BRPI0621818A2 - aditivo de tubulação de perfuração fixa e método - Google Patents

Abstract

ADITIVO DE TUBULAçãO DE PERFURAçãO FIXA E MéTODO. Uma mistura aquosa de uma composição acídica antimicrobiana, de pH baixo; não tóxica tendo um pH entre aproximadamente 0,5 e aproximadamente 3,5 é utilizada em um fluido de perfuração e um aditivo de tubulação fixa. Uma modalidade da composição de aditivo de tubulação fixa inclui um sal de haleto de metal alcalino em uma faixa de aproximadamente 10-35% em peso; um agente de sequenciação em uma faixa entre 2 - 8 % em peso, uma composição de ácido; não tóxica, pH baixo, em uma faixa de 0,5 - 20 por cento em peso e água em uma faixa de 7 - 88,5% em peso. Como fluido de perfuração, mantém controle do poço e remove cascalhos dos furos perfurados na terra. Como fluido de localização, libera uma haste de perfuração emperrada no espaço anular de um furo de poço em minutos.

Description

ADITIVO DE TUBULAÇÃO DE PERFURAÇÃO FIXA E MÉTODO

A invenção reivindica o benefício de prioridade do pedido de patente provisional US 60/815.501 depositado em 21 de junho de 2006.

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um processo e composição eficazes na liberação de tubulação fixa em um poço durante uma operação de perfuração, mais especificamente, a um aditivo de fluido de perfuração para um sistema de lama baseado em água que é ambientalmente seguro e eficaz na remoção de cascalhos e quebra de um reboco ou lama que é depositada na face do furo do poço contra a qual a coluna ou haste de perfuração se torna emperrada.

ANTECEDENTES E TÉCNICA ANTERIOR

Ao perfurar através de formações subterrâneas e geológicas, fluidos de perfuração especializados, mencionados como "lamas", são utilizados para ajudar a manter controle do poço e remover cascalhos do furo. A coluna ou tubulação de perfuração pode se tornar fixa no furo, causando retardos catastróficos em perfuração, perda significativa de tempo e dinheiro. Há diversas causas que podem contribuir para o problema de tubulação de perfuração fixa incluindo caverna de furo, erupções, acúmulo de lama ou reboco no poço. É essencial liberar o tubulação de perfuração fixa tão rápido quando possível, com mínima quantidade de tempo de paralisação e mínimo dano para o equipamento; ambiente; e operadores.

Historicamente, lamas baseadas em água (WBMs) ou lamas baseadas em óleo (OBMs) têm sido utilizados para poços offshore. Recentemente, em resposta às regulações da U.S. Environmental Protection Agency (EPA) e exigências de eliminação de refugo de perfuração impostas por nações do Mar do Norte, a indústria de perfuração desenvolveu vários tipos de lamas de base sintética (SBMs) que combinam as qualidades operacionais desejáveis de OBMs com as qualidades de impacto ambiental e toxicidade inferior de WBMs.

Cada fluido de perfuração tem características positivas e negativas. Por exemplo, no lado positivo, lamas baseadas em água (WBMs) não liberam óleo livre, são normalmente sem contaminantes tóxicos com cádmio e mercúrio, são tipicamente descarregadas no local do poço e são amplamente utilizadas em poços rasos e em porções mais rasas de poços mais profundos; entretanto, no lado negativo, em poços profundos ou de alcance estendido, o desempenho de WBMs é freqüentemente ruim. Desse modo, para intervalos de poço profundo e situações de perfuração complexa, lamas à base de óleo (OBMs) e lamas de base sintética (SBMs) são necessárias por seu desempenho superior.

0 problema com OBMs é que as diretrizes da U.S. Environmental Protection Ageney (EPA) proíbem a liberação de óleo livre, como detectado por teste brilho estático, de fluidos de perfuração e descargas de cascalhos. Desse modo, OBMs devem ser reciclados e não podem ser descarregados no local, desse modo há o custo adicional de içamento e eliminação de refugos onshore e preocupações de responsabilidades em longo prazo associadas aos locais de eliminação em terra. OBMs também apresentam risco maior para trabalhadores através de irritação na pele e os efeitos de inalação. Desse modo, apesar de suas propriedades valiosas e exclusivas o uso difundido de OBMs é severamente limitado.

Com relação a lamas de base sintética (SBMs), o líquido sintético forma a fase contínua, enquanto salmoura serve como a fase dispersa. Os fluidos de base sintética são classificados de acordo com a estrutura molecular como ésteres (sintetizados a partir de ácidos graxos e álcoois) , éteres, normalmente sintetizados a partir de álcoois (patente US número 4.614.235 de Keener e outros), polialfaolefinas (fabricados pela polimerização catalítica de alfa-olefinas lineares) , isômeros de olefina (fabricados por isomerização seletiva de alf a-olef inas normais) e outros compostos de base são reportados.

Um aditivo de tubulação fixa baseado em óleo contendo alcanóis Ci8 - C32 propoxilados, um agente umectante-emulsificante solúvel em óleo e se desejado uma imidazolina para estabilidade de emulsão em temperatura elevada, é reportado nas patentes US números 4.436.638 e patente US número 4.4 64.26 9 de Walker e outros.

SBMs têm uma ampla gama de propriedades químicas, desempenho de perfuração e impactos ambientais, vantagens e desvantagens para operações de perfuração e eliminação de cascalhos. Por exemplo, SBMs têm propriedades de perfuração e operacionais similares a sistemas de OBM e são utilizados onde OBMs são comumente utilizados em situações de perfuração difícil, como, temperaturas de fundo de poço elevadas, xistos hidratáveis ou sal, onde as propriedades de WMBs limitariam o desempenho. A experiência mostrou que SBMs têm custo mais elevado, desempenho mais elevado de perfuração, e impacto ambiental mais baixo do que OBMs. SBMs devem ser reciclados, com somente os cascalhos e uma quantidade pequena de fluidos de perfuração associados sendo eliminados no local, se EPA e outras regulações ambientais permitirem. Desde 1990, vários SBMs biodegradáveis, com baixa toxicidade entraram no mercado. Entretanto, restrições sobre descarga de cascalhos podem apresentar uma barreira ao seu uso.

A patente dos Estados Unidos 5.247.992 de Lockhart descreve um fluido para liberar tubulação de perfuração fixa que contém um ou mais ácidos carboxílicos com propriedades, química e física, específicas.

Na patente dos Estados Unidos 7.033.976 B2 de Guzman um aditivo de sistema fluido para uso em exploração de hidrocarbonetos utilizou um biopolímero derivado de pelo menos uma espécie da família da banana que supostamente reduz os custos e efeitos ambientais de aditivos existentes.

Não obstante, uma lama de perfuração ou aditivo de tubulação fixa ainda é necessitada pela indústria de perfuração que forneça desempenho de perfuração superior, baixo impacto ambiental, nenhuma liberação de óleo, custo razoável e nenhuma toxicidade para o homem ou para o meio ambiente.

A presente invenção atende a muitos dos atributos necessitados de um aditivo de tubulação fixa e provê um aditivo de sistema de fluido que suporta e melhora a eficiência de um sistema de lama baseado em água (WBM) para a indústria de perfuração. SUMÁRIO DA INVENÇÃO

O primeiro objetivo da presente invenção é o de fornecer um aditivo de tubulação fixa que fornece desempenho de perfuração subterrânea, superior.

O segundo objetivo da presente invenção é fornecer um aditivo de tubulação fixa que é não tóxico ao meio ambiente.

O terceiro objetivo da presente invenção é fornecer um aditivo de tubulação fixa com baixo impacto ambiental.

O quarto objetivo da presente invenção é fornecer um aditivo de tubulação fixa que é utilizado como um fluido de localização para liberar uma haste de perfuração emperrada no espaço anular de um poço.

O quinto objetivo da presente invenção é fornecer

um aditivo de tubulação fixa que permite que cascalhos e fluidos de perfuração associados sejam eliminados no local.

O sexto objetivo da presente invenção é fornecer um aditivo de tubulação fixa que atende diretrizes reguladoras nacionais e locais impostas na indústria de perfuração.

0 sétimo objetivo da presente invenção é fornecer um aditivo de tubulação fixa que é não tóxico a seres humanos e à vida marinha.

O aditivo de tubulação fixa preferido da presente invenção é composto de uma composição antimicrobiana acidica com baixo pH que é mistura da com água para formar uma solução aquosa. A razão de mistura de água para ácido de pH baixo está em uma faixa entre aproximadamente 3 milímetros (ml) a aproximadamente 20 ml de ácido de pH baixo por galão de água.

Um fluido de localização preferido para liberar tubulação de perfuração fixa inclui uma fase contínua de base aquosa que tem as características de salmoura, e uma composição acídica de pH baixo, não tóxica com propriedades antimicrobianas.

O fluido de localização mais preferido contém uma composição acídica de pH baixo, não tóxica preparada pelo processo de combinar um ácido inorgânico com pureza elevada com água e um composto de amônio, aquecer a mistura a aproximadamente 60°C para formar mistura (I), colocar a mistura (I) em um recipiente pressurizado e aquecer a mistura, sob pressão, a temperaturas, em uma faixa entre aproximadamente 93,3 0C e 204,4 °C, a seguir, resfriar a mistura, após a mistura ser resfriada, adicionar uma quantidade de estabilização da mistura de partida (I) .

Prefere-se também que o fluido de localização inclua salmoura e/ou água do mar como uma fase contínua de base aquosa. A razão de mistura preferida de água do mar para composição acídica de pH baixo está em uma faixa entre aproximadamente 3 mililitros a aproximadamente 2 0 ml de ácido de pH baixo para um galão de água do mar. A solução de água do mar de composição acídica de pH baixo é então utilizada como um fluido de perfuração que é bombeado para o fundo do tubulação de perfuração durante a operação de perfuração.

O fluido de localização preferido inclui uma composição acídica de pH baixo (LpHAC) preparada utilizando um ácido de pureza elevada como, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido fumárico e ácido acético; um composto de amônio como, amônia anidra, sulfato de amônio e nitrato de amônio tamponado ou um sulfato metálico pode ser utilizado em vez do composto de amônio. 0 sulfato metálico preferido é pelo menos um entre sulfato de sódio, sulfato de magnésio, sulfato de zinco, sulfato de manganês, e sulfato de cobre.

Uma composição de aditivo de tubulação fixa preferida para liberar tubulação de perfuração fixa em perfuração subterrânea inclui uma fase contínua de base aquosa, uma composição acídica com pH baixo; não tóxica com propriedades antimicrobianas; um sal de haleto de metal alcalino que funciona como um agente de desidratação e um agente sequenciação que funciona para evitar emperramento novamente dos cascalhos subterrâneos.

O aditivo de tubulação fixa preferido contém uma composição acídica com pH baixo, não tóxica preparada pela combinação de um ácido inorgânico com pureza elevada com água e um composto de amônio, aquecimento da mistura a aproximadamente 600C para formar mistura (I) , colocação da mistura (I) em um recipiente pressurizado e aquecimento da mistura, sob pressão, a temperaturas em uma faixa entre aproximadamente 93,30C e 2 04,4 °C, então, resfriamento da mistura, após a mistura ser resfriada, adicionar uma quantidade de estabilização da mistura de partida (I) .

É mais preferido que o aditivo de tubulação fixa tenha uma fase contínua de base aquosa que é pelo menos um entre salmoura e água do mar. A razão de mistura preferida de água do mar para composição acídica de pH baixo está em uma faixa entre aproximadamente 3 mililitros e aproximadamente 2 0 ml de ácido de pH baixo para um galão de água do mar. A solução de água do mar de composição acídica de pH baixo é então utilizada como um fluido de perfuração que é bombeado para o fundo do tubulação de perfuração durante a operação de perfuração.

O aditivo de tubulação fixa preferido inclui uma composição acidica de pH baixo (LpHAC) preparada utilizando um ácido de pureza elevada como ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido fumárico e ácido acético; um composto de amônio como, amônia anidra, sulfato de amônio e nitrato de amônio tamponado ou um sulfato metálico pode ser utilizado em vez do composto de amônio. O sulfato metálico preferido é pelo menos um entre sulfato de sódio, sulfato de magnésio, sulfato de zinco, sulfato de manganês e sulfato de cobre.

O aditivo de tubulação fixa preferido também contém um sal de haleto de metal alcalino que funciona como um agente de desidratação, e um agente sequenciação que funciona para evitar emperramento novamente dos cascalhos subterrâneos. O sal de haleto de metal alcalino é pelo menos um entre cloreto de potássio, cloreto de sódio e cloreto de magnésio. 0 agente de sequenciação é pelo menos um entre pirofosfato de ácido de sódio e pirofosfato de ácido de cálcio.

Um método preferido para liberar um tubulação de perfuração fixa inclui contatar o intervalo de um furo de poço no qual uma coluna de perfuração se tornou emperrada devido à formação de um reboco com um fluido de localização contendo uma quantidade eficaz de uma composição acídica com pH baixo com propriedades antimicrobianas, permitindo um intervalo de tempo de aproximadamente 5 minutos a aproximadamente 1 hora para o fluido de localização quebrar o reboco, e liberar a coluna de perfuração emperrada.

No método preferido para liberar um tubulação de perfuração fixa, uma etapa preferida inclui contatar um reboco com uma composição que contém uma composição acídica de pH baixo preparada pelo processo de combinar um ácido inorgânico de pureza elevada com água e um composto de amônio, aquecer a mistura a aproximadamente 60 °C para formar a mistura (I) , colocar a mistura (I) em um recipiente pressurizado e aquecer a mistura, sob pressão, a temperaturas em uma faixa entre aproximadamente 93,30C e 204,4 °C, a seguir resfriar a mistura, após a mistura ser resfriada, adicionar uma quantidade de estabilização da mistura de partida (I).

Um método preferido para aperfeiçoar as operações de perfuração inclui perfurar através da terra utilizando uma sonda de perfuração que compreende um tubulação de perfuração oco e injetar no tubulação de perfuração oco um fluido de perfuração compreendendo LpHAC. Um método mais preferido inclui utilizar o fluido de perfuração contendo uma fase contínua de base aquosa.

Um fluido de perfuração mais preferido inclui LpHAC e um agente de viscosidade selecionado pelo menos de uma goma, um gesso e um gel.

Objetivos e vantagens adicionais da presente invenção serão evidentes a partir da seguinte descrição detalhada de uma modalidade atualmente preferida, que é ilustrada nos desenhos em anexo.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

A figura 1 é uma ilustração esquemática do LpHAC sendo utilizado como um fluido de localização para liberar um tubulação fixa causado por lama de descarga que forma um reboco no espaço anular do furo do poço.

A figura 2A mostra descarga de lama coletada de um furo de poço prensada em um reboco sólido no tempo zero, sob condições ambiente.

A figura 2B mostra o reboco da figura 2A, aproximadamente 4 minutos após tratamento com a composição de fluido de localização de LpHAC da presente invenção, sob condições ambiente.

A figura 2C mostra o reboco da figura 2A, aproximadamente 9 minutos após tratamento com a composição de fluido de localização de LpHAC da presente invenção, sob condições ambiente.

DESCRIÇÃO DA MODALIDADE PREFERIDA

Antes de explicar a modalidade revelada da presente invenção em detalhe, deve ser entendido que a invenção não é limitada em sua aplicação aos desenhos do arranjo específico mostrado uma vez que a invenção é capaz de outras modalidades. Além disso, a terminologia utilizada aqui é para fins de descrição e não de limitação.

Seria útil discutir os significados de algumas palavras utilizadas aqui e suas aplicações antes de discutir as composições de matéria e método de utilizar e fazer um aditivo de lama de perfuração a partir das mesmas.

"Espaço anular" é o espaço em um furo de poço entre a coluna de perfuração e a parede de poço através da qual lama e cascalho se deslocam para cima até a superfície.

"Fluido de perfuração", ou "lama de perfuração", é utilizado de forma intercambiável aqui para se referir a fluidos utilizados para minimizar problemas associados a formações de reboco ao perfurar através de formações geológicas e subterrâneas.

"LpHAC" é utilizado para se referir à composição acídica de pH baixo, como descrito aqui, e como descrito e/ou reivindicado nas patentes US 5.989.595 ou 6.242.011 Bl para Cummins, as quais são ambas incorporadas aqui a título de referência.

Nas patentes US 5.989.595 e 6.242.011 Bl de Cummins, uma composição de matéria acldica de pH baixo é revelada que é útil para destruir microorganismos que estragam alimentos, como peixe. A composição de matéria, patenteada por Cummins, também é útil para tratamento de melanoma de pele e o tratamento de outras bactérias, e serve como componente dos fluidos de perfuração e aditivos de tubulação fixa revelados aqui.

Em geral, o processo para preparar um LpHAC que não é irritante ou prejudicial a seres humanos inclui combinar um ácido de pH baixo, forte, selecionado de pelo menos entre ácido sulfúrico a 98% de pureza, ácido fosfórico, ácido fumárico ou ácido acético com água, pref erivelmente água destilada, água deionizada, água filtrada ou similar e um composto de amônio ou uréia para fornecer mistura (I), combinar mistura (I) em um recipiente pressurizado e aquecer a mistura a temperaturas em uma faixa entre aproximadamente 93,3 0C F e aproximadamente 426,6 °C, a seguir resfriar a mistura. Após a mistura ser resfriada, é adicionado uma quantidade de estabilização da mistura de partida (I). Detalhes adicionais descrevendo a criação de compostos de LpHAC são fornecidos nas patentes de Cummins referenciadas acima.

O composto de amônio é preferivelmente amônia anidra, sulfato de amônio, e nitrato de amônio tamponado utilizado em uma razão de aproximadamente 0,45 Kg a aproximadamente 2,26 Kg de composto de amônio por galão (1 galão = 0,0038 m3) de água em mistura (I) . Um sulfato metálico, como sulfato de sódio, sulfato de magnésio, sulfato de zinco, sulfato de manganês, e sulfato de cobre pode ser substituído pelo composto de amônio no processo para fazer o LpHAC utilizado aqui como o ingrediente principal em um aditivo de tubulação fixa, lama de perfuração ou fluido de localização. O LpHAC preparado pelo processo acima se comporta como um ácido tamponado nessa aplicação.

As seguintes propriedades físicas e químicas de uma modalidade do LpHAC utilizado na presente invenção são observadas quando não diluído.

pH = -3; a cor é clara; a gravidade específica está entre aproximadamente 1,45 e aproximadamente 1,53.

Em uma modalidade dos agentes de perfuração revelados, o LpHAC pode ser incorporado em um fluido de base aquosa em uma quantidade que varia de aproximadamente 4,0 mililitros (ml) para aproximadamente 10 ml, preferivelmente aproximadamente 6,8 ml por 0,0038 m3 de fluido de base aquosa. A formulação também pode incluir agentes de viscosificação opcionais necessários para tornar a formulação de lama de perfuração compatível com material de peso sólido para manter os sólidos em suspensão. O agente de viscosidade está presente em uma faixa de aproximadamente 5 por cento em peso a aproximadamente 20 por cento em peso da solução total, com base na seleção de agente de viscosidade e condições no furo do poço.

Um agente de viscosidade apropriado pode ser também para as composições de fluido de tubulação fixa da presente invenção para espessar, estabilizar e formar uma pasta dos sólidos suspensos. Qualquer agente de viscosidade apropriado pode ser utilizado. Preferivelmente, o agente de viscosidade é um material orgânico não tóxico, como goma, gesso, gel e similar.

O componente de fase contínua de base aquosa do fluido de perfuração da presente invenção pode ser genericamente qualquer fase fluida baseada em água que é apropriada para uso em um fluido de perfuração.

Preferivelmente, a fase contínua de base aquosa é selecionada do grupo que compreende água doce, água do mar, salmoura, misturas de água e compostos orgânicos solúveis em água não tóxicos, ou misturas dos mesmos. A quantidade do componente de fase contínua de base aquosa no fluido de perfuração da presente invenção variará, dependendo da aplicação de perfuração e da natureza das condições no furo de poço subterrâneo. Tipicamente, a quantidade da fase contínua de base aquosa pode variar de quase 100% do fluido de perfuração a menos de aproximadamente 20% do fluido de perfuração por volume.

Como aditivo de lama de perfuração, uma solução aquosa de LpHAC funciona para quebrar um reboco depositado na face de furo de poço e leva os cascalhos até a superfície para eliminação enquanto estabiliza o furo de poço. O tempo de paralisação para tubulação fixa pode ser drasticamente reduzido e nem os trabalhadores nem o meio ambiente são prejudicados pelo uso de aditivo de tubulação fixa da presente invenção.

Durante a perfuração de um poço subterrâneo 10, um fluido de perfuração ou "lama" 12 é bombeado para o fundo do poço através do tubulação de perfuração oco 12, como ilustrado na figura 1. A lama de perfuração 12 resfria a broca de perfuração giratória 16 e serve para transportar a rocha ou cascalhos 18 para o topo do poço através do espaço anular entre o tubulação de perfuração e a parede do furo do poço 20. Um fluido de perfuração apropriado também é útil para manter o equilíbrio de pressão entre formações geológicas e o furo do poço, lubrificando a brocá e coluna: de perfuração, reduzindo fricção no furo do poço, vedando formações permeáveis.

Sob a maioria das condições cascalhos 18 também podem formar um reboco 25 nas paredes do furo do poço, particularmente em formações de rocha mais permeáveis, como calcário. O reboco 25 endurece e se torna acondicionado em torno do furo do poço. Em um sistema de lama à base de água (WBM) a haste de perfuração 14 tem menos capacidade de manipular pesos de lama aumentados que permite remoção de sólido de corte elevado e tração mais elevada na haste de perfuração leva à perda de circulação. A perda de circulação é uma condição onde cascalhos 18 não são levados à superfície para remoção e o fluxo de lama 12 é parado.

Quando os cascalhos 18 acondicionam em volta da haste de perfuração 14, a haste de perfuração 14 não pode ser removida do tubulação e a operação de perfuração deve cessar até que o tubulação fixa seja liberado, como mostrado na figura 1.

O uso de um fluido de localização como a composição de aditivo de tubulação fixa revelada aqui é necessário para limpar a condição de perda de circulação resultando do acúmulo de reboco.

A figura 2A mostra um reboco comprimido 50 de 1,64 g/cm3 de lama de reboco tirado de um furo de perfuração e colocado em um prato Petri de laboratório em condições ambiente. Antes de ser comprimido, o reboco de 1,64 g/cm3tem a consistência de uma pasta de amendoim espessa, com uma viscosidade de aproximadamente 250.000 centipoise (cP) a 20°C. O reboco 50 é comprimido para remover grande parte do liquido a fim de simular um reboco de cascalhos que acondiciona em volta da haste de perfuração de tal modo que a haste de perfuração não pode ser removida do tubulação durante uma operação de perfuração, como em uma situação de tubulação fixa.

Um aditivo de tubulação fixa compreendendo uma mistura de 22% em peso de cloreto de potássio (KCl), 4% em peso de pirofosfato de ácido de sódio (SAPP) , 10% em peso de um produto de ácido com pH baixo (como LpHAC) e 64% em peso de água é adicionado ao prato Petri na figura 2A.

A figura 2B mostra o reboco comprimido 50 após aproximadamente 4 minutos de exposição, em condições estagnadas, ao aditivo de tubulação fixa preferido da presente invenção. 0 reboco 55 tem uma consistência muito mais mole e é dividido em pequenos flocos pela composição de aditivo de tubulação fixa. O reboco 55 lembra agora a consistência de uma composição mole e que escorre ligeiramente, como ketchup com uma viscosidade de aproximadamente 50.000 centipoise (cP) a 20°C.

A figura 2C mostra a alteração dramática em reologia do reboco 6 0 após aproximadamente 9 minutos, quando a consistência é aquela de um líquido de peso muito leve como óleo de máquina leve com uma viscosidade de 102 centipoise (cP) a 20°C.

Desse modo, as figuras 2A - 2C ilustram a eficácia do aditivo de tubulação fixa da presente invenção em uma condição estagnada em temperaturas ambiente. O reboco comprimido muda de uma massa bem formada que causa um tubulação fixa para um material líquido que libera ou não mais prende um tubulação fixa, em menos de dez minutos sob condições ambiente. O aditivo de tubulação fixa da presente invenção compreende um agente de desidratação de haleto de metal alcalino, como cloreto de potássio, cloreto de sódio ou cloreto de magnésio que quebra o reboco em flocos pequenos e um agente de sequenciação, como pirofosfato de ácido de sódio (SAPP) evita emperramento novamente.

Em testes de campo, é demonstrado que o aditivo de tubulação fixa da presente invenção tem desempenho ainda melhor em condições de fundo de poço devido aos carbonatos retidos a partir dos cascalhos que facilitam a quebra do reboco endurecido.

Exemplo 1 - composição de aditivo de tubulação fixa

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Com base em testes de laboratório utilizando uma variedade de composições de aditivo de tubulação fixa, é demonstrado que em menos de aproximadamente 10 minutos a menos de aproximadamente 2 horas, condições de tubulação fixa podem ser eliminadas, desse modo reduzindo custos de perfuração gerais pela diminuição de tempo de paralisação e outras atividades não produtivas.

Exemplo 2 - uso de aditivo de tubulação fixa como fluido de localização

O tubulação de perfuração pode se tornar fixa devido à formação que cedeu ou perda de circulação de cascalhos como mostrado na figura 1, tornando difícil ou impossível a rotação ou remoção do tubulação de perfuração.

A haste de perfuração se torna acondicionada no reboco e não pode subir ou descer fazendo paralisação de todas as operações. Quando isso acontece, produtos químicos conhecidos como fluidos de localização podem ser bombeados no tubulação de perfuração para dentro da haste de perfuração para liberar o tubulação fixa a partir da obstrução.

A composição de aditivo de tubulação fixa da presente invenção pode liberar eficazmente o tubulação a partir do reboco específico que resultou a partir da combinação específica de tipos de lama e formações de rocha em um furo de perfuração. As formações são principalmente carbonatos de calcário, gesso e similares. Os carbonatos são sensíveis a pH e quando contatados com um ácido, esfarelarão ou quebrarão; o ácido reage com o carbonato em um modo efervescente, similar a um comprimido de Alka- Seltzer® dissolvendo em água.

Um fluido de localização composto de aproximadamente 1 parte a 90 partes de LpHAC e 10 partes a 99 partes de água (salmoura) é dirigido para baixo da haste de perfuração até que o fluido de localização entre em contato com e sature a obstrução.

Material descarregado pode ser neutralizado com hidróxido de sódio ou bicarbonato de sódio a um pH neutro de aproximadamente 6,5 a aproximadamente 7,0, e então eliminado no local.

O fluido de localização ou a composição de aditivo de tubulação fixa da presente invenção é útil em desobstruir obstruções e bloqueio que paralisam operações de perfuração subterrânea em uma questão de alguns minutos ou algumas horas, desse modo limitando uma fonte principal de perdas de produtividade. Seja como um fluido de localização ou uma composição de aditivo de tubulação fixa, a composição da presente invenção também é não tóxica ao meio ambiente e pessoal envolvido nas operações de perfuração, como tal, os cascalhos e descargas podem ser eliminados no local, e não prejudicarão a vida marinha, se a liberação de cascalhos estiver em um ambiente marinho.

Embora a invenção tenha sido descrita, revelada, ilustrada e mostrada em vários termos de certas modalidades ou modificações que presumiu na prática, o escopo da invenção não pretende ser, nem deve ser considerado como limitado desse modo, e tais outras modificações ou modalidades como pode ser sugerido pelos ensinamentos da presente invenção são particularmente reservados especialmente, pois estão compreendidos na amplitude e escopo das reivindicações aqui apensas.

Claims (25)

1. Fluido de localização para liberar tubulação de perfuração fixa, caracterizado por compreender: a) uma fase contínua de base aquosa que tem as características de salmoura; e b) uma composição acídica com pH baixo; não tóxica com propriedades antimicrobianas.

2. Fluido de localização, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição acídica de pH baixo, não tóxica é preparada pelo processo de combinar um ácido inorgânico com pureza elevada com água e um composto de amônio, aquecer a mistura a aproximadamente 60 0C para formar a mistura (I) , colocar a mistura (I) em um recipiente pressurizado e aquecer a mistura, sob pressão, a temperaturas em uma faixa entre aproximadamente 93,3 0C e 2 04,4 °C, a seguir resfriar a mistura, após a mistura ser resfriada, adicionar uma quantidade de estabilização da mistura de partida (I) .

3. Fluido de localização, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fase contínua de base aquosa é salmoura.

4. Fluido de localização, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fase contínua de base aquosa é água do mar.

5. Fluido de localização, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a razão de mistura de água do mar para composição acídica de pH baixo está em uma faixa entre aproximadamente 3 mililitros e aproximadamente 20 ml de ácido de pH baixo para um galão de água do mar.

6. Fluido de localização, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que uma solução de água do mar de composição acídica com pH baixo é utilizada como um fluido de perfuração que é bombeado para o fundo do tubulação de perfuração durante a operação de perfuração.

7. Fluido de localização, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o ácido de pureza elevada é selecionado do grupo que consiste em ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido fumárico e ácido acético.

8. Fluido de localização, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o composto de amônio é selecionado do grupo que consiste em amônia anidra, sulfato de amônio e nitrato de amônio tamponado.

9. Fluido de localização, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que um sulfato metálico é utilizado em vez do composto de amônio.

10. Fluido de localização, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o sulfato metálico é selecionado do grupo que consiste em sulfato de sódio, sulfato de magnésio, sulfato de zinco, sulfato de manganês e sulfato de cobre.

11. Composição de aditivo de tubulação fixa para liberar tubulação de perfuração fixa em perfuração subterrânea, caracterizada por compreender: a) uma fase contínua de base aquosa; b) uma composição acídica de pH baixo, não tóxica com propriedades antimicrobianas; c) um sal de haleto de metal alcalino que funciona como um agente de desidratação; e d) um agente de sequenciação que funciona para evitar emperramento novamente dos cascalhos subterrâneos.

12. Composição de aditivo de tubulação fixa, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a composição acídica de pH baixo, não tóxica é preparada pelo processo de combinar um ácido inorgânico com pureza elevada com água e um composto de amônio, aquecer a mistura a aproximadamente 600C para formar a mistura (I) , colocar a mistura (I) em um recipiente pressurizado e aquecer a mistura, sob pressão, a temperaturas em uma faixa entre aproximadamente 93,30C e 204,4°C, a seguir resfriar a mistura, após a mistura ser resfriada, adicionar uma quantidade de estabilização da mistura de partida (I).

13. Composição de aditivo de tubulação fixa, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a fase contínua de base aquosa é pelo menos uma entre salmoura e água do mar.

14. Composição de aditivo de tubulação fixa, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a razão de mistura de água do mar para composição acídica de pH baixo está em uma faixa entre aproximadamente 3 mililitros e aproximadamente 2 0 ml de ácido de pH baixo para um galão de água do mar.

15. Composição de aditivo de tubulação fixa, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que uma solução de água do mar de composição acídica com pH baixo é utilizada como um fluido de perfuração que é bombeado para o fundo do tubulação de perfuração durante a operação de perfuração.

16. Composição de aditivo de tubulação fixa, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o ácido de pureza elevada é selecionado do grupo que consiste em ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido fumárico e ácido acético.

17. Composição de aditivo de tubulação fixa, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o composto de amônio é selecionado do grupo que consiste em amônia anidra, sulfato de amônio e nitrato de amônio tamponado.

18. Composição de aditivo de tubulação fixa, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que um sulfato metálico é utilizado em vez do composto de amônio.

19. Composição de aditivo de tubulação fixa, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o sulfato metálico é selecionado do grupo que consiste em sulfato de sódio, sulfato de magnésio, sulfato de zinco, sulfato de manganês e sulfato de cobre.

20. Composição de aditivo de tubulação fixa, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sal de haleto de metal alcalino é selecionado entre cloreto de potássio, cloreto de sódio e cloreto de magnésio.

21. Método para liberar um tubulação de perfuração fixa, caracterizado por compreender: contatar o intervalo de um furo de poço no qual uma coluna de perfuração se tornou emperrada devido à formação de um reboco com um fluido de localização contendo uma quantidade eficaz de uma composição acídica de pH baixo com propriedades antimicrobianas; permitir um intervalo de tempo de aproximadamente minutos a aproximadamente 1 hora para o fluido de localização quebrar o reboco; e liberar a coluna de perfuração emperrada.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a etapa de contato inclui utilizar uma composição acídica de pH baixo preparada pelo processo de combinar um ácido inorgânico com pureza elevada com água e um composto de amônio, aquecer a mistura a aproximadamente 60°C para formar a mistura (I) , colocar a mistura (I) em um recipiente pressurizado e aquecer a mistura, sob pressão, a temperaturas em uma faixa entre aproximadamente 93,3°C e 2 04,4°C, a seguir resfriar a mistura, após a mistura ser resfriada, adicionar uma quantidade de estabilização da mistura de partida (I).

23. Método para aperfeiçoar operações de perfuração, caracterizado por compreender: perfurar através da terra utilizando uma sonda de.- perfuração compreendendo um tubulação de perfuração oco; injetar no tubulação de perfuração oco um fluido de perfuração compreendendo LpHAC.

24. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o fluido de perfuração compreende ainda uma fase contínua de base aquosa.

25. Fluido de perfuração, caracterizado por compreender: LpHAC; e Um agente de viscosidade selecionado do grupo que consiste em uma goma, gesso e gel.