Brevet FR2498200A2 — publié le 19820723

FR 2498200 A2 19820723 FR 8100767 A 19810116 La demande principale 80 03 261 du 14 février 1980 revendique des boues de forage à l'eau douce ou salée, à base d'argile, ayant des viscosités aussi faibles que possible et une résistance remarquable à des températures pouvant aller jusqu'à 2000C. Ces boues sont caractérisées en ce qu'aux éléments constitutifs de la boue - eau douce ou contenant des électrolytes tels que Na C1, KC1, CaC12, MgC12. - argile de nature variable en fonction de la salinité de l'eau utilisée, et des caractéristiques recherchéessonajoute - un ou plusieurs polymères viscosifiants de 1 à 5 g/litre d'un polymère ou copolymère de faible poids moléculaire portant de 2 à 95 Ó de fonctions hydroxamiques ou thiohy droxamiques. La présente invention a pour objet des boues de forage et de complétion alourdies, notamment par de la baryte, du gypse et du carbonate de calcium, auxquelles l'addition de 1 à 10 g/litre de polymère ou copolymère de masse moléculaire inférieure à 20.000 comportant de 5 à 50 S de fonctions hydroxamiques abaisse la viscosité de ces boues tout en leur conférant une excellente résistance à des températures pouvant aller jusqu'à 2000C. L'invention porte également sur un nouveau mode de préparation des acides polyhydroxamiques consistant à faire réagir un polyacrylamide et un chlorhydrate d'hydroxylamine dans une solution dont le PH est ajusté entre 5 et 7,5 par des hydroxydes alcalins ou alcalinoterreux. Les exemples suivants donnés à titre non limitatif feront mieux apprécier l'invention. EXEMPLE 1 : Préparation d'un acide polyhydroxamique (APH) A 0,8 litre de solution aqueuse à 10 Ó de polyacrylamide de masse moléculaire inférieure à 12 000, on ajoute 22,5 g de KOH en pastilles, puis 35 g de chlorhydrate d'hydroxylamine. La solution est agitée et chauffée à 900C pendant 10 heures. Le polymère est ensuite précipité dans l'éthanol. Après séchage il est analysé. Le taux de fonctionnalisation est de 31 des motifs. EXEMPLES 2 et 3 On ajoute à une boue alourdie par de la baryte 1'APH de l'exemple 1 et on compare avec une même boue additionnée de BRIXEL NF2 (lignosulfonate de ferro chrome commercialisé par CECA) La boue alourdie comporte - eau douce - carboxymethylcellulose (R 110 de NOVACEL) 5 g/litre - baryte 1500 g/litre - soude caustique 4 g/litre - bentonite (Clarsol FB 5 de CECA Les résultats sont regroupés dans le tableau I ci-dessous. TABLEAU I Viscosité apparente en Filtrat API(en cc pour centipoises 30 mn sous 7 bars) (FANN à 600 t/mn) Exemples FB 5:60 gil FB 5 :140 FB 5:60 gil FB5:140g/1 FB 5:60 g/l B 5 :140 FB 5::60 g/l FB 3 2 Brixel NF 2 35 100 3 3 15 g/l 3 APH 28 82 4 3 5 g/l l Dans une boue alourdie à la baryte, 1'APH peut, à concentration moindre, remplacer avantageusement le lignosulfonate de ferrochrome. EXEMPLE 4 On procède comme dans l'exemple 1 en modifiant les proportions des réactants soit 0,8 litres d'une solution à 10% de polyacrylamidede masse moléculaire 8000 22,5 g de KOH 25 g de chlorhydrate d'hydroxylamine, On obtient un APH ayant un taux de fonctionnalisation de 17 ó EXEMPLES 5 et 6 On teste 1'APH obtenu dans l'exemple 3 dans une boue de complétion alourdie au carbonate de calcium et contenant - eau douce - soude caustique 2 g/l - chlorure de sodium 4 g/l - CMC Drispac Superlo 4 g/l - carbonate de calcium (DURCAL 10) 2300 g TABLEAU II I I Exemples Viscosité apparente Filtrat API (en (FANN à 600 t/mn) cc pour 30 mn en centipoises sous 7 bars 5 témoin 100 20 6 APH 9 g/l 70 7 EXEMPLE 7 On compare la stabilité thermique d'une boue au gypse, alourdie à la baryte, et traitée à l'aide d'un lignosulfonate de ferrochrome ou d'APH - eau douce - soude 4 g/l - CMC (R 110 de NOVACEL) 5 g/l - Bentonite (Clarsol FB 2) 140 g/l - Gypse 30 g/l - Baryte 1500 9/1 Le vieillissement est effectué à 1600.Les résultats sont regroupés ci-après; dans les exemples 7 à 15 du Tableau IIL TABLEAU III Ex Temps de Viscosité Viscosité vieillis- apparente plastique Yield Filtrat sement en centi- en centi- value API poises poises * 7 Brixel NF 2 10 g/l O 54 33 42 15 8 APH ex 1 10 g/l O 50 34 32 16,5 9 Brixel NF 2 10 g/l 1 jour 65 37 56 10 10 APH ex 4 10 g/l O 51 35 32 16 11 APH ex 4 10 g/l 1 jour 46 37 18 9,5 12 Brixel NF 2 10 g/l 3 jours 45 27 36 28 13 APH ex 1 10 g/l 3 jours 30 30 O 14 Brixel NF 2 10 g/l 7 jours 64 26 76 30 15 APH ex 4 10 g/l 7 jours 35 35 : 0 15 On constate d'après tous les exemples précédents que - les acides polyhydroxamiques de faible masse moléculaire sont de bons dispersants des boues de forage ou de complé tion. . dans l'eau douce . dans l'eau de mer dans les eaux salées synthétiques - la concentrat-ion à utiliser est plus faible qu'avec les autres dispersants - leur efficacité est bonne en présence d'alourdissants tels que le carbonate de calcium ou la baryte. Elle reste excellente après un chauffage prolongé, et est largement supérieure à celle des produits réputés les plus stables thermiquement. En outre, ces polymères sont d'excellents réducteurs de filtrat après chauffage de la boue. * Yield Value = double de la différence entre la viscosité apparente et la viscosité plastique. REVENDICATIONS 1 - Boues de forage à l'eau selon les revendications 1 et 2 de la demande 80 03261 du 14.2.80 alourdies par le Carbonate de Calcium, la baryte, le gypse, à base d'ar gile ayant des viscosités réduites et une résistance à des températures pouvant aller jusqu'à 2000C caracté risées- en ce qu'aux éléments constitutifs de la boue. eau ou eau salée . carboxyméthylcellulose baryte . Carbonate de calcium ou baryte bentonite gypse, on ajoute : de 1 à 10 g/litre d'un polymère ou copolymère dispersant de faible poids moléculaire portant de 2 à 95 X de fonctions hydroxamiques. 2 - Boues de forage selon la revendication 1, caractérisées en ce que l'additif dispersant est un acide polyhydro xamique portant de 15 à 40 X de fonctions hydroxamiques. 3 - Boues de forage selon la revendication 1 caractérisées en ce que l'additif dispersant est obtenu par réaction d'une solution aqueuse ou d'une émulsion inverse de polyacrylamide de masse moléculaire inférieure à 20 000 sur du chlorhydrate d'hydroxylamine à 900C le PH du milieu réactionnel étant ajusté entre 5 et 7,5 par un hydroxyde alcalin ou alcalinoterreux.