Brevet FR2607514A1 — publié le 19880603

COMPOSITION AQUEUSE DE SPACER UNIVERSEL, ET SON UTILISATION DANS LE SECTEUR DES PUITS DE FORAGE, NOTAMMENT PETROLIERS ET DE GAZ. La présente invention concerne le secteur technique des fluides de séparation que l'on utilise dans les techniques de complétion des puits de pétrole ou autres; on désignera ci-après ces "fluides tampon" par le terme "spacer" universellement employé. Un spacer est un fluide utilisé dans les opérations de cimentation, notamment, et qui est pompé entre la boue de forage et le laitier de ciment destiné à remplacer cette boue. Le spacer est indispensable pour éviter un contact de la boue avec le laitier de ciment. La boue et le laitier de ciment sont en effet des fluides chimiquement incompatibles. De plus, le spacer favorise le déplacement et l'élimination de la boue hors du puits grâce à des propriétés favorisant l'élimination de la boue des parois du puits. Un spacer est généralement composé d'un fluide à base aqueuse dans lequel on introduit un alourdissant particulaire pour augmenter sa densité jusqu'à la valeur souhaitée et pour accroître l'effet d'érosion du spacer sur le gâteau de boue subsistant sur les parois des formations traversées. Le fluide de base aqueux doit lui-même présenter plusieurs propriétés fondamentales qui sont en relation directe avec sa composition: stabilité des particules en suspension (propriétés suspensoides ou "anti-settling"), contrôle du filtrat, rhéologie, compatibilité avec les boues et les laitiers de ciment. En conséquence, les bases pour spacers connues dans l'art antérieur sont composées au moins i) d'un agent de mise en suspension ("anti-settling agent"), ii) d'un agent de contrôle du filtrat ("fluid-loss control agent") et iii) d'un dispersant ("dispersing agent"). Un progrès significatif a été réalisé par l'enseignement de la demande de brevet Français numéro 85-08434 (2 582 664) qui décrit un spacer aqueux composé d'un agent de mise en suspension, d'un agent de contrôle du filtrat, et d'un agent dispersant d'un type et de propriétés particuliers. Selon cette demande de brevet, l'agent de mise en suspension est un biopolymère, de préférence obtenu par fermentation de la bactérie Azotobacter Indicus. L'agent de contrôle du filtrat consiste en un polymère anionique de haut poids moléculaire, de préférence appartenant à la famille des polystyrène- ou polyvinyltoluène-sulfonates, présentant un poids moléculaire compris entre 500 000 et 10 000 000. L'agent de mise en dispersion consiste en un polyélectrolyte anionique de bas poids moléculaire, appartenant à la famille des polystyrène-sulfonates présentant un poids moléculaire compris entre 5 000 et 100 000. Lorsque le spacer décrit dans cette demande est utilise en présence d'une boue à l'huile, il comprend également un agent tensio-actif présentant une valeur HLB comprise entre 7 et 15, et de préférence un ester polyéthoxylé d'un acide gras en C9 - C12. La présente invention concerne un "spacer universel" composé de 2 composants principaux: i) un agent gélifiant, et ii) au-moins un agent de contrôle du filtrat dont la nature sera déterminée en fonction de la salinité du système de base aqueux. Le système selon l'invention est utilisable avec une quelconque eau de base, c'est-à-dire eau fraîche, saumures ou eau de mer, et la salinité de l'eau de base peut &tre modifiée jusqu'à la saturation en NaCl et KCl. Le système, et cela représente l'un de ses avantages les plus importants, peut être pompé soit en écoulement bouchon ("plug flow"), soit en écoulement turbulent ("turbulent floy"), au moyen d'un ajustement qui consiste simplement en la variation de la concentration du composant (i). Le système selon l'invention peut être utilisé jusqu'à 150 deg C, et le domaine de masse volumique est compris entre 1,05 et 2,4 g/cm3. Le présent système de spacer comporte donc, par rapport au spacer décrit dans la demande de brevet français nO 85-08434, l'avantage décisif d'une grande souplesse d'utilisation, ainsi que l'avantage d'utiliser moins de produits, et donc d'être moins coûteux tout en présentant des performances améliorées notamment en milieu salin, grâce en particulier à une bonne compatibilité avec certaines boues à base d'eau salée particulières, et on notera notamment que le nouveau système, non seulement se comporte favorablement dans toutes les configurations de salinité, c'est-à-dire aussi bien de forte salinité que de faible salinité et d'eau fraiche, mais également aussi bien en écoulement bouchon qu'en écoulement turbulent. Un spacer présentant des propriétés aussi complètes, qui permettent son utilisation dans pratiquement toutes les configurations des opérations sur le terrain, sans précautions particulières et donc avec une plus grande sécurité dans le traitement du puits, n'existe pas actuellement dans l'industrie des services pétroliers. Comme indiqué ci-dessus, le premier composant du nouveau système consiste en un agent gélifiant. La fonction de cet agent gélifiant est tout d'abord de maintenir l'agent alourdissant en suspension, aussi bien au repos, lors de la préparation en surface, que sous des conditions de cisaillement, c'est-à-dire durant le pompage, et également de contrôler la rhéologie du spacer en fonction du régime d'écoulement, du profil de vitesse, ou des pertes de charge bien définis. L'agent gélifiant (i) doit être compatible avec toute eau de mélange, depuis l'eau fraîche jusqu'à l'eau saturée en sels, tels que NaCl ou KCl, y compris l'eau de mer et les saumures disponibles localement sur le terrain, éventuellement fortement contaminées par Ca et Mg. Lorsque l'on utilisera une eau fortement 26 07 51 4 salée, on effectuera tout d'abord l'hydratation de l'agent gélifiant dans l'eau de base (eau fraiche, saumures, eau de mer) puis on ajoutera le sel (NaCl ou KC1) après cette hydratation (un temps de 30 minutes est suffisant pour l'hydratation). L'agent gélifiant selon l'invention est lui-même composé d'un mélange d'un biopolymère et éventuellement d'un polyélectrolyte du type polynaphtal1ne sulfonate. Le biopolymère préféré dérive de la bactérie Azotobacter Indicus. Le dispersant de type polynaphtalène sulfonate améliore la compatibilité de l'agent gélifiant avec les laitiers de ciment pouvant poser le plus de problèmes, comme indiqué dans le tableau 1 ci-après. La fonction du biopolymère comme indiqué ci-dessus, est essentiellement de maintenir l'agent alourdissant en suspension et de contrôler la rhéologie du fluide. On obtient d'excellentes propriétés de mise en suspension dès que la concentration de ce biopolymère dans l'eau de base dépasse 2g/1. On notera que le polynaphtalène sulfonate (PNS) n'a pas d'action par luimême sur la rhéologie du spacer lui-même, comme indiqué également dans le tableau 1. Le rapport entre le biopolymère et le dispersant du type PNS peut varier entre 1: O et 1: 3, le rapport préféré étant de 1: 2, comme cela est démontré également dans le tableau 1. Dans le 'tableau 2, la compatibilité de cet agent gélifiant préféré, dans le rapport 1: 2 avec le dispersant, est démontrée avec diverses boues et divers laitiers de ciment, aussi bien en eau fraîche qu'en eau salée. Les tableaux 3A et 3B indiquent que l'agent gélifiant confère une certaine propriété de contrôle du filtrat au spacer. Cette propriété est secondaire, mais est d'autant plus marquée que la concentration en agent gélifiant augmente, et le meilleur contrôle du filtrat est obtenu dans un tel cas dans des eaux fortement salines (tableau 3B). Les tableaux 3A et 3B donnent également le comportement rhéologique du spacer lorsqu'il ne se compose que de l'agent gélifiant. Le comportement selon la loi en puissance avec un très faible indice de comportement n(O, 2-0,35) est caractéristique d'un profil plat de vitesses pour le fluide, qui correspond à l'écoulement bouchon quel que soit le débit. De plus, lorsque l'agent gélifiant est utilisé en faible concentration dans l'eau, de l'ordre de lOg/l ou même moins, le spacer qui résulte de cette composition peut être également facilement pompé en écoulement turbulent, comme indiqué dans les tableaux 3A et 3B par le débit critique d'écoulement turbulent. Ceci représente un avantage décisif du système selon l'invention, qui est de ne présenter que deux régimes d'écoulement, c'est-à-dire soit écoulement bouchon soit écoulement turbulent, une telle caractéristique étant connue pour son efficacité à déplacer correctement la boue de forage, sans passer par un écoulement laminaire significatif. On voit d'après le tableau 3B que l'agent gélifiant lui-même permet déjà de produire un spacer excellent à écoulement bouchon ou même turbulent, sans agent de contrôle du filtrat, dans les eaux à forte salinité et avec un bon contrôle de filtrat. Les tableaux 3A et 3B révèlent l'un des avantages essentiels de l'invention, déjà évoqué ci-dessus. Les exemples rassemblés dans ces tableaux montrent en effet que l'écoulement du fluide est de type sublaminaire ou bouchon quelque soit le débit (taux de pompage) mais aussi que l'écoulement turbulent est atteint même aux faibles débits, l'écoulement des spacers selon l'invention n'étant Jamais laminaire au sens strict du terme (profil de vitesse parabolique). Cette caractéristique est tout à fait originale, et est essentielle pour les propriétés recherchées. Un exemple de biopolymère commercial est le "Biozan" de la Société Kelco Rotary (Herck and Co). Des exemples non limitatifs de polynaphtalène sulfonates sont les produits: Lomar D,K,L3,HS,W,DLSF, de Diamond Shamrock, Daxad 19 et 19L de W.R Grace, Dispolene D et G de la Société Seppic, Polymer QR-819 de Rohm and Haas, Pluradyne CD-98 de la Firme BASF. Comme agents de contrôle du filtrat, on peut citer les dérivés cellulosiques du type hydroxyéthyl-,carboxyméthyl- et carboxyméthyhydroxyéthyl-celluloses, ainsi que les hydroxypropylméthyl-celluloses (cf tableau 4). L'un des aspects essentiels de l'invention réside toutefois dans la sélection comme agent de contrôle du filtrat des dérivés propylmethylcellulosiques ayant un point de trouble élevé (>70 deg.C). Dans l'article antérieur décrit dans le brevet européen N 0079997 on recherchait au contraire un point de trouble faible qui tout en favorisant l'apparition de la turbulence entraînait l'apparition de phénomènes d'instabilité (précipitation, écoulement instable). Selon l'invention on préconise en particulier les hydropropyl- méthyl-celluloses présentant un point de trouble élevé, d'au-moins deg.C, qui donnent un excellent contrôle du filtrat, inférieur à 80 ml/30 mn, avec une influence minimale sur la rhéologie du spacer, et ceci même à de très faibles concentrations telles que 2g/1. En milieu salin, le problème du contrôle du filtrat est moins important, car, comme indiqué ci-dessus l'agent gélifiant confère déjà au spacer un contrôle raisonnable du filtrat. Dans les cas ou, cependant, on recherchera par nécessité un excellent contrôle du filtrat, par exemple lorsque l'on rencontre des zones fortement perméables, et en particulier lorsque l'on utilise un écoulement turbulent, car alors toute perte de fluide dans la formation modifie dans le mauvais sens la rhéologie du spacer, on pourra utiliser des agents de contrôle du filtrat consistant en polystyrène sulfonates de haut poids moléculaire, de préférence compris entre 300 000 et 1 000 000. Un bon agent de contrôle du filtrat sera par exemple un polystyrène sulfonate de poids moléculaire voisin de 500 000 commae par exemple le produit Versa TL 500. Un autre exemple préféré d'agents de contrôle du filtrat sera un mélange d'un polystyrène sulfonate de haut poids moléculaire comaa le Versa TL 500, avec un polystyrène sulfonate de bas poids moléculaire come le Versa TL 70, un rapport préféré étant de 1:2 en poids, une telle composition permettant d'améliorer la compatibilité avec les boues de forage à base d'eau salée les plus problématiques (cf. Tableau 7), sans détruire ni la rhéologie du spacer ni son contrôle du filtrat (cf tableaux 4 et ). L'agent alourdissant préféré sera la baryte, mails, pour les détails de réalisation du spacer on se réferera à la demande de brevet Français N 85-08434 dont on incorpore ici le contenu par ioréférence. On pourra ainsi charger le spacer par de la baryte jusqu'à 1,55 g/cm3, et effectuer un complément par de l'hématite ou de l'ilménite afin d'atteindre la masse volumique finale souhaitée. Des résultats experimentaux obtenus avec de tels systèmes sont présentés dans les tableaux 3A et 3B sous indice (2). Les propriétés optimales du spacer seront obtenues si l'on hydrate tout d'abord l'agent gélifiant dans l'eau de base, qu'elle soit fraîche, de mer, ou qu'elle consiste en une saumure, avant d'ajouter le sel (NaCl ou KC1) comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 104 193. Cependant, l'utilisation d'une eau contenant de fortes quantités de sels déjà dissous est possible, à condition ou bien d'augmenter la concentration de l'agent gélifiant d'aumoins 50%, ou bien de mélanger et pomper le spacer en continu. Le tableau 3B ci-après indique (tests indiqués 4) quelques propriétés du spacer selon l'invention dans une eau chargée en KC1. 250n utilisera toujours un agent anti-mousse lors du mélange des composants. Lorsque l'on mélange le spacer avec une eau faiblement saline, on utilisera un agent anti-mousse du type polyglycol comme le Polyglycol 4 000 de la Société Dov Chemical Company. Lorsque l'on mélange le spacer avec des eaux fortement salines (au-dessus de 10% d'équivalent NaCl), les polyglycols ne sont plus efficaces et l'on utilisera plutôt des émulsions de silicones, par exemple polyorganosiloxanes. On pourra par exemple utiliser le produit DB 31 de la Société Dov Corning (cf tableau 6). Enfin, lorsque l'on utilisera le spacer en présence d'une boue à l'huile, on incorporera un agent tensio-actif avant le pompage 3eans le puits, comme par exemple décrit dans la demande de brevet français précitée, cet agent présentant une valeur HLB comprise entre 7 et 15 (HLB. balance hydrophile-lipophile), en concentration de 10 à 40 l/m3 de spacer. Tableau 1 Determination de la proportion d'agent gélifiant Spacer Laitier de ciment Jiozan 4 g/1i Ciment "Blue Circle G" (API classe G) PNS X g/1 Acide citrique (retardateur)0,75Z BVOC 8aryte jusqu'i 1,56 g/Il Eau de mer 48S 8VOC Eau fraiche NaCl 328 g/1 d'eau de mer NaCi 300 g/1 Agent anti-mousse 0,444Z BVOC Agent anti-mousse 2 g/1 * Fann 35 *laitier* Rapport Ciment / Spacer * * RIJBlF * de * * *(lbf/100 *ciment * 95/5 * / * *sqft)/(Pa)* * * * * * * concentration en PNS * concentration en PNS * *ecrures i* * O * 5 * * 10 * 15 * 0 * 5 * 8 *10 * 15 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *100 tr/mn *20/9,6 *32/15,3*30/14,4*17/8,1*17/8,1*17/8,1*9,6*11,5*8,6*8, 6*10.1 * * * * * * * * *(x)*(x) *(x)*(x)*(x) * *gel à lOmn*19/9.1 *21/10, 1*23/11,0*14/6,7*17/8,1*18/8,6* * * * * * * * * * * * * * * * w w Temperature d'essai: 85 deg.C (185 deg. F) Meilleur rapport: "Biozan" 4 PNS 8. 1:2 Note: (x) valeurs en Pa. en lbf/100 sqft: BVOC * en poids de ciment 20; 24; 18; 18; 21 3 0 PNS * polynaphtalenesulfonate W Co C tn tUnU) rur- r O4 'DCca)bvsF c,5nb3 o O _ In "n e u) e u) tn v] éQ u tnLn eln ODD {nntn tntnntnwi w À be0 0 Co 00 D C 0 ID ID... WO 1 0 n fIr rfC4 O r- 00n 0 V È e _; r- IC c _) _,> tn o0 C) o r, 4 1o o) 0) an Il ri o o Oe - oew D oi. l > + teo 1 4,luÈ w0Nc ce wi O-:e bl!t0}N 44. Dcf e4 -4 tNn.4 -c ou 94 1.40.4 4--4-r---r--f-.-.-.-44r--.f-.r-- llI r-lr--r-r----.-. S**IfI* l * lt Ul l" U -4 I L44 bo Clà O c Ln v) ôov 0otn 0oin oO nO o r 0O te0r. 0,C Ot --or,or-f) tnr-4e UC.4lM Ce4 'O (4 '-44'I 0 04'('C4-4 a. I W O ULUC d-O.- 0 o-.-.-..I0r-.'0-'04,- -Lnon o L- tn o OE * '* * * * *camp laitier * boue * spacer * *n * de ciment * * * * * * * * *-* * * * * 1 *Ciment Cemoil G * *Agent gelifiant: * * *(API classe G) * * 12 g/l * * *Dispersant PNS 13.3 1/t * *Baryte * * *Agent de controle du * *Eau fraiche 3 * *filtrat 13.3. 1/t * *d. 1.56 g/cm * * * Agent anti mousse * * * * *4.-4 1/tonne * * * *Eau:raiche d.l.89g/cm3 * * * * * * * * *-* * 2 *Cimen: Blue Circle G * * do * * *Agen cellulosique de * * * * *controle du filtrat * * * * *ZBVOC * * * * *Anti mousse 4.44 1/t * * * * *Eau fraiche d. 1.89 g/cm * * * * * * * * 3 * *Boue à l'huile du *Agent gelifiantl2 g/l * * * * Bassin de Villiston *NaCl 300 g/1 * * * * 3 *Baryte * * * *d - 1.16 g/cm *Surfactant 24 1/m3 * * * * *Eau fraiche d-1,3g/cm3 * * * * * * *4 **Boue à l'huile de la * d0 * ** *Mer du Nord 3* * ** *d - 1.13 g/cm * * * * * * * *-T* *Boue saturée en sel *Agent gélifiant 12 g/i * * * *du bassin de Williston*NaCl 300 g/l * * * * *Baryte * * * *d. 1.30 g/cm3 *Eau fraiche d.l.76g/cm3* * * * * * *'-* *Boue de la Mer du *Agent gelifiant 12 g/1 * * * *Nord saturée en sel *NaC1 300 g/il * * * * - *Baryte * * * *d - 1.66 g/cm3 *Eau fraiche dl.76g/cm3* * * * * * * * *Boue à l'huile de la *Composition 3 * * * *Mer du Nord * * * * *d 1.13 g/cm * * * * * * * * b * *Boue saturée en sel *Agent gelifiant 12 g/l * * * *(Allemagne Fidérale) *NaCl 300 g/l * * * *d = 130 g/cm *Baryte 3 * * Tableau 2 suite 2) *co p laitier * boue * spacer * * n * de ciment * * * * * * * 4--4 * * * * 9 * *Boue bentonitique i *Agent gelifiant 12 g/l * À * *l'eau fraiche3 *Baryte * * *d. 1.30 g/cm3 *Eau fraîche d.1.42g/cm3* À * * * Toutes les compositions de spacer 2 g/1 d'agent anti mousse, du type émulsion de silicone DB 31 (Dov Corning) pour un spacer salé, ou Polyglycol 4000 ( Dov Chemical Co) pour spacer en eau fraîche. - BVOC - en poids de ciment TABLE)A Ln --- - Spacer de base: - eau trÀiche - anti-mousse de type "Polyglycol 4000: 2 g/I - agent glitfiant lioÀen/PfS dans le rapport 1/2 - baryte pour atteindre une masse volumiqua donne* sau j21 voir note' SIOSAN PtHS I NASSE I ?.EN.I ItDICE DE J INDICE DE! Debit critique! liLTMAT I IVOLUNJUOC U IcoNMoUrtOTKENTICO#SIStANClI turbulenti1) I I I ! -- -..-..................................... 1.30 1.0 10t l 25.00 0.1i 0.4 1170.24 I.50 1I 000 I 5*.0. I 0.]1 0.74 1079.41 3.30.0 I 1300 I 25.00 0.1 I 1.04 I 119.7 I, I l * 130056.00 0.31 I 0.10 I 1.02 13.30 I.0 I 1560 I 25.0 I 0.35 1.12 1273.59 I3.30 I 5450 180 56.00 0.12 1.24 11i0.70 190.00 ].13 5.50 1 920 25.00 0.40 1.95 1718.79 13.30 5.0 1920 66.80 0.31 1.72 1400.79 I.40 g 0.00 lo 0 I 25.00 e 30.27 1.47 1421.4i 4.40.0 I l0 66.00 0.27 1.42 1345.14 4.40 I.l0 o 10 25.00 0.29 1.S5 145S.44 4.40 j l.0 1310 6.00 0.20 1.00 1354. 6 4.40.40 150 I 25.00 I 0.0 2.17 1547.07 4.40 i 0.0 15S0 i s.e 0.29 2.0 I 1410.33 252. 4.40 0. 1 740]25.0 0.32 2.62 1721.31 4.40 0.0 1 740 66.00 0.29 2.63] 1547.07 4.40 0.80 1920 25.00 0.35 3.22 2006.50 4.40.00 1920 55.00 0.30 3.45 1780.t0 4.40 0.80 1740 25.00 0.33 2.20 1599.54 121 4.40. io 1740 66.00 0.30 2.23 1429.41 1121 4.40 0.10 1920 25.00 0.34 2.50 1 1477.45 112) 4.40 0.e0 1920 05.00 0.30 2.3. 1399.20 I 540.00 112 4.40 j.10 160 25.00 0. 5 3.15 1913.44 I 121 4.40 0.l0 2160 6.00 0.32 2.82 1575.69 121 4.40 0.0 2400 25.00 0.319 3.69 2248.26 121 4.40 l0. 2400 i 6.00 0.314 3.25 1723.51 1 S. 59 11.00 1000 66.00 0.24 2.22 1631.34 11.00 130 25.00 0.25 2.90 1]93.5 5.50 1.00 I 50 I 55.e0 0.25 2.04 I 1596.36 5.50 11.00 15s0 25.00 0.210 g 3.16 1790.29 5.50 I 11.e 1550 5S.00 0.25 3.35 164.731 1 92.00 S.50 i 1.00 1740 25.00 0.29 3.52 1812.60 lI2 5.50 11.00 1740 55.00 0.27 3.42 16S9.50j 1i2 5.0 11.00 1920 25.00 O. O 4.05 1935.12 1 121 S.50 11.00 1920 61.00 0.27 3.11 i 1666.2 490.00 142) .................................................. _.__________.....DTD: ill pour un tube de lice de diametre interne et 20 ce de diemetre externe; ouverture du trou 22cm (1in.OD-7in.IDI (2t I'hemtite est utilis/e en complement de la beryte de 15S0 gq/l a la esse volumique desiree RS: polycondenesat du sol de sodium de naphtaline sultonate et de tormaldehyde. Lr o Ln o n o o H: LO O W W J N H3 0 o 0JI O ti O tn PAqe.p]JOJ *p. *...utlqd.u *p *nlpos *p let np 1..su.. puoAod: SNud VfuM ep n-tl ni 1/6 OOi *p uoilvIu.eauo> *un À li t(l 0ls.p *nbnlo *Ssw.m VI * I/6 09ç! *p *îAu-q *1 *p luou.ldmoa. *illTin le. *lweq. l r) t(g'UlL-GOU1'u) *lrt noll np *JniJt^no -u. x. *l...Ip *p p) 0e 1e *u3.lul *I10mlp *p *p ll *p *qno un U nod 1il tlli LL'St>l eIi;I'0' 00'991 09!'00' 11'Os's ' t()l 1 1'l[tqitetoOt'0 1 00'St9S1 00111 OS'S * (ill 0 e11 ILOOl8toi i @L iI ri s- @o,'g tt' g *'000* 0 111o,I' g 0,0*rmi. îsî i ' i *, ', I' 9 ol i 00'11i 00'1 g g11L0UI-Mg t- úr i,.oos-ri09sii. oîîi *vs g oo g0LI'61I 09' 1 I'0 00'99OtlI 00'11oS I g) g 1,9 0utrg g0'1, 0g 00'4iLi 9 009'11isS g - g g t.'r, g0,S'1 [ i *1 000'00i S0g 1 0 '11O S'S M 1ngs6eorgiIr i, s g t ti m g o i o g ci tel ILo,rr9 g L'ng ro i,. i99o*ergos-,ic0, I ^>wtoi s *T 'LOtL r' It00 'GE9091 00'II e , oo-rtîi**'tçt. itio|eti o'S-i *o&g os-si *.- 0 mor0Iot'1rg *1,'g t'0 0000i 5001 0 1i* i Ob g i i * i *t1i Ct5 i00,tl i ii 0 g i ,otri gtIB OO'oEIi 51' 11'1 I St'0 0000Ei 001i O0, I000 I 0 e&' 10( 65Ot91i It' 00' O'Gr0 I 91 0t' I i i L|04'B@0 1i Ii It'00 ' 9S9ti StBIi 000i Ot e o I IO i i ' l 5 5 i S 00 i| Btt O i 9 0 g s0001 g ' Ot't (,,,o r..10. I,,. - 00- ooo 0,-0 o,-, 0 i OfiC O Lt*StIg Li'li Bt 1g 00t0 0001i o0u,1i Ot *5 I I iOt6I i *1'0I i 6LtS1 OS I 0951 1t ii 0991 Ot- t i * l IC0'90r1 '1 é9't, 6 SS 0 1 ',I 00'99001 Ottl |' Otl 6 109'000'b *Z-gnII i ItOOSIi lt'OOi t ei 00 sei *SOli 00i LOt't g ffX go o t i L g l 'zb'veoS'0r g00Tg Ot0'!i 'Ot't ÀI.u. >( 01 0 0 9 11 sS1t'O tL! O 1 O ' t fi,0961' w OL 'O00'909110 0' o0, _..........w,,,...,,,._ _ _....F.---------w--------*-.--.---. (IO I I .........., ws"e=....................................................... 910l00' LAÀ TABLE 4 Spacer de base: -eau frÀich. %d - anti-lousse d. type Polyglycol 4000" 21 - agent gelifiant 0io0an/PNR 1/1: lOq/1 - bryt- pour Atteindre un- a.ss- volumique de 11909/1 I >AGEfT DE CONTrOLE DU trILTAT [ INDICE DE I INDICE DE FILTrAT J TttTYPE DERONIrATION r CONC. ICOMPOrTENENTICoNSITArCE1 I t I! 9/1 I ntedd.) t Ir. 'nl) fmtl/l30n) | I I I. I I 1 0 I 0.262 2.043 236 INTDOXiY POOPYL NETNTLCELLULOSE t t 2. 0.260 1 2.9S88 9t itTOROXS PIOPTL NETUVLCELLULOSEC 1 1 5 1 0.240 1 6.430 1 106 INTDROXT PCOPTL NETRTLCELLULOSE t 1 2 0.198 7. 1800 1.60 tTYDOROXSTYNVL CELLULOSENPN tUxE NATROSOL 2S00X 1 2 0.373 3.155 44 INTSDROXI RTYL CELLULOSERPN lUet *ATiROSOL 2S5NitR 2 t 0.306 2.689 & S INTYDREOXT TTL CELLULOSE%PN lEe NATROSOL 2S5nSEl 5 1 0.340 4.150 50 TDXROXY ETMrL CELLULOSE LPN Ett NATtROSOL lOmait 12 1 0.300 2.151 110 ttYDROST tTYYL CELLULOSELOP ItER tATROSOL 21iXVIt 2 1 0 202 2.102 120 J INtDROXI EtTYL CELLULOSE L&N IEtt NATaOSOL ISOG0Xa 2 1 0.2S4 2.156 8 124 ICARSOXIT NETYLCELLULOSt LPl ltER BLANOSE 7L t 2 0.293 2.0386 140 CABiEXT NETtTLCELLULOSE RNR ICKS a 190 2 0.331 2.147 120 INtOBORY PROUOL NETUtLCELLULOSE 2 0.299 2.141 g0 ItYDtOXS PROPYL NENWYLCELLULOSE 5 0.336 2.10 I 40 tNTDROXT PIOpWL NETUIYLCELLULOSE 2 0.25 I 3.370 4 NYDOROXI PROPYL NEtWILCELLULOSE I I 2 0.266 3.220 66 ICARBOXOTNEYTNL LYDRO.EITrYLCELLULOSECI 2 t 0.27 2.146 116 C3 IHTDoXN Y TVYL CELLULOSELP M 2 0.2t6 2.210 150 -I t t I. I50 t| t XELAITROL CONTROLt 2 0.274 2002 96 tz t| ELAYTTROL CONTROL S 0.272 2.440 72 TetPoLsrERtACRYLIQUE I STOCK. 134836-837 2 0.274 2.002 150 SITEUOLTRtElS ACRYLIQUE ^ I 2 0.316 2.037 12S sIT4PROLrtNtt ACRYLIQUE a i 2 0.310 2.002 140 IPOLYSTYRREN SULFOUATE PN 6.10'i VERSA TL 600 2 0.305 p 2.210 4 t IOLY55Y5rEN SULrOMATE PN 5.10 5 VER tSA TL 500 | 2 0.285 2.150 102 IPOLSVIRTL TOLUttESULPOUATE VERSA TL 6000 2 0.306 2.160 140 LeO Firmmitre rh oloqiqule de La lol de puissanc n e*t k correspondent a des essures meneoÀ e 70 deg r t21 dÀg C) Reeale de filtrat menAe a 105 deg r teS deg C) ON * polde *oleculaire LiN s bas poide euleculare NPN R haut poids boleculair. Stock. pour St@ckbeuee tel. qu decritO date e1 demanda rr-A-s3 01369 Lfl O U) O LO H H c3' TABLE 5 Spacer de base: - eau fraiche - anti-mousse DO 31(Dow Corning): 2 g/l agent gelfiant Blozan/PNS 1/1: 10 g/l - NaCl: 300 g/l - baryte pour atteindre une masse volumique donne ==========..=======......... =..===....=..======.===.=. =========..=..... ===............................ |I AGENT DE CONTROLE DU FILTRAT I MASSE 1 INDICE DE INDICE DE I FILTRAT |I STYPE DENOMINATION CONC IVOLUMIQUE ICOMPORTEMENTICONSISTANCE1 |I I I 9|g/l|g/l n (add) k (Pa.s'n)l(ml/30"n)l I= =:t xsas=ssXfla j I = I msz z-rB ssssS. I =====m== I I I 1 0.0 1 1557 0.311 1.545 130 |HYDROXY PROPYL METHYLCELLULOSE I | 2.3 1 1557 0.326 2.980 140 INYDROXY ETHYL CELLULOSEHPM HER NATROSOL 250KR 2.3 1198 0.340 2.586 118 NYDROXY PROPYL METHYLCELLULOSE 2.3 1557 0.348 2.000 130 NYDROXY PROPYL METHYLCELLULOSE 5.8 1557 0.339 3.850 92 NYDROXY PROPYL METHYLCELLULOSE 5.8 1557 1 0.288 6.810 84 i I I I I I I I I 1KLAYTROL CONTROL 5.8 1557 0.331 3.510 95 C3 IPOLYSTYRENE SULFONATE PH 6.10'61 VERSA TL 600 2.3 1557 0.325 3.280 78 - IPOLYSTYRENE SULFONATE PM 5.10'61 VERSA TL 500 2.3 1 1557 0.315 3.310 72 Les parametres rheologiques de la loi de puissance n et k correspondent a des mesures moencoes a 70 deg F (21 deg C) Essais de filtrat mones a 185 deg F (85 deg C) PM - poids moleculaire NPM = haut poids noleculaire In O In o Ln Co Ln O --tH Tableau 6 Antimousse / spacers salés * agent antimousse * volume de mousse (ml)* remarques * ** * * *Polyglycol 4000(Dov Chemical)* 50 * mousse stable * *Anti mousse Hoechst TIP * 50 * mousse stable * * * À *Anti mousse Hoechst FN * 40 * mousse stable * *Marchon EPIHIN OP 70 * 40 * mousse peu résistante * *Rhone Poulenc 414 BH 16 * 25 * mousse trés peu* * * * résistante * * *,,* *Marchon DC 1301 * 5 * la mousse casse * * * *d'elle-même * *Dow Corning DB 31 * * O *aucune mousse * * * * émulsion de silicone Procédure d'essai: Le spacer est melangé avec une solution eau /30% NaCl contenant 5 g/l d'agent anti-mousse. On le verse ensuite dans un cylindre de mesure de 250 ml, a température ambiante, et on mesure le volume de mousse formé. 4r U r0- r &Ar t- t oe4 ' 4. - - - --' - - CD "W"DrCr4""%OIflCDW)Ir-"WDmwn mm o 0-." 0. 0, a- N e_ \ Xa|...,.-.o o,, o N 'I4 VII I e*** _ 4 4o Ch x- e yU U U U u I _ 1. 4 f-ure"Ju' 1.004 140. e*:I.I- I eO0 0 I eI II 0) " uà11ta D,-4 S.e, VIUI Ca,, Il 0 III ** *.- 0L.I CII I o * sI C01-4X XvX ),,.-,4- - ai I_llI I UO 0 8-14> > ItuIm.lS.aSC o u u. _,-- N0n0 0. l.4I I -4C0.aa ' so Dj._ j 0 "C, I_- H I'''''I À -e.,4 *,--I e-I41,-4 IZ04J..**0 N-II.1.-.-i I M Otp CJI 'f i "1.4 M -OU 0.41,-I O -I I. 14 CHOU 4>, VOO I VA> I g: 0O 41.I.- O OU- >414.4 0 le e-I. -. C I 5.O 104I-O'Or* 10 1Ob.-. hi N_t 4IUX n I 4 c4 j l0 o No 0 I o w0,D hre z_0. I 3:1 OO èI.00C 0 tL1. M1O 14 IIBCD ooCD o %Om de'4.04 41SO Ico.o C O.: ul c>ci Revendicatiomns 1) Composition de spacer caractérisée en ce qu'elle comprend - une base pour spacer elle-méme composée i) d'un agent gélifiant et ii) d'au moins un agent de contrôle du filtrat; - de l'eau fraîche, salie, ou une saumure et éventuellement les additifs classiques tels que agent anti-mousse, surfactant, alourdissant. 2) Composition selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'agent gélifiant consiste en un biopolymére et un polyelectrolyte de type polynaphtalenesulfonate dans le rapport 1:0 i 1:3 de préférence 1:2-1:1. 3) Composition selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que la concentration en biopolymère dans l'eau de base est au moins de 2 g/l. 4) Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que l'agent de contrôle du filtrat est un dérivé cellulosique, notamment hydroxypropyl methylcellulose, présentant un point de trouble d'au moins 70 deg.C. ) Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractésisée en ce que l'agent de contrôle du filtrat en milieu salin est un polyelectrolyte composé d'au moins un polystyrène-sulfonate. 6) Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractésisée en ce que le biopolymére dérive de la bactérie Azotobacter Indicus. 7) Utilisations des compositions selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 comme spacer dans le traitement des puits pétroliers, de gaz, d'eau, geothermiques et analogues.