DE102008009369A1 - Verfahren zur Herstellung einer organischen Zusammensetzung beinhaltend einen N-Nonylester - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer organischen Zusammensetzung beinhaltend einen N-Nonylester Download PDF

Info

Publication number
DE102008009369A1
DE102008009369A1 DE200810009369 DE102008009369A DE102008009369A1 DE 102008009369 A1 DE102008009369 A1 DE 102008009369A1 DE 200810009369 DE200810009369 DE 200810009369 DE 102008009369 A DE102008009369 A DE 102008009369A DE 102008009369 A1 DE102008009369 A1 DE 102008009369A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
acid
drilling
oil
composition
nonyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200810009369
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Dr. Daute
Anja Dr. Vonderhagen
Heinz Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Emery Oleochemicals GmbH
Original Assignee
Cognis Oleochemicals GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cognis Oleochemicals GmbH filed Critical Cognis Oleochemicals GmbH
Priority to DE200810009369 priority Critical patent/DE102008009369A1/de
Priority to US12/743,878 priority patent/US20100294501A1/en
Priority to EP08852584A priority patent/EP2212376A2/de
Priority to PCT/EP2008/065933 priority patent/WO2009065903A2/de
Publication of DE102008009369A1 publication Critical patent/DE102008009369A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/52Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/52Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
    • C09K8/524Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning organic depositions, e.g. paraffins or asphaltenes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B37/00Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells
    • E21B37/06Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells using chemical means for preventing, limiting or eliminating the deposition of paraffins or like substances

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines n-Nonylesters, welcher erhältlich ist durch Reaktion einer n-Nonylalkohol-Komponente mit einer weiteren Komponente, welche mit der n-Nonylalkohol-Komponente unter Bildung eines n-Nonylesters zu reagieren vermag, als Additiv in beim Bohren von Bohrlöchern eingesetzten Zusammensetzungen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Reinigen der Oberflächen von Bohrlöchern, Bohreinrichtungen oder Bohrklein, Verfahren zur Herstellung eines Bohrloches sowie Verfahren zur Herstellung eines Öls oder eines Gases.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines n-Nonylesters, ein Verfahren zum Reinigen der Oberflächen von Bohrlöchern, Bohreinrichtungen oder Bohrklein, Verfahren zur Herstellung eines Bohrloches sowie Verfahren zur Herstellung eines Öls oder eines Gases.
  • Lineare Fettalkohole kurzer mit mittlerer Kettenlänge werde heutzutage erfolgreich als Rohstoffe für Tenside, Schaumbeinflusser, Lösungsmittel, Konsistenzgeber, Schmiermitteladditive und als Veretherungs- oder Veresterungskomponente in der Kunststoffverarbeitung eingesetzt. Verfügbar sind entweder lineare C8- oder C10-Alkohole oder verzweigte C9-Alkohole (i-Nonanol). Die linearen Alkohole sind meist nativen Ursprungs und immer geradzahlig. Hier werden bevorzugt C8/C10-Schnitte mit 40 bis 48 Gew.-% C8-Alkoholen und 51 bis 59 Gew.-% C9-Alkoholen eingesetzt.
  • Reiner C10-Alkohol und dessen Derivate, wie beispielsweise Ether oder Ester, besitzen zwar einen hohen Siedepunkt und sind damit vergleichsweise wenig flüchtig, weisen aber hohe Erstarrungspunkte auf. Reiner C8-Alkohol und dessen Derivate wiederum sind zwar durch tiefe Erstarrungspunkte gekennzeichnet, besitzen jedoch geringe Siedepunkte und sind somit sehr flüchtig.
  • Die verzweigten i-Nonanole sind Substanzgemische und werden petrochemisch hergestellt. Die Verzweigung der Alkohole führt zu einer schlechteren biologischen Abbaubarkeit. Nachteilig im Zusammenhang mit der Verwendung in i-Nonanolen ist weiterhin der zu hohe Schmelzpunkt bzw. der zu niedrige Siedebereich der Derivate wie Ester, Ethoxylate, Sulfate, und zwar auch dann, wenn Al koholgemische eingesetzt werden. Durch das nicht ideale Viskositätesverhalten insbesondere bei tieferen Temperaturen sind dieser Produktgruppe daher Grenzen gesetzt.
  • Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die sich aus dem Stand der Technik ergebenden Nachteile zumindest teilweise überwinden.
  • Insbesondere lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung anzugeben, welche sich insbesondere auch als Additiv in Bohrspülungen oder Reinigungsmitteln für Bohreinrichtungen einsetzen lässt.
  • Einen Beitrag zur Lösung mindestens einer der vorstehend genannten Aufgaben leisten die Gegenstände der kategoriebildenden Ansprüche, wobei die davon abhängigen Unteransprüche weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen darstellen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft daher insbesondere die Verwendung eines n-Nonylesters, welcher erhältlich ist durch Reaktion einer n-Nonylalkohol-Komponente mit einer weiteren Komponente, welche mit der n-Nonylalkohol-Komponente unter Bildung eines n-Nonylesters zu reagieren vermag, als Additiv in beim Bohren von Bohrlöchern eingesetzten Zusammensetzungen.
  • Der n-Nonylester wird dabei vorzugsweise bereitgestellt durch ein Verfahren umfassend vorzugsweise die folgenden Verfahrensschritte:
    • ia1) das Bereitstellen einer n-Nonylalkohol-Komponente;
    • ia2) das Bereitstellen einer weiteren Komponente, welche mit der n-Nonylalkohol-Komponente unter Bildung eines n-Nonylesters zu reagieren vermag;
    • ia3) die Umsetzung der n-Nonylalkohol-Komponente mit der mindestens einen Komponente unter Bildung eines n-Nonylesters.
  • Im Verfahrensschritt 1a1) des Verfahrens zur Bereitstellung eines n-Nonylesters wird zunächst eine n-Nonylalkohol-Komponente bereitgestellt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer organischen Zusammensetzung ist es bevorzugt, dass die n-Nonylalkohol-Komponente zu mindestens 80 Gew.-%, besonders bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-% und am meisten bevorzugt zu mindestens 99 Gew.-%, jeweils bezogen auf die bereitgestellte n-Nonylalkohol-Komponente, aus Pelargonsäure erhalten wird. In diesem Zusammenhang ist es weiterhin bevorzugt, dass die Bereitstellung der n-Nonylalkohol-Komponente die katalytische Hydrierung von Pelargonsäure (Octancarbonsäure, Nonansäure), beispielsweise gemäß dem in der WO-A-2006/021328 beschriebenen Verfahren, oder aber die katalytische Hydrierung des bei der Ozonolyse von Ölsäure anfallenden Ölsäureozonids oder beiden umfasst. Denkbar ist weiterhin die katalytische Hydrierung von Ester der Pelargonsäure, beispielsweise die katalytische Hydrierung des Methyl-, Ethyl-, Propyl- oder Butylesters der Pelargonsäure. Wird die n-Nonylalkohol-Komponente durch die katalytische Hydrierung von Pelargonsäure erhalten, so kann die Pelargonsäure selbst beispielsweise durch Ozonolyse von Ölsäure und anschließende, oxidative Aufarbeitung des Ölsäureozonids oder aber durch Ozonolyse von Erucasäure und anschließende oxidative Aufarbeitung des Erucasäureozonids erhalten werden. Ein solches Verfahren wird großtechnisch beispielsweise von Unilever Emery und Henkel durchgeführt und ist unter anderem auch in „Ozonierung von Alkenen in Alkoholen als Lösungsmittel", Dissertation von Eberhard Rischbieter, Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, 2000 oder in US 2,813,113 beschrieben. Die Oxidation der oxidativen Aufarbeitung von Ozoniden anfallenden Aldehyde und Bildung der entsprechenden Säurederivate ist beispielsweise in der DE-C-100 70 770 beschrieben. Die Herstellung der Ölsäure kann wiederum aus Talg oder Tallölen gewonnen werden, wie dies beispielsweise in US 6,498,261 beschrieben wird. Neben der Ozonolyse der Ölsäure oder der Erucasäure kann die Pelargonsäure auch durch Isomerisierung petrochemischer Rohstoffe erhalten werden. Denkbar ist weiterhin die petrochemische Herstellung von Pelargonsäure, wie beispielsweise durch Harold A., Wittcoff, Bryan G., Reuben, Jeffrey S. Plotkin in „Fats and Oils", Industrial Organic Chemicals (Second Edition) (2004), John Wiley & Sons, Inc., Seiten 411-433 beschrieben, oder aber die Herstellung von Pelargonsäure aus Ölsäure gemäß dem in der GB-A-813842 beschriebenen Verfahren.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens zur Bereitstellung des n-Nonylesters beinhaltet die eingesetzte n-Nonylalkohol-Komponente neben dem n-Nonylalkohol weitere Alkohole, beispielsweise C8- und/oder C10-Alkhole, wobei es jedoch in diesem Fall besonderes bevorzugt ist, dass die n-Nonylalkohol-Komponente weniger als 10 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 7,5 Gew.-% und am meisten bevorzugt weniger 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die n-Nonylalkohol-Komponente, C8- und C10-Akohole enthält. Der Anteil an n-Nonylalkohol in der n-Nonylalkohol-Komponente beträgt im Falle eines Einsatzes einer Mischung aus n-Nonylalkohol und mindestens einem weiteren Alkohol vorzugsweise mindestens 90 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 92,5 Gew.-% und am meisten bevorzugt mindestens 95 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der n-Nonylalkohol-Komponente.
  • Eine erfindungsgemäß besonders bevorzugte n-Nonylalkohol-Komponente ist insbesondere diejenige n-Nonylalkohol-Komponente, die durch katalytische Hyd rierung hergestellte unter den unter Markennamen EMERY®1202, EMERY®1203 und EMERY®1210 vertriebenen Pelargonsäure oder mehr als 10 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 25 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Pelargonsäuremischung, Pelargonsäure beinhaltende Pelargonsäuremischungen., Wobei EMERY®1202 zu weniger als 1 Gew.-% aus C6-Monocarbonsäuren, zu etwa 1 Gew.-% aus C7-Monocarbonsäuren, zu etwa 4 Gew.-% aus C8-Monocarbonsäuren, zu etwa 93 Gew.-% aus Pelargonsäure und zu etwa 2 Gew.-% aus anderen Nebenprodukten, insbesondere Monocarbonsäuren mit mehr als 9 Kohlenstoffatomen besteht, EMERY®1203 zu etwa 0,1 Gew.-% aus C6-C8-Monocarbonsäuren, zu etwa 99 Gew.-% aus Pelargonsäure und zu etwa 0,9 Gew.-% aus anderen Nebenprodukten, insbesondere Monocarbonsäuren mit mehr als 9 Kohlenstoffatomen besteht, während EMERY®1210 zu etwa 3 Gew.-% aus C5-Monocarbonsäuren, zu etwa 27 Gew.-% aus C6-Monocarbonsäuren, zu etwa 31 Gew.-% aus C7-Monocarbonsäuren, zu etwa 12 Gew.-% aus C8-Monocarbonsäuren und zu etwa 27 Gew.-% aus Pelargonsäure besteht, wobei jedoch der Einsatz von EMERY®1203 besonders bevorzugt ist, da hier der Anteil an Pelargonsäure besonders hoch ist.
  • Im Verfahrensschritt ia2) des Verfahrens zur Bereitstellung eines n-Nonylesters wird mindestens eine weitere Komponente, welche mit der n-Nonylalkohol-Komponente unter Bildung eines n-Nonylesters zu reagieren vermag, bereitgestellt, wobei es sich bei dieser weiteren Komponente vorzugweise um eine anorganische Säure, insbesondere eine anorganische Säure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schwefelsäure, schwefelige Säure, Phosphorsäure oder phosphorige Säure, oder um eine organische Säure, insbesondere um eine organische Säure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Monocarbonsäuren, Dicarbonsäuren, Tricarbonsäuren, Tetracarbonsäuren oder Derivaten der vorstehend genannten Carbonsäuren, handelt.
  • Der Begriff „Carbonsäure", wie er hierin verwendet wird, umfasst die Carbonsäure in ihrer protonierten Form, die Carbonsäure in ihrer deprotonierten Form (also insbesondere Salze der Carbonsäure) als auch Mischungen der Carbonsäure in ihrer protonierten Form und ihrer deprotonierten Form. Weiterhin umfasst der Begriff „Carbonsäure" grundsätzlich alle Verbindungen, die mindestens eine Carbonsäure-Gruppe aufweisen. Er umfasst daher insbesondere auch Verbindungen, die neben der mindestens einen Carbonsäure-Gruppe auch andere funktionelle Gruppen, wie etwa Hydroxyl-Gruppen, Keto-Gruppen oder Ether-Gruppen, aufweisen.
  • Der Begriff „Derivat einer Carbonsäure" umfasst alle Derivate einer Carbonsäure, die bei einer Reaktion mit einem Alkohol zu einem entsprechenden Ester der Carbonsäure führen. Insbesondere umfasst von dem Begriff „Derivat einer Carbonsäure" sind die Säurechloride der Carbonsäure sowie die Säureanhydride der Carbonsäure. Diese Derivate weisen vorzugsweise eine im Vergleich zur Carbonsäure gesteigerte Reaktivität der Carbonsäure-Gruppe auf, so dass bei einer Umsetzung mit einem Alkohol die Esterbildung begünstigt wird.
  • Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist der Einsatz von Mono-, Di-, Tri-, Tetra- oder Polycarbonsäuren mit mehr als vier Carboxylgruppen, eines Derivates einer solchen Carbonsäure oder einer Mischung aus einer solchen Carbonsäure und einem Derivat einer solchen Carbonsäure als weitere Komponente. Als Carbonsäure kommen dabei insbesondere gesättigte oder ungesättigte Carbonsäuren mit einer Anzahl an Kohlenstoffatomen in einem Bereich von 6 bis 26, besonders bevorzugt in einem Bereich von 8 bis 24, noch mehr bevorzugt in einem Bereich von 10 bis 22, darüber hinaus bevorzugt in einem Bereich von 12 bis 20 und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 14 bis 18 in Betracht. Erfindungsgemäß insbesondere bevorzugt Carbonsäuren sind daher Fettsäuren.
  • Beispiele geeigneter Carbonsäuren umfassen insbesondere Capronsäure, Önanthsäure, Caprylsäure, Pelargonsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Fischöl, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Pelagonsäure, Margarinsäure, Stearinsäure, Elaeostearinsäure, Isostearinsäure, Isotridecansäure, Arachinsäure, Behensäure, Lignocerinsäure, Cerotinsäure, Undecylensäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Vaccensäure, Icosensäure, Rapsöl, Cetoleinsäure, Erucasäure, Nervonsäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachidonsäure, Timnodonsäure, Clupanodonsäure, Petroselinsäure, Gadoleinsäure oder Cervonsäure.
  • Neben den vorstehend genannten Fettsäuren kommen auch Di-, Tri- oder Tetracarbonsäuren oder deren Anhydride ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phthalsäureanhydrid, Isophthalsäure, Phthalsäure, Terephthalsäure, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Naphthalindicarbonsäure, 4,4'-Biphenyldicarbon-säure, Diphenylmethan-4,4'-dicarbonsäure, Bernsteinsäure, Fumarsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Azelainsäure, Trimellitsäure, Pyromelittsäure, Mellitsäure und Maleinsäureanhydrid in Betracht, wobei von diesen Säuren Adipinsäure, Trimellitsäure, Terephthalsäure und Azelainsäure besonders bevorzugt sind.
  • Weiterhin als geeignete Carbonsäuren umfasst sind auch Hydroxycarbonsäuren, wobei unter diesen Hydroxyfettsäuren, wie beispielsweise Ricinolsäure, 12-Hydroxystearinsäure, hydrierte Castorölfettsäuren (Fettsäuren, die kleine Mengen von Stearinsäure und Palmitinsäure, ebenso wie 12-Hydroxystearinsäure enthalten), Sabininsäure, 2-Hydroxytetradecansäure, Ipurolinsäure (3,11-Dihydroxytetradecansäure, 2-Hydroxyhexadecansäure, Jalapinolsäure, Juniperinsäure, Ambrettolsäure, Aleuritinsäure, 2-Hydroxyoctadecansäure, 18-Hydroxyoctadecansäure, 9,10-Dihydroxyoctadecansäure, Kamiolensäure, Ferronsäure, Cerebronsäure, 9-Hydroxystearinsäure und 10-Hydroxystearinsaure besonders bevorzugt und 12-Hydroxystearinsäure und Ricinolsäure am meisten bevor zugt sind. Weiterhin geeignet sind auch kurzkettige Hydroxycarbonsäuren, wie beispielsweise Milchsäure, 3-Hydroxypropionsäure, 2-Hydroxybenzoesäure, 3-Hydroxybenzoesäure oder 4-Hydroxybenzoesäure.
  • Die vorstehend genannten Fettsäuren können aus natürlich vorkommenden Fettem und Ölen, beispielsweise über die Fettspaltung bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck und anschließende Trennung der erhaltenen Fettsäuregemische, gegebenenfalls Hydrierung der vorhandenen Doppelbindungen, erhalten werden. Vorzugsweise werden hier technische Fettsäuren eingesetzt, die in der Regel Gemische verschiedener Fettsäuren eines bestimmten Kettenlängenbereichs mit einer Fettsäure als Hauptbestandteil darstellen. Bevorzugt werden Fettsäuren mit 12 bis 18 C-Atomen alleine oder in Mischung bereitgestellt.
  • Im Verfahrensschritt ia3) des Verfahrens zur Bereitstellung eines n-Nonylesters wird die n-Nonylalkohol-Komponente mit der mindestens einen Komponente unter Bildung eines n-Nonylesters umgesetzt.
  • Die Herstellung der n-Nonylester kann durch jedes dem Fachmann bekannte Verfahren zur Herstellung eines solchen Esters erfolgen.
  • Vorzugsweise werden zur Herstellung der Ester die n-Nonylalkohol-Komponente und die Carbonsäure bzw. das Derivat der Carbonsäure vorgelegt und anschließend in Gegenwart eines geeigneten Veresterungskatalysators katalysiert. Als Veresterungskatalysatoren können Säuren, wie beispielsweise Schwefelsäure oder p-Toluolsulfonsäure, oder Metalle und deren Verbindungen eingesetzt werden. Geeignet sind beispielsweise Zinn, Titan, Zirkonium, die als feinverteilte Metalle oder zweckmäßig in Form ihrer Salze, Oxide oder löslichen organischen Verbindungen verwendet werden. Die Metallkatalysatoren sind im Gegensatz zu Protonensäuren Hochtemperaturkatalysatoren, die ihre volle Aktivität in der Regel erst bei Temperaturen oberhalb 180°C erreichen. Sie sind jedoch erfindungsgemäß bevorzugt, weil sie im Vergleich zur Protonenkatalyse weniger Nebenprodukte, wie beispielsweise Olefine, liefern. Erfindungsgemäß besonders bevorzugte Veresterungskatalysatoren sind eine oder mehrere zweiwertige Zinnverbindungen oder Zinnverbindungen bzw. elementares Zinn, die sich mit den Edukten zu zweiwertigen Zinnverbindungen umsetzen können. Beispielsweise kann als Katalysator Zinn, Zinn(II)chlorid, Zinn(II)sulfat, Zinn(II)alkoholate oder Zinn(II)salze von organischen Säuren, insbesondere von Mono- und Dicarbonsäuren. Besonders bevorzugte Zinnkatalysatoren sind Zinn(II)oxalat und Zinn(II)benzoat.
  • Die Durchführung der Veresterungsreaktion zwischen der n-Nonylalkohol-Komponente und der Carbonsäure bzw. dem Derivat der Carbonsäure kann durch dem Fachmann bekannte Verfahren erfolgen. Dabei kann es insbesondere vorteilhaft sein, dass bei der Reaktion gebildete Wasser aus dem Reaktionsgemisch zu entfernen, wobei dieses Entfernen des Wassers vorzugsweise durch Destillation, gegebenenfalls durch Destillation mit im Überschuss eingesetzten Alkohol erfolgt. Auch kann nach Durchführung der Veresterungsreaktion nicht reagierter Alkohol aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden, wobei auch diese Entfernung des Alkohols vorzugsweise mittels Destillation erfolgt. Weiterhin kann nach Beendigung der Veresterungsreaktion, insbesondere nach der Abtrennung von nicht umgesetztem Alkohol der im Reaktionsgemisch zurückbleibende Katalysator, gegebenenfalls nach Behandlung mit einer Base, durch eine Filtration oder durch Zentrifugieren abgetrennt werden.
  • Weiterhin ist es bevorzugt, die Veresterungsreaktion zwischen der n-Nonylalkohol-Komponente und der Carbonsäure bzw. dem Derivat der Carbonsäure bei einer Temperatur in einem Bereich von 50 bis 300°C, besonders bevorzugt in einem Bereich von 100 bis 275°C und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 200 bis 250°C durchzuführen. Die optimalen Temperaturen hängen von dem/den Einsatzalkohol(en), dem Reaktionsfortschritt, der Katalysatorart und der Katalysatorkonzentration ab. Sie können für jeden Einzelfall durch Versuche leicht ermittelt werden. Höhere Temperaturen erhöhen die Reaktionsgeschwindigkeiten und begünstigen Nebenreaktionen, wie beispielsweise Wasserabspaltung aus Alkoholen oder Bildung farbiger Nebenprodukte. Die gewünschte Temperatur oder der gewünschte Temperaturbereich kann durch den Druck im Reaktionsgefäss (leichter Überdruck, Normaldruck oder gegebenenfalls Unterdruck) eingestellt werden.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens zur Bereitstellung eines n-Nonylesters kann dieses als weiteren Verfahrensschritt den Schritt des
    • Ia4) Alkoxylierens, vorzugsweise des Ethoxylierens oder des Propoxylierens, des n-Nonylesters unter Bildung eines alkoxylierten, vorzugsweise eines ethoxylierten oder propoxylierten n-Nonylesters mit vorzugsweise 2 bis 50, besonders bevorzugt mit 4 bis 25 Etherwiederholungseinheiten

    umfassen, wobei es sich bei diesen Etherwiderholungseinheiten vorzugsweise um eine -[O-CH2-CH2]-Einheit, eine -[O-CH2-CH2-CH2]-Einheit oder um eine Mischung aus diesen Einheiten handelt.
  • Solche alkoxylierten n-Nonylester können beispielsweise erhalten werden, indem der n-Nonylester mit Ethylenoxid, Propylenoxid oder einer Mischung aus Ethylenoxid und Propylenoxid in Gegenwart geeigneter Katalysatoren in solchen relativen Mengen umgesetzt wird, dass 2 bis 50 Etherwiederholungseinheiten, besonders bevorzugt 4 bis 25 Etherwiederholungseinheiten in die Esterbindung eingefügt werden. Ein Verfahren, mit dem Ester alkoxyliert werden können, ist beispielsweise in der DE-A-40 10 606 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hin sichtlich des Alkoxylierens von Ester hiermit als Referenz eingeführt und einen Teil der Offenbarung der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Es ist erfindungsgemäß besonders bevorzugt, dass der vorstehend beschriebene n-Nonylester als Additiv in Bohrspülungen oder Reinigungsmitteln für Bohreinrichtungen verwendet wird.
  • Die Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zum Reinigen der Oberflächen von Bohrlöchern, insbesondere der Wände von Bohrlöchern, von Förder- oder Futterrohren oder von Wänden des Casings, sowie zum Reinigen von Bohreinrichtungen oder Bohrklein, wobei die Oberflächen zunächst mit einem Reinigungsmittel beinhaltend den vorstehend beschriebenen n-Nonylester in Kontakt gebracht und gegebenenfalls die Oberflächen anschließend mit Wasser abgespült werden.
  • In diesem Zusammenhang ist es insbesondere bevorzugt, dass das Reinigungsmittel in Form einer wässrigen Lösung, einer wässrigen Dispersion oder einer Öl-in-Wasser-Emulsion eingesetzt wird, beinhaltend
    • (α1) 0,1 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 bis 35 Gew.-%, ferner bevorzugt 1,0 bis 15 Gew.-% und am meisten bevorzugt 1,2 bis 10 Gew.-% des n-Nonylesters,
    • (α2) 0 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 bis 35 Gew.-%, ferner bevorzugt 1,0 bis 15 Gew.-% und am meisten bevorzugt 1,2 bis 10 Gew.-% weitere, vom n-Nonylester verschiedene Additive, sowie
    • (α3) 1 bis 99,9 Gew.-%, besonders bevorzugt 30 bis 99 Gew.-%, ferner bevorzugt 70 bis 98 Gew.-% und am meisten bevorzugt 80 bis 97,6 Gew.-% Wasser,
    wobei die Summe der Komponenten (α1) bis (α3) 100 Gew.-% beträgt, eingesetzt wird.
  • Insbesondere die Menge der Komponente (α1) in der wässrigen Zusammensetzung kann variieren und wird an die Art und den Umfang der Verschmutzung angepasst.
  • Als vom n-Nonylester verschiedene Additive (α2) kommen insbesondere Beschwerungsmittel, fluid-loss Additive, viskositäts-regulierende Additive, Netzmittel oder Salze in Betracht. Es gelten hier die allgemeinen Gesetzmäßigkeiten für die Zusammensetzung der jeweiligen Behandlungsflüssigkeiten.
  • Auch die Mitverwendung organischer Polymerverbindungen natürlichen und/oder synthetischen Ursprungs kann sich als vorteilhaft erweisen. Zu nennen sind hier insbesondere Starke oder chemisch modifizierte Stärken, Cellulosederivate wie Carboxymethylcellulose, Guargum, Synthangum oder auch rein synthetische wasserlösliche und/oder wasserdispergierbare Polymerverbindungen, insbesondere von der Art der hochmolekularen Polyacrylamidverbindungen mit oder ohne anionische bzw. kationische Modifikation.
  • Unter Bohreinrichtungen fallen insbesondere Bohrgeräte, wie beispielsweise der Bohrturm, der Bohrstrang, insbesondere das Bohrgestänge und der Bohrmeißel, Reinigungsanlagen, Anlage zur Feststoffentsorgung, insbesondere Schüttelsiebe oder Zentrifugen, Pumpen, Motoren oder Getriebe, oder aber die Bohrplattform oder Teile davon. Zur Reinigung der Bohreinrichtungen wird das Reinigungsmit tel beinhaltend den n-Nonylester auf die Oberflächen der Gegenstände aufgesprüht oder aufgetragen oder die zu reinigenden Gegenstände werden in die wässrige Zusammensetzungen eingetaucht. Dabei lösen sich die Verunreinigungen von den Oberflächen. Anschließend werden die Oberflächen so mit Wasser in Kontakt gebracht, dass die Mittel zusammen mit den Verunreinigungen entfernt werden, beispielsweise indem die Oberfläche mit einem Wasserstrahl abgespritzt wird.
  • Weiterhin lässt sich das Reinigungsmittel beinhaltend den n-Nonylester zum Reinigen von Bohrklein verwenden, den sogenannten „cuttings". Diese fallen beim Erbohren an und müssen bei off-shore-Bohrungen auf den Seeboden in der Umgebung der Bohrplattform abgelagert werden, was zu einem starken Eintrag von Mineralöl in die Umwelt führen kann. Um eine ökologische Belastung des Meeres weitgehend zu vermeiden, werden die cuttings vorher gereinigt und von den Resten der Bohrspülung befreit. Das Reinigungsmittel beinhaltend den n-Nonylester kann zu allen dem Fachmann bekannten Reinigungsvorgängen, die im Bereich der Erdreichbohrungen auftreten, sowohl bei off-shore-Bohrungen als auch bei Bohrungen an Land, verwendet werden. Dazu gehört insbesondere die Entfernung von Paraffinablagerungen von Bohrlochwänden. Üblicherweise werden Bohrlöcher gereinigt, indem eine Reinigungsflüssigkeit unter Druck durch das Bohrloch gepumpt wird und durch das Reinigungsmittel die Ablagerungen von den Wänden des Bohrlochs entfernt werden. Anschließend werden die Verunreinigungen mit der Flüssigkeit aus dem Bohrloch transportiert.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet dieses die Verfahrensschritte
    • (β1) das Bohren eines Bohrloches in die Erde mittels eines über ein Bohrgestänge angetriebenen Bohrkopfes,
    • (β2) das Einführen eines Futterrohres in das Bohrloch, sowie
    • (β3) das Einführen von Zement in zumindest einen Teilbereich des Zwischenraumes zwischen der Außenseite des Futterrohres und den Wandungen des Bohrloches,
    wobei vor Durchführung des Verfahrensschrittes (β3) das Reinigungsmittel beinhaltend den n-Nonylester durch den Zwischenraum zwischen der Außenseite des Futterrohres und den Wandungen des Bohrloches geführt, vorzugsweise in diesem Zwischenraum zirkuliert wird. Dieses Zirkulieren kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Reinigungsmittel durch das Futterrohr, vorzugsweise über das Bohrgestänge, nach unten gepumpt, am unteren Ende des Futterrohres, vorzugsweise am Bohrkopf bzw. am Bohrmeißel, austritt und dann durch den Zwischenraum zwischen der Außenseite des Futterrohres und den Wandungen des Bohrloches wieder nach oben steigt. Wird das Reinigungsmittel kontinuierlich durch das Futterrohr nach unten gepumpt, können auf diese Weise sowohl die Wandungen des Bohrloches als auch die Außenseite des Futterrohres gereinigt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Reinigen der Oberflächen von Bohreinrichtungen beinhaltend dieses den Verfahrensschritt des Bohrens eines Bohrloches in die Erde mittels eines über ein Bohrgestänge angetriebenen Bohrkopfes, wobei das Reinigungsmittel beinhaltend den n-Nonylester zumindest teilweise durch den Bohrkopf hindurch geführt, vorzugsweise zumindest teilweise durch diesen hindurch zirkuliert wird, wobei dieses Hindurchführen bzw. dieses Zirkulieren mindestens teilweise während der Anwesenheit des Bohrkopfes in dem Bohrloch erfolgt.
  • Als Bohreinrichtungen, deren Oberfläche mit dem Reinigungsmittel gereinigt werden können, kommen wiederum insbesondere Bohrgeräte, wie beispielsweise der Bohrturm, der Bohrstrang, insbesondere das Bohrgestänge und der Bohrmeißel, Reinigungsanlagen, Anlage zur Feststoffentsorgung, insbesondere Schüttelsiebe oder Zentrifugen, Pumpen, Motoren oder Getriebe, oder aber die Bohrplattform oder Teile davon in Betracht.
  • Einen Beitrag zur Lösung der eingangs genannten Aufgaben leistet auch ein Verfahren zur Herstellung eines Bohrloches, beinhaltend die Verfahrensschritte
    • (β1) das Bohren eines Bohrloches in die Erde mittels eines über ein Bohrgestänge angetriebenen Bohrkopfes,
    • (β2) das Einführen eines Futterrohres in das Bohrloch,
    • (β3) das Einführen von Zement in zumindest einen Teilbereich des Zwischenraumes zwischen der Außenseite des Futterrohres und den Wandungen des Bohrloches,
    • (β4) gegebenenfalls das Einführen eines Förderrohres in das Futterrohr,
    • (β5) gegebenenfalls das Einführen einer Dichtungsflüssigkeit in den Zwischenraum zwischen der Außenseite des Förderrohres und den der Innenseite des Futterrohres,
    wobei Oberflächen des Bohrloches, des Führungsrohres, des Bohrgestänges oder des Bohrkopfes mit dem Reinigungsmittel beinhaltend den n-Nonylester in Kontakt gebracht werden. Insbesondere kann dieses in Kontakt bringen gemäß den vorstehend beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Reinigen der Oberflächen von Bohrlöchern oder Bohreinrichtungen erfolgen. Es ist demnach bevorzugt, dass vor Durchführung des Verfah rensschrittes (β3) das Reinigungsmittel beinhaltend den n-Nonylester durch den Zwischenraum zwischen der Außenseite des Futterrohres und den Wandungen des Bohrloches hindurchgeführt, vorzugsweise durch diesen Zwischenraum zirkuliert wird.
  • Als Dichtungsflüssigkeit, welche im Verfahrensschritt (β5) in den Zwischenraum zwischen der Außenseite des Förderrohres und den der Innenseite des Futterrohres eingeführt wird, können alle dem Fachmann zu diesem Zweck bekannten Materialien eingesetzt werden. Als Beispiel seien an dieser Stelle diejenigen Dichtungsflüssigkeiten genannt, die in der US 7,219,735 beschrieben werden.
  • Einen weiteren Beitrag zur Lösung der eingangs genannten Aufgaben leistet auch ein Verfahren zur Herstellung eines Öls oder eines Gases, welches neben den vorstehend genannten Verfahrensschritten (β1) bis (β3) und gegebenenfalls (β4) und (β5) auch die Verfahrensschritte
    • (β6) das Fördern von Öl oder Gas durch das Bohrloch, sowie
    • (β7) das Reinigen oder Raffinieren des geförderten Öls oder Gases,
    beinhaltet, wobei auch hier die Oberflächen des Bohrloches, des Förderrohres, des Bohrgestänges oder des Bohrkopfes mit dem Reinigungsmittel beinhaltend den n-Nonylester in Kontakt gebracht werden. Auch hier kann dieses in Kontakt bringen gemäß den vorstehend beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Reinigen der Oberflächen von Bohrlöchern oder Bohrgeräten erfolgen.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von Bohrlöchern, bei dem eine Bohrspülung durch ein Bohrloch gepumpt wird, wobei als Bohrspülung eine Zusammensetzung beinhaltend den eingangs beschriebenen n-Nonylester verwendet wird.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform dieses Verfahrens handelt es sich bei dieser Zusammensetzung um eine Wasser-in-Öl-Emulsion.
  • In diesem Zusammenhang ist es insbesondere bevorzugt, dass die Zusammensetzung
    • I) 28,9 bis 99 Gew.-%, besonders bevorzugt 60 bis 90 Gew.-% und am meisten bevorzugt 70 bis 80 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, einer mit Wasser nicht mischbaren, organischen Öl-Phase,
    • II) 1 bis 48 Gew.-%, vorzugsweise, besonders bevorzugt 5 bis 40 Gew.-% und am meisten bevorzugt 10 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, Wasser oder wässrige Phase,
    • III) 0,1 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 15 Gew.-% und am meisten bevorzugt 5 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, des eingangs beschriebenen n-Nonylesters, sowie
    • IV) 0 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 5 Gew.-% und am meisten bevorzugt 1,5 bis 3 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, mindestens eines weiteren Additivs,
    enthält, wobei die Summe der Komponenten I) bis IV) 100 Gew.-% beträgt.
  • Im Zusammenhang mit der vorstehend beschriebenen Wasser-in-Öl-Emulsion ist es bevorzugt, dass die organische Öl-Phase I) ganz oder teilweise ausgewählt ist aus der Gruppe der
    • a) Paraffine mit 5 bis 22 C-Atomen und/oder
    • b) Paraffine mit 5 bis 22 C-Atomen und/oder
    • c) internen Olefine mit 12 bis 30 C-Atomen im Molekül und/oder
    • d) Carbonsäureestern der allgemeinen Formel R-COO-R, in der R für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest mit 15 bis 25 C-Atomen steht und R' einen gesättigten, linearen oder verzweigten Alkylrest mit 3 bis 22 C-Atomen bedeutet, und/oder
    • e) Mineralöle, und/oder
    • f) lineare alpha-Olefine (LAOs) mit 12 bis 30 C-Atomen, und/oder
    • g) Carbonate.
  • In diesem Zusammenhang ist es weiterhin bevorzugt, dass diese Wasser-in-Öl-Emulsion eine Dichte der flüssigen Komponente in einem Bereich von 1,2 bis 3,0 g/cm3 und insbesondere in einem Bereich von 1,5 bis 3,0 g/cm3 aufweist. Die Öl-Phase der erfindungsgemäßen Systeme enthält die Komponenten a) bis e) alleine oder die Komponenten a), b), d) oder e) gemeinsam in Abmischung mit Ester c) sowie gegebenenfalls in Abmischung mit anderen geeigneten Öl-Phasen. Es sind auch beliebige Mischungen der Öl-Phasen a) bis e) untereinander möglich.
  • Komponente a)
  • Als Komponente a) werden erfindungsgemäß lineare oder verzweigte Paraffine mit 5 bis 22 C-Atomen eingesetzt. Paraffine – korrekter bezeichnet als Alkane – sind bekanntermaßen gesättigte Kohlenwasserstoffe, die für die linearen bzw. verzweigten Vertreter der allgemeine Summenformel CnH2n+1 folgen. Die cyclischen Alkane folgen der allgemeinen Summenformel CnH2n. Besonders bevorzugt sind die linearen und verzweigten Paraffine, wohingegen cyclische Paraffine weniger bevorzugt sind. Insbesondere bevorzugt ist die Verwendung von verzweigten Paraffinen. Weiterhin sind solche Paraffine bevorzugt, die bei Raumtemperatur flüssig sind, also solche mit 5 bis 16 C-Atomen pro Molekül. Es kann aber auch be vorzugt sein Paraffine mit 17 bis 22 C-Atome, die eine wachsartige Konsistenz aufweise einzusetzen. Bevorzugt ist es aber, Mischungen der verschiedenen Paraffine einzusetzen, wobei es besonders bevorzugt ist, wenn diese Mischungen bei 21°C noch flüssig sind. Solche Mischungen können z. B. aus Paraffinen mit 10 bis 21 C-Atomen gebildet werden. Paraffine sind besonders bevorzugte Öl-Phasen – alleine oder als Mischungsbestandteil mit weiteren Öl-Phasen – in Bohrspülungen – vorzugsweise solchen des Invert-Typs, in denen die erfindungsgemäßen vernetzten Glycerin- oder Oligoglycerinester als Verdicker Verwendung finden.
  • Komponente b)
  • Als Komponente b) sind interne Olefine (im Weiteren als IO abgekürzt) erfindungsgemäß einsetzbar. Dabei sind IOs ebenfalls an sich bekannte Verbindungen, die durch alle dem Fachmann dazu bekannten Verfahren hergestellt werden können. Die EP 0 787 706 A1 beschreibt z. B. ein Verfahren zur Synthese von IOs durch Isomerisierung von Alpha-Olefinen an Sulfon- oder Persulfonsäuren. Charakteristisch ist, dass die so gewonnen IO linear sind und mindestens eine olefinische Doppelbindung enthalten, die sich nicht in der Alpha-Position der Alkylkette befindet. Vorzugsweise werden erfindungsgemäß solche IO beziehungsweise IO-Gemische verwendet, welche IO mit 12 bis 30 C-Atomen im Molekül, vorzugsweise mit 14 bis 24 C-Atomen und insbesondere mit bis zu 20 C-Atomen im Molekül enthalten.
  • Komponente c)
  • Weiterhin sind Ester der allgemeinen Formel R-COO-R', in der R für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest mit 15 bis 25 C-Atomen steht und R' einen gesättigten, linearen oder verzweigten Alkylrest mit 6 bis 22 C-Atomen bedeutet, Bestandteil der erfindungsgemäßen Öl-Phasen. Auch derartige Ester sind bekannte chemische Verbindungen. Deren prinzipielle Verwendung in Bohrspülungen ist z. B. Gegenstand der EP 0 374 672 A1 bzw. der EP 0 374 671 A1 . Besonders bevorzugt ist die Verwendung solcher Ester deren Rest R für einen gesättigten oder ungesättigten Alkylrest mit 15 bis 25 und R' für einen gesättigten Alkylrest mit 3 bis 10 C-Atomen steht. Die gesättigten Verbindungen sind dabei im Besonderen bevorzugt. Es ist im Rahmen der erfinderischen Lehre bevorzugt dass in der Öl-Phase neben den Estern gemäß obiger Beschreibung maximal 15 Gew.-% (bezogen die Öl-Phase) an anderen Ester mit Resten R, die für Alkyl-Reste mit mehr als 23 C-Atomen stehen, enthalten sind.
  • Komponente d)
  • Mineralöle sind eine Sammelbezeichnung für die aus mineralischen Rohstoffen (Erdöl, Braun- und Steinkohlen, Holz oder Torf) gewonnenen flüssigen Destillationsprodukte, die im Wesentlichen aus Gemischen von gesättigten Kohlenwasserstoffen bestehen. Vorzugsweise enthalten die Mineralöle nur geringe Mengen an aromatischen Kohlenwasserstoffen, vorzugsweise weniger als 3 Gew.-%. Bevorzugt sind bei 21°C flüssige Mineralöle auf Basis von Erdöl. Die Mineralöle weisen vorzugsweise Siedepunkte von 180 bis 300°C auf.
  • Komponente e)
  • Lineare alpha-Olefine (kurz LAO) sind unverzweigte in 1-Postion („alpha-C-Atom”) ungesättigte Kohlenwasserstoffe. Sie können naturstoffbasiert sein, werden aber insbesondere in großem Umfange auch synthetisch gewonnen. Naturstoffbasierte LAO werden durch Dehydratisierung naturstoffbasierter Fettalkohole als lineare Produkte mit geradkettiger Kohlenstoffzahl gewonnen. Auch die auf synthetischem Wege gewonnenen LAO – hergestellt durch Oligomerisation von Ethylen – enthalten häufig geradkettige Kohlenstoffzahlen in der Kette, es sind heute aber auch Verfahren zur Herstellung von ungradzahligen alpha-Olefinen bekannt. Im Sinne der erfindungsgemäßen Definition weisen – aufgrund ihrer Flüchtigkeit – in der Regel wenigstens 10, vorzugsweise wenigstens 12 bis 14 C-Atome im Molekül auf. Die Obergrenze der bei Raumtemperatur fließfähigen LAO liegt im Bereich von C18 bis C20. Diese Obergrenze ist aber für die Verwertbarkeit dieser Stoffklasse im Rahmen der Erfindung nicht einschränkend. Die Obergrenze geeigneter LAO-Verbindungen für den Einsatz im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre liegt also deutlich über dem zuvor genannten Grenzwert von C18 bis C20 und kann beispielsweise C30 erreichen.
  • Komponente f)
  • Unter Carbonaten werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Kohlensäureester von Fettalkoholen mit 8 bis 22 C-Atomen verstanden, vorzugsweise die Diester der Kohlensäure. Solche Verbindungen und deren Einsatz als Öl-Phase für Bohrspülmittel sind beschrieben in der DE 40 18 228 A1 .
  • Neben den Komponente a) bis f) können noch andere, wasserunlösliche Bestandteile in der Öl-Phase I) enthalten sein, sofern diese ökologisch verträglich sind. Weitere besonders geeignete Mischungsbestandteile der erfindungsgemäßen Öl-Phase I) sind daher im Einzelnen:
    • (i) Ester aus C1-5-Monocarbonsäuren und 1- und/oder mehrfunktionellen Alkoholen, wobei Reste aus 1-wertigen Alkoholen wenigstens 6, bevorzugt wenigstens 8 C-Atome aufweisen und die mehrwertigen Alkohole bevorzugt 2 bis 6 C-Atome im Molekül besitzen,
    • (ii) Mischungen sekundärer Ester, ausgewählt aus der Gruppe der Propylcarboxylat, Butylcarboxylat, Pentylcarboxylat, Hexylcarboxylat, Heptylcarboxylat, Octylcarboxylat, Nonylcarboxylate, Decylcarboxylat, Undecylcarboxy lat, Dodecylcarboxylat, Tridecylcarboxylat, Tetradecylcarboxylat, Pentadecylcarboxylat, Hexadecylcarboxylat, Heptadecylcarboxylat, Octadecylcarboxylat, Nonadecylcarboxylat, Eicosylcarboxylat, Uneicocarboxylat, Doeicosylcarboxylat und Isomeren davon, wobei die sekundären Ester jeweils eine Carboxylat-Rest mit 1 bis 5 C-Atomen aufweisen, wasserunlösliche Ether einwertiger Alkohole mit 6 bis 24 C-Atomen,
    • (iii) wasserunlösliche Alkohole mit 8 bis 36 C-Atomen
    • (iv) poly-alpha-Olefine (PAO)
    • (v) Mischungen der Komponente (i) bis (iv)
  • Die Öl-Phase I) der als Bohrspülung eingesetzten Zusammensetzung in Form einer Wasser-in-Öl-Emulsion weisen vorzugsweise Pourpoints unterhalb 0°C, vorzugsweise unterhalb –5°C (gemessen nach DIN ISO 3016: 1982-10) auf. Die Brookfield-Viskosität der Öl-Phase beträgt bei 0°C höchstens 50 mPas. Die als Bohrspülung eingesetzten Zusammensetzungen weisen, sofern sie als ölbasierte Bohrspülung vom W/O-Typ ausgebildet sind, eine plastische Viskosität (PV) im Bereich von 10 bis 70 mPas und eine Fließgrenze (Yield-Point YP) von 5 bis 60 lb/100 ft2, jeweils bestimmt bei 50°C, auf. Die kinematische Viskosität der Öl-Phase gemessen nach Ubbelohde bei 20°C sollte vorzugsweise höchstens 12 mm2/sec betragen. Die wässerige Phase der erfindungsgemäßen Mittel weist vorzugsweise einen pH-Wert im Bereich von 7,5 bis 12, vorzugsweise von 7,5 bis 11 und insbesondere von 8 bis 10 auf.
  • Als wässrige Phase gemäß der Komponente II) enthält die als Bohrspülung eingesetzte Zusammensetzung vorzugsweise wässrigen Salzlösungen, vorzugsweise gesättigte Salzlösungen, wobei als Salze alle dem Fachmann bekannten Alkali- oder Erdalkali-Halogenide eingesetzt werden können. Als Beispiele geeigneter Salze seien insbesondere KCl, NaCl, LiCl, KBr, NaBr, LiBr, CaCl2, und MgCl2 genannte, wobei unter diesen CaCl2, NaCl und KCl oder Mischungen dieser Salze besonders bevorzugt sind.
  • Als weitere Additive, welche gemäß der Komponente IV) in der als Bohrspülung eingesetzten Zusammensetzung enthalten sein können, kommen insbesondere Additive ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Tensiden als Zumischkomponente für den vernetzten Glycerin- oder Oligoglycerinester, Beschwerungsmitteln, fluid-loss-Additiven, pH-Modifizierern, weiteren viskositätsmodifizierenden Additiven, Netzmitteln, Salzen, Bioziden, Mitteln zur Inhibierung des unerwünschten Wasseraustausches zwischen erbohrten Formationen – z. B wasserquellbare Tone und/oder Salzschichten – und der z. B. wasserbasierten Spülflüssigkeit, Netzmitteln zum besseren Aufziehen der emulgierten Öl-Phase auf Feststoffoberflachen, z. B. zur Verbesserung der Schmierwirkung, aber auch zur Verbesserung des oleophilen Verschlusses freigelegter Gesteinsformationen, bzw. Gesteinsflächen, Korrosionsinhibitoren, Alkalireserven und Emulgatoren in Betracht.
  • Es gelten hier die allgemeinen Gesetzmäßigkeiten für die Zusammensetzung der jeweiligen Behandlungsflüssigkeiten, für die im nachfolgenden anhand entsprechender Bohrspülschlämme beispielhafte Angaben gemacht werden. Die Additive können wasserlöslich, öllöslich und/oder Wasser- bzw. öl-dispergierbar sein.
  • Als Tenside können anionische, nichtionischem zwitterionische oder kationische Tenside Verwendung finden. Bevorzugt sind aber die nichtionischen und die anionischen Tenside. Typische Beispiele für anionische Tenside sind Seifen, Alkylbenzolsulfonate, Alkansulfonate, Olefinsulfonate, Alkylethersulfonate, Glycerinethersulfonate, Methylestersulfonate, Sulfofettsäuren, Alkylsulfate, Fettalkoholethersulfate, Glycerinethersulfate, Fettsäureethersulfate, Hydroxymischethersulfate, Monoglycerid(ether)sulfate, Fettsäureamid(ether)sulfate, Mono- und Dialkylsulfosuccinate, Mono- und Dialkylsulfosuccinamate, Sulfotrigly ceride, Amidseifen, Ethercarbonsäuren und deren Salze. Letztere sind im Sinne der vorliegenden technischen Lehre besonders bevorzugte Tensidkomponenten. Typische Beispiele für nichtionische Tenside sind Fettalkoholpolyglycolether, Alkylphenolpolyglycolether, Fettsäurepolyglycolester, Fettsäureamidpolyglycolether, Fettaminpolyglycolether, alkoxylierte Triglyceride, Mischether bzw. Mischformale, gegebenenfalls partiell oxidierte Alk(en)yloligoglykoside bzw. Glucoronsäurederivate, Fettsäure-N-alkylglucamide, Polyolfettsäureester, Zuckerester, Sorbitanester, Polysorbate und Aminoxide. Sofern die nichtionischen Tenside Polyglycoletherketten enthalten, können diese eine konventionelle, vorzugsweise jedoch eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen. Die Tenside sind eine optionaler Bestandteil in den Additiven. Sie werden vorzugsweise in Mengen von 0,01 bis 2 Gew.-%, insbesondere von 0,1 bis 1,5 Gew.-% und bevorzugt von 0,2 bis 0,5 Gew.-% eingesetzt, jeweils bezogen auf die gesamte Wasser-in-Öl-Emulsion, verwendet.
  • Als Emulgatoren kommen vorzugsweise nichtionische Emulgatoren in Frage, die insbesondere einer der nachfolgenden Stoffklassen zuordnen sind: (Oligo)-Alkoxylate – insbesondere niedrig-Alkoxylate, wobei hier entsprechenden Ethoxylaten und/oder Propoxylaten besondere Bedeutung zukommt – von lipophile Reste enthaltenden und zur Alkoxylierung befähigten Grundmolekülen natürlichen und/oder synthetischen Ursprungs. Alkoxylate der angegebenen Art sind bekanntlich als solche – d. h. mit endständiger freier Hydroxylgruppe am Alkoxylatrest – nicht-ionische Emulgatoren, die entsprechenden Verbindungen können aber auch Endgruppenverschlossen sein, beispielsweise durch Veresterung und/oder Veretherung. Eine weitere wichtige Klasse nichtionischer Emulgatoren für die Zwecke der Erfindung sind Partialester und/oder Partialether mehrfunktioneller Alkohole mit insbesondere 2 bis 6 C-Atomen und 2 bis 6 OH-Gruppen und/oder deren Oligomere mit lipophile Reste enthaltenden Säuren und/oder Alkoholen. Geeignet sind dabei insbesondere auch Verbindungen dieser Art, die zusätzlich in ihre Molekülstruktur (Oligo-)Alkoxyreste und dabei insbesondere entsprechende Oligo-Ethoxyreste eingebunden enthalten. Die polyfunktionellen Alkohole mit 2 bis 6 OH-Gruppen im Grundmolekül beziehungsweise die sich davon ableitenden Oligomeren können insbesondere Diole und/oder Triole beziehungsweise deren Oligomerisierungsprodukte sein, wobei dem Glykol und dem Glycerin oder ihren Oligomeren besondere Bedeutung zukommen kann. Dem Bereich von Partialethern mehrfunktioneller Alkohole sind auch bekannte nicht-ionische Emulgatoren von der Art der Ethylenoxid/Propylenoxid/Butylenoxid-Blockpolymeren zuzuordnen. Ein weiteres Beispiel für entsprechende Emulgatorkomponenten sind Alkyl(poly)glykoside langkettiger Alkohole sowie die bereits benannten Fettalkohole natürlichen und/oder synthetischen Ursprungs beziehungsweise Alkylolamide, Aminoxide und Lecithine. Die Mitverwendung heute handelsüblicher Alkyl(poly)glykosid-Verbindungen (APG-Verbindungen) als Emulgatorkomponenten im erfindungsgemäßen Sinn kann unter anderem deswegen besonders interessant sein, weil es sich hier um eine Emulgatorklasse besonders ausgeprägter Ökoverträglichkeit handelt. Ohne Anspruch auf Vollständigkeit seien aus den hier aufgezählten Stoffklassen geeigneter Emulgatorkomponenten zusätzlich die folgenden Vertreter benannt: (Oligo)alkoxylate von Fettalkoholen, Fettsäuren, Fettamine, Fettamide, Fettsäure- und/oder Fettalkoholester und/oder -ether, Alkanolamide, Alkylphenole und/oder deren Umsetzungsprodukte mit Formaldehyd sowie weitere Umsetzungsprodukte von lipophile Reste enthaltenden Trägermolekülen mit niederen Alkoxiden. Wie angegeben können die jeweiligen Umsetzungsprodukte auch wenigstens anteilsweise Endgruppenverschlossen sein. Beispiele für Partialester und/oder Partialether mehrfunktioneller Alkohole sind insbesondere die entsprechenden Partialester mit Fettsäuren, beispielsweise von der Art der Glycerinmono- und/oder -diester, Glykolmonoester, entsprechende Partialester oligomerisierter mehrfunktioneller Alkohole, Sorbitanpartialester und dergleichen sowie entsprechende Verbindungen mit Ethergruppierungen.
  • Auch der Mitverwendung organischer Polymerverbindungen natürlichen und/oder synthetischen Ursprungs als weitere Additive kann beträchtliche Bedeutung in diesem Zusammenhang zukommen. Zu nennen sind hier insbesondere Stärke oder chemisch modifizierte Stärken, Cellulosederivate wie Carboxymethylcellulose, Guargum, Synthangum oder auch rein synthetische wasserlösliche und/oder wasserdispergierbare Polymerverbindungen, insbesondere von der Art der hochmolekularen Polyacrylamidverbindungen mit oder ohne anionische bzw. kationische Modifikation. Verdünner zur Viskositätsregulierung: Die so genannten Verdünner können organischer oder anorganischer Natur sein, Beispiele für organische Verdünner sind Tannine und/oder Qebracho- Extrakt. Weitere Beispiele hierfür sind Lignit und Lignitderivate, insbesondere Lignolsulfonate.
  • Als bevorzugte Mittel gegen Flüssigkeitsverlust (fluid-loss-Additiv) ist insbesondere organophiler Lignit, während bevorzugte pH-Modifizierer beispielsweise der EP 0 382 701 A1 entnommen werden können. Die in der der EP 0 382 701 A1 beschriebene Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass in Ester-basierten Bohrspülungen des Wasser-in-Öl-Typs Additive eingesetzt werden sollten, welche sicherstellen, dass sich die rheologischen Eigenschaften der Bohrspülung auch dann nicht andern, wenn durch partielle Esterhydrolyse steigende Mengen an freien Carbonsäuren freigesetzt werden. Diese freien Carbonsäuren sollten möglichst in Verbindungen überführt werden, welche stabilisierende und emulgierende Eigenschaften aufweisen. Zu diesem Zweck schlägt die EP 0 382 701 A1 vor, alkalische Amine mit hoher oleophilie und möglichst geringer Wasserlöslichkeit zuzusetzen, welche mit den freien Säuren Salze zu bilden vermögen. Typische Beispiele für solche Amin-Verbindungen sind primäre, sekundäre und/oder tertiäre Amine, die überwiegende wasserunlöslich sind und die zudem zumindest teilweise alkoxyliert und/oder mit Hydroxyl-Gruppen substituiert sein können. Weitere Beispiele umfassen Aminoamide und/oder Heterocyclen, welche Stickstoff als Ringatom enthalten. Geignet sind beispielsweise basische Amine, welche mindestens einen langkettigen Kohlenwasserstoff-Rest mit 8 bis 36 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen aufweisen, wobei diese Kohlenwasserstoff-Reste auch ein- oder mehrfach ungesättigte sein können.
  • Die Mengen, in denen die vorstehend beschriebenen, weiteren Additive der als Bohrspülung eingesetzten Zusammensetzung im Falle einer Wasser-in-Öl-Emulsion zugesetzt werden, entsprechend üblicherweise denjenigen Mengen, in denen diese Verbindungen den aus dem Stand der Technik bekannten Bohrspülungen auf Wasser-in-Öl-Basis zugesetzt werden.
  • Bei wenig beschwerten Zusammensetzungen handelt es sich bei der Komponente IV) vorzugsweise um ein Beschwerungsmittel, wie etwa BaSO4, wobei im Falle einer wenig bescherten Zusammensetzung die Komponente IV) vorzugsweise in einer Menge von bis zu 20 Gew.-% eingesetzt wird. Bei stärker beschwerten Zusammensetzungen wird die Komponente IV) vorzugsweise in einer Menge von 20 bis 50 Gew.-% eingesetzt, während in stark beschwerten Zusammensetzungen 50 bis 70 Gew.-% der Komponente IV) eingesetzt werden können.
  • Weiterhin ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Zusammensetzung, sofern sie als Wasser-in-Öl-Emulsion vorliegt, eine Nanoemulsion oder eine Mikroemulsion ist, welche vorzugsweise Wassertropfen oder Tropfen einer wässrigen Phase mit einer Tropfengröße von weniger als 1000 μm, vorzugsweise mit einer Tropfengröße in einem Bereich von 5 nm bis 1000 μm, besonders bevorzugt mit einer Tropfengröße in einem Bereich von 10 nm bis 850 μm, noch mehr bevorzugt mit einer Tropfengröße in einem Bereich von 20 nm bis 700 μm, noch mehr bevorzugt mit einer Tropfengröße in einem Bereich von 50 nm bis 500 μm beinhaltet. Die Begriff „Mikroemulsion" und „Nanoemulsion" kennzeichnen erfindungsgemäß Emulsion, welche Tropfen im Mikrometer- bzw. Nanometerbereich beinhal ten, wobei es eine gewisse Überscheidung dieser beiden Bereiche und somit auch dieser beiden Begriffe geben kann. Gemäß eines Teiles der Fachliteratur und auch des Bohrspülungen betreffenden Standes der Technik werden unter Mikroemulsionen vorzugsweise solche Emulsionen verstanden, die sich spontan bei einer Kombination der Emulsionskomponenten bilden, wohingegen die Bildung von Nanoemulsionen üblicherweise das Zuführen von Energie, beispielsweise in Form eines Homogenisierens, insbesondere in Form einer Hochdruckhomogenisation, erfordert.
  • Im Falle einer Wasser-in-Öl-Emulsion als eine als Bohrspülung eingesetzte Zusammensetzung kann diese durch jedes dem Fachmann bekannte Verfahren zur Herstellung einer solchen Wasser-in-Öl-Emulsion hergestellt werden. So ist es insbesondere denkbar, zunächst die Basis-Emulsion aus der organischen Öl-Phase als kontinuierliche Phase und den darin emulgierten Wassertropfen herzustellen und erst dann den eingangs n-Nonylester und gegebenenfalls die weiteren Additive zuzusetzen. Denkbar ist jedoch auch, zunächst die eingangs beschriebenen n-Nonylester der organischen Öl-Phase zuzusetzen und dann aus dieser Öl-Phase und dem Wasser bzw. der wässrigen Lösung die Emulsion zu bilden.
  • Gemäß einer anderen besonderen Ausführungsform der als Bohrspülung eingesetzten Zusammensetzung handelt es sich bei dieser um eine wässrige Lösung oder um eine Öl-in-Wasser-Emulsion.
  • In diesem Zusammenhang ist es insbesondere bevorzugt, dass die Zusammensetzung
    • I) 0 bis 48 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 20 Gew.-% und am meisten bevorzugt 1 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, einer mit Wasser nicht mischbaren organischen Öl-Phase,
    • II) 29,9 bis 99,9 Gew.-%, besonders bevorzugt 60 bis 99 Gew.-% und am meisten bevorzugt 70 bis 95 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, Wasser oder wässrige Phase,
    • III) 0,1 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 15 Gew.-% und am meisten bevorzugt 5 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, des eingangs beschriebenen n-Nonylesters,
    • IV) 0 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 5 Gew.-% und am meisten bevorzugt 1,5 bis 3 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, mindestens eines weiteren Additivs,
    wobei die Summe der Komponenten I) bis IV) 100 Gew.-% beträgt.
  • Als organische Öl-Phase, wässrige Phase und weitere Additive sind diejenigen organischen Öl-Phasen, wässrige Phasen und weiteren Additive bevorzugt, die bereits vorstehend im Zusammenhang mit der Wasser-in-Öl-Emulsion genannt wurden.
  • Auch im Falle einer Öl-in-Wasser-Emulsion als eine als Bohrspülung eingesetzte Zusammensetzung kann diese durch jedes dem Fachmann bekannte Verfahren zur Herstellung einer solchen Öl-in-Wasser-Emulsion hergestellt werden. So ist es insbesondere denkbar, zunächst die Basis-Emulsion aus Wasser bzw. der wässrigen Lösung als kontinuierliche Phase und den darin emulgierten Tropfen der Öl-Phase herzustellen und erste dann den eingangs beschriebenen n-Nonylester und gegebenenfalls die weiteren Additive zuzusetzen. Denkbar ist jedoch auch, zunächst die eingangs beschriebenen n-Nonylester der organischen Öl-Phase zuzusetzen und dann aus dieser Öl-Phase und dem Wasser bzw. der wässrigen Lösung die Emulsion zu bilden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens zum Herstellen von Bohrlöchern, bei dem eine Bohrspülung durch ein Bohrloch gepumpt wird, umfasst dieses die Verfahrensschritte:
    • (α1) das Bereitstellen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, insbesondere der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in Form einer Wasser-in-Öl-Emulsion, einer wässrigen Lösung oder einer Öl-in-Wasser-Emulsion;
    • (α2) das Bohren eines Loches in die Erde;
    • (α3) das Einleiten, vorzugsweise das Zirkulieren, der im Verfahrensschritt (α1) bereitgestellten Zusammensetzung zumindest teilweise in das bzw. in dem Bohrloch;
    wobei das Einleiten, vorzugsweise das Zirkulieren vorzugsweise mindestens teilweise während des Bohrens in Verfahrensschritt (α2) erfolgt.
  • Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wirkt mithin als Bohrspülung beim Bohren von Löchern in die Erde, vorzugsweise beim Erbohren von Erdöl oder Erdgas.
  • Einen Beitrag zur Lösung der eingangs genannten Aufgaben leistet mithin auch ein Verfahren zur Herstellung eines Öls oder eines Gases, beinhaltend die Verfahrensschritte:
    • (α1) das Bereitstellen der als Bohrspülung eingesetzen Zusammensetzung, insbesondere der als Bohrspülung eingesetzten Zusammensetzung in Form einer Wasser-in-Öl-Emulsion, einer wässrigen Lösung oder einer Öl-in-Wasser-Emulsion;
    • (α2) das Bohren eines Loches in die Erde;
    • (α3) das Einleiten, vorzugsweise das Zirkulieren der im Verfahrensschritt (α1) bereitgestellten Zusammensetzung zumindest teilweise in das bzw. in dem Bohrloch, wobei auch hier das Einleiten bzw. das Zirkulieren vorzugsweise mindestens teilweise während des Bohrens in Verfahrensschritt (α2) erfolgt;
    • (α4) das Fördern von Öl oder Gas aus der Erde durch das im Verfahrensschritt (α2) gebohrte Loch;
    • (α2) gegebenenfalls das Reinigen oder Raffinieren des im Verfahrensschritt (α3) geförderten Öls oder Gases.
  • Einen Beitrag zur Lösung der eingangs genannten Aufgaben leistet auch ein Reinigungsmittel sowie eine Bohrspülung, vorzugsweise eine Bohrspülung in Form der vorstehend beschriebenen Wasser-in-Öl-Emulsion oder der vorstehend beschriebenen Öl-in-Wasser-Emulsion
  • Die Erfindung wird nun anhand nicht limitierender Beispiele näher erläutert.
  • BEISPIEL 1: Herstellung von Ölsäure-n-nonylester
  • In einem Glaskolben wurden 31,6 g Pelargonsäure (0,2 mol, Emery® 1203) und 150 ml Methanol vorgelegt und mit 3 g konz. Schwefelsäure versetzt. Die Mischung wurde 4 Stunden unter Rückfluss zum Sieden erhitzt. Danach wurden 3.5 g wasserfreies Natriumcarbonat zugegeben und der überschüssige Alkohol abdestilliert. Der Pelargonsäuremethylester wurde im Vakuum (p ca. 16 mbar) bei 95–100°C abdestilliert.
  • 29,2 g des so erhaltenen Pelargonsäuremethylesters wurde mit 6 Gew.-% Kupferchromit-Katalysator versetzt und in einem Autoklav bei 230°C und einem Wasserstoffdruck von 250 bar 4 Stunden lang gerührt. Danach wurde der Katalysator abfiltriert und das Filtrat im Vakuum destilliert. Der Siedepunkt betrug etwa 113°C bei 26 mbar, die Ausbeute lag bei 79%.
  • Der vorstehend beschriebene Ansatz zur Herstellung von n-Nonanol wurde mehrmals wiederholt.
  • 346,9 g des so erhaltenenen n-Nonanols und 421 g technische Öl-säure (EDENOR TiO5) wurden in einem Kolben mit Destillationsbrücke vorgelegt und mit 0,38 g Zinn(II)-oxalat (Fa. Fluka) versetzt. Die Reaktionsmischung wurde innerhalb von 3 Stunden von 150°C auf 220°C erhitzt. Danach wurde langsam Vakuum angelegt und nach weiteren 2 Stunden bei 220°C (Säurezahl der Reaktionsmischung = 1,0) wurde das überschüssige n-Nonanol im Vakuum abdestilliert. Es wurde auf 90°C abgekühlt und filtriert.
  • BEISPIEL 2: Herstellung von Stearinsäure-n-nonylester
  • Es wurden 347 g n-Nonanol (hergestellt analog Beispiel 1) und 409 g technische Stearinsäure (EDENOR ST1) in einem Kolben mit Destillationsbrücke vorgelegt und mit 0,38 g Zinn(II)-oxalat (Firma Fluka) versetzt. Die Reaktionsmischung wurde innerhalb von 3 Stunden von 150°C auf 220°C erhitzt Danach wurde langsam Vakuum angelegt und nach weiteren 3 Stunden bei 220°C (Säurezahl der Reaktionsmischung = 0,5) wurde das überschüssige n-Nonanol im Vakuum abdestilliert. Es wurde auf 90°C abgekühlt und filtriert.
  • BEISPIEL 3: Herstellung einer Bohrspülung
  • Es wurde eine herkömmliche Kalkspülung aus 7,6 g vorhydratisiertem Bentonit, 1,15 g Ferrochromligninsulfonat, 2,3 g Löschkalk, 0,38 g Stärke und 0,76 g NaOH hergestellt. Dieser Kalkspülung wurden 5 Gew.-% des im Beispiel 1 erhaltenen n-Nonylesters zugesetzt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - WO 2006/021328 A [0010]
    • - US 2813113 [0010]
    • - DE 10070770 C [0010]
    • - US 6498261 [0010]
    • - GB 813842 A [0010]
    • - DE 4010606 A [0027]
    • - US 7219735 [0040]
    • - EP 0787706 A1 [0048]
    • - EP 0374672 A1 [0049]
    • - EP 0374671 A1 [0049]
    • - DE 4018228 A1 [0052]
    • - EP 0382701 A1 [0061, 0061, 0061]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - „Ozonierung von Alkenen in Alkoholen als Lösungsmittel", Dissertation von Eberhard Rischbieter, Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, 2000 [0010]
    • - Harold A., Wittcoff, Bryan G., Reuben, Jeffrey S. Plotkin in „Fats and Oils", Industrial Organic Chemicals (Second Edition) (2004), John Wiley & Sons, Inc., Seiten 411-433 [0010]
    • - DIN ISO 3016: 1982-10 [0054]

Claims (23)

  1. Verwendung eines n-Nonylesters, welcher erhältlich ist durch Reaktion einer n-Nonylalkohol-Komponente mit einer weiteren Komponente, welche mit der n-Nonylalkohol-Komponente unter Bildung eines n-Nonylesters zu reagieren vermag, als Additiv in beim Bohren von Bohrlöchern eingesetzten Zusammensetzungen.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei der n-Nonylester als Additiv in Bohrspülungen oder Reinigungsmitteln für Bohreinrichtungen verwendet wird.
  3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die weitere Komponente, welche mit der n-Nonylalkohol-Komponente unter Bildung eines n-Nonylesters zu reagieren vermag, eine Mono-, Di-, Tri-, Tetra- oder Polycarbonsäure mit mehr als vier Carboxylgruppen, ein Derivat eine solchen Carbonsäure oder eine Mischung aus einer solchen Carbonsäure und einem Derivat einer solchen Carbonsäure ist.
  4. Verwendung nach Anspruch 3, wobei die Carbonsäure ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Adipinsäure, Trimellitsäure, Terephthalsäure und Azelainsäure oder einer Mischung aus mindestens zwei davon.
  5. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die n-Nonylalkohol-Komponente zu mindestens 80 Gew.-%, bezogen auf die n-Nonylalkohol-Komponente, aus Pelargonsäure erhalten wird.
  6. Verwendung nach Anspruch 5, wobei die Pelargonsäure aus Ölsäure erhalten wird.
  7. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die n-Nonylalkohol-Komponente weniger als 10 Gew.-%, bezogen auf die n-Nonylalkohol-Komponente, C8- und C10-Akohole enthält.
  8. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der n-Nonylester ein alkoxylierter n-Nonylester mit 2 bis 30 Etherwiederholungseinheiten ist.
  9. Ein Verfahren zum Reinigen der Oberflächen von Bohrlöchern, Bohreinrichtungen oder Bohrklein, wobei die Oberflächen zunächst mit einem Reinigungsmittel beinhaltend einen n-Nonylester, wie in einem der Ansprüche 1 und 3 bis 8 definiert, in Kontakt gebracht und gegebenenfalls die Oberflächen anschließend mit Wasser abgespült werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, beinhaltend die Verfahrensschritte (β1) das Bohren eines Bohrloches in die Erde mittels eines über ein Bohrgestänge angetriebenen Bohrkopfes, (β2) das Einführen eines Futterrohres in das Bohrloch, sowie (β3) das Einführen von Zement in zumindest einen Teilbereich des Zwischenraumes zwischen der Außenseite des Futterrohres und den Wandungen des Bohrloches, wobei vor Durchführung des Verfahrensschrittes (β3) das Reinigungsmittel beinhaltend einen n-Nonylester, wie in einem der Ansprüche 1 und 3 bis 8 definiert, durch den Zwischenraum zwischen der Außenseite des Futterrohres und den Wandungen des Bohrloches geführt, vorzugsweise in diesem Zwischenraum zirkuliert wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, beinhaltend die Verfahrensschritte (β1) das Bohren eines Bohrloches in die Erde mittels eines über ein Bohrgestänge angetriebenen Bohrkopfes, wobei das Reinigungsmittel beinhaltend einen n-Nonylester, wie in einem der Ansprüche 1 und 3 bis 8 definiert, zumindest teilweise durch den Bohrkopf hindurch geführt wird, wobei dieses Hindurchführen mindestens teilweise während der Anwesenheit des Bohrkopfes in dem Bohrloch erfolgt.
  12. Ein Verfahren zur Herstellung eines Bohrloches, beinhaltend die Verfahrensschritte (β1) das Bohren eines Bohrloches in die Erde mittels eines über ein Bohrgestänge angetriebenen Bohrkopfes, (β2) das Einführen eines Futterrohres in das Bohrloch, (β3) das Einführen von Zement in zumindest einen Teilbereich des Zwischenraumes zwischen der Außenseite des Futterrohres und den Wandungen des Bohrloches, (β4) gegebenenfalls das Einführen eines Förderrohres in das Futterrohr, (β5) gegebenenfalls das Einführen einer Dichtungsflüssigkeit in den Zwischenraum zwischen der Außenseite des Förderrohres und den der Innenseite des Futterrohres, wobei Oberflächen des Bohrloches, des Führungsrohres, des Bohrgestänges oder des Bohrkopfes mit einem Reinigungsmittel beinhaltend einen n-Nonylester, wie in einem der Ansprüche 1 und 3 bis 8 definiert, in Kontakt gebracht werden.
  13. Ein Verfahren zur Herstellung eines Öls oder eines Gases, beinhaltend die Verfahrensschritte (β1) das Bohren eines Bohrloches in die Erde mittels eines über ein Bohrgestänge angetriebenen Bohrkopfes, (β2) das Einführen eines Futterrohres in das Bohrloch, (β3) das Einführen von Zement in zumindest einen Teilbereich des Zwischenraumes zwischen der Außenseite des Futterrohres und den Wandungen des Bohrloches, (β4) gegebenenfalls das Einführen eines Förderrohres in das Futterrohr, (β5) gegebenenfalls das Einführen einer Dichtungsflüssigkeit in den Zwischenraum zwischen der Außenseite des Förderrohres und den der Innenseite des Futterrohres, (β6) das Fördern von Öl oder Gas durch das Bohrloch, sowie (β7) das Reinigen oder Raffinieren des geförderten Öls oder Gases, wobei Oberflächen des Bohrloches, des Führungsrohres, des Bohrgestänges oder des Bohrkopfes mit einem Reinigungsmittel beinhaltend einen n-Nonylester, wie in einem der Ansprüche 1 und 3 bis 8 definiert, oder mit einer Zusammensetzung, beinhaltend einen n-Nonylester, wie in einem der Ansprüche 1 bis 7 definiert, in Kontakt gebracht werden.
  14. Ein Verfahren zur Herstellung von Bohrlöchern, bei dem eine Bohrspülung durch ein Bohrloch gepumpt wird, wobei als Bohrspülung eine Zusammensetzung beinhaltend einen n-Nonylester, wie in einem der Ansprüche 1 und 3 bis 8 definiert, verwendet wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Zusammensetzung eine Wasser-in-Öl-Emulsion ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Zusammensetzung I) 28,9 bis 99 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, einer mit Wasser nicht mischbaren, organischen Öl-Phase, II) 1 bis 48 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, Wasser oder wässrige Phase, III) 0,1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, des in den Ansprüchen 1 und 3 bis 8 definierten n-Nonylesters, IV) 0 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, mindestens eines weiteren Additivs, enthält, wobei die Summe der Komponenten I) bis IV) 100 Gew.-% beträgt.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Wasser-in-Öl-Emulsion eine Nanoemulsion oder eine Mikroemulsion ist, welches Wassertropfen oder Tropfen einer wässrigen Phase mit einer Tropfengröße in einem Bereich von 5 nm bis 1000 μm beinhaltet.
  18. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Zusammensetzung eine wässrige Lösung oder eine Öl-in-Wasser-Emulsion ist.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Zusammensetzung I) 0 bis 48 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, einer mit Wasser nicht mischbaren, organischen Öl-Phase, II) 29,9 bis 99,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, Wasser oder wässrige Phase, III) 0,1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, des in den Ansprüchen 1 und 3 bis 8 definierten n-Nonylesters, IV) 0 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, mindestens eines weiteren Additivs, enthält, wobei die Summe der Komponenten I) bis IV) 100 Gew.-% beträgt.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei das mindestens eine Additiv ein Additiv ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Verdickungsmitteln, Tonerden, Mitteln gegen Flüssigkeitsverlusts, pH-Modifizierern, Viskositätsmodifizierern, Mitteln zur Filtrationskontrolle, Emulgatoren, Salzen, Benetzungsmitteln, Beschwerungsmitteln und Dispergiermitteln ist.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, beinhaltend die Verfahrensschritte: (α1) das Bereitstellen einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 15 bis 20; (α2) das Bohren eines Loches in die Erde; (α3) das Einleiten, vorzugsweise das Zirkulieren der im Verfahrensschritt (α1) bereitgestellten Zusammensetzung zumindest teilweise in das bzw. in dem Bohrloch.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Einleiten, vorzugsweise das Zirkulieren mindestens teilweise während des Bohrens in Verfahrensschritt (α2) erfolgt.
  23. Ein Verfahren zur Herstellung eines Öls oder eines Gases, beinhaltend die Verfahrensschritte (α1) das Bereitstellen einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 15 bis 20; (α2) das Bohren eines Loches in die Erde; (α3) das Einleiten, vorzugsweise das Zirkulieren der im Verfahrensschritt (α1) bereitgestellten Zusammensetzung zumindest teilweise in das bzw. in dem Bohrloch; (α4) das Fördern von Öl oder Gas aus der Erde durch das im Verfahrensschritt (α2) gebohrte Loch; (α2) gegebenenfalls das Reinigen oder Raffinieren des im Verfahrensschritt (α3) geförderten Öls oder Gases.
DE200810009369 2007-11-20 2008-02-14 Verfahren zur Herstellung einer organischen Zusammensetzung beinhaltend einen N-Nonylester Withdrawn DE102008009369A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810009369 DE102008009369A1 (de) 2008-02-14 2008-02-14 Verfahren zur Herstellung einer organischen Zusammensetzung beinhaltend einen N-Nonylester
US12/743,878 US20100294501A1 (en) 2007-11-20 2008-11-20 Process for the preparation of an organic composition comprising an n-nonyl ester
EP08852584A EP2212376A2 (de) 2007-11-20 2008-11-20 Verfahren zur herstellung einer organischen zusammensetzung beinhaltend einen n-nonylester
PCT/EP2008/065933 WO2009065903A2 (de) 2007-11-20 2008-11-20 Verfahren zur herstellung einer organischen zusammensetzung beinhaltend einen n-nonylester

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810009369 DE102008009369A1 (de) 2008-02-14 2008-02-14 Verfahren zur Herstellung einer organischen Zusammensetzung beinhaltend einen N-Nonylester

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008009369A1 true DE102008009369A1 (de) 2009-08-20

Family

ID=40874011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200810009369 Withdrawn DE102008009369A1 (de) 2007-11-20 2008-02-14 Verfahren zur Herstellung einer organischen Zusammensetzung beinhaltend einen N-Nonylester

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008009369A1 (de)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2813113A (en) 1953-05-07 1957-11-12 Emery Industries Inc Method of making azelaic acid
GB813842A (en) 1955-02-07 1959-05-27 Celanese Corp Improvements in or relating to the production of aliphatic mono-and di-carboxylic acids
EP0374672A1 (de) 1988-12-19 1990-06-27 Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien Verwendung ausgewählter Esteröle in Bohrspülungen insbesondere zur off-shore-Erschliessung von Erdöl- bzw. Erdgasvorkommen (II)
EP0374671A1 (de) 1988-12-19 1990-06-27 Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien Verwendung ausgewählter Esteröle in Bohrspülungen insbesondere zur off-shore-Erschliessung von Erdöl- bzw. Erdgasvorkommen (l)
EP0382701A1 (de) 1989-02-06 1990-08-16 CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE Association sans but lucratif Vorrichtung um das Mitlaufen von Schlacke zu verhindern
DE4010606A1 (de) 1990-04-02 1991-10-10 Henkel Kgaa Verwendung von hydrophobierten hydrotalciten als katalysatoren fuer die ethoxylierung bzw. propoxylierung
DE4018228A1 (de) 1990-06-07 1991-12-12 Henkel Kgaa Fliessfaehige bohrlochbehandlungsmittel auf basis von kohlensaeurediestern
EP0787706A1 (de) 1996-01-30 1997-08-06 Amoco Corporation Verfahren zur Isomerisierung von Olefinen
US6498261B1 (en) 1995-06-07 2002-12-24 Cognis Corporation Process for improving color and color stability of oleic acid
WO2006021328A1 (de) 2004-08-20 2006-03-02 Cognis Ip Management Gmbh Verfahren zur herstellung von alkoholen
US7219735B2 (en) 2002-11-01 2007-05-22 Innovative Chemical Technologies Canada Ltd. Packer fluid

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2813113A (en) 1953-05-07 1957-11-12 Emery Industries Inc Method of making azelaic acid
GB813842A (en) 1955-02-07 1959-05-27 Celanese Corp Improvements in or relating to the production of aliphatic mono-and di-carboxylic acids
EP0374672A1 (de) 1988-12-19 1990-06-27 Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien Verwendung ausgewählter Esteröle in Bohrspülungen insbesondere zur off-shore-Erschliessung von Erdöl- bzw. Erdgasvorkommen (II)
EP0374671A1 (de) 1988-12-19 1990-06-27 Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien Verwendung ausgewählter Esteröle in Bohrspülungen insbesondere zur off-shore-Erschliessung von Erdöl- bzw. Erdgasvorkommen (l)
EP0382701A1 (de) 1989-02-06 1990-08-16 CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE Association sans but lucratif Vorrichtung um das Mitlaufen von Schlacke zu verhindern
DE4010606A1 (de) 1990-04-02 1991-10-10 Henkel Kgaa Verwendung von hydrophobierten hydrotalciten als katalysatoren fuer die ethoxylierung bzw. propoxylierung
DE4018228A1 (de) 1990-06-07 1991-12-12 Henkel Kgaa Fliessfaehige bohrlochbehandlungsmittel auf basis von kohlensaeurediestern
US6498261B1 (en) 1995-06-07 2002-12-24 Cognis Corporation Process for improving color and color stability of oleic acid
EP0787706A1 (de) 1996-01-30 1997-08-06 Amoco Corporation Verfahren zur Isomerisierung von Olefinen
US7219735B2 (en) 2002-11-01 2007-05-22 Innovative Chemical Technologies Canada Ltd. Packer fluid
WO2006021328A1 (de) 2004-08-20 2006-03-02 Cognis Ip Management Gmbh Verfahren zur herstellung von alkoholen

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Ozonierung von Alkenen in Alkoholen als Lösungsmittel", Dissertation von Eberhard Rischbieter, Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, 2000
DIN ISO 3016: 1982-10
Harold A., Wittcoff, Bryan G., Reuben, Jeffrey S. Plotkin in "Fats and Oils", Industrial Organic Chemicals (Second Edition) (2004), John Wiley & Sons, Inc., Seiten 411-433

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2201082B1 (de) Schmiermitteladditive für bohrspülmittel
EP2240531B1 (de) Vernetzte glycerin- oder oligoglycerinester und deren verwendung als additiv in bohrspülungen
DE102009014119A1 (de) Emulsionsbasierte Reinigungszusammensetzung für Ölfeldanwendungen
EP2201083B1 (de) Verdicker für ölbasierte bohrspülmittel
EP0386636B1 (de) Ester von Carbonsäuren mittlerer Kettenlänge als Bestandteil der Ölphase in Invert-Bohrspuelschlämmen
EP0535074B1 (de) Fliessfähige bohrlochbehandlungsmittel auf basis von polycarbonsäureestern
EP0935700B1 (de) Verwendung biologisch abbaubarer alkoxylierungsprodukte zum reinigen von bohrlöchern, bohrgeräten oder bohrklein
EP0374671B1 (de) Verwendung ausgewählter Esteröle in Bohrspülungen insbesondere zur off-shore-Erschliessung von Erdöl- bzw. Erdgasvorkommen (l)
EP0472557B1 (de) Verwendung ausgewählter oleophiler ether in wasser-basierten bohrspülungen vom o/w-emulsionstyp sowie entsprechende bohrspülflüssigkeiten mit verbesserter ökologischer verträglichkeit
EP2036962A1 (de) Additive für wasserbasierte Bohrspülmittel
WO2009065906A2 (de) Verfahren zur herstellung einer organischen zusammensetzung beinhaltend einen n-nonylether
EP2212376A2 (de) Verfahren zur herstellung einer organischen zusammensetzung beinhaltend einen n-nonylester
WO2008046554A1 (de) Propylalkylester als ölphase in bohrlochbehandlungsmitteln
EP1802387A1 (de) Verwendung von ethoxylierten amidoaminen als emulgatoren in bohrspülungen
DE102008009369A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer organischen Zusammensetzung beinhaltend einen N-Nonylester
DE102008009368A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer organischen Zusammensetzung beinhaltend einen N-Nonylether
EP0541605B1 (de) Verwendung oberflächenaktiver alpha-sulfofettsäure-di-salze in wasser- und öl-basierten bohrspülungen und anderen bohrlochbehandlungsmitteln
WO1999052623A1 (de) Dispersionen enthaltend homo- oder copolymere von hydroxycarbonsäuren als rheologisches additiv
DE102008008250A1 (de) Auf organischen Aminsulfaten basierende Reinigungsmittel für Bohreinrichtungen
DE4024892A1 (de) Verwendung oberflaechenaktiver estersulfonat-salze in wasser- und oelbasierten bohrspuelungen und anderen bohrlochbehandlungsmitteln

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20110901