DE19714166A1 - Verwendung ausgewählter Alkylglykosidverbindungen zur Tonstabilisierung gegenüber wasserhaltigen Medien - Google Patents
Verwendung ausgewählter Alkylglykosidverbindungen zur Tonstabilisierung gegenüber wasserhaltigen MedienInfo
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Description
Im Rahmen des Erdreichaufschlusses durch Erbohren - beispielsweise zur Öl-
und/oder Gasgewinnung, aber auch zu beliebigen anderen Zwecken - kommt unter
Einsatzbedingungen fließ- und pumpfähigen Hilfsmitteln wichtige Bedeutung zu. In
erster Linie sind hier die sogenannten Bohrschlämme zu nennen, die während des
Bohrvorganges durch den Innenraum des Bohrgestänges nach unten gepumpt
werden, dort das erbohrte Gestein - die Cuttings - aufnehmen und zusammen mit
diesen durch den erbohrten Freiraum wieder nach oben geführt werden. Für die
praktische Durchführbarkeit eines solchen Bohrprozesses kommt entscheidende
Bedeutung der Interaktion zwischen erbohrtem Gestein einerseits und der fließ-
und pumpfähigen Hilfsphase, dem Bohrschlamm, andererseits zu. Die hier und im
nachfolgenden am Beispiel der Bohrschlämme dargestellte Problematik gilt in glei
cher Weise für weitere, in flüssiger Phase vorliegende Hilfsmittel zur Behandlung
bereits bestehender Erdreicherbohrungen.
Beim Aufschluß von beispielsweise Erdöl- bzw. Erdgasvorkommen sowohl im on-
shore- als auch im off-shore-Bereich sind in der Regel Ton-haltige Erdreichschich
ten zu durchbohren. Der hinreichende Ausschluß unerwünschter Interaktionen
zwischen solchen Ton- oder auch Shale-Formationen und den fließfähigen Ar
beitshilfen des Bohrprozesses ist zwingende Voraussetzung für das technische
Gelingen der Bohrung. Auf dem Gebiet der Bohrschlämme führt die unerwünschte
Interaktion zwischen geologischer Formation und der Flüssigphase des Bohr
schlammes zu vielgestaltigen Störungen. Lediglich beispielhaft seien benannt die
Instabilität des Bohrloches und/oder die nicht akzeptable Veränderung der Rheo
logie des Bohrschlammes. Die einschlägige Fachwelt hat für die Bewältigung des
hier angedeuteten Problemkreises insbesondere zwei Lösungsansätze entwickelt:
Die sogenannten ölbasierten Mudsysteme (OBM) sind in der Regel als Invert-
Spülungen aufgebaut, die begrenzte Mengen einer wäßrigen Phase feindispers
verteilt in einer geschlossenen Ölphase enthalten. Diese geschlossene Ölphase
überzieht die erbohrten Oberflächen des mineralischen Gesteins und insbesonde
re entsprechende Shale-Oberflächen mit einer semipermeablen Öl-
Membranschicht, die den Ionenaustausch oder den Austausch weiterer gelöster
Komponenten zwischen der Bohrspülung einerseits und der wasserhaltigen erbohr
ten Mineralschicht andererseits ausschließt. Möglich ist hier lediglich der Durchtritt
des Wassermoleküls, wobei die Richtung der Wanderung des Wassers durch die
se semipermeable Membran - insbesondere unter dem Einfluß osmotischer Kräfte -
durch geeignete Anpassung des Bohrschlammes und insbesondere seiner disper
sen wasserhaltigen Phase geregelt und gesteuert werden kann. Es kann dabei
insbesondere ein begrenzter Wasserübertritt aus der mineralischen Phase in die
fließfähige Bohrspülungsphase gewünscht sein.
Die älteren und bis heute in großem Umfang eingesetzten Hilfsmittel der hier be
troffenen Bohrschlämme sind wasserbasierte Muds (WBM). Primär sind diese
Hilfsmittel nicht zum Aufbau einer semipermeablen Membran auf der Oberfläche
des erbohrten Gesteines befähigt, so daß eine sehr viel komplexere Interaktion
zwischen einem Bohrschlamm auf WBM-Basis und dem erbohrten Gestein in Kauf
genommen werden muß. Die Fachwelt versucht seit langer Zeit durch Mitverwen
dung von löslichen, emulgierbaren und/oder dispergierbaren Hilfskomponenten in
dem WBM diese komplexen Austauschreaktionen zu steuern. Ein gleichwertiges
Ergebnis zu der zuvor genannten Klasse der Bohrschlämme auf OBM-Basis ist
bisher nicht einzustellen.
In jüngster Vergangenheit hat in diesem Zusammenhang eine Stoffklasse beträchtliche
Aufmerksamkeit der einschlägigen Industrie ausgelöst, die bisher für das hier
angesprochene Gebiet der Erdreicherbohrung und der damit im Zusammenhang
einzusetzen fließfähigen, insbesondere Wasser enthaltenden Hilfsmittel noch kei
ne Beachtung gefunden hatte. Es handelt sich dabei um die aus ganz anderen
technischen Bereichen bekannten niedrig-Alkylglykosidverbindungen, wobei hier
dem Methylglukosid besondere Bedeutung zugemessen wird. Verwiesen wird in
diesem Zusammenhang auf die druckschriftliche Veröffentlichung von J.P. Simp
son et al. "Environmentally Acceptable Water-Based Mud Can Prevent Shale Hy
dration and Maintain Borehole Stability" in SPE Drilling & Completion, Dezember
1995, 242 bis 249. Aus der einschlägigen Patentliteratur ist zu verweisen auf die
PCT-Veröffentlichung WO 94/14919, in der von den gleichen Verfassern ebenfalls
der Einsatz kurzkettiger Alkylglykosidverbindungen in wasserbasierten Spülungen
oder auch in der dispersen wäßrigen Phase von Ölspülungen vorgeschlagen wird.
Zielvorstellung der hier betroffenen Veröffentlichungen ist die Mitverwendung einer
aus ökologischen Gesichtspunkten heraus verträglichen Stoffklasse im WBM, die
aufgrund ihrer Molekülbeschaffenheit und Molekülgröße die nachfolgende Funkti
on verbessert erfüllen kann: Beim Eintritt der wäßrigen Phase in die Oberfläche
des frisch erbohrten mineralischen Gutes soll eine Belegung und damit ein mög
lichst weitgehender Verschluß der Porenstruktur der mineralischen Oberfläche
stattfinden. Die mittels der wäßrigen Bohrspülung eingetragenen Alkylglykosid-
Verbindungen verfestigen sich offenbar in gewissem Ausmaß tatsächlich im obe
ren Bereich der mineralischen Porenstruktur. Es wird damit zwar keine semiper
meable Membran im Sinne des Arbeitens mit ölbasierten Bohrspülungen (OBM) er
reicht, immerhin findet aber doch eine stärkere Behinderung des freien Stoffaus
tausches zwischen der Flüssigphase innerhalb des Tones einerseits und innerhalb
der Bohrspülung andererseits statt.
Die zitierte Literatur und insbesondere die in diesem Zusammenhang genannte
PCT-Veröffentlichung zeigen dann allerdings, daß die hier vorgeschlagenen Al
kylglykosid-Verbindungen in vergleichsweise hohen Konzentrationen in dem WBM
zum Einsatz kommen müssen, um die angestrebte Stabilisierung der Shale-
Formation gegen den WBM sicherzustellen. Als Untergrenze wird hier ein Gehalt
von 35 Gew.-% der Alkylglykosid-Verbindungen in der Flüssigphase der Bohrspü
lung gefordert. Die von der Praxis durchgeführten umfangreichen Arbeiten zeigen,
daß doch sehr viel höhere Konzentrationen der APG-Verbindungen in der wäßri
gen Phase notwendig sind um zu einigermaßen brauchbaren Ergebnissen zu
kommen. In der Regel liegen hier die Alkylglykosid-Gehalte bei mindestens 50 bis
60 Gew.-%.
Die Lehre der EP 0 702 073 modifiziert die zur Shale-Stabilisierung in wasserba
sierten Systemen einzusetzenden Saccharidderivate vom Alkylglykosid-Typ wie
folgt: Verbindungen von der Art des Methylglykosids sollen mit niederen Alkylen
oxiden wie Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid umgesetzt werden. Die
jetzt am Molekül vorliegenden Oligoalkylenoxidreste modifizieren in an sich be
kannter Weise die temperaturabhängige Wasserlöslichkeit der Oligo-alkoxylierten
Alkylglykosid-Verbindungen. Bei höheren Temperaturen sinkt die Wasserlöslich
keit, so daß sich in diesem Temperaturbereich eine getrennte Flüssigphase aus
bildet, die die Shale-Oberfläche möglichst weitgehend abschließen soll. Dieser
technologische Ansatz will damit Gebrauch machen von älteren Vorschlägen wie
sie beispielsweise in der EP 0 461 584 beschrieben sind.
Lediglich der Vollständigkeit halber sei noch darauf verwiesen, daß zur Herstellung
von Alkylglykosid-Verbindungen der hier geschilderten Art ein umfangreicher
druckschriftlicher Stand der Technik besteht, die auch Druckschriften der Anmel
derin umfaßt. Verwiesen sei hier beispielsweise auf die PCT-Veröffentlichung WO
91/02742 und die darin zitierte Literatur.
Die erfindungsgemäße Lehre geht von der Aufgabe aus, für das hier dargestellte
Arbeitsgebiet wasserbasierter oder wenigstens anteilsweise wäßrige Phase enthaltender
Arbeitsmittel für den Erdreichaufschluß bzw. die Behandlung bestehender
Erdreicherbohrungen mit solchen Hilfsflüssigkeiten Zusatzstoffe aus dem Bereich
der Alkylglykosid-Verbindungen vorzusehen, die in den bisherigen Arbeiten der
Fachwelt nicht berücksichtigt worden sind, die weiterhin in vergleichsweise einfa
cher Art zugänglich bzw. herstellbar sind und die sich insbesondere durch eine
verbesserte Leistung im Bereich der angestrebten Toninertisierung auszeichnen.
Gleichzeitig sollen aber die ökologischen Vorteile des Einsatzes von Verbindungen
aus dem Bereich der Alkylglykosid-Verbindungen erhalten bleiben.
Die im nachfolgenden geschilderte Lehre der Erfindung geht von der Erkenntnis
aus, daß bestimmt ausgewählte und in ihrem Alkylrest substituierte Alkylglykosid-
Verbindungen zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung in mehrfacher
Weise besonders geeignet sein können. Die hier in die Alkylglykosid-
Verbindungen eingeführten Alkylreste leiten sich im Sinne der erfindungsgemäßen
Lehre von mehrfunktionellen Alkoholen und/oder ihren Partialethern ab.
Unabhängig davon basiert die erfindungsgemäße Lehre auf der folgenden zusätz
lichen Erkenntnis: Die durchschnittliche Molekülgröße der jeweils im wäßrigen Sy
stem zum Einsatz kommenden substituierten Alkylglykosid-Verbindungen - und
damit insbesondere die vorbestimmte Länge des Oligo- bzw. Poly-Glykoserestes -
hat offenbar entscheidenden Einfluß auf die angestrebte technische Funktion des
Verschlusses der Tonoberfläche mit ihrer Porenstruktur.
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend in einer ersten Ausführungsform
die Verwendung von bei Raumtemperatur wasserlöslichen und/oder wasserquell
baren Alkylglykosidverbindungen mit veretherten und/oder freien Hydroxylgruppen
im Alkylrest - im nachfolgenden auch als "(AO)x-Alkylglykoside" bezeichnet - der
allgemeinen Formel
(AO)xRO(G)n (I)
in der
A Wasserstoff und/oder einen Alkylrest,
R den Kohlenwasserstoffrest eines mehrwertigen Alkohols,
G eine Glykoseeinheit sowie
x und n jeweils eine Zahl ≧ 1
R den Kohlenwasserstoffrest eines mehrwertigen Alkohols,
G eine Glykoseeinheit sowie
x und n jeweils eine Zahl ≧ 1
bedeuten, als Bestandteil der wäßrigen Phase von Mud-Systemen zum Erdreich-
Aufschluß und/oder in wasserbasierten Systemen zur Behandlung bestehender
Erdreichaufschlüsse. Die zuvor definierte Stoffklasse der (AO)x-Alkylglykoside eig
net sich insbesondere als Ton-stabilisierender Zusatz zu wasserbasierten Bohrspülungen
(WBM).
Es wird im nachfolgenden im einzelnen gezeigt werden, daß die erfindungsgemä
ße Lehre dabei die hier beschriebenen (AO)x-Alkylglykoside der allgemeinen For
mel (I) in zwei Unterklassen unterteilt, die getrennt voneinander oder aber auch in
Mischung miteinander eingesetzt werden können. Diese beiden Unterklassen un
terscheiden sich durch die Länge der jeweils im Molekül vorliegenden Oligo- bzw.
Poly-Glykosereste, wobei hier gilt:
Unterklasse (a) n in der allgemeinen Formel (I) entspricht einem Wert ≦10, vorzugsweise einem Zahlenwert von 1 bis 6;
Unterklasse (b) hier entspricht der Zahlenwert von n in der allgemeinen Formel (I) einem Wert < 10, vorzugsweise ≧ 20 und insbesondere ≧ 30. Bevorzugte Obergrenzen für diesen Zahlenwert von n in der Unterklasse (b) liegen bei etwa 250 bis 300, zweckmäßigerweise bei etwa 150 und insbesondere bei etwa 50 bis 60.
Unterklasse (a) n in der allgemeinen Formel (I) entspricht einem Wert ≦10, vorzugsweise einem Zahlenwert von 1 bis 6;
Unterklasse (b) hier entspricht der Zahlenwert von n in der allgemeinen Formel (I) einem Wert < 10, vorzugsweise ≧ 20 und insbesondere ≧ 30. Bevorzugte Obergrenzen für diesen Zahlenwert von n in der Unterklasse (b) liegen bei etwa 250 bis 300, zweckmäßigerweise bei etwa 150 und insbesondere bei etwa 50 bis 60.
In einer weiteren Ausführungsform betrifft die erfindungsgemäße Lehre die bei
Raumtemperatur wasserlöslichen und/oder wasserquellbaren Alkylglykosidverbin
dungen der zuvor angegebenen allgemeinen Formel (I) (AO)x RO(G)n, wobei den
Strukturelementen A, R, G sowie x und n die zuvor angegebenen Bedeutungen zu
kommen.
Es ist bekanntes Fachwissen, daß die Stoffklasse der Alkylglykosid-Verbindungen
erhöhte Stabilität unter wäßrig-basischen Bedingungen auch bei angehobenen
Temperaturen aufweist. Anlaß hierfür ist die Ausbildung der vergleichsweise stabi
len Acetalgruppe durch Einbindung des Hydroxyalkylrestes in die zyklische Struk
tur des endständigen Glykoserestes, insbesondere des entsprechenden endstän
digen Glukoserestes. Diese bekannte Gesetzmäßigkeit gilt nicht nur für die im zi
tierten druckschriftlichen Stand der Technik für das hier betroffene Anwendungs
gebiet vorgeschlagenen Alkylglykosid-Verbindungen, sie hat in gleicher Weise
Gültigkeit für die erfindungsgemäß jetzt vorgeschlagenen (AO)x-Alkylglykoside der
zuvor angegebenen allgemeinen Formel (I). Diese Stoffklasse der erfindungsge
mäß vorgeschlagenen substituierten Alkylglykosidverbindungen unterscheidet sich
von den für den erfindungsgemäß betroffenen Anwendungsbereich vorbekannten
Alkylglykosiden durch die Substitution des Restes R mit wenigstens einem Rest
AO, wobei im Sinne der Definition der Formel (I) A Wasserstoff und/oder einen Al
kylrest bedeuten kann.
Für die Lehre der Erfindung sind besonders (AO)x-Alkylglykoside der allgemeinen
Formel (I) geeignet, die sich von mehrwertigen und von reduzierenden Resten -
insbesondere der Aldehydgruppe - freien Alkoholen mit bis zu 10 C-Atomen im
Molekül und/oder deren Partialethern ableiten. Besonders bevorzugt sind entspre
chende mehrwertige Alkohole und/oder deren Partialether, die 2 bis 5 C-Atome im
Molekül enthalten und deren Gehalt an (AO)x-Gruppen weiterhin bevorzugt im Be
reich von 1 bis 5 und insbesondere bei 1 bis 3 liegt.
Typische Vertreter für polyfunktionelle Alkohole der hier angesprochenen Art bzw.
ihre Partialether sind die entsprechenden Diole und/oder Triole des angegebenen
Bereichs von C-Zahlen in ihrem Kohlenwasserstoffrest. Aber auch niedere Polyole
mit 4 oder auch 5 Hydroxylgruppen im Molekül sind großtechnisch zugängliche
Komponenten für die Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten (AO)x-
Alkylglykoside. Typische Beispiele für Diole und/oder Triole sind insbesondere
Ethylenglykol, Propylenglykol und/oder das Glycerin. Weitere Beispiele sind Trime
tylolpropan, Oligoalkylenglykole, z. B. Trimethylenglykol, aber auch mehrwertige
Alkohole von der Art des Pentaerythrits. Neben oder anstelle der freien Polyole
können deren Partialether zum Einsatz kommen die sich dadurch auszeichnen
daß sie wenigstens noch eine freie Hydroxylgruppe für die Umsetzung mit der
endständigen Glykoseeinheit unter Ausbildung der wäßrig-alkalisch vergleichswei
se beständigen Acetalbindung aufweisen.
Im Falle der erfindungsgemäß zum Einsatz kommenden Partialether mehrwertiger
Alkohole als Bestandteil der Alkylglykosid-Komponenten sind hier insbesondere
niedere Alkylreste für den Rest A aus der allgemeinen Formel (I) geeignet. Diese
Alkylreste können geradkettig und/oder verzweigt sein und enthalten in der Regel
bis zu 10 C-Atome, vorzugsweise 1 bis 5 C-Atome. Entsprechenden niederen Par
tialethern etwa von der Art Methyl-, Ethyl- und/oder Propyl-Ethern kann hier be
sondere Bedeutung zukommen. Großtechnisch zugängliche Beispiele sind hier
entsprechende Partialether des Glykols, der Propandiole und des Glycerins. Im
Zusammenhang mit dieser Ausführungsform gilt allerdings weiterhin, daß der Ein
satz von Verbindungen der allgemeinen Formel (I) bzw. Ihren Abmischungen be
vorzugt sein kann, in denen der Rest A zu wenigstens 50% und vorzugsweise zu
wenigstens 75% Wasserstoff bedeutet. In besonders wichtigen Ausführungsfor
men werden die Umsetzungsprodukte der freien mehrwertigen Alkohole mit den
Glykoseresten verwendet, so daß hier in den Verbindungen der allgemeinen For
mel (I) A ausschließlich Wasserstoff bedeutet.
Die Saccharideinheit bzw. Glykoseeinheit G in den Verbindungen der allgemeinen
Formel (I) stammt - in an sich bekannter Weise - von den üblichen Aldosen bzw.
Ketosen ab, z. B. Glukose, Fructose, Mannose, Galaktose, Arabinose, Xylose und
Ribose. Dabei umfaßt die erfindungsgemäße Lehre sowohl den Fall der niederen
Zahlenwerte für den Index n bis herunter zu 1 - Untergruppe (a) mit n = 1 bis 10 -
als auch den Fall entsprechender höherer Zahlenwerte für n und damit entspre
chende Oligo- bzw. Polysaccharidreste. Besondere Bedeutung haben wegen ihrer
leichten Zugänglichkeit und Verfügbarkeit in technischen Mengen die entspre
chenden Aldosereste und hier insbesondere die auf der Glukosestruktur aufbau
enden Reste. Einzelheiten zur hier betroffenen Bestimmungsgröße G in den Alkyl
glykosid-Verbindungen sowie umfangreiche Literatur zu der seit Jahrzehnten be
kannten Herstellung solcher Verbindungen finden sich in der eingangs genannten
PCT-Veröffentlichung WO 91/02742 der Anmelderin. Auf die Angaben dieses
druckschriftlichen Standes der Technik wird auch im Zusammenhang mit der erfin
dungsgemäßen Lehre ausdrücklich verwiesen. Erfindungsgemäß besonders be
vorzugt eingesetzte (AO)x-Alkylglykoside der allgemeinen Formel (I) werden durch
Abbau bzw. partiellen Abbau von Stärke und/oder Stärkederivaten in Gegenwart
der mehrwertigen Alkohole und/oder ihrer Partialether mit jeweils mit bis zu 10 C-
Atomen, vorzugsweise mit 2 bis 5 C-Atomen im Kohlenwasserstoffrest der mehr
wertigen Alkohole hergestellt.
Wie zuvor bereits herausgestellt kann besondere Bedeutung (AO)x-Alkylglykosiden
der zuvor definierten Unterklasse (b) zukommen, in denen in den Verbindungen
der allgemeinen Formel (I) dem Index n für den Saccharidrest G eine Zahl < 10,
vorzugsweise ≧ 15 bis 20 zukommt. In der Praxis ist der Zahlenwert von n natürlich
immer ein durchschnittlicher Polymerisations- bzw. Oligomerisationsgrad. So kann
entsprechenden Produkten der allgemeinen Formel (I) besondere Bedeutung zu
kommen, die einen DP-Wert - und damit n im Sinne der Formel (I) - im Bereich von
wenigstens etwa 30 bis 40 haben. Die Erfindung sieht als bevorzugte Obergrenze
für den Zahlenwert von n ca. 300 bis 350 und zweckmäßigerweise ca. 200 bis 250
vor, wobei es besonders bevorzugt sein kann als Obergrenze für n Werte von etwa
100 bis 150 festzulegen. Dem Bereich von etwa 50 bis 75 und insbesondere 50 bis
60 kann als Obergrenze des Zahlenwertes für n besondere Bedeutung zukommen.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden (AO)x-Alkylglykoside der allgemei
nen Formel (I) eingesetzt, die sich sowohl der zuvor definierten Unterklasse (a) als
auch der entsprechenden Unterklasse zu (b) zuordnen. Dabei kann es zweckmä
ßig sein Mischungsverhältnisse von (a) : (b) im Bereich von 5 : 95 bis 95 : 5 einzu
setzen. Besonders zweckmäßig können hier Mischungsverhältnisse im Bereich von
20 : 80 bis 80 : 20 sein. Die hier angegebenen Zahlenwerte beziehen sich dabei
jeweils auf Gewichtsanteile bzw. Gew.-% - bezogen auf die Abmischung von (a)
und (b).
In bevorzugten Ausführungsformen werden erfindungsgemäß (AO)x-Alkylglykoside
der allgemeinen Formel (I) eingesetzt, die sich zu wenigstens 25 bis 30 Gew.-%
und vorzugsweise zu wenigstens 40 bis 50 Gew.-% der Unterklasse (b) zuordnen -
auch hier Gew.-% bezogen auf die Summe der Unterklassen zu (a) und (b). In be
sonders wichtigen Ausführungsformen werden (AO)x-Alkylglykoside der allgemei
nen Formel (I) in Mengen von mehr als 50 Gew.-% der Unterklasse (b) eingesetzt,
wobei der ausschließliche Einsatz entsprechender oligomerer bzw. polymerer
(AO)x-Alkylglykosidverbindungen besonders bevorzugt sein kann.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sieht die neue technische Lehre
vor, die zuvor definierten (AO)x-Alkylglykoside zusammen mit Alkylglykosiden zum
Einsatz zu bringen, die im Alkylrest nicht mit Hydroxy- und/oder Ethergruppen
substituiert sind. Hier kann die Verwendung von Abmischungen der erfindungsge
mäß definierten (AO)x-Alkylglykoside gem. der Formel (I) mit Methylglykosiden
und/oder auch anderen niederen Alkylglykosiden im Sinne der eingangs zitierten
Literatur und insbesondere der Lehre der PCT-Veröffentlichung WO 94/14919 be
sonders interessant sein.
Bei der Verwendung solcher Abmischungen von (AO)x-Alkylglykosiden mit im Alkyl
rest nicht substituierten Alkylglykosiden - nachfolgend einerseits mit (AO)x-APG
und andererseits mit APG bezeichnet - kann der (AO)x-APG-Anteil ≧ 10 bis 20
Gew.-% gewählt werden, vorzugsweise werden Mengen dieses Anteils ≧ 25 bis 40
Gew.-% gewählt. In besonders bevorzugten Ausführungsformen beträgt der (AO)x-
APG-Anteil wenigstens 50 Gew.-% und macht insbesondere den deutlich überwie
genden Anteil aus. Es ist dabei weiterhin in einer wichtigen Ausführungsform be
vorzugt (AO)x-APG-Verbindungen wenigstens anteilsweise - und dabei vorzugs
weise überwiegend - der Unterklasse (b) zusammen mit den APG-Verbindungen zu
verwenden.
Schon die Lehre der bereits mehrfach genannten Druckschrift zum Einsatz von
Methylglykosidverbindungen in wäßrig basierten Bohrlochspülungen bzw. -be
handlungsmitteln sieht vor, durch Einsatz zunächst geringer und dann steigender
Mengen der Alkylglykosid-Verbindungen die Summe der insgesamt zu erzielenden
technischen Effekte bis hin zur Tonstabilisierung gegen unerwünschten Was
sereintritt zu steigern und einzustellen. Entsprechendes gilt für die technische Leh
re im Sinne der hier beschriebenen Modifikation. Dabei gilt allerdings: Die ange
strebte Verschlußfunktion der Tonoberfläche kann durch geeignete und wie zuvor
beschriebene Steuerung der erfindungsgemäß verwendeten (AO)x-Alkylglykoside
mit sehr viel geringeren Mengen dieser Zusatzkomponente(n) erreicht werden als
es der Stand der Technik zu den Methyl-Glykosiden beschreibt. Erfindungsgemäß
ist dementsprechend vorgesehen, (AO)x-Alkylglykoside in den wäßrigen Behand
lungsmitteln in Mengen von wenigstens 1 bis 3 Gew.-% und vorzugsweise ≧ 5 bis 8
Gew.-% einzusetzen. Untersuchungen der Anmelderin haben gezeigt, daß bei
Auswahl geeigneter (AO)x-Alkylglykoside insbesondere der Unterklasse (b) mit
Mittelwerten für den Index n des Oligo- bzw. Polysaccharidrestes im höheren zu
vor angegebenen Bereich schon Zusatzmengen im Bereich von 10 bis 20 Gew.-%
der (AO)x-Alkylglykoside zu einer wirksamen Tonstabilisierung führen bzw. damit
eine Inhibierung des Wasserzutritts in die Porenstruktur des Tones gelingt. Hier
liegt gegenüber dem Einsatz der Alkylglykosid-Verbindungen gem. den Angaben
des Standes der Technik zum hier betroffenen Arbeitsgebiet ein entscheidender
Vorteil.
Schließlich betrifft die erfindungsgemäße Lehre in einer weiteren wichtigen Ausfüh
rungsform die Verwendung der (AO)x-Alkylglykosidverbindungen der allgemeinen
Formel (I) als Zusatz zu einer ganz bestimmt ausgewählten Klasse wasserbasierter
Bohrspülsysteme. Hierbei handelt es sich um die Klasse der Wasserglas-basierten
wäßrigen Bohrspülsysteme. Wasserglas-basierte Systeme für den Einsatz auf dem
erfindungsgemäß definierten Arbeitsgebiet sind im Prinzip seit Jahrzehnten be
kannt. Die Fachwelt geht davon aus, daß hier ein Verschluß der freigelegten mine
ralischen Oberfläche mit ihrer Porenstruktur durch in situ eintretende Silikatausfäl
lung stattfindet. Durch die erfindungsgemäße Kombination dieses Verschlußprin
zips der Porenstruktur mit dem Prinzip der Verpfropfung der äußeren Porenstruktur
durch die erfindungsgemäßen (AO)x-APG-Verbindungen kann ein sich gegenseitig
synergistisch verstärkendes Verschließen der infusionsbedrohten mineralischen
Oberfläche mit Porenstruktur sichergestellt werden. Zur Beschaffenheit und Kon
kretisierung der Bestimmungselemente Wasserglas-basierter Bohrlochbehand
lungsmittel und insbesondere entsprechend Wasserglas-basierter WBM's kann auf
den zugehörigen druckschriftlichen Stand der Technik verwiesen werden. Hinge
wiesen wird beispielsweise auf die der Öffentlichkeit zugängliche Vortragsveran
staltung "THE PREVENTION OF OIL DISCHARGE FROM DRILLING OPERATI-
ONS", 18./19. Juni 1996, Aberdeen, veranstaltet von IBC Technical Services, Lon
don, sowie insbesondere auf die in diesem Zusammenhang erschienenen Veröf
fentlichungen M. Eigner "FIELD TRIALS WITH A SILICATE DRILLING FLUID IN
SHELL-EXPRO", sowie I. WARD und B. Williamson "SILICATE WATER BASED
MUDS - A SIGNIFICANT ADVANCE IN WATER BASED DRILLING FLUID TECH-
NOLOGY".
Auch bezüglich der sonstigen Zusammensetzung der im erfindungsgemäßen Sinne
modifizierten wasserbasierten Bohrlochbehandlungsmittel und insbesondere ent
sprechender Bohrspülschlämme vom Typ der WBM kann auf den einschlägigen
druckschriftlichen Stand der Technik verwiesen werden, wie er in der eingangs zi
tierten Literatur beschrieben und durch weitere Literaturhinweise definiert ist, s.
hierzu insbesondere auch gerade die eingangs zitierte Veröffentlichung J.P. Simp
son et al. in SPE Drilling & Completion, Dezember 1995 mit den darin enthaltenen
Literaturverweisen.
Zusätzlich gilt:
Wasserbasierte Bohrspülflüssigkeiten und die darin einzusetzenden Zusatzstoffe wie Beschwerungsmittel, fluid-loss-Additive, Alkalireserven, Viskositätsregler und dergleichen sind Gegenstand umfangreicher allgemeiner Literatur und einschlägi ger Patentliteratur. Ausführliche Sachinformationen finden sich hier beispielsweise in dem Fachbuch George R. Gray und H.C.H. Darley "Composition in Properties of Oil Well Drilling Fluids", 4. Auflage, 1980/81, Gulf Publishing Company, Houston und die umfangreiche darin zitierte Sach- und Patentliteratur sowie das Handbuch "Applied Drilling Engineering", Adam T. Borgoyne, Jr. et al., First Printing Society of Petroleum Engineers, Richardson, Texas (USA). Das durch die erfindungsge mäße Lehre insbesondere auch angesprochene Gebiet der wasserbasierten Sili katspülungen ist ebenfalls allgemeines Fachwissen, vgl. insbesondere die zuvor zitierten, hierauf bezogenen Veröffentlichungen. Grundsätzlich gilt: Als Alkalisilika te kommen insbesondere wasserlösliches Natriumsilikat und/oder wasserlösliches Kaliumsilikat mit Modulwerten (Molverhältnis von SiO2 zu Na2O beziehungsweise K2O) von 1,0 bis 3,3, vorzugsweise von 1,5 bis 2,5 in Betracht. Bevorzugte Kon zentrationen der Alkalisilikate in den wasserbasierten Flüssigkeiten liegen bei ma ximal etwa 10 Gew.-%, vorzugsweise in einem etwas niedrigerem Bereich z. B. von etwa 3 bis 8 Gew.-% und insbesondere im Bereich von etwa 4 bis 7 Gew.-%. Zu sammen mit den Alkalisilikaten sind üblicherweise hohe Konzentrationen löslicher nichtreaktiver Salze in den wasserbasierten Flüssigphasen vorgesehen. Insbeson dere kommen hier Alkalichloride und dabei Natriumchlorid und/oder Kaliumchlorid in Betracht. Entsprechend Salz-gesättigte wäßrige Silikatspülungen sind in der Praxis bevorzugte Arbeitsmittel. Die pH-Werte dieser Flüssigphasen sind im ver gleichsweise stark alkalischen Bereich und liegen z. B. oberhalb pH 10 und insbe sondere bei wenigstens pH 11.
Wasserbasierte Bohrspülflüssigkeiten und die darin einzusetzenden Zusatzstoffe wie Beschwerungsmittel, fluid-loss-Additive, Alkalireserven, Viskositätsregler und dergleichen sind Gegenstand umfangreicher allgemeiner Literatur und einschlägi ger Patentliteratur. Ausführliche Sachinformationen finden sich hier beispielsweise in dem Fachbuch George R. Gray und H.C.H. Darley "Composition in Properties of Oil Well Drilling Fluids", 4. Auflage, 1980/81, Gulf Publishing Company, Houston und die umfangreiche darin zitierte Sach- und Patentliteratur sowie das Handbuch "Applied Drilling Engineering", Adam T. Borgoyne, Jr. et al., First Printing Society of Petroleum Engineers, Richardson, Texas (USA). Das durch die erfindungsge mäße Lehre insbesondere auch angesprochene Gebiet der wasserbasierten Sili katspülungen ist ebenfalls allgemeines Fachwissen, vgl. insbesondere die zuvor zitierten, hierauf bezogenen Veröffentlichungen. Grundsätzlich gilt: Als Alkalisilika te kommen insbesondere wasserlösliches Natriumsilikat und/oder wasserlösliches Kaliumsilikat mit Modulwerten (Molverhältnis von SiO2 zu Na2O beziehungsweise K2O) von 1,0 bis 3,3, vorzugsweise von 1,5 bis 2,5 in Betracht. Bevorzugte Kon zentrationen der Alkalisilikate in den wasserbasierten Flüssigkeiten liegen bei ma ximal etwa 10 Gew.-%, vorzugsweise in einem etwas niedrigerem Bereich z. B. von etwa 3 bis 8 Gew.-% und insbesondere im Bereich von etwa 4 bis 7 Gew.-%. Zu sammen mit den Alkalisilikaten sind üblicherweise hohe Konzentrationen löslicher nichtreaktiver Salze in den wasserbasierten Flüssigphasen vorgesehen. Insbeson dere kommen hier Alkalichloride und dabei Natriumchlorid und/oder Kaliumchlorid in Betracht. Entsprechend Salz-gesättigte wäßrige Silikatspülungen sind in der Praxis bevorzugte Arbeitsmittel. Die pH-Werte dieser Flüssigphasen sind im ver gleichsweise stark alkalischen Bereich und liegen z. B. oberhalb pH 10 und insbe sondere bei wenigstens pH 11.
Die Erfindungsbeschreibung in der zuvor gewählten Form stellt die besonders
wichtige Verwendung der (AO)x-Alkylglykosidverbindungen der allgemeinen Formel
(I) in wasserbasierten Systemen dar. In den Rahmen der Erfindung fällt jedoch
auch die Verwendung von Verbindungen der erfindungsgemäß definierten Art in
der dispersen wäßrigen Phase von ölbasierten Bohrlochbehandlungsmitteln und
insbesondere in entsprechenden Invertspülungen mit geschlossener Ölphase. Als
Ölphase kommen dabei sowohl Mineralöle, insbesondere aber auch die zahlrei
chen heute bekannten Ölphasen erhöhter ökologischer Verträglichkeit und insbe
sondere erhöhter Abbaubarkeit in Betracht. Lediglich beispielhaft seien hier be
nannt entsprechende Ölphasen auf Basis von Estern, insbesondere Carbonsäure-
und/oder Kohlensäureestern, wasserunlöslichen Alkoholen, Ethern, Acetalen und
dergleichen. Auch hier kann auf den einschlägigen umfangreichen druckschriftli
chen Stand der Technik verwiesen werden.
Die nachfolgenden Beispiele bestimmen die jeweilige Aktivität der in wäßriger Lö
sung eingesetzten Toninhibitoren mittels des sogenannten Tontabletten-Tests.
Zum Einsatz kommen dabei entsprechende gepreßte Bentonit-Tabletten des Mi
nerals Montmorelonit (Handelsprodukt der Firma VOLCLAY Ltd., GB) mit den fol
genden physikalischen Kennzahlen: Durchmesser 1/2'', Dichte 2,3 bis 2,5 g/cm3,
pH-Wert 8,5 bis 10,5, Schüttdichte 82 lb/ft3.
Der Tontabletten-Test wird im einzelnen wie folgt durchgeführt:
Jeweils 2 Tontabletten werden in eine Petrischale (100 × 20 mm) in der Art gelegt, daß eine Tablette flach liegt und die andere in einem Abstand von ca. 2 cm auf rechtsteht. Die Lösung des jeweils auszutestenden Toninhibitors in Leitungswasser mit vorbestimmten Konzentrationen wird nun in die Schale eingebracht. Der Flüs sigkeitsspiegel soll bis an den oberen Rand der liegenden Tablette reichen.
Jeweils 2 Tontabletten werden in eine Petrischale (100 × 20 mm) in der Art gelegt, daß eine Tablette flach liegt und die andere in einem Abstand von ca. 2 cm auf rechtsteht. Die Lösung des jeweils auszutestenden Toninhibitors in Leitungswasser mit vorbestimmten Konzentrationen wird nun in die Schale eingebracht. Der Flüs sigkeitsspiegel soll bis an den oberen Rand der liegenden Tablette reichen.
Als Blindwert wird Leitungswasser mit in die Meßserie aufgenommen.
Jeweils nach Ablauf vorbestimmter Zeitvorgaben wird die eingetretene Quellung
der Tontabletten durch Bestimmung der Zunahme der kreisförmigen Tablet
tenoberfläche ermittelt. Grundlage hierfür ist eine zeichnerische Schablone mit 5
Kreisen zunehmenden Kreisdurchmessers und entsprechend zunehmender Kreis
fläche. Zur Bewertung der jeweils eingetretenen Tonquellung werden die geteste
ten Tabletten der wäßrigen Testlösung entnommen und in ihrer jetzt vorliegenden
Größe anhand dieser zeichnerischen Schablone bestimmt. Dabei sind diese 5
Standardgrößen der Schablone - bei ansteigendem Kreisdurchmesser - mit den
Ziffern 1 bis 5 gekennzeichnet.
In der Bewertung der Toninhibierung sind dabei diese Zahlenwerte aus den vorge
gebenen Kreisgrößen der Schablone den folgenden Beurteilungen zugeordnet:
1 = gut; 2 = noch gut; 3 = zufriedenstellend; 4 = eventuell ausreichend; 5 = kritisch.
1 = gut; 2 = noch gut; 3 = zufriedenstellend; 4 = eventuell ausreichend; 5 = kritisch.
Gegebenenfalls auftretende Rißbildung und/oder Zerfall der Tablette während des
jeweiligen Testzeitraumes sind weitere mögliche Bestimmungsparameter dieses
Tontabletten-Tests.
Die Herstellung der in diesem Beispiel ausgetesteten Toninhibitoren im Sinne der
erfindungsgemäßen Lehre wird wie folgt vorgenommen:
Kartoffelstärke mit natürlichem Wassergehalt (8 Gew.-% Wasser) wird mit einem 5- fach molaren Überschuß an Glycerin - bezogen auf die Glukoseeinheit der Kartof felstärke - und katalytischen Mengen von Sulfobernsteinsäure als Katalysator vermischt. Die jeweiligen Stoffmischungen werden unter Rühren auf 125°C erhitzt und unter diesen Bedingungen für einen jeweils vorgegebenen Zeitraum belassen. Nachfolgend wird das Reaktionsgemisch mit 50%iger Natronlauge neutralisiert und heiß abgefüllt.
Kartoffelstärke mit natürlichem Wassergehalt (8 Gew.-% Wasser) wird mit einem 5- fach molaren Überschuß an Glycerin - bezogen auf die Glukoseeinheit der Kartof felstärke - und katalytischen Mengen von Sulfobernsteinsäure als Katalysator vermischt. Die jeweiligen Stoffmischungen werden unter Rühren auf 125°C erhitzt und unter diesen Bedingungen für einen jeweils vorgegebenen Zeitraum belassen. Nachfolgend wird das Reaktionsgemisch mit 50%iger Natronlauge neutralisiert und heiß abgefüllt.
Im jeweils konkreten Versuchsansatz werden 705 g Stärke (4 mol Glukose-Ein
heiten; 8 Gew.-% Wasser; Kartoffelstärke) mit 1.860 g Glycerin (20 mol) und 2,4 g
Sulfobernsteinsäure (8,7 mmol, 70%ig) vermischt und für 6 bzw. 12 Stunden unter
Rühren auf die Reaktionstemperatur von 125°C erhitzt.
Es werden dabei die 4 Versuchsansätze 1a bis 1d gefahren, dabei beträgt der
Reaktionszeitraum in den Ansätzen zu 1a und 1c 6 Stunden, in den beiden ande
ren Versuchen 12 Stunden.
An den jeweils vorliegenden Stärkeabbauprodukten wird das mittlere Molekular
gewicht (Gewichtsmittel Mw) bestimmt (Bestimmungsmethode GPC, Dextran).
Die Stärkeabbauprodukte zu 1a bis 1d werden jetzt jeweils mit Leitungswasser zu
wäßrigen Lösungen mit einem Aktivgehalt des erfindungsgemäßen Toninhibitors
von 16 Gew.-% aufgearbeitet. Unter Einsatz dieser wasserhaltigen Substrate wer
den bei Raumtemperatur die zuvor erläuterten Tontabletten-Tests durchgeführt.
Die nachfolgende Tabelle 1 faßt die erhaltenen Ergebnisse zu den Toninhibitoren
zu 1a bis 1d zusammen und ordnet dabei die ziffernmäßigen Bewertungskriterien
des Toninhibierungsverhaltens nach den jeweils vorgegebenen Meßzeiträumen
dem Molekulargewicht (Gewichtsmittel Mw) des jeweiligen Stärkeabbauproduktes
zu.
Tabelle 1
In einer Reihe weiterer Versuche wird Kartoffelstärke gem. den Angaben des Bei
spiels 1 jetzt aber unter Einsatz von Glykol als mehrwertigem Alkohol aufgeschlos
sen. Die Austestung der dabei angefallenen Abbauprodukte im Sinne der erfin
dungsgemäßen Lehre als Toninhibitor (16 Gew.-% Aktivsubstanz in wäßriger Lö
sung) im Tontabletten-Test ist in der nachfolgenden Tabelle 2 zusammengefaßt.
Tabelle 2
In einer Reihe weiterer Versuche wird jetzt getrocknete Stärke unter Einsatz von
Glycerin als polyfunktionellem Alkohol in 3 getrennten Stufen unter zunehmend
stärkeren Abbaubedingungen der Umsetzung unterworfen. Auch hier wird mit dem
Stärke/Glycerin-Molverhältnis gem. Beispiel 1 gearbeitet, die jeweils gewählten
Reaktionsbedingungen sind jedoch wie folgt gegeneinander differenziert:
2 mmol Sulfobernsteinsäure als Katalysator; Verfahrensdauer 8 Stunden bei 120°C.
4 mmol Sulfobernsteinsäure; Verfahrensdauer 25 Stunden bei 120°C.
6 mmol Sulfobernsteinsäure; Verfahrensdauer 31,5 Stunden bei 120°C.
Mit den jeweils erhaltenen Umsetzungsprodukten werden wieder wäßrige Behand
lungslösungen mit einem Aktivsubstanzgehalt des Toninhibitors von jeweils 16
Gew.-% hergestellt und die Inhibierungswirkung am Tontabletten-Test bestimmt.
Die Ergebnisse dieser Versuchsreihe sind in der nachfolgenden Tabelle 3 zusam
mengefaßt.
Tabelle 3
In einer weiteren Versuchsserie werden Glycerin und Stärke in einem Molverhält
nis von 5 : 4 mit jeweils einer katalytischen Menge Sulfobernsteinsäure im Kneter
gemischt. In einem ersten Ansatz wird diese Behandlung für 7 Stunden bei 120°C
und 4 Stunden bei 150°C vorgenommen. Es fällt ein zähflüssiges Produkt an.
Durch Erwärmen in Ethanol unter Rühren, Absaugen des dabei anfallenden wei
ßen Niederschlages und Eindampfen des Filtrats zur Trocknung wird ein gelbes Öl
erhalten.
In einer weiteren Versuchsserie wird wie zuvor gearbeitet, jedoch werden die Re
aktionsbedingungen auf 18 Stunden bei 150°C verändert. Man erhält ein zähflüs
siges Produkt, das mit Ethanol heiß digeriert wird und zur Trocknung eingedampft
wird.
Die angefallenen Versuchsprodukte 4a und 4b werden in wäßriger Lösung bei ei
nem Aktivsubstanzgehalt von 24 Gew.-% im Tontabletten-Test auf ihre Toninhibi
torwirkung abgetestet. Wie in den vorherigen Beispielen sind in der nachfolgenden
Tabelle 4 die dabei bestimmten Werte zusammengefaßt.
Tabelle 4
In zwei Vergleichsversuchen wird das Quellverhalten der Tontabletten unter Be
dingungen getestet, die von der erfindungsgemäßen Lehre abweichen. In einem
ersten Vergleichsversuch wird Leitungswasser ohne Zusatz von Toninhibitoren
ausgetestet und das Quellverhalten der Tontabletten bestimmt. In einem zweiten
Vergleichsversuch wird die toninhibierende Wirkung von α-Methylglykosid bei ei
ner Einsatzkonzentration dieses vorbeschriebenen Toninhibitors von 40 Gew.-%
Aktivsubstanz im Tontabletten-Test bestimmt. Die jeweils erhaltenen Werte zum
Toninhibierungsverhalten nach 30 Minuten, 120 Minuten und 240 Minuten sind in
der nachfolgenden Tabelle 5 zusammengefaßt.
Tabelle 5
Claims (21)
1. Verwendung von bei Raumtemperatur wasserlöslichen und/oder wasser
quellbaren Alkylglykosidverbindungen mit veretherten und/oder freien
Hydroxylgruppen im Alkylrest ((AO)x-Alkylglykoside) der allgemeinen Formel
(AO)x RO(G)n (I)
in der
A Wasserstoff und/oder einen Alkylrest,
R den Kohlenwasserstoffrest eines mehrwertigen Alkohols,
G eine Glykoseeinheit sowie
x und n jeweils eine Zahl ≧ 1
bedeuten, als Bestandteil der wäßrigen Phase von Mud-Systemen zum Erd reich-Aufschluß - insbesondere in wasserbasierten Bohrspülungen (WBM) - und/oder in wasserbasierten Systemen zur Behandlung bestehender Erdreichaufschlüsse.
(AO)x RO(G)n (I)
in der
A Wasserstoff und/oder einen Alkylrest,
R den Kohlenwasserstoffrest eines mehrwertigen Alkohols,
G eine Glykoseeinheit sowie
x und n jeweils eine Zahl ≧ 1
bedeuten, als Bestandteil der wäßrigen Phase von Mud-Systemen zum Erd reich-Aufschluß - insbesondere in wasserbasierten Bohrspülungen (WBM) - und/oder in wasserbasierten Systemen zur Behandlung bestehender Erdreichaufschlüsse.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (AO)x-
Alkylglykoside der allgemeinen Formel (I) eingesetzt werden, die sich von
mehrwertigen und von reduzierenden Resten-freien Alkoholen mit bis zu 10
C-Atomen, vorzugsweise mit 2 bis 5 C-Atomen im Molekül und/oder deren
Partialethern ableiten und deren Gehalt an (AO)x-Gruppen bevorzugt im Be
reich von 1 bis 5, insbesondere bei 1 bis 3, liegt.
3. Verwendung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich
die (AO)x-Alkylreste der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) wenig
stens anteilsweise von Diolen und/oder Triolen, insbesondere von Ethy
lenglykol, Propylenglykol und/oder Glycerin, und/oder deren Partialethern
ableiten.
4. Verwendung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß (AO)x-
Alkylglykoside der allgemeinen Formel (I) eingesetzt werden, die sich - be
züglich ihres Restes (G)n im Sinne des durchschnittlichen Polymerisations
grades DP - wenigstens einer der beiden nachfolgenden Unterklassen zu
ordnen:
- (a) n ≦ 10, vorzugsweise 1 bis 6
- (b) n < 10, vorzugsweise ≧ 20 und insbesondere ≧ 30, wobei weiterhin für diese Ausführungsform bevorzugte Obergrenzen für den Zahlenwert von n bei 250 bis 300, zweckmäßigerweise bei 150 und insbesondere bei 50 bis 60 liegen.
5. Verwendung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall
der Abmischungen von (AO)x-Alkylglykosiden der Unterklassen (a) und (b)
Mischungsverhältnisse von (a) : (b) im Bereich von 5 : 95 bis 95 : 5, zweckmä
ßig 20 : 80 bis 80 : 20, bevorzugt sein können.
6. Verwendung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß (AO)x-
Alkylglykoside der allgemeinen Formel (I) eingesetzt werden, die sich zu
wenigstens 25 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise zu wenigstens 40 bis 50 Gew.-%
und insbesondere zu mehr als 50 Gew.-% der Unterklasse (b) zuordnen -
Gew.-% bezogen auf die Summe der Unterklassen zu (a) und (b).
7. Verwendung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim
Einsatz von Verbindungen der allgemeinen Formel (I), in denen A Alkyl be
deutet, diese Reste bis zu 10 C-Atome, und insbesondere 1 bis 5 C-Atome
aufweisen.
8. Verwendung nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Ver
bindungen der allgemeinen Formel (I) bzw. deren Abmischungen eingesetzt
werden, in denen der Rest A zu wenigstens 50%, vorzugsweise zu wenig
stens 75% und insbesondere ausschließlich Wasserstoff bedeutet.
9. Verwendung nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
erfindungsgemäß verwendeten (AO)x-Alkylglykoside zusammen mit Alkyl
glykosiden zum Einsatz kommen, die im Alkylrest nicht mit Hydroxy-
und/oder Ethergruppen substituiert sind, wobei die Verwendung von Ab
mischungen der (AO)x-Alkylglykoside gem. der Formel (I) mit Methylglykosi
den bevorzugt sein kann.
10. Verwendung nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Abmischungen von (AO)x-Alkylglykosiden und im Alkylrest nicht mit
Hydroxylgruppen substituierten Alkylglykosiden der (AO)x-Alkylglykosid-
Anteil ≧ 10 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise ≧ 25 bis 40 Gew.-% und insbeson
dere ≧ 50 Gew.-% beträgt, wobei weiterhin der wenigstens anteilsweise Ein
satz von (AO)x-Alkylglykosid-Verbindungen der Unterklasse (b) besonders
bevorzugt sein kann.
11. Verwendung nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Reste (G)n von Aldosen und/oder ihren Derivaten bzw. ihren Oligomeren
und/oder Polymeren ableiten, wobei entsprechende Reste auf Basis von
Glukose und/oder Glukosederivaten bevorzugt sind.
12. Verwendung nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
(AO)x-Alkylglykoside verwendet werden, die durch Abbau bzw. partiellen
Abbau von Stärke und/oder Stärkederivaten in Gegenwart der mehrwertigen
Alkohole und/oder ihrer Partialether mit jeweils bis zu 10 C-Atomen, vor
zugsweise mit 2 bis 5 C-Atomen im Kohlenwasserstoffrest der mehrwertigen
Alkohole, hergestellt worden sind.
13. Verwendung nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
(AO)x-Alkylglykoside in wäßrig-alkalischen Behandlungsmitteln, insbesonde
re entsprechend eingestellten WBM's, eingesetzt werden.
14. Verwendung nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
(AO)x-Alkylglykoside in den wäßrigen Behandlungsmitteln, insbesondere in
den WBM's, in Mengen von wenigstens 1 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise ≧ 5
bis 8 Gew.-% und insbesondere ≧ 10 bis 20 Gew.-% zum Einsatz kommen.
15. Verwendung der (AO)x-Alkylglykoside gem. Ansprüchen 1 bis 14 zur Stabi
lisierung von Ton- bzw. Shale-Formationen im Rahmen des Aufschlusses
und/oder der Behandlung entsprechender Erdreichformationen mit wäßrig-
alkalisch basierten Behandlungsmitteln.
16. Verwendung der (AO)x-Alkylglykoside nach Ansprüchen 1 bis 15 als Zusatz
zu Wasserglas-basierten wäßrigen Bohrspülsystemen.
17. Bei Raumtemperatur wasserlösliche und/oder wasserquellbare Alkylglyko
sidverbindungen der allgemeinen Formel (I)
(AO)x RO(G)n (I)
in der
A Wasserstoff und/oder einen Alkylrest,
R den Kohlenwasserstoffrest eines mehrwertigen Alkohols,
G eine Glykoseeinheit sowie
x und n jeweils eine Zahl ≧ 1
bedeuten.
(AO)x RO(G)n (I)
in der
A Wasserstoff und/oder einen Alkylrest,
R den Kohlenwasserstoffrest eines mehrwertigen Alkohols,
G eine Glykoseeinheit sowie
x und n jeweils eine Zahl ≧ 1
bedeuten.
18. Alkylglykosid-Verbindungen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß sie sich von mehrwertigen, von reduzierenden Resten freien Alkoholen
mit bis zu 10 C-Atomen, vorzugsweise mit 2 bis 5 C-Atomen im jeweiligen
Kohlenwasserstoffrest, oder von deren Partialethern ableiten.
19. Alkylglykosid-Verbindungen nach Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie sich von Diolen und/oder Triolen, insbesondere von Ethy
lenglykol, Propylenglykol und/oder Glycerin, bzw. von deren Partialethern
ableiten.
20. Alkylglykosid-Verbindungen nach Ansprüchen 17 bis 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie als Rest (G)n Oligo- bzw. Polyglukosereste aufweisen, die
insbesondere durch partiellen Stärkeabbau hergestellt worden sind.
21. Alkylglykosid-Verbindungen nach Ansprüchen 17 bis 20, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie die oligomeren bzw. polymeren Glykosereste (G)n mit
Zahlenwerten von n ≧ 10, vorzugsweise ≧ 25, aufweisen, wobei bevorzugte
Obergrenzen für den Zahlenwert von n bei 300, vorzugsweise bei 150 und
insbesondere bei 50, liegen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997114166 DE19714166A1 (de) | 1997-04-05 | 1997-04-05 | Verwendung ausgewählter Alkylglykosidverbindungen zur Tonstabilisierung gegenüber wasserhaltigen Medien |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997114166 DE19714166A1 (de) | 1997-04-05 | 1997-04-05 | Verwendung ausgewählter Alkylglykosidverbindungen zur Tonstabilisierung gegenüber wasserhaltigen Medien |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19714166A1 true DE19714166A1 (de) | 1998-10-08 |
Family
ID=7825591
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997114166 Withdrawn DE19714166A1 (de) | 1997-04-05 | 1997-04-05 | Verwendung ausgewählter Alkylglykosidverbindungen zur Tonstabilisierung gegenüber wasserhaltigen Medien |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19714166A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003020844A1 (en) * | 2001-08-28 | 2003-03-13 | Grain Processing Corporation | Drilling fluid, apparatus, and method |
US7018955B2 (en) | 2000-08-14 | 2006-03-28 | Grain Processing Corporation | Drilling fluid, apparatus, and method |
US7932378B2 (en) | 2002-10-25 | 2011-04-26 | Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus | Starch-based composition and process for the production thereof |
US8119792B2 (en) | 2002-02-15 | 2012-02-21 | Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus | Starch derivatives and a method for their preparation |
-
1997
- 1997-04-05 DE DE1997114166 patent/DE19714166A1/de not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6806231B2 (en) | 2000-08-14 | 2004-10-19 | Grain Processing Corporation | Drilling fluid, apparatus, and method |
US7018955B2 (en) | 2000-08-14 | 2006-03-28 | Grain Processing Corporation | Drilling fluid, apparatus, and method |
US7265078B2 (en) | 2000-08-14 | 2007-09-04 | Grain Processing Corporation | Drilling fluid apparatus and method |
WO2003020844A1 (en) * | 2001-08-28 | 2003-03-13 | Grain Processing Corporation | Drilling fluid, apparatus, and method |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: COGNIS DEUTSCHLAND GMBH, 40589 DUESSELDORF, DE |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: COGNIS DEUTSCHLAND GMBH & CO. KG, 40589 DUESSELDOR |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |