2005037927
(57) Из многочисленных композиций и способов, представляемых в данном документе, один способ включает приведение в контакт сланцевой смолы, залегающей в буровой скважине, со стабилизатором сланцевой смолы, состоящим из акрилонитрил-бутадиенового сополимера; и проведение взаимодействия стабилизатора сланцевой смолы со сланцевой смолой, с тем чтобы, по меньшей мере, частично понизить тенденцию смолы налипать на твердые поверхности.
Предшествующий уровень техники
Многие подземные работы по разработке включают пробуривание буровой скважины с поверхности сквозь породы и/или почвы с тем, чтобы проходить к подземным формациям, содержащим жидкие тела, которые представляются востребованными для разработки. В процессе бурения и иных подземных операций по разработке бурильная колонна и/или прочие виды оборудования могут приходить в контакт с зонами окаменелостей и/или почв, содержащих сланцевые смолы (например, тяжелые углеводороды, гудрон, битумы); во многих подобных операциях может представляться необходимым производить пробуривание буровой скважины сквозь данные смолосодержащие зоны. Однако, сланцевая смола является достаточно липкой субстанцией, которая способна легко налипать на любую твердую поверхность, с которой она приходит в контакт, включая поверхности буровой скважины и/или любого оборудования, используемого в ходе буровых работ. Сланцевая смола также может растворяться во многих синтетических составах по обработке приствольной зоны, применяемых в ходе буровых работ, увеличивающих липкостные и адгезионные характеристики сланцевой смолы. В случае, когда достаточное количество сланцевой смолы налипает на поверхности буровой скважины либо бурового оборудования, она, помимо прочих затруднений, может препятствовать вращению бурильной колонны, препятствовать циркуляции жидкости либо иным образом мешать эффективности буровых работ. В некоторых случаях может становиться необходимым удалять и/или разбирать буровую колонну с тем, чтобы удалять наслоения сланцевой смолы - процесс, который может порождать многочисленные затруднения в плане затрат и безопасности. Наслоения сланцевой смолы на буровом оборудовании и/или буровой скважины также могут препятствовать любым последующим буровым работам внутри скважины, в том числе цементированию, кислотной обработке, гидравлическому разрыву, борьбе с пескопроявлением в скважине и восстановительной обработке. Вдобавок, мягкая липкая смола, которой удается достичь поверхности, может загрязнять наземное оборудования, включая оборудование по просеву твердых материалов.
Существующие методы по урегулированию данных проблем, которые являются результатом набегания фазы сланцевой смолы в буровой скважине, могут быть сопряжены с определенными трудностями. Некоторые из данных методов включают увеличения гидростатического давления в стволе скважины с тем, чтобы выдавить сланцевую смолу из буровой скважины на поверхность. Однако, данное увеличенное гидростатическое давление может привести к повреждению буровой скважины и/либо части подземной формации. В иных традиционных методах задействуют составы по обработке приствольной зоны, которые содержат диспергаторы, поверхностно-активные вещества и/либо солюбилизаторы, которые делают возможным растворение, либо гомогенизацию частиц смолы в среде состава по обработке приствольной зоны. Однако, частицы сланцевой смолы не могут быть легко выделены из жидкости, если они растворены либо гомогенизированы с жидкостью. Присутствие частиц сланцевой смолы в составе по обработке приствольной зоны может изменять его реологические свойства и/либо суспензионную емкость, которая может ограничивать его применение в последующих операциях. Более того, добавление данных диспергаторов, поверхностно-активных веществ и солюбилизаторов может приводить к возрастанию сложности и дороговизны буровых работ.
Сущность изобретения
В варианте исполнения раскрывается способ обработки сланцевой смолы в буровой скважине. Способ может включать приведение в контакт сланцевой смолы в буровой скважине со стабилизатором сланцевой смолы, состоящим из акрилонитрил-бутадиенового сополимера. Способ в дальнейшем может дополнительно включать проведение взаимодействия стабилизатора сланцевой смолы со сланцевой смолой, с тем чтобы, по меньшей мере, частично понизить тенденцию сланцевой смолы налипать на твердые поверхности.
В другом варианте исполнения раскрывается метод обработки сланцевой смолы в буровой скважине. Метод может включать использование бурового долота для увеличения буровой скважины в формации, содержащей сланцевую смолу. Метод может дополнительно включать циркулирование бурового раствора в обход бурового долота для удаления шлама с бурового долота, характеризующегося тем, что буровой раствор состоит из жидкости на водной основе и стабилизатора сланцевой смолы, содержащего акрилонитрил-бутадиеновый сополимер.
В еще одном варианте исполнения описывается состав по обработке приствольной зоны, который может состоять из жидкости на водной основе, а также акрилонитрил-бутадиенового сополимера.
Особенности и преимущества настоящего изобретения будут очевидно выраженными для специалистов в данной области. Несмотря на то что многочисленные изменения могут быть произведены специалистами в данной области, подобные изменения находятся в пределах сущности настоящего изобретения.
Подробное описание
В вариантах исполнения настоящего изобретения описывается стабилизатор сланцевой смолы, состоящий из акрилонитрил-бутадиенового сополимера. В контексте данного документа термин "стабилизатор сланцевой смолы" относится к материалу либо материалам, которые могут взаимодействовать с находящейся в буровой скважине сланцевой смолой таким образом, что смола становится менее липкой и/либо в меньшей степени способной налипать на твердые поверхности. В некоторых вариантах испол
нения стабилизатор сланцевой смолы может связывать либо покрывать сланцевую смолу слоем таким образом, что сланцевая смола становится менее липкой. В результате, сланцевая смола, подвергнутая обработке подобным образом, может с меньшей вероятностью налипать на буровые детали и прочие трубчатые элементы, используемые в буровых работах, и, таким образом, может быть подверженной отделению просеиванием от состава по обработке приствольной зоны, бурового шлама, смолянистых песков и т. п.
Акрилонитрил-бутадиеновый сополимер, используемый в составе стабилизаторов сланцевой смолы согласно настоящему изобретению, может состоять из двух либо более различных мономеров, которые являются сополимеризованными. Одним из мономеров, который может быть подвергнут сополимериза-ции с образованием сополимера, является акрилонитрил, который может являться замещенным либо незамещенным. Вторым мономером, который может быть подвергнут сополимеризации с образованием сополимера, является бутадиен, который также может являться замещенными либо незамещенным. Мономеры могут быть замещены рядом различных групп, которые будут очевидны рядовому специалисту со стандартной квалификацией в данной области, включая без ограничения хлоридные группы, бромид-ные группы, фторидные группы, алкильные группы, алкоксигруппы, алкенильные группы, алкинильные группы, арильные группы, алкоксигруппы и их замещенные производные. Акрилонитрил-бутадиеновый сополимер может быть ионогенным либо неионогенным по своей природе. В одном варианте исполнения акрилонитрил-бутадиеновый сополимер может быть анионным, в некоторых вариантах исполнения акрилонитрил-бутадиеновый сополимер может являться карбоксилированным. В некоторых вариантах исполнения содержание акрилонитрила в сополимере может составлять от приблизительно 1 до приблизительно 99% от веса сополимера, а содержание бутадиена может составлять от приблизительно 1 до приблизительно 99% от веса сополимера. В одном варианте исполнения содержание акрилонитрила может составлять от приблизительно 50 до приблизительно 95% от веса сополимера. В одном варианте исполнения содержание бутадиена может составлять от приблизительно 5 до приблизительно 50 вес.%. Сополимер в вариантах исполнения может дополнительно быть подвергнут сополимеризации со стиролом в качестве третьего сомономера. В одном варианте исполнения содержание стирола может составлять от приблизительно 1 до приблизительно 25 вес.%. В одном варианте исполнения сополимером может являться акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер, который содержит акрилонитрил в количестве от приблизительно 50 до приблизительно 95 вес.%, бутадиен в количестве от приблизительно 5 до приблизительно 50 вес.% и стирол в количестве от приблизительно 1 до приблизительно 25 вес.%. Прочие мономеры также могут быть включены в акрилонитрил-бутадиеновый либо акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер в соответствии с вариантами исполнения настоящего изобретения. Однако содержание дополнительных мономеров может ограничиваться в некоторых вариантах исполнения до менее приблизительно 10 вес.%, менее приблизительно 5 вес.% либо менее приблизительно 1 вес.%. В одном варианте исполнения сополимер может являться практически не содержащим дополнительных мономеров.
В некоторых вариантах исполнения акрилонитрил-бутадиеновый сополимер может быть использован в виде латексной эмульсии либо порошкового материала. К примеру, может быть использована ла-тексная эмульсия, которая состоит из эмульсионно-полимеризованного акрилонитрил-бутадиенового сополимера. В некоторых вариантах исполнения латексная эмульсия может составлять от приблизительно 5 до 60% активного вещества, альтернативно, от приблизительно 20 до приблизительно 50% активного вещества либо, что альтернативно, от приблизительно 40 до приблизительно 45% активного вещества, В другом варианте исполнения может быть использован порошок акрилонитрил-бутадиенового сополимера, который может быть диспергирован в воде, в некоторых вариантах исполнения акрилонитрил-бутадиеновый сополимер может характеризоваться размером частиц меньше приблизительно 1 мкм, альтернативно, меньше приблизительно 500 нм либо предпочтительно меньше приблизительно 100 нм.
В соответствии с настоящими вариантами исполнения один либо более из стабилизаторов сланцевой смолы могут быть включены в состав по обработке приствольной зоны, как описывается в контексте настоящего документа. В контексте настоящего документа термин "состав по обработке приствольной зоны" относится к любой жидкости, которая может применяться в подземных работах в сочетании с требуемой функцией и/или для требуемой цели. Термин "состав по обработке приствольной зоны" не дает указаний на какие-либо конкретные действия жидкости либо ее компонентов. Составы по обработке приствольной зоны могут применяться для бурения, завершения постройки, разработки, дробления породы либо иным другим образом при подготовке скважины для добычи материалов, залегающих в подземном пласте, через который проходит буровая скважина. Примеры включают, но не ограничиваются, цементные композиции, буровые растворы, распорные жидкости и жидкости для освобождения прихваченной колонны.
В некоторых вариантах исполнения стабилизатор сланцевой смолы может присутствовать в составе по обработке приствольной зоны в количестве по меньшей мере приблизительно 1% от объема состава. В некоторых вариантах исполнения стабилизатор сланцевой смолы может присутствовать в составе по обработке приствольной зоны в количестве от приблизительно 1 до приблизительно 70% от объема состава. В некоторых вариантах исполнения стабилизатор сланцевой смолы может присутствовать в соста
ве по обработке приствольной зоны в количестве от приблизительно 1 до приблизительно 10% от объема состава. Рядовой специалист в данной области, будучи снабженным настоящим описанием, будет способен оценить подходящую концентрацию стирол-акрилатного полимера в составе для конкретного приложения.
В некоторых вариантах исполнения состав по обработке приствольной зоны может дополнительно содержать жидкость на водной основе. К примеру, стабилизатор сланцевой смолы может быть подвергнут диспергированию в жидкости на водной основе с образованием состава по обработке приствольной зоны. В одном варианте исполнения латексная эмульсия акрилонитрил-бутадиенового сополимера может быть подвергнута диспергированию в жидкости на водной основе. В другом варианте исполнения порошок акрилонитрил-бутадиенового сополимера может быть подвергнут диспергированию в жидкости на водной основе. Жидкость на водной основе, применяемая в составах по обработке приствольной зоны настоящего изобретения, может представлять собой пресную воду, дистиллированную воду, соленую воду (например, вода, содержащая одну либо более солей, растворенных в ней). В некоторых вариантах исполнения состав по обработке приствольной зоны может представлять собой жидкость на водной основе. Как правило, вода может быть получена из любого источника, при условии, что она не содержит соединений, которые нежелательным образом оказывают влияние на прочие компоненты состава по обработке приствольной зоны.
В некоторых вариантах исполнения состав по обработке приствольной зоны может дополнительно содержать добавку для повышения вязкости бурового раствора, к примеру, вспомогательную добавку для суспендирования, стабилизатор сланцевой смолы в составе по обработке приствольной зоны. Пригодные агенты для повышения вязкости бурового раствора могут включать, но не ограничиваются, коллоидные агенты (например, глины, такие как бентонит, полимеры, и гуаровая камедь), эмульгирующие агенты, диатомовую землю, биополимеры, синтетические полимеры, хитозаны, крахмалы, желатины или их смеси.
Прочие добавки, пригодные для применения в подземных работах, также могут являться добавочными вариантами исполнения составов по обработке приствольной зоны. Примеры подобных добавок включают, но не ограничиваются, соли, поверхностно-активные вещества, добавки по борьбе с водопо-глощением, газ, азот, диоксид углерода, модифицирующие поверхность агенты, клеящие агенты, вспенивающие агенты, ингибиторы коррозии, ингибиторы образования отложений, катализаторы, стабилизаторы глин, биоциды, добавки, снижающие трение, противовспенивающие агенты, кольматанты, дисперга-торы, флокулянты, поглотители сероводорода, поглотители двуокиси углерода, кислородные очистители, смазывающие материалы, добавку для повышения вязкости бурового раствора, демульгаторы, отяжеляющие добавки (например, барит), модификаторы относительной проницаемости, смолы, зернистые материалы (например, частицы расклинивающего наполнителя), смачивающие агенты, агенты повышения покрывной способности и тому подобное. Отяжеляющие добавки могут использоваться в составах по обработке приствольной зоны, таких как буровые растворы, с целью обеспечения достаточной плотности с тем, чтобы, например, регулировать давление в пласте. Рядовой специалист в данной области, будучи снабженным настоящим описанием, будет способен определить, какие дополнительные добавки являются подходящими для конкретного приложения.
Как будет оценено рядовым специалистом в данной области, будучи снабженным настоящим описанием, варианты исполнения составов по обработке приствольной зоны могут быть использованы для различных подземных работ для обработки сланцевых смол, залегающих в буровой скважине. Путем обработки сланцевых смол стабилизатором сланцевой смолы, как описывается в контексте настоящего документа, адгезионная активность сланцевой смолы может быть снижена, таким образом упрощая удаление сланцевой смолы из буровой скважины либо, например, с иных поверхностей. В некоторых вариантах исполнения настоящее изобретение раскрывает способ, включающий приведение в контакт сланцевых смол, залегающих в буровой скважине, со стабилизатором сланцевой смолы, содержащим акрило-нитрил-бутадиеновый сополимер, и взаимодействие стабилизатора сланцевой смолы со сланцевой смолой с тем, чтобы, по меньшей мере, частично снизить тенденцию сланцевой смолы к налипанию на твердые поверхности. Таким образом, удаление сланцевой смолы из буровой скважины либо с иной поверхности может быть упрощено. В одном варианте исполнения состав по обработке приствольной зоны, содержащий стабилизатор сланцевой смолы, может вводиться в буровую скважину таким образом, что сланцевая смола приходит в контакт со стабилизатором сланцевой смолы. Рядовой специалист в данной области, будучи снабженным настоящим описанием, будет способен оценить подходящий период времени для того, чтобы стабилизатор сланцевой смолы мог провзаимодействовать со сланцевой смолой таким образом, чтобы, по меньшей мере, частично снизить адгезионную активность смолы. В определенных вариантах исполнения после того как стабилизатор сланцевой смолы пришел во взаимодействие со сланцевой смолой, сланцевая смола далее может быть удалена из буровой скважины при помощи любых средств, практикуемых для данного приложения.
В некоторых вариантах исполнения состав по обработке приствольной зоны, содержащей стабилизатор сланцевой смолы, может быть введен в буровую скважину в виде бурового раствора, например буровое долото может быть использовано для увеличения буровой скважины, а состав по обработке при
ствольной зоны, содержащей стабилизатор сланцевой смолы, может прокачиваться по замкнутому контуру буровой скважины в обход бурового долота. В некоторых вариантах исполнения буровой раствор может подаваться через внутреннюю часть бурильной колонны, выходя из дистального конца (например, через буровое долото), и может быть возвращен на поверхность через кольцевое пространство между бурильной колонной и стенкой буровой скважины. Среди прочего циркулирующий буровой раствор должен смазывать буровое долото, уносить буровой шлам на поверхность и/или компенсировать давление в пласте, оказываемое на буровую скважину. В некоторых вариантах исполнения буровой раствор может обладать плотностью в диапазоне от приблизительно 7,5 до приблизительно 18 фунт/галл и, альтернативно, от приблизительно 12 до приблизительно 18 фунт/галл.
Варианты исполнения составов по обработке приствольной зоны могут использоваться в качестве бурового раствора, например, в случае, когда требуется производить бурение сквозь сланцевые смолы, встречающиеся в процессе пробуривания буровой скважины. Таким образом, стабилизатор сланцевой смолы, содержащийся в составе по обработке приствольной зоны, может модифицировать по меньшей мере часть сланцевой смолы таким образом, что она становится менее липкой, что делает менее вероятным ее налипание на бурильных колоннах и иных трубчатых деталях, использующихся в буровых работах. Сланцевая смола, модифицированная подобным образом, может образовывать смоляную стружку, которая может быть более эффективным образом удалена из буровой скважины. Вдобавок, сланцевая смола, сквозь которую было произведено бурение, может с меньшей вероятностью затекать в буровую скважину либо в подземный пласт, так как пластические характеристики сланцевой смолы могут подвергаться изменениям. Аналогичным образом, обработанная сланцевая смола, образующаяся возле поверхности буровой скважины, может оказывать стабилизирующее действие на буровую скважину. Вдобавок, сланцевая смола, обрабатываемая стабилизатором сланцевой смолы, может быть отделены от состава по обработке приствольной зоны при пропускании состава сквозь сита либо через аналогичного рода устройство разделения.
В некоторых вариантах исполнения состав по обработке приствольной зоны, содержащий стабилизатор сланцевой смолы, может вводиться в буровую скважину в форме гранул для местного действия, где состав по обработке приствольной зоны вводится в буровую скважину для взаимодействия со сланцевой смолой в определенном сегменте буровой скважины. Гранула должна проникать в буровую скважину и взаимодействовать со сланцевой смолой, залегающей в буровой скважине, тем самым модифицируя по меньшей мере часть сланцевой смолы в такой мере, чтобы она становилась менее липкой. В некоторых вариантах исполнения подобного рода стабилизатор сланцевой смолы может взаимодействовать со сланцевой смолой, залегающей в буровой скважине, в течение времени, по меньшей мере, достаточного для, по меньшей мере, частичного снижения адгезионной активности сланцевой смолы. В некоторых вариантах исполнения это время может быть больше приблизительно одного часа. В иных случаях большее время будет необходимым, по меньшей мере, для частичного снижения адгезионной активности смолы в зависимости от, среди прочих факторов, температуры внутри буровой скважины и объема сланцевой смолы в сегменте скважины, подлежащей обработке. Рядовой специалист в данной области, будучи снабженным настоящим описанием, будет способен оценить подходящий период времени для того, чтобы стабилизатор сланцевой смолы провзаимодействовал со сланцевой смолой. В некоторых вариантах исполнения непосредственно после того, как стабилизатор сланцевой смолы вступил во взаимодействие со сланцевой смолой, сланцевая смола далее может быть удалена из буровой скважины при помощи любых средств, осуществимых для данного приложения. В некоторых вариантах исполнения гранулы могут использоваться непосредственно перед и/или после подачи неводного бурового раствора, который может содержать любые объемы органических жидкостей, включая, но не ограничиваясь, минеральные масла, синтетические масла, сложные эфиры, парафиновые масла, дизельное топливо и т.п.
В некоторых вариантах исполнения количество стабилизатора сланцевой смолы, присутствующего в составе по обработке приствольной зоны, может контролироваться, в то время как стабилизатор сланцевой смолы циркулирует в буровой скважине. К примеру, в момент, когда единица стабилизатора сланцевой смолы в составе по обработке приствольной зоны приходит во взаимодействие с единицей сланцевой смолы в буровой скважине, данная единица стабилизатора сланцевой смолы может быть исчерпана от общей массы состава по обработке приствольной зоны и, следовательно, не может взаимодействовать с дополнительной порцией сланцевой смолы. По этой причине может представляться желательным контролировать концентрацию стабилизатора сланцевой смолы в составе по обработке приствольной зоны с тем, чтобы определять, должно ли вводиться большее его количество. В некоторых вариантах исполнения стабилизатор сланцевой смолы может вводиться в состав по обработке приствольной зоны непосредственно перед тем, как состав по обработке приствольной зоны подают в буровую скважину, например, с использованием периодического процесса смешивания. В некоторых вариантах исполнения может представляться желательным продолжать введение стабилизатора сланцевой смолы в состав по обработке приствольной зоны (например, метод смешивание "на лету") в соответствии с контролируемой концентрацией стабилизатора сланцевой смолы в составе по обработке приствольной зоны. В некоторых вариантах исполнения концентрация стабилизатора сланцевой смолы в составе по обработке приствольной зоны можно контролировать путем прямого измерения. В некоторых вариантах исполнения концентра
ция стабилизатора сланцевой смолы в составе по обработке приствольной зоны можно контролировать косвенным образом измерением степени израсходования стабилизатора сланцевой смолы от общего объема состава по обработке приствольной зоны. Концентрацию стабилизатора сланцевой смолы в составе по обработке приствольной зоны можно контролировать, например, при помощи аналитической полимерной спектроскопии, хроматографии, гравиметрии и количественного осаждения.
Для облегчения лучшего понимания настоящего изобретения приводятся следующие примеры конкретных вариантов исполнения. Ни в коей мере последующие примеры не должны восприниматься как ограничивающие либо определяющие все границы объема изобретения.
Примеры
Следующие испытания были проведены для оценки использования карбоксилированного акрилонитрил-бутадиенового сополимера в качестве стабилизатора сланцевой смолы. Образец бурового раствора содержит свежую воду; добавку для повышения вязкости бурового раствора BARAZAN(r) D Plus, которая представляет собой порошкообразную смолу на основе ксантана; регулятор фильтрации DEX-TRID(r) LT, который представляет собой модифицированный крахмал; гидроксид натрия; закупоривающий агент BARACARB(r) 25, который представляет собой измельченную мраморную крошку; ингибитор коррозии BARACOR(r) 700; а также добавку REV DUST, которая представляет собой модифицированный монтмориллонит кальция, как правило, применяемый для имитации бурового шлама. Добавка для повышения вязкости бурового раствора BARAZAN(r) D Plus, регулятор фильтрации DEXTRID(r) LT, закупоривающий агент BARACARB(r) 25 и ингибитор коррозии BARACOR(r) 700 каждый могут быть приобретены в компании Halliburton Energy Services, Inc. Количество каждого компонента в образце бурового раствора приводится в таблице ниже.
Таблица 1
Образец бурового раствора
Свежая вода (барр.)
0, 976 (341, 8 мл)
Добавка для повышения вязкости бурового Раствора BARAZAN(r) D Plus (фунт)
0, 877
Регулятор Фильтрации DEXTRID(r) LT (фунт)
5, 261
Гидроксид натрия (фунт)
0, 035
Закупоривающий агент BARACARB(r) 25
8, 768
Ингибитор коррозии BARACOR(c) 700
Добавка REV DUST
1, 754
К образцу бурового раствора была добавлена латексная эмульсия карбоксилированного акрилонит-рил-бутадиенового сополимера в различных количествах с тем, чтобы определить ее действие на сланцевую смолу буровой скважины. Латексная эмульсия карбоксилированного акрилонитрил-бутадиенового сополимера составляет от приблизительно 42 до приблизительно 44% активного вещества. Смолянистый песок с содержанием приблизительно 70-80 вес.% песка и приблизительно 20-30% от веса битума используются в данном испытании. Используется стальной стержень для имитации взаимодействия бурильных колонн со смолянистым песком. Для каждого испытания битуминозные пески помещают в лабораторный бочонок вместе с образцом бурового раствора и стальным стержнем. Бочонок подвергают горячей прокатке при указанной температуре в прокатной ячейке в течение 16 ч при давлении 200 psi. После горячей прокатки стальной бочонок визуально инспектируется на предмет наличия налета отложений смолы. Стальной стержень промывают с тем, чтобы удалить наросшую сланцевую смолу. Вдобавок, вес стержня определяют как до испытания, так и вместе с наросшей сланцевой смолой. Количество наросшей сланцевой смолы для каждого испытания представлено в таблице ниже.
Сланцевая
Некоторая
часть
Некоторая часть
Не обнаружено
Сланцевая смола
смола довольно
сланцевой
смолы
сланцевой смолы
налипшей на
не образует
липкая и
механически
механически
стержень
налета на
клейкая.
прижата
прижата к
сланцевой смолы.
стержне.
Сланцевая
стержню,
стержню, но
Сланцевая смола
Сланцевая смола
смола прочно
крайне
легко
крайне легко
обнаруженная
обнаруженная
закреплена и
сходит с
него.
сходит с него.
распространенной
распространенной
охватывает
Сланцевая
смола
Сланцевая смола
по поверхности в
по поверхности в
стержень, а
не является
не является
форме нелипких
форме нелипких
дополнительная
липкой,
либо
липкой, либо
каучукоподобных
каучукоподобных
Наблюдения
ее часть
клейкой.
клейкой.
шариков. Тонкий
шариков.
находится на
Сланцевая смола в
Сланцевая смола
слой сланцевой
Жидкость не
поверхности в
достаточной
мере
в достаточной
смолы механически
загрязнена.
виде тонкого,
является
мере является
придавлен к
Песок также
липкого слоя.
каучукоподобной.
каучукоподобной.
внутренней стенке
довольно
Жидкость
Жидкость
Жидкость не
ячейки. Жидкость
сыпучий,
сильно
загрязнена.
загрязнена.
не загрязнена.
обнаружен на дне
загрязнена.
Песок также довольно сыпучий, обнаружен на дне ячейки
ячейки
Хотя композиции и способы описываются в терминах "состоящих из", "содержащих" либо "включающих" различные компоненты либо этапы, композиции и способы могут также "состоять по существу из" либо "состоять из" различных компонентов и стадий. Всякий раз, когда описывается численный диапазон с нижним пределом и верхним пределом, любое число и любой включаемый диапазон, попадающий в его пределы, описываются особым образом. В частности, каждый диапазон значений (вида "от приблизительно А до приблизительно Б", либо, что эквивалентно, "приблизительно от А до Б", либо, что эквивалентно, "приблизительно от А-В"), описываемый в настоящем документе, следует понимать для дальнейшего установления каждого числа и диапазона, охватываемого более широким диапазоном значений. Также пункты в формуле изобретения характеризуются своим ясным обычным смыслом в случае, если иное явно и четко не определено патентообладателем.
Таким образом, настоящее изобретение хорошо приспособлено для достижения указанных результатов и преимуществ, а также тех, которые являются присущими ему. Конкретные варианты исполнения, раскрываемые выше, являются только иллюстративными, поскольку настоящее изобретение может быть модифицировано и реализовано различными, но эквивалентными способами, очевидными для специалистов в данной области техники, осведомленных об излагаемых в данном документе принципах. Хотя обсуждаются отдельные варианты исполнения, изобретение охватывает все комбинации всех данных вариантов исполнения. Более того, не предусмотрено никаких ограничений для деталей конструкции либо приводимых в данном документе конструкций, кроме как описанных в приведенной ниже формуле изобретения. Является поэтому очевидным, что конкретные иллюстративные варианты исполнения, раскрываемые выше, могут быть изменены либо модифицированы, а все подобные вариации считаются находящимися в пределах объема и сущности настоящего изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ обработки сланцевой смолы в буровой скважине, состоящий в
приведении в контакт сланцевой смолы, залегающей в буровой скважине, со стабилизатором сланцевой смолы, содержащим акрилонитрил-бутадиеновый сополимер; и
предоставлении стабилизатору сланцевой смолы возможности взаимодействовать со сланцевой смолой, с тем чтобы, по меньшей мере, частично понизить тенденцию сланцевой смолы к налипанию на поверхности.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиеновый сополимер является карбок-силированным.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиеновый сополимер представляет собой акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер содержит стирол в количестве меньше 1 вес.%.
5. Способ по п.3, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер содержит акрилонитрил в количестве от 50 до 95% от веса сополимера, бутадиен в количестве от 5 до 50% от веса сополимера и стирол в количестве вплоть до 25% от веса сополимера.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиеновый сополимер является эмуль-сионно-полимеризованным акрилонитрил-бутадиеновым сополимером, при этом способ дополнительно включает диспергирование латексной эмульсии, содержащей эмульсионно-полимеризованный акрило-нитрил-бутадиеновый сополимер в жидкости на водной основе, с образованием состава по обработке приствольной зоны и введение состава по обработке приствольной зоны в буровую скважину.
7. Способ по п.1, дополнительно включающий диспергирование акрилонитрил-бутадиенового сополимера в виде порошка в жидкости на водной основе с образованием состава по обработке приствольной зоны и введение состава по обработке приствольной зоны в буровую скважину.
2.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в составе по обработке приствольной зоны в количестве от 1 до 70% от объема состава по обработке приствольной
зоны.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в составе по обработке приствольной зоны в количестве от 1 до 10% от объема состава по обработке приствольной
зоны.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в составе по обработке приствольной зоны, причем состав по обработке приствольной зоны дополнительно содержит добавку для повышения вязкости бурового раствора, выбранную из группы, состоящей из коллоидного агента, глины, гуаровой камеди, эмульгирующих агентов, диатомовой земли, хитозана, крахмала, желатина и любых их смесей.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в составе по обработке приствольной зоны, причем состав по обработке приствольной зоны дополнительно содержит по меньшей мере одну добавку, выбранную из группы, состоящей из соли, поверхностно-активного вещества, добавки по борьбе с водопоглощением, газа, азота, диоксида углерода, модифицирующих поверхность агентов, клеящих агентов, вспенивающего агента, ингибитора коррозии, ингибитора образования отложений, катализатора, стабилизатора глин, биоцида, добавки, снижающей трение, противовспе-нивающего агента, кольматанта, диспергатора, флокулянта, поглотителя сероводорода, поглотителя диоксида углерода, поглотителя кислорода, смазывающего материала, добавки для повышения вязкости бурового раствора, деэмульгатора, утяжеляющего агента, барита, модификатора относительной проницаемости, смолы, зернистого материала, частиц расклинивающего наполнителя, смачивающего агента, агента повышения покрывной способности и любых их комбинаций.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в составе по обработке приствольной зоны, и при этом способ дополнительно содержит стадии, включающие циркулирование состава по обработке приствольной зоны в обход бурового долота для удаления бурового шлама с бурового долота.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в составе по обработке приствольной зоны, и при этом способ дополнительно включает, в том числе, запуск процесса обработки путем введения гранул в буровую скважину для местной обработки сланцевой смолы буровой скважины.
14. Способ по п.1, дополнительно включающий контроль концентрации модификатора сланцевой смолы в составе по обработке приствольной зоны.
15. Способ обработки сланцевой смолы буровой скважины, включающий
применение бурового долота для увеличения буровой скважины в подземной формации, содержащей сланцевую смолу, и
циркулирование бурового раствора в обход бурового долота для удаления шлама с бурового долота, отличающийся тем, что буровой раствор включает жидкость на водной основе и стабилизатор сланцевой смолы, содержащий акрилонитрил-бутадиеновый сополимер.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что формация содержит смолянистые пески, которые включают сланцевую смолу.
17. Способ по п.15, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиеновый сополимер является кар-боксилированным.
18. Способ по п.15, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиеновый сополимер представляет собой акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер содержит стирол в количестве меньше 1 вес.%.
20. Способ по п.18, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер содержит акрилонитрил в количестве от 50 до 95% от веса сополимера, бутадиен в количестве от 5 до 50% от веса сополимера, а также стирол в количестве до 25% от веса сополимера.
21. Способ по п.15, отличающийся тем, что акрилонитрил-бутадиеновый сополимер является эмульсионно-сополимеризованным акрилонитрил-бутадиеновым сополимером, а способ дополнительно включает диспергирование латексной эмульсии, содержащей эмульсионно-сополимеризованный акри-лонитрил-бутадиеновый сополимер, в жидкости на водной основе с образованием бурового раствора.
22. Способ по п.15, отличающийся тем, что стабилизатор сланцевой смолы присутствует в буровом растворе в количестве от 1 до 10% от объема бурового раствора.
23. Способ по п.15, отличающийся тем, что буровой раствор дополнительно содержит утяжеляющую добавку.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
025729
- 1 -
(19)
025729
- 1 -
(19)
025729
- 1 -
(19)
025729
- 1 -
(19)
025729
- 4 -
(19)
|
