DE2322521A1

DE2322521A1 - Zusatzstoffe, insbesondere zur verbesserung der ausbeute von ton und daraus hergestellten bohrspuelungen

Info

Publication number: DE2322521A1
Application number: DE19732322521
Authority: DE
Inventors: John Roger Le Blanc
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Monsanto Co
Priority date: 1972-05-05
Filing date: 1973-05-04
Publication date: 1973-11-15
Also published as: CA991391A; JPS4961004A; FR2183838A1; IT987372B; GB1424877A; FR2183838B1; JPS5729504B2

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 860245 2322521

Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf, 8 München 86, P. O. Box 86 0245

Ihr Zeichen Unser Zeichen 8 MÖNCHEN 80 -4^ MuJ

Your ref. Our ref. MauerkircheretraBe 45

Anwaltsakte 25 760
Be/Ro

Monsanto Company St.Louis/USA

"Zusatzstoffe, insbesondere zur Verbesserung der Ausbeute von Ton und daraus hergestellten Bohrspülungen"

Die vorliegende Erfindung betrifft Zusatzstoffe, insbesondere Aufbereitungsmittel und ihre Verwendung bei Tonen, die zur Herstellung von Bohrspülungen verwendet werden.

Ton-aufbereitende Mittel für Spülungen sind in der Bohrtechnik allgemein bekannt, um die Ausbeute der Spülung zu verbessern. Diese Zusatzstoffe und Spülungen sind eingehend sowohl in den US-Patentschriften 2.948.678,

06-12-0337A -2-

309846/0513

(0611) 968272 Telegramm·: BERSSTAPFPATENT München Banken: Bayerische Vereinsbank München 453100

967043 TELEX· 0524560 BERQ d Hypo-Bank München 3682623

963310 Postscheck Manchen «343

INSPECTiD

3.070.543, 3.070.544 und 3_?558.545 als auch in anderen
Bezugsstellen beschrieben. Trotz der verbesserten Ausbeuten, die man mit den in den Bezugsstellen beschriebenen
Zusatzstoffen erhält, besteht nach wie vor ein Bedarf nach wirksameren Zusatzstoffen, die höhere Ausbeuten liefern können,,

Die vorliegende Erfindung betrifft Aufbereitungsmittel und ihre Verwendung zur Verbesserung der Ausbeute von Ton, der in Bohrspülungen Verwendung findet. Solche Mittel sind Gemische von wenigstens einem Carbonsäurepolymerisat und wenigstens einem Metallsalz, wobei das Gemisch bei einem geringeren Pjj-Wert als 7,0 wasserlöslich ist, und worin das-Metall Blei und/oder ein Metall der Gruppen Ib, lib, VIb,
VIIb und/oder VIII des Periodensystems ist, wie dieses auf den Seiten 56 und 57 von Lange's Handbook of Chemistry,
9. Ausgabe, New York (1956) angegeben ist.

Die Carbonsäurepolymerisatkomponente der Aufbereitungsmittel der vorliegenden Erfindung ist bei einem geringeren
PxT-Wert als 7, und vorzugsweise im pTT-Bere,ich von 2,0 bis
6,5 wasserlöslich. Das Ausmaß der Löslichkeit sollte so
sein, daß das Polymerisat eine wenigstens 1°/o±ge Lösung in
Wasser bei 25 C bei einem ρττ-Yfert in dem oben angegebenen
Bereich bilden kann.

Die bevorzugten Polymerisate haben weiterhin einen Zahlen-

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mittelwert des Molekulargewichts von wenigstens 5.000. Es ist dies nicht die obere Grenze des Molekulargewichts, wobei jedoch die praktische Grenze durch die Y/asserlöslichkeit des Polymerisats bestimmt wird. Es ist bekannt, daß Polymerisate mit höherem Molekulargewicht eine höhere Lösungsviskosität und höhere Aufbereitungsfähigkeit bei einer gegebenen Polymerisatkonzentration bilden können. Es besteht jedoch eine praktische obere Grenze des Molekulargewichts hinsichtlich der Wasserlöslichkeit des Polymerisats und es kann gegebenenfalls ein Punkt durch Erhöhung des Molekulargewichts erreicht werden, wo das Polymerisat nicht länger den oben ausgeführten LÖslichkeitsbedingungen entspricht ο

Das Polymerisat weist Carbonsäuregruppen im Bereich von 20 Mol% bis 100 MoI^ und insbesondere 40 bis 100 MoI^, bezogen auf die gesamt polymere Zubereitung auf. Diese Polymerisate sind Homopolymerisationsprodukte von Garbonsäuremonomeren, wie Acrylsäure, Methacrylsäure usw. Es können aber auch die Polymerisate Mischpolymerisationsprodukte von wenigstens einem Carbonsäuremonomer und wenigstens einem anderen Monomer, das damit mischpolymerisierbar ist, sein_o Zu Beispielen für Carbonsäuremonomere, die in Mischpolymerisaten verwendet werden können, gehören Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäureanhydrid, Maleinsäure, Fumarsäure, Crotonsäure und Itaconsäure, Mesaconsäure, Citraconsäure, usw. Zu Beispielen für Monomere, die mit dem Carbonsäuremonomer

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mis einpolymerisierbar sind, gehören niedere alpha-Olefine mit 2 Ms 4 Kohlenstoffatomen, wie Äthylen, Propylen, Butylen, Isobutylen, Alkylvinyläther, worin die Alkylgruppe 1 Ms 4 Kohlenstoffatome enthält, wie Vinylmethyläther, Vinyläthyläther, Vinylpropyläther, Vinylbutyläther, Vinylisobutyläther, Vinylester, wie Vinylformiat, Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat und Vinylbenzoat, Ester von Aoryl- und Methacrylsäure, worin der Alkoholteil der Ester 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthält, wie Methylacrylat, Äthylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat, Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, 2-Äthylhexylmethacrylat, Vinyl-aromatische Monomere, wie Styrol, alpha-Metylstyrol, Ohlorstyrol, Vinyltoluol usw., Monomere des Amidtyps, wie Acrylamid, Methacrylamid, Alkylolacrylamide, wie Methylolacrylamid, Äthylolacrylamid, Methylolmethacrylamid, Äthylolmethacrylamid, Methyloläthacrylamid, Äthyloläthacrylamid, usw., N-methylolierte Acrylamide und U-methylolierte Methacrylamide, die mit einem niederen Alkanol, wie Methanol, Äthanol, Propanol und Butanol veräthert sind, usw. Bei der Auswahl des Komonomeren und dessen Menge muß darauf geachtet werden, daß die oben angegebenen Bedingungen der \7asserlöslichkeit eingehalten werden«

Bevorzugte Polymerisate, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind PolyiVinylacetat-Maleinsäureanhydrid), Poly(Äthylen-Maleinsäure anhydrid, Poly(Vinylme thyläther-Maleinsäureanhydrid) und Polyacrylsäure.

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Die Metailsa£zkomponente der Aufbereitungsmittel der vorliegenden Erfindung besteht aus wasserlöslichen organischen und anorganischen Metallsalzen von Blei und/oder Metallen der Gruppen Ib, lib, VIb, VIIb und/oder VIII des Periodensystems der Elemente. Das Metallsalz hat eine solche Löslichkeit, daß es eine wenigstens 1$ige Lösung in Wasser bei 25⁰C bei einem geringeren p^-Wert als 7,0 bilden kann. Hierzu gehören wasserlösliche anorganische Sulfate, Nitrate und Chloride, sowie Metallsalze aliphatischer Monocarbonsäuren, wie Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, n-Buttersäure*, Isobuttersäure usw. Bevorzugt werden organische Säuresalze von aliphatischen Monocarbonsäuren mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wobei das Metall Zink, Chrom, Nickel, Mangan, Kobalt und/ oder Blei ist. Besonders bevorzugt werden die jTormiate und Acetate von Zink, Chrom, Nickel, Mangan, Kobalt und Blei.

Die Menge an wasserlöslichem Metallsalz, die in dem Aufbereitungsmittel der vorliegenden Erfindung Verwendung findet., liegt im Bereich von 5 bis 80 Gew,#, bezogen auf das Gesamtgewicht von Polymerisat und Metall. Insbesondere liegt die Salzmenge im Bereich von 5 bis 70 Gew.?S. Demgegenüber beträgt die Polymerisatmenge in dem Aufbereitungsmittel 95 bis 20, und insbesondere 95 bis 30 Gew_e^. Die Menge an Aufbereitungsmittel (Polymerisat und Salz) die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, hängt in gewissen Ausmaß von dem gewünschten Maß der Aufbereitung ab und variiert mit dem Ton. Im allgemeinen werden nur sehr geringe Mengen be-

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nötigt und Mengen im Bereich von 0,05 Ms 4,54 g/kg Ton liefern zufriedenstellende Ergebnisse. Die bevorzugten Mengen zur Behandlung sind 0,75 bis 1,75 g Aufbereitungsmittel pro kg Ton. Im allgemeinen liegt die erreichbare Ausbeute bei einer Konzentration von 1,5 g Mischpolymerisate pro kg Ton im Bereich von 28 - 33 Liter Bohrspülung. Bei einigen Tonen können so hohe Ausbeuten, wie 47 Liter, durch Erhöhen der Konzentration auf 1,75 g/kg Ton erreicht werden= In manchen Fallen wird eine maximale Ausbeute von 26 Liter mit 0,75 g Mischpolymerisate pro kg Ton erreicht und höhere Zugaben führen nur zu einer Abnahme der Ausbeute,

Die Aufbereitungsmittel der vorliegenden Erfindung v/erden dadurch hergestellt, daß man die polymeren-und Metallsalzkomponenten trocken mischt, daß man wäßrige Lösungen dieser Komponenten mischt oder eine Komponente in einer Lösung der anderen Komponente löst. Bs können aber auch die polymeren- und Metallsalzkomponenten mit Ton trocken gemischt oder Tonschlämmen zugegeben werden, die bereits die anderen Komponenten enthalten können. Weitere, dem Pachmann bekannte Verfahren, können ebenso verwendet werdenο

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Ausflockungsmittel zusammen mit dem Tonaufbereitungsmittel der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die Ausflockungsmittel werden in Mengen von 0 bis 100 Gew,?S, bezogen auf das Gewicht der polymeren Komponente,

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in dem Aufbereitungsmittel verwendet_β Zu Beispielen dieser Ausflockungsmittel, die dem. Fachmann "bekannt sind, gehören Polyacrylamid, Stärke und Stärkederivate, Polyäthylenoxid, Polyacrylsäure, usw»

Die Tone, die zum Bohren von Quellen verwendet werden, sind dem Fachmann bekannt. Besonders "bevorzugt werden Montmorillonit-und Bentonitton. Zu "besonderen Arten dieser Tone gehören Beidellit, Nontronit, Hectorit und Saponit. Einige dieser Tone sind zur Zeit zur Verwendung in Bohrspülungen zu teuer, müssen aber in Betracht gezogen werden, da ihre Ausbeute durch diese Erfindung erhöht wird. In praktischer Hinsicht kann die Erfindung im Hinblick auf die Aufbereitung von Bentonit oder Montmorillonit ihre weiteste Anwendung finden. Diese Tone liefern in ihrem Rohzustand gewöhnlich eine ziemlich geringe Ausbeute von 5 bis 6 Liter/kg und können sehr erwünscht auf Ausbeuten über 16 Liter/kg so aufbereitet werden, daß sie den minimalen Anforderungen vieler Käufer bzw. Verbraucher entsprechen.

Die Aufbereitungsmittel der vorliegenden Erfindung können dem Ton in jeder gewünschten Weise zugegeben werden. Im allgemeinen wird ein einfaches mechanisches Gemisch von Ton und Aufbereitungsmittel dadurch hergestellt werden, daß man das Aufbereitungsmittel in Pulverform unmittelbar mit dem trockenen Ton trocken mischt. Dies kann zweckmäßigerweise zu dem Zeitpunkt erfolgen, wenn der Ton beispielsweise

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in einer Walzenmühle gemahlen wird. Es kann aber auch eine wäßrige Lösung des Aufbereitungsmittels unmittelbar auf den Ton entweder im Vorratsstapel, nach dem Zerkleinern, während dem Mahlverfahren oder während der Verpackung aufgesprüht werden- Es können aber auch der Ton und das Aufbereitungsmittel getrennt in jeder gewünschten Reihenfolge unter Bildung einer Schlämme zugegeben werden. Diese Art des Naßmischens könnte beispielsweise an der Bohrlochwandung verwendet werden.

Die "Ausbeute" eines Tons, wie Bentonit, wird als Anzahl der Liter einer Spülflüssigkeit von 15 cps, die aus 1 kg Ton hergestellt werden kann, ausgedrückt. Die Wirksamkeit der Polymerisate zur Erhöhung der Ausbeute wird dadurch bestimmt, daß man 0,143 g Polymerisat pro Liter Bentonitdispersionen zugibt, und dann die Ausbeute bestimmt. Lösungen von 1 Gew,$ der Polymerisate werden verwendet, um ein ausreichendes Mischen des Polymerisats in der Spülung sicherzustellen, und das Wiegen von geringen Mengen an er-, forderlichem Polymerisat zu vermeiden. Bentonit wird in Konzentrationen von 2,8 und 4 Gew.$ oder 24 und 40 g/Liter verwendet. Dsr Bentonit wird zu 350 ml Wasser in ein Gefäß von 1,14 1 zugegeben. Es wird dann auf einem Hamilton Beach Mixer, Modell 30, mit etwa 12.000 UpM insgesamt 20 Minuten gemischt. Nach 10 Minuten Misohen wird irgendwelches Bentonit, das sich an den Seiten des Gefäßes anhängt, abgekratzt und das Mischen 5 Minuten fortgesetzt. Das Polymerisat wird

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dann zugegeben, im allgemeinen 5 ocm einer 1 folgen Lösung (0,143 pro Liter) und die Spülung wird dann weitere 5 Minuten gemischt. Die Eigenschaften werden sofort nach dem Mischen gemessen, wobei ein IPann-Viskometer verwendet wird, und auch der Plussigkeitsverlust bestimmt wird. Zur Errechnung der Ausbeute wird der Logarithmus der Viskosität bei bestimmtem Geschwindigkeitsgefälle (1/2 der 600 UpM Fann-Ablesung) gegen die Tonkonzentration in g/Liter aufgetragen. Aus den aufgetragenen Angaben wird die erforderliche Tonkonzentration zur Bildung einer Viskosität von 15 cps bestimmt. Die Ausbeute in Liter/kg wird nach der folgenden Gleichung errechnets

Y = 0,40 + 1

Worinι

Y = die Ausbeute in Liter pro kg c = die Tonkonzentration in g pro Liter ist.

Zur Bewertung der Polymerisate zur Ausflockung von gering ergiebigen Tonen wurde das nachfolgende Grundverfahren verwendet: 4,0 g Ton werden zu etwa 90 ml Wasser in einem geschlossenen 100-ml-Meßzylinder zugegeben. Das Ton-Wasser-Gemisch wird gründlich durch Schütteln gemischt und dann mit Wasser auf 99 ml aufgefüllt. 1,0 ml Polymerisatlösung (1 Gew,$) wird dann zugegeben und das Gemisch 1 Minute durch Umdrehen des Zylinders gerührt. Der Zylinder wird dann in aufrechte Lage gebracht und der Zeitmesser eingestellt. Die Höhe (Ln ml) der Grenzfläche zwischen dem klaren Wasser und

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den ausgeflockten, abgesessenen Peststoffen wird abgelesen und in den folgenden Zeiträumen festgehalten: 10, 30, 50, 80, 100, 140, 200 und 400 Sekunden. Der Logarithmus der Zeit wird gegen die Höhe der Grenzfläche aufgetragen. Aus dem Kurvenverlauf wird die Zeit bis zur Bildung eines 50 ml Absitzens bestimmt und festgehalten. Die Höhe der Peststoffe nach 10 Sekunden gibt etwa einen Maßstab für die Zeit der Flockenbildung und die 400-Sekunden-Ablesung einen Maßstab für die Plockengröße«

Es können verschiedene Yerfahren zur Herstellung der verbesserten Bohrspülungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Das Aufbereitungsmittel oder die Komponenten können trocken über den Bohrschacht gesprüht werden. Das Aufbereitungsmittel oder seine Komponenten können ebenso durch einen Trichter dem fließenden Spülungsstrom zugegeben werden. Es wird jedoch insbesondere bevorzugt, eine wäßrige Lösung des Aufbereitungsmittels in einer Konzentration von etwa 1 Gewe$ herzustellen. Diese Lösung gibt man dann in Zeitabständen, oder vorzugsweise kontinuierlich, zu dem Spülsystem. Die Zugabe erfolgt gewöhnlich dort, wo man die Spülung in das Bohrloch einführt oder wo der Bohrschmant anfällt. In manchen Fällen kann die Einführung an anderen Orten oder an mehreren Stellen vorgesehen werden,,

Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung, ohne sie einzuschränkenο Alle Teile und Prozentsätze beziehen sich auf das Gewicht, es sei denn, daß dies

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anders angegeben ist.

Beispiel 1 (Kontrolle)

Dieses Beispiel dient zur Erläuterung der Brauchbarkeit von Aufbereitungsmitteln nach dem Stand der Technik. Das in diesem Beispiel verwendete Aufbereitungsmittel war:

PolyiVinylacetat-Maleinsäureanhydrid)(1) 55 Teile

Polyacrylamid (2) 10 Teile

wasserfreies Soda (Natriumcarbonat) 28 Teile

Calciumhydroxid 7 Teile

(1) 1:1 Molverhältnis mit einer spezifischen Viskosität von etwa 4,0, gemessen als 1$ige Lösung in Cyclohexanon bei 25°C, im Handel erhältlich als Lytron 887 von Monsanto Company

(2) Ausflockungsmittel, im Handel erhältlich als Separan NP-10 von Dow Chemical Company.

Ausbeuteuntersuchungen, wie oben beschrieben, wurden sur Verwendung der vorausbezeichneten Aufbereitungsmittel zusammen mit fünf (5) unterschiedlichen Arten von Bentonitton, der willkürlich A bis E bezeichnet wurde, durchgeführt· Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in der nachfolgenden Tabelle I beschrieben und neben den Ergebnissen eines AusfIockungstests angegebene

Beispiel 2

Dieses Beispiel erläutert die verbesserten Aufbereitungsmittel der vorliegenden Erfindung. Das Beispiel 1 wurde

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wiederholt obgleich das gleiche Polymerisat und das gleiche Ausflockungsmittel verwendet wurden, außer daß Zinkacetat anstelle von Natriumcarbonat und Calciumhydroxid gegenüber Beispiel 1 verwendet wurde. Das in diesem Beispiel verwendete Aufbereitungsmittel hat die nachfolgende Zusammensetzung:

Poly(Vinylacetat-Maleinsäureanhydrid) 55 Teile Polyacrylamid 10 Teile

Zinkacetat 35 Teile

Wie vorausgehend wurden Ausbeuteuntersuchungen durchgeführt und die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle I neben den Ergebnissen der Ausflockungsuntersuchung angegeben»

Tabelle I

Zusammenfassung der Ausbeuteuntersuchungen der Beispiele 1 und 2

Art des verwendeten Ausbeuteuntersuohung (Liter Spülung) Bentonits

Beispiel 1 Beispiel 2

A 26 41

B 20 .31

0 23 32 D 22 31 E 24 33

Ausflockungsuntersuohungen Beispiel Ausflockungszeit (Sekunden)

1 14

2 16

Die vorausgehenden Ergebnisse zeigen, daß bei Verwendung

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eines Gemischs eines wasserlöslichen Oarbonsäurepolymerisats und eines Metallsalzes, wie Zinkaoetat, nach den Lehren der vorliegenden Erfindung eine wesentliche Erhöhung der Ausbeute in Liter Spülung mit 15 ops bei allen 5 Qualitäten des untersuchten Bentonite erzielt wurde. Darüberhinaus wurde diese Erhöhung ohne nachteilige Wirkung auf die Ausflockung des in dem Aufbereitungsmittel verwendeten Polyacrylamide erhalten»

Beispiel 3

Die Beispiele 1 und 2 wurden wiederholt, wobei in diesem Falle der unter A bezeichnete Bentonitton verwendet wurde, außer daß das Polyacrylamid-Ausflockungsmittel aus den Formulierungen weggelassen wurde« Der Zweck dieses Beispiels ist, zu erläutern, daß die Aufbereitungsmittel der vorliegenden Erfindung die Ausbeute der Spülung verbessern, ob nun ein Ausflockungsmittel verwendet wird oder nicht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen waren:

Aufbereitungsmittel Ausbeute

Beispiel 1 (Kontrolle) 26 Beispiel 2 37

Aus den vorausgehenden Werten ist zu ersehen, daß die Aufbereitungsmittel der vorliegenden Erfindung eine bedeutende Verbesserung der Ausbeute liefern, ohne Rücksicht, ob ein Ausflockungsmittel verwendet wird»

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Beispiel 4

Beispiel 2 wurde (unter Verwendung des unter A gekennzeichneten Bentonits) wiederholt, ausgenommen daß andere wasserlösliche Metallsalze anstelle des in Beispiel 2 verwendeten Zinkacetats verwendet wurden. Die Ergebnisse der Ausbeute- und AusflockungsUntersuchungen sind nachfolgend angegeben:

Metall- Perioden salz system Gruppe	(Liter pro kg Spülung) Ausbeute	Aus fIo ckungs zeit (Sekunden)
Beispiel 1 (Kontrolle) 1A, 11A	26	14
Mangan- formiat VIIb	33	X
Nickel acetat VIII	33	15
Chrom- acetat VIb	28	14
Kupfer(II)- acetat Ib	44	20
Kobalt(II)- acetat VIII	32	16

Bleiacetat IVB 32 x

χ keine Untersuchung durchgeführt

Beispiel 5

Dieses. Beispiel erläutert die Verwendung eines wasserlöslichen Äthylen-Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisats als polymere Komponente in den Aufbereitungsinitteln der vorliegenden Erfindung. Das verwendete Poly(Äthylen-Maleinsäureanhydrid) weist einen Carbonsäuregehalt von etwa 50 Mol# und eine spezifische Viskosität von etwa 2,0, gemessen als 1$ige Lösung in Cyclohexanon bei 25°C auf. In

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diesem Beispiel wurde das unter A in Beispiel 1 und 2 bezeichnete Bentonit verwendet. Es wurden 3 Untersuchungen durchgeführt, wobei das Polymerisat allein, das Polymerisat mit den Metallsalzen nach dem Stand der Technik (Beispiel 1) und das Polymerisat mit Zinkacetat von Beispiel 2 nach der vorliegenden Erfindung verwendet wurdenβ Is wurden die gleichen relativen Mengen an Polymerisat und Metallsalzen wie in den Beispielen 1 und 2 verwendet.

Die Ergebnisse der Ausbeuteuntersuchungen waren:

Aufbereitungsmittel (Liter pro kg Spülung) Ausbeute

AMA allein (1) 18

AMA + Natriumcarbonat +

Calciumhydroxid 18

AMA + Zinkacetat 30

(1) AMA = Poly(Äthylen-Maleinsäureanhydrid)

Beispiel 6

Beispiel 3 wurde wiederholt, ausgenommen daß ein wasserlösliches Poly(Vinylmethyläther-Maleinsäureanhydrid)-Mischpolymerisat, dessen Oarbonsäuregehalt etwa 50 MoI^ betrug, und Zinkacetat verwendet wurde. Die Ausbeute dieses Systems betrug 39 Liter pro kg.

Beispiel 7

Beispiel 3 wurde wiederholt, ausgenommen daß eine wasserlösliche Polyacrylsäure und Zinkacetat verwendet wurde. Die Ausbeute dieses Systems betrug 47 Liter pro kg.

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Beispiele 8-9

Die nachfolgenden Beispiele erläutern einige Änderungen hinsichtlich der Mengen des Polymerisats und des Metallsalzes, die bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. In diesen Beispielen wurde kein Ausflockmittel und das gleiche Polymerisat und Metallsalz wie bei Beispiel 2 verwendet.

Beispiel Menge des Menge des (Liter pro kg) Polymerisats Metallsalzea Ausbeute

8	35	10	Teile	65	Teile	38
9	95	Teile	5	Teile	29
Beispiel

Dieses Beispiel erläutert die Notwendigkeit der Verwendung einer polymeren Komponente in dem Aufbereitungsmittel, das bei einem geringeren p_H~Wert als 7 löslich ist. Ein trockenes Gemisch von 55 Teilen Natriumsalz yon PoIy-(Styrol-Maleinsäureanhydrid), Molverhältnis 1:1, und 35 Teilen Zinkacetat, wurden in Wasser bei Raumtemperatur dispergiert. Es war nicht möglich, diese Zubereitung (der PjT-Wert war etwa 8,5) zu untersuchen, weil eine große Menge ausgefällt wurde. Senkt man den p^-Wert mit Salzsäure, so hat dies eine weitere Ausfällung des Polymerisats zur folge, das bei einem geringeren p^-Wert als etwa 8,0 nicht löslich war.

Ein Vorteil der Zubereitungen der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie bei Bentonit von geringen Qualitäten

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zur Erhöhung der Wirksamkeit dieser Materialien verwendet ■ werden können, die mit denen vergleichbar sind, die von guten BontonitQualitäten erwartet v^erden dürfen. Dies ist von besonderer Bedeutung in relativ unzugänglichen Gebieten, die leicht zugängliche geringwertige Bentonitqualitäten, ~T aber keine mit hochwertiger Qualität aufweisen.

Durch Verwendung dieser Zubereitungen kann die Viskosität von Wasser, das eine nur geringe Konzentration an Bentonit enthält, erhöht werden, und der ITüssigkeitsverlu&t kann unter Erhöhung der Wirksamkeit des Wassers gesenkt vverdon, wenn dieses als Brechflü3sigkeit Verwendung findet. Infolge der geringen Konzentration von Bentonit, besteht eine geringere Bruchtendenz durch Verstopfen mit Ton, wenn die Quelle auf Produktion umgestellt wird. Den gleichen Vorteil

haben verdünnte Tonschiämmen, wenn sie zum Durchbohren von Zonen entgegengesetzter Zusammensetzung mit Bohrmeiael oder· Düsen/Turbinenbohrern verwendet v/erden.

Neben der Verwendung als Aufbereitungsmittel für Bohrspülungen, können die ZubereitTingen der vorliegenden Erfindung ala Bindemittel für keramische Materialien, als Eindickmittel, Koagulationsmittel, (Textil^Schlichten, Zementadditive, usw. verwendet v/erden.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verbesserung der Ausbeute von Tonen, die in

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Bohrspülungen verwendet werden. Bach dem Verfahren gibt man dem Ton ein Aufbereitungsmittel zu, das ein Gemisch eines Oarbonsäurepolymerisats und eines Metallsalzes ist, wobei das Gemisch bei einem p_H-Wert von weniger als 7_}0 wasserlöslich ist, und das Metall aus den Gruppen Ib, Hb, YIb, YIIb und VIII des Periodensystems und/oder Blei ausgewählt ist ο

Patentansprüche: -19-

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Claims

Patentansprüche»

1. Verbessertes Aufbereitungsmittel für Tone, die in Bohrspülungen verwendet werden, gekennzeichnet als Gemisch von (A) 95 bis 20 Gew.# wenigstens eines Oarbonsäurepolymerisats, und (B) 5 bis 80 Gew.$ wenigstens einem wasserlöslichen Salz von Blei und/oder einem Matall der Gruppen Ib, lib, VIb, VIIb und/oder VIII des Periodensystems, wobei das Garbonsäurepolymerisat einen Oarbonsäuregehalt im Bereich von 20 bis 100 Mol$, und eine Wasserlöslichkeit bei einem p„-Wert von weniger als 7 von wenigstens 1 Gew.^ bei 25°0 hat, und das Gemisch von (A) und

(B) eine Wasserlöslichkeit von wenigstens 1 Gew.^ bei einem geringeren p^-Wert als 7 hat.

2. Aufbereitungsmittel gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet , daß das lösliche Metallsalz ein Metallsalz einer aliphatischen Monocarbonsäure, die 1 bis 4 Kohlenstoffatome und/oder ein lösliches Metallacetat und/oder Pormiatsalz von Mangan, Uiekel, Chrom, Kupfer, Kobalt und/oder Blei ist.

3. Aufbereitungsmittel gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet , daß das Oarbonsäurepolymerisat Polyacrylsäure, ein Mischpolymerisat von Vinylacetat und Maleinsäureanhydrid, ein Mischpolymerisat von Äthylen und Maleinsäureanhydrid oder ein Mischpolymerisat von Vinyl-

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methyläther und Maleinsäureanhydrid ist.

4. Aufbereitungsmittel gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet , daß die Polymerisatmenge in dem Gemisch 95 bis 50 &ew,^ beträgt, und das Metallsalz Zinkacetat istc

5 c Aufbereitungsiaittel gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet , daß es gegebenenfalls ein Polyacrylamid-Ausflockungsmittel enthält»

6β Bohrspülung dadurch gekennzeichnet, daß sie Ton und von 0,05 g bis etwa 4,54 g Aufbereitungsmittel gemäß Anspruch 1 pro kg Ton enthält»

7. Bohrspülung gemäß Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet , daß der Ton ein Bentonit ist, und daß sie gegebenenfalls ein Polyacrylamid-Ausflockungsmittel enthält.

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