DE2451773B2

DE2451773B2 - Abstandsfluid zum getrennthalten zweier bohrlochfluessigkeiten und seine verwendung

Info

Publication number: DE2451773B2
Application number: DE19742451773
Authority: DE
Inventors: Leroy Lloyd Duncan OkIa. Carney (V.St.A.)
Original assignee: Halliburton Co
Current assignee: Halliburton Co
Priority date: 1973-11-19
Filing date: 1974-10-31
Publication date: 1976-04-15
Also published as: EG11565A; DK579474A; AU505274B2; SE392283B; NO744133L; NO137968C; US3850248A; SE7412683L; NL7413460A; AU7547074A; GB1480624A; IT1022483B; NO137968B; ES432054A1; DE2451773A1; CA1062448A

Description

Die Erfindung betrifft ein Abstandsfluid zum Getrennthalten zweier Bohrlochflüssigkeiten, aus einer Wasser-in-ÖI-Emulsion mit etwa 40 bis 60 Volumprozent eines Kohlenwasserstofföls und etwa 60 bis 40 Volumprozent Wasser, einem Emulgator mit einer Fettsäurekomponente und einem grenzflächenaktiven Dispersionsmittel, sowie die Verwendung solcher Abstandsfluide zum Getrennthalten von Bohrschlamm und einer Zementierungszusammensetzung.

Beim Zementieren von Futterrohren und Liner-Füßen in einem Bohrloch gibt es in der öl- und gasfördernden Industrie seit zahlreichen Jahren Probleme ohne optimale Lösung. Im allgemeinen wird nach dem Abschluß des Bohrens eines Bohrloches der verwendete Bohrschlamm durch den Zement verdrängt, der zum Zementieren der Verrohrung verwendet wird.

Die Zusammensetzungen und Eigenschaften von Bohrschlämmen und Zementen wurden in großem Maße mit dem Ergebnis variiert, daß der Grenzflächenkontakt zwischen dem verdrängenden Zement und einem nicht verträglichen Bohrfluid oftmals stark störende physikalische und chemische Zwischenwirkungen ergab, die die Ursache von zahlreichen der hierbei auftretenden Probleme waren.

Wenn z. B. ein Bohrfluid mit hoher Viskosität und hoher Dichte verwendet wird, kann die beschriebene Unverträglichkeit dazu führen, daß eine zufriedenstellende Bindung zwischen dem Zement und dem Bohrloch nicht erreicht wird. Wenn ein Bohrfluid auf Wasserbasis verwendet wird, ist eine ausreichende Entfernung des Schlammes und des Schlammkuchens aus dem Bohrloch schwierig. Wenn Bohrflüssigkeiten auf ölbasis (Irivert-Bohrfluide) verwendet werden, ergibt die Unverträglichkeit oft eine Verunreinigung oder ein Vermischen des Schlammes mit dem Zement und des Zementes mit dem Schlamm. Extreme Viskositäten des Schlammes sind oftmals die Folge eines solchen Zusarnmenmischens, wodurch schwankende Drücke und Pumpprobleme verursacht werden. In einigen Fällen führt dies zu einem unerwünschten

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Zusammenbrechen der Formation. Wenn die Fest- halten, die beim Bohren von Öl- und Gasbohrlöchern

stoffe mit dem Zement zusammengemischt werden, verwendet werden. So sind die erfindungsgemäßen

_wird oftmals ein vorzeitiges Erharten des Zementes Abstandsfluide mit Schlammsystemen auf Wasserbasis

induziert, und wenn umgekehrt die Bohrfluide mit vom Ferrochrom-Lignosulfonat-Typ und von poly-

_den Feststoffen aus der Zementaufschlammung ver- 5 meren Typen verträglich, und ebenfalls sind sie mit

unreinigt werden, werden die vorteilhaften Eigenschaf- Schlammsystemen auf Ölbasis verträglich, und zwar

ten der Bohrfluide nachteilig beeinträchtigt. So können in allen Gewichtsbereichen, in denen solche Systeme

z.B. Bohrfiüssigkeiten vom Invertemulsionstyp (auf üblicherweise angewandt werden Anders ausgedrückt

Ölbasis) zum Zusammenbrechen der Emulsion ge- bedeutet dies, daß die erfindungsgemäßen Aufschläm-

bracht werden, wodurch höhere Viskositäten und io mungen mit praktisch allen Öl-in-Wasser-Emulsionen

höhere Pumple.stungen erforderlich werden. wie auch mit allen Wasser-in-Öl-Emulsionen verträg-

Wegen der beschriebenen Schwierigkeiten, die bei Hch sind. Die erfindungsgemäßen Abstandsfluide sind einer direkten Verdrängung der Bohrfluide mit Zemen- mit den Zementtypen verträglich, welche üblicher_ten bei der Verwendung von Bohrschlämmen und weise beim Zementieren von Ölbohi löchern verölbohrunfiszementen beim Abschluß und Zementieren 15 wendet werden, und sie erhöhen ihre Viskositäten eines Bohrloches auftreten, wurde häufig so vorge- oder verändern die erforderlichen Pumpzeiten nicht, gangen, daß eine Trennung dieser zwei nicht mitein- Weiterhin sei darauf hingewiesen, daß die Abstandsander verträglichen Aufschlämmungen durchgeführt fluide gemäß der Erfindung, obwohl die Hauptverwurde, indem zwischen sie eine Abstandsflüssigkeit wendung und häufigere Verwendung der erfindungs- oder Trennflüssigkeit gegeben wurde. Zahlreiche 20 gemäßen Aufschlämmungen als Abstandsfluid zwiunterschiedliche Typen von Abstandsflüssigkeiten wur- sehen Zement- und Bohrschlämmen erfolgt, ebenfalls den bereits angewandt, und in einigen Fällen weiden zwischen zwei beliebigen Bohrschlämmen verwendet mehrere Typen von Abstandsflüssigkeiten in einem werden können, falls der eine durch den anderen einzigen System für die Vornahme einer Verdrängung verdrängt werden soll. Die erfindungsgemäßen Abangewandt. Dies erfordert einen beträchtlichen Um- 25 standsfluide können bis zu jeder gewünschten Dichte fang an teurer Ausrüstung und spezialisiertem Be- über einem weiten Bereich im spezifischen Gewicht triebspersonal. Verschiedene Typen von Ölartigen angehoben werden, und sie können in einfacher Weise Materialien sind für Abstandsflüssigkeiten oder -fluide so hergestellt werden, daß sie eine Dichte zwischen der zwischen Aufschlämmungen auf Zementbasis und Dichte des Bohrfluides und der Dichte der Zementaufölbasis angewandt worden. Solche Abstandsöle lassen 30 schlämmung in dem System, in welchem das Abstandses nicht zu, daß der Zement angemessen hydratisiert, fluid seine Wirkung entfalten soll, besitzen,
und das öl verdünnt den Schlamm. Darüber hinaus Die erfindungsgemäßen Abstandsfluide zeichnen kann das den Abstand haltende Öl nicht mit einem sich dadurch aus, daß der Wasseranteil der Wasserausreichend hohen spezifischen Gewicht hergestellt in-öl-Emulsion Frischwasser ist, das einen Gehalt an werden, um die Dichte des Schlammes zur Herbei- 35 aufgelösten Chloridsalzen von weniger als 1000 ppm führung einer wirksamen Entfernung hiervon zu er- und eine Gesamthärte von weniger als 500 ppm aufreichen. Darüber hinaus bringt die Unmöglichkeit, weist, daß der Emulgator etwa 1 bis 20 Gewichtsirgendeines der Abstandsfluide vom öltyp mit aus- prozent eines Fettsäureamides mit etwa 16 bis reichend hohem spezifischen Gewicht herzustellen, ein 22 C-Atomen und etwa 55 bis 78 Gewichtsprozent Ungleichgewicht der hydrostatischen Säule in dem 40 eines festen, teilchenförmigen Trägermaterials aus Ringraum des Bohrloches mit sich. Im allgemeinen Kalk oder Diatomeenerde aufweist, auf dessen Oberist es wünschenswert und vorteilhaft, ein Abstands- fläche das Fettsäureamid adsorbiert ist, und daß das fluid zu haben, das etwas schwerer als der Schlamm, grenzflächenaktive Dispersionsmitte! ein sulfoniertes den es verdrängt, ist, und einen Zementschlamm, der Paraffin, Harzsäure, eine Harzseife und/oder eine etwas schwerer als das Abstandsfluid ist. Dies ist 45 Mischung eines sulfonierten Lignins mit einem Oleyljedoch sehr schwierig mit zahlreichen Typen von Ab- amid ist.
standsfluiden zu erreichen, die bislang benutzt wurden. Im folgenden wird eine mehr ins einzelne gehende

Aus den US-PS 28 05 722 und 36 25 286 sind bereits Beschreibung der verschiedenen Bestandteile der erfin-Abstandsfluide zum Getrennthalten zweier Bohrloch- dungsgemäßen Abstandsfluide oder Abstandsflüssigflüssigkeiten in Form von Wasser-in-Öl-Emulsionen 50 ketten und der Weise gegeben, in der solche Fluide mit etwa gleichen Anteilen an öl und Wasser bekannt, vorzugsweise angesetzt werden, wobei das in dem bei denen ein Kohlenwasserstofföl, ein Emulgator Abstandsfluid verwendete Wasser frisches Wasser ist. und ein grenzflächenaktives Dispersionsmittel ver- Dieser Ausdruck wird im Gegensatz zu Wasser verwendet werden und wobei gemäß US-PS 36 25 286 wendet, das einen hohen Gehalt an aufgelösten, anorzusammen mit dem Emulgator eine Fettsäurekompo- 55 ganischen Salzen und insbesondere einen beträchtlichen nente verwendet wird. Gehalt an Chloridsalzen enthält. Das gemäß der Erfin-

Aufgabe der Erfindung ist ein universell anwend- dung verwendete frische Wasser kann als Wasser bares Abstandsfluid, das bei beliebigen Bohrflüssig- definiert werden, das einen aufgelösten Gesamtkeiten und ohne beträchtliche Veränderung der rheo- Chloridsalzgehalt von weniger als etwa 1000 ppm und logischen Eigenschaften des Bohrschlammes oder des 60 eine Gesamthärte von weniger als 500 ppm (ppm = Teile Zementes und ohne Veränderung der für die verwen- pro Million) enthält.

deten Zementaufschlämmungen erforderlichen Pump- Das bei der Herstellung der Emulsion verwendete

zeiten eingesetzt werden kann. öl ist ein Kohlenwasserstofföl, das geeigneterweise

Die erfindungsgemäßen Abstandsfluide sind prak- Dieselöl, Rohöl, Kerosen oder einer der verschiedenen

tisch universell anwendbar, besitzen ausgezeichnete 65 anderen Kohlenwasserstoffe oder ein Gemisch von

Temperatur- und Druckstabilität und sind in wirk- Kohlenwasserstoffen sein kann. Dieselöl stellt die

sanier Weise in der Lage, Zementaufschlämmungen derzeit bevorzugte Ölkomponente dar.

von nraktisch allen Schlammsystemen getrennt zu Das öl und das frische Wasser werden in den

erfindungsgemäßen Abstandsfluiden in Volumenver- emulgierende Komponente in den erfindungssemäßen hältnissen von etwa 40: 60 bis etwa 60:40 Öl zu Zusammensetzungen betrachtet, und vorzugsweise Wasser verwendet. Vorzugsweise werden von etwa stammt es aus der Reaktion einer 12 bis 18 Kohlen-45 Volumteile bis etwa 5i> Volumteile Öl mit etwa 55 Stoffatome enthaltenen Fettsäure mit einem Amin ab. b s etwa 45 Volumteilen Wasser kombiniert. Im allge- 5 Das Amid-Reaktionsprodukt enthält vorzugsweise meinen enthält die vorteilhafteste Zusammensetzung von etwa 16 bis etwa 22 Kohlenstoffatome und 1 bis des Abstandsfluides für die meisten Anwendungen 2 Amidgruppen. Das am meisten bevorzugte, einzelne etwa gleiche Volumteile von Wasser und öl. In jedem Oleylamid ist das Produkt, das durch Kondensieren Fall ist die Abstandsflüssigkeit oder das Abstandsfluid von Oleinsäure mit Diäthanolamin hergestellt wurde, eine relativ schwache (aufgeglichene) Wasser-in-öl- io Das die Hauptkomponente des in einem erfindungs-Emulsion (Invertemulsion). Anders ausgedrückt be- gemäßen Abstandsfluid verwendeten Emulgators dardeutet dies, daß die Grenzflächenspannungskräfte stellende Oleylamid dient dazu, die Grenzflächenin der Emulsion so ausgeglichen sind, daß die Emulsion spannung zwischen dem Öl und dem Wasser, welche leicht umkippen kann und eine Öl-in-Wasser-Emulsion die Hauptkomponenten der Abstandsfluidemulsionen werden kann, um die Verträglichkeit mit einem 15 darstellen, zu reduzieren, so daß, wenn das Gemisch Schlamm auf Wasserbasis aufrechtzuerhalten, wenn gerührt oder in Bewegung gehalten wird, leicht eine sie neben solchen Bohrschlämmen eingesetzt wird. Wasser-in-Öl-Emulsion hergestellt wird, und damit Das »Gleichgewicht« der Abstandsfluidemulsionen ihre Stabilität während ausreichender Zeitspannen gemäß der Erfindung ist ein wesentlicher Faktor, um aufrechterhalten wird. Wenn weniger als etwa 1 Geihre Verträglichkeit mit praktisch allen Bohrschlämmen 20 wichtsprozent des Oleylamids angewandt werden, wird und Zementaufschlämmungen, die derzeit angewandt eine nicht ausreichende Herabsetzung der Grenzwerden, zu ermöglichen. flächenspannung erhalten, und es ist schwierig, eine

Wenn die Menge an in dem Abstandsfluid verwen- vollständige Emulgation der Abstandsfluidzusammen-

detem öl ein Volumenverhältnis zu Wasser von etwa setzung zu erreichen. Die Zugabe von 20 Gewichts-

1,5:1 übersteigt, wurde gefunden, daß der dem Ab- 25 prozent des Gesamtgewichtes des Emulgators über-

standsfluid benachbarte Zement eine unerwünschte schreilenden Mengen an Oleylamid erzeugt, außer daß

Verminderung der Erhärtungszeit erfährt. Wenn das dies unwirtschaftlich ist, eine übermäßige Dispersion

Verhältnis unter etwa 1:1,5 abfällt, geht die Fähig- der inneren Wasserphase in der kontinuierlichen öl-

keit zur Aufrechterhaltung der Kontinuität der öl- phase der Emulsion.

phase verloren, und das Fluid bzw. die Flüssigkeit 30 Zusätzlich zu dem Oleylamid enthalten die in den wird eine Öl-in-Wasser-Emulsion. Die Fähigkeit zur Abstandsfluiden der Erfindung verwendeten Emul-Veränderung des Öl-zu-Wasser-Verhältnisses innerhalb gatoren vorzugsweise auch dimerisierte Oleinsäure, des angegebenen Bereiches ermöglicht eine größere adsorbiert auf dem teilchenförmigen Trägermaterial, Flexibilität für eine selektive Anpassung der Viskosität wobei diese in einer Menge bis zu etwa 30 Gewichtsund des Gewichtes des Abstandsfluides. In dieser 35 prozent des Gesamtgewichtes des Emulgators vorliegt. Hinsicht sei darauf hingewiesen, daß der in der Be- Vorzugsweise werden von etwa 5 bis 15 Gewichtsschreibung verwendete Ausdruck »Gewicht«, falls er prozent angewandt. Die dimerisierte Oleinsäure wirkt, sich nicht auf Gewichtsprozent oder Gewichtsteile falls sie verwendet wird, zur Erhöhung der Viskosität bezieht, als Ausdruck dieses Fachgebietes, der sich des Abstandsfluides, wodurch es möglich ist, es mit tatsächlich auf einen Dichteparameter bezieht, ver- 40 einer Vielzahl von konventionellen, die Dichte erwendet wird, wobei er üblicherweise in kg/1 angegeben höhenden Materialien im Gewicht zu erhöhen, z. B. wird. mit Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Eisenoxiden,

Die in dem erfindungsgemäßen Abstandsfluid ver- Bleisulfiden und Zementfeststoffen, so daß eine wendeten Emulgatoren bestehen grundsätzlich bzw. selektive Einstellung des Gewichtes (der Dichte) des im wesentlichen aus einem Oleylamid, das auf einem 45 Abstandsfluides über einem weiten Bereich möglich teilchenförmigen, festen Trägermaterial in Form von wird. Wenn Konzentrationen größer als etwa 30 GeKalk oder Diatomeenerde oder Mischungen hiervon wichtsprozent an dimerisierter Säure in dem Emulabsorbiert ist. Der in der Beschreibung verwendete gator verwendet werden, wird das Abstandsfluid in Ausdruck »Kalk« umfaßt: Calciumoxid, Calcium- unerwünschter Weise dick, und seine Viskosität erhöht hydroxid, Magnesiumoxid oder Mischungen dieser 50 die Pumpleistungen bis auf ein unerwünschtes Maß. Verbindungen. Ebenfalls umfaßt der in der Beschrei- Für die meisten Anwendungen von in ihrem Gewicht bung verwendete Ausdruck »Emulgator« sowohl das (Dichte) erhöhten Abstandsfluiden hat sich eine Menge feste, teüchenförmige Trägermaterial als auch die von etwa 10 Gewichtsprozent als optimal herausgeteilchenförmigen Materialien, die an der Oberfläche stellt.

hiervon adsorbiert sind, obwohl nur eines oder wenige 55 Es sei darauf hingewiesen, daß bei Anwendungs-

der letztgenannten Materialien als Emulgator an sich orten mit relativ niedriger Temperatur und bei Fällen,

wirken können. wo nur sehr wenig oder gar kein das Gewicht (Dichte)

Das in dem Emulgator verwendete Oleylamid ist erhöhendes Material zu dem Abstandsfluid zugesetzt

auf der Oberfläche des teilchenförmigen Trägerma- wird, die dimerisierte Oleinsäure aus der Emulgator-

terials in einer Menge absorbiert, die von etwa 1 bis 60 zusammensetzung weggelassen werden kann. Diese

etwa 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamt- Fälle sind jedoch relativ selten, und in den meisten

gewicht von in dem Abstandsfluid verwendetem Emul- Fällen wird die dimerisierte Säure vorzugsweise

gator, variiert. Vorzugsweise werden von etwa 2 bis eingesetzt.

etwa 10 Gewichtsprozent Oleylamid verwendet, wobei Von geringerer Bedeutung für eine Zugabe in den

die vorteilhafteste Menge dieser Verbindung, die in 65 Emulgator, der in den erfindungsgemäßen Abstands-

dem Emulgator am häufigsten angewandt wird, etwa fluiden verwendet wird, ist die Zugabe von Oleinsäure,

4,9 Gewichtsprozent beträgt. wobei diese jedoch den Abstandsfluiden einige er-

Das hier beschriebene Oleylamid wird als primäre, wünschte Eigenschaften erteilen kann. Wenn Olein-

säure verwendet wird, wird sie in einem Bereich von etwa 3 bis etwa 15 Gewichtsprozent des Gesamtgewichtes des Emulgators angewandt. Vorzugsweise werden von etwa 3 bis etwa 10 Gewichtsprozent der Oleinsäure verwendet. Die vorteilhafteste Menge beträgt etwa 5 Gewichtsprozent. Die Zugabe dieses Materials unterstützt die Stabilisierung der Abstandsfluid-Emulsion gegenüber einem Brechen beim Kontakt mit Salz enthaltenden, unterirdischen Wässern und insbesondere bei fossilen Wässern mit hohem Salzgehalt.

Weiterhin ist sie ein sehr brauchbarer Zusatzstoff, wenn der verwendete Zement wesentliche Mengen von Natiiumchlorid enthält.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei Zugabe von Ölsäure in die Emulgatorzusammensetzung wirtschaftliche Betrachtungen häufig die Verwendung von nicht destillierter, dunkler ölsäure (Oleinsäure) in Mischung mit unreiner, aus Olein gewonnener ölsäure (red oil) an Stelle von reiner Ölsäure fordern. Die nicht destillierte, dunkle ölsäure enthält etwa 75% Ölsäure und kleinere Mengen an Linolsäure, Linolensäure, Palmitoleinsäure, Palmitinsäure, Myristinsäure, Myristoleinsäure und Stearinsäure. Die unreine, aus Olein gewonnene Ölsäure (red oil) eines solchen nicht destillierten, dunklen ölsäuregemisches ist der Rückstand, der bei einem konventionellen Destillationsprozeß von Ölsäure gebildet wird, und sie enthält die beschriebene ölsäure wie auch Mengen der anderen obengenannten Säuren, einschließlich kleiner Mengen einiger dimerisierter Säuren.

Ein Emulgator, der sich als besonders wirksam bei den erfindungsgemäßen Abstandsfluiden herausgestellt hat, besteht aus gepulvertem, grauweißem, gelöschtem Kalk, der in der Emulgatorzusammensetzung in einer Menge im Bereich von etwa 55 bis etwa 78 Gewichtsprozent vorliegt, und der als andere Komponenten des Emulgators auf seiner Oberfläche adsorbiert enthält: Oleylamid, herrührend aus der Kondensation von ölsäure mit Diäthanolamin, in einer Menge im Bereich von etwa 3 bis etwa 10 Gewichtsprozent, sowie dimerisierte Ölsäure, die in einer Menge im Bereich von etwa 8 bis etwa 12 Gewichtsprozent vorliegt.

Die am meisten bevorzugte, einzelne Emulgatorzusammensetzung zur Verwendung in erfindungsgemäßen Abstandsfluiden besteht im wesentlichen aus gepulvertem, gelöschtem Kalk in einer Menge von etwa 68,1 Gewichtsprozent, etwa 4,9 Gewichtsprozent Oleylamid, nicht destillierter Ölsäure, die in einer Menge von etwa 5 Gewichtsprozent vorhanden ist, unreiner, aus Olein stammender ölsäure (red oil), die in einer Menge von etwa 5 Gewichtsprozent vorliegt, sowie nicht destillierter, dimerisierter Ölsäure, die in einer Menge von etwa 10 Gewichtsprozent vorhanden ist.

Um bei einigen Anwendungen der Abstandsfluide diesen Abstandsfluiden eine Fluidverlustkontrolle zu erteilen, ist es manchmal vorteilhaft, in die Zusammensetzung zusätzlich zu dem beschriebenen Emulgator ein konventionelles, teilchenförmiges. festes, asphaltisches Harz einzugeben, welches zu der Abstandsfluidzusammensetzung in einer Menge im Bereich von etwa 1 bis etwa 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des zugesetzten Emulgators, zugegeben wird. Üblicherweise liefern von etwa 10 bis etwa 14 Gewichtsprozent eines Asphaltharzes eine angemessene Fluidverlustkontrolle bei den seltenen Fällen, wo dies ein Problem bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Abstandsfluide ist. Geeignete Asphaltharze umfassen solche, die einen Schmelzpunkt zwischen 121 und 204⁰C besitzen. Es können Kesselrückstände, luftgeblasene Harze oder natürlich vorkommende Harze sein. Falls solche Asphaltharze verwendet werden, können so geringe Mengen wie etwa 55 Gewichtsprozent an Kalkträger verwendet werden.

Zusätzlich zu dem in das erfindungsgemäße und wie zuvor angegeben zusammengesetzte Abstandsfiuid eingegebenen Emulgator kann das Abstandsfiuid weiterhin ein stark grenzflächenaktives Dispersionsmaterial enthalten. Diese Komponente der Abstandsfluidzusammensetzung dient dazu, die teilchenförmigen, festen, das Gewicht (Dichte) erhöhenden Materialien in den Abstandsfluid, falls sie verwendet werden, zu dispergieren, und weiterhin dient sie zur Verhinderung, daß feste Bestandteile, welche in das Abstandsfluid entweder aus dem Bohrschlamm oder dem Zementschlamm, zwischen welchem es angeordnet ist, eintreten könnten, die Emulsion brechen oder schädlich beeinflussen. Eine Vielzahl von grenzflächenaktiven Dispersionsmitteln können verwendet werden, einschließlich von sulfonierten Paraffinen, Harzsäuren und Harzseifen (z. B. die disproportionierten Harzseifen, die aus bei der Destillation von Tallölen gebildeten Kesselrückständen abstammen, und die Seifen solcher Säuren) sowie auch Mischungen von sulfoniertem Lignin mit bestimmten, teilchenförmigen Oleylamiden, die sich noch in der im folgenden beschriebenen Weise von den in dem Emulgator enthaltenen Oleylamiden unterscheiden. Solche Dispersionsmittel werden in das Abstandsfluid in einer Menge von etwa 0,00142 bis etwa 0,0286 kg pro Liter eingegeben. Vorzugsweise beträgt die Menge an verwendetem, grenzflächenaktivem Dispersionsmittel von etwa 0,00572 bis etwa 0,0228 kg pro Liter. Wenn das am meisten bevorzugte, im folgenden noch beschriebene, grenzflächenaktive Dispersionsmittel verwendet wird, beträgt die in dem Abstandsfluid verwendete Menge am vorteilhaftesten etwa 0,0114 kg pro Liter.

Die bevorzugten grenzflächenaktiven Dispersionszusammensetzungen sind solche, die durch Vermischen eines sulfonierten Lignins, wie Abfallsulfitlaugen, mit einem Oleylamid, das aus der Reaktion eines Oleylchlorids mit einer 2 bis 5 Kohlenstoffatome enthaltenden Aminosulfonsäure abstammen, gebildet wurden. Ein grenzflächenaktives Dispersionsmittel, welches sich als besonders vorteilhaft und hochwirksam in den Abstandsfluidzusammensetzungen herausgestellt hat und welches das bevorzugte Dispersionsmittel zur Anwendung gemäß der Erfindung darstellt, ist ein Produkt, das durch Reaktion von Oleylchlorid mit n-Methyltaurin und dann Vermischen dieses Reaktionsproduktes, das ein Oleylamid darstellt, mil Abfallsulfitlauge in einer Menge im Bereich von 25 Gewichtsprozent bis etwa 75 Gewichtsprozent des Sulfit laugen-Oleylamid-Gemisches hergestellt wurde. An vorteilhaftesten werden das Oleylamid-Reaktionspro dukt und die Sulfitlauge in praktisch gleichen Mengei vermischt. Das so gewählte Gemisch wird unte Bildung einer festen, teilchenförmigen Zusammen setzung sprühgetrocknet. Der in der Beschreibung ver wendete Ausdruck »Abfallsulfitlauge« bezeichnet di Abfall-Laugen, welche Ligninsulfonate enthalten um beim Sulfitpapier-Herstellungsprozeß gebildet wurde: oder Kraft-Lignine, die sulfoniert wurden.

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Zusätzlich zur Funktion zum Dispergieren und Unterstutzen der Suspens.on von festen Teilchen, welche in das Abstandsflu.d aus der benachbarten Zementaufschlämmung oder aus dem hiervon entfernten Bohrschlamm eintreten konnten ermöglicht das I,*!,. Abstandsfluid verwendete grenzflächenaktive Dispersionsmittel die rasche Dispersion von konventionellen, das Gewicht (Dichte) erhöhenden Matenahen wie teilchenförmigen! festem Qzarz,

S _Steilenden WaT*' ' λΓρ '" ?" ^ ^{Abstandsfluid}

Es wurde ZlS'" J η™γη"' κ u · κ R t ^W _f ^urde„f ^fu.^nden' ^{daß die dle} beschnebenen Bestandteile (Emulgator und grenzflächenaktives Dispers.onsm.ttel) enthaltenden Abstandsfluide in der

ίο

dem Bohrschlamm eingepumpt, um den Schlamm au dem Bohrloch herauszuspülen, und es wird vor de Zementsäule verschoben, die in das Bohrloch zun Zwecke des Zementierens eingepumpt wird. Im allge meinen wird es bevorzugt, das Abstandsfluid im Ge wicht bis zu einer Dichte zu bringen, welche etwa: schwerer als die Dichte des Bohrich amins den e· verschiebt, is,, und etwas leichte al der Zement schlamm, welcher auf das Abstandsfluid folgt.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiel«

"³^ ^erläUtert' ^{Wobei die} Abstandsnuidzusammen Setzungen gemäß der Erfindung und die Funktior bestimmter Komponenten hiervon näher i
werden. I_n allen Beispielen bezfehen siSdTe

Bei dem Ansetzen der erfindungsgemäßen Abstandsfluidemulsion wird das Emulgatormaterial zuerst zu so dem öl hinzugesetzt. Ein Fluidverlustzusatzstoff wie

^STS^^^ ^li

Es wurde

£hdemde: ÄgSor uitd dif S ! verlustzusatzstoffmaterialien, falls vorhanden, zu dem *₅ Kohlenwasserstofföl zugesetzt worden sind werde™ die Feststoffe in dem öl gründlich dispergiert und dann wird das frische Wasser zu der Aufschlämmung unter Bildung einer Wasse-in-ö.-Emulsio , zugeTetzf Nachdem die Emulsion gebildet wurde, wird die zuvor angegebene Menge an grenzflächenaktivem Dispersionsmaterial zugesetzt, um das Abstandsfluid mit Ausnahme der Zugabe irgendwelcher die Dichte erhöhenden Materialien, welche verwendet werden, zu vervollständigen. ,.

Die auf diese Weise hergestellten Abstandsfluide sind im allgemeinen schwächere Emulsionen als die Bohrfluide, welche sie von den verschiedenen Zementzusammensetzungen fernhalten sollen. Da das Abstandsfluid, obwohl es eine Wasser-in-öl-EmulsYon ist, durch die Verwendung von annähernd Bleichen Mengen von dispergierter und kontinutlhe' Phase ausgeglichen oder im Gleichgewicht ist, kann die Emulsion in eine Öl-in-Wasser-Emulsion umgewandelt werden, falls sie eine überschüssige Menge an wSsse « enthält. Anders ausgedrückt bedeutet dfes daß m Fall der Verwendung eines Bohrschlammes äS Wasserbasis Wasser aus dem Bohrschlamm Te NeI gung besitzt, die Wasserphase in dem Abstandsfluid zu erhöhen, wodurch dieses umgekehrt wird undIdne Öl-in-Wasser-Emulsion wird. Auf diese Weise behält es seine Verträglichkeit mit dem Schlamm wie auch mit dem Zement bei. Die Verwendung des kräftigen grenzflächenaktiven Dispersionsmaterifls in dem S standsfiuid ermöglicht es, daß es je nach Wunsch in einem weiten Bereich von etwa 0,96 bis etwa 2 39L/" in seiner Dichte eingestellt werden kann, wobei dieses Material ebenfalls dazu dient, irgendwelche Zementfeststoffe, die in das Abstandsfluid aus der benachharten Zementaufschlämmung wandern könnten, mit Öl zu benetzen. Darüber hinaus sind die Abständsfluide mit allen Typen von Zementaufschlämmungen die beim Zementieren von Bohrlöchern bei ih™S5 stellung verwendet werden, verträglich, und sie erhöhen die Viskosität nicht und verändern nicht die Pumpzeiten solcher Zementaufschlämmungen

Bei der Anwendung wird das ernndunesgemäße Abstandsfluid in ein fertigzustellendes BohriS hTnter B e i s ρ i e 1 1

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Die kri^rhen η ι. · _Λ·

ÜberLn^ _vo„ . ' ⁸ ' ^{bd WeI}°^hen

auftritt ⁸ T ^lammarer ™ turbulenter Strömung

alleinl Γ" ti S^en]^essen und für den Bohrschlamm

ilSS^S?^** ^a"^eine' ^{eine Gemisch dCS} und des verwendeten Zementes, sowie

ein Gemisch des Abstandsfluides und des Bohrschlammes abgeschätzt. Die Temperatur, bei welches die kritischen Geschwindigkeitsuntersuchungen durchgeführt wurden, betrug 93,3⁰C. Die kritischen Geschwindigkeiten wurden für verschiedene Größen des

Kreisringes bestimmt, wie er durch den Unterschied des Bohrlochdurchmessers und des Außendurchmessers der Verrohrung bestimmt wird. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle I S zusammengestellt.

Tabelle 1

Kritische Geschwindigkeit (m/min), bezogen auf Bohrlochdurchmesser abzüglich äußerer Durchmesser der Verrohrung (mm)

Bohrschlamm
Abstandsfluid
Abstandsfluid + 50% Zement

Abstandsfluid + 50%
Schlamm

25,4	50,8
143,3	112,8
108,2	70,1
99,1	73,2

103,6

76,2

76,2	101,6	127,0	152,4
97,5	88,4	82,3	76,2
53,3	44,2	38,1	35,1
62,5	54,7	50,3	45,7

64,0

56,4

51,8

47,2

Die Ergebnisse der Messungen der kritischen Geschwindigkeit zeigen, daß wesentlich niedrigere kritische Geschwindigkeiten für Mischungen von Abstandsfluid mit entweder Zement oder Schlamm erhalten wurden als im Fall des Schlamms alleine. Es gibt daher keine schädliche Steigerung der Viskositat, und es wird eine größere Leichtigkeit bei der Erzielung einer turbulenten Strömung festgestellt, falls ein beträchtliches Vermischen von Abstandsfluid mit entweder dem Schlamm oder dem Zement auftritt.

35

Beispiel 2

Es wurden Vorversuche vor der Fettigstellung eines Bohrloches in Ost-Texas durchgeführt. Das Bohrloch besaß eine Tiefe von 2957 m und besaß eine Zirkulationstemperatur an dem Fußpunkt von 121°C. Der zum Bohren des Loches verwendete Schlamm war ein Schlamm auf Ölbasis mit einer Dichte von 1,675 kg/1, und der zum Fertigstellen des Bohrloches verwendete API Klasse Η-Zement besaß eine Dichte von 1,89 kg/1. Der Zement enthielt 18% Natriumchlorid, eine kleine Menge eines im Handel erhältlichen Reibungsreduktionsmittels und eine kleine Menge Verzögerer.

Das Abstandsfluid, das wie im Beispiel 1 angegeben zusammengesetzt war, jedoch unter Verwendung von Bariumsulfat bis auf ein Gewicht von 1,675 kg/1 gebracht worden war, wurde zur Anordnung zwischen dem Schlamm und dem Zement ausgewählt. Um die Einflüsse auf die Viskosität festzustellen, deren Auftreten als Ergebnis einer gewissen an der Grenzfläche zwischen dem Abstandsfluid und dem Schlamm auftretenden Verunreinigung erwartet werden könnte, ebenso zwischen dem Abstandsfluid und dem Zement, wurden verschiedene Untersuchungen mit einem Fann-Viskosimeter durchgeführt, und die Ergebnisse diesel Untersuchungen sind in der folgenden Tabelle Il zusammengestellt.

Tabelle II

Verunreinigungsuntersuchungen
600/300-Fann-Ablesung

Volumprozent Verunreinigung 0 10

30

50

Schlamm + Zement
Schlamm + Abstandsfluid
Zement + Abstandsfluid

30O+/3O0+ 300+/276 300+/260 300+/210 63/30 59/33

300+/300+ 3OO+/3OO+ 300+7300+ 3OO+/3OO+ 295/177 257/152 202/133 204/118 62/37 61/38 58/38 56/36

Die aus Tabelle II ersichtlichen Ergebnisse zeigen, daß die bei den Fann-Untersuchungen für den Typ des Mischens entwickelten Viskositäten, welche wahrscheinlich an der Grenzfläche zwischen Abstandsfluid und Schlamm auftreten können, sehr viel geringer sind als diejenigen, welche ohne Verwendung des Abstandsftuids an der Grenzfläche zwischen Schlamm und Zement auftreten könnten. Dasselbe gilt für die an der Grenzfläche zwischen Abstandsfluid und Zement entwickelten Viskositäten, wobei variierende Ausmaße an Verunreinigungen bis zu einem 50: 50-Volumenverhältnis an Verunreinigung angenommen wurden.

Beispiel 3

Zum Zwecke der Fertigstellung eines in Oklahom gebohrten Bohrloches mit einer Tiefe von 6096 m, da eine Zirkulationstemperatur von 149° C an der Bohi lochsohle besaß, wurde ein Abstandsfluid, das wie ir Beispiel 1 beschrieben zusammengesetzt war, gemä der Erfindung angesetzt, um es zwischen einem Bohi schlamm auf Wasserbasis und Ferrochrom- Lignc sulfonat mit einer Dichte von 1,28 kg/1 und einer Zement mit einer Dichte von 1,53 kg/1 anzuordner Das Abstandsfluid wurde mit Bariumsulfat auf ein Dichte von 1,38 kg/1 gebracht. Untersuchungen mitte

13 14

Fann-Viskosimeter, wie sie im Beispiel 2 beschrieben Zement oder mit dem Schlamm auftrat, im Vergleich

wurden, wurden dann durchgeführt, um die Wirkungen zu dem Viskositätseffekt, der aus dem Vermischen des

auf die Viskosität des Systems des Miteinanderver- Schlamms mit dem Zement bei NichtVerwendung des

mischens oder Zusammenbringens zu untersuchen, die Abstandsfluids auftrat. Die Ergebnisse sind in der

an den Grenzflächen des Abstandsfluids mit dem 5 Tabelle ill zusammengestellt.

Tabelle III

Verunreinigungsuntersuchungen Volumprozent Verunreinigung

600/300-Fann-Ablesung 20 30 40 50

Schlamm + Zement 133/82 156/94 182/109 230/135

Schlamm + Abstandsfluid 97/58 97/58 105/60 105/60

Zement + Abstandsfluid 33/22 32/20 27/17 26/17

sehen dem Zement und dem Schlamm zwischenzu-

B e i s ρ i e 1 4 20 setzen, das ein Gewicht von 2,01 kg/1 besaß, was durch

Erhöhen der Dichte mittels Bariumsulfat erreicht

Ein Bohrloch von 5486 m mit einer Zirkulations- wurde. Das Abstandsfluid besaß im übrigen die Zutemperatur von 139°C an der Bohrlochsohle, das in sammensetzung des im Beispiel 1 angegebenen AbLouisiana unter Verwendung eines Bohrschlamms auf standsfluides. Es wurden Untersuchungen im Fannölbasis mit einer Dichte von 2,10 kg/1 gebohrt worden 25 Viskosimeter an dem Abstandsfluid in Mischung war, sollte mit einem API Klasse Η-Zement mit einer mit sowohl dem Schlamm als auch dem Zement durch-Dichte von 2,17 kg/1 fertiggestellt werden. Dieser geführt, und die Ergebnisse wurden mit Messungen Zement enthält ein Eisenoxid als die Dichte erhöhendes der Fann-Viskosität verglichen, die an verschiedenen Mittel, Kieselerdemehl und eine kleine Menge eines Mischungen von Zement und Schlamm durchgeführt im Handel erhältlichen Verzögerers. 3° wurden. Die ErgebnissesindinderfolgendenTabellelV Es wurde ein Abstandsfluid hergestellt, um es zwi- zusammengestellt.

Tabelle IV

Verunreinigungsuntersuchungen Volumprozent Verunreinigung

600/300-Fann-Ablesung 0 10 20 30 40 50

Zement + Schlamm	300+/21	293/170	300+/250	300+/243	300+/276	300+/300
Schlamm + Abstandsfluid	129/73	98/58	94/55	90/51	84/48	81/45
Zement + Abstandsfluid	224/132	194/116	116/105	155/100	137/83	157/93
B e i s ρ i	el 5		.. Zusammens	;etzune C:

Es wurden vier Abstandsfluidzusammensetzungen Dieselbe Zusammensetzung wie B mit der Aushergestellt, wovon jede 108 ml Dieselöl Nr. 2 und ein nähme, daß 0,0143 kg/1 des bevorzugten Dispergleiches Volumen von Wasser enthielt. Jede Zusam- sionsmittels/grenzflächenaktiven Mittels verwen mensetzung enthielt weiterhin 0,0428 kg ölsäure pro det wurden.
Liter 0,00428 kg Oleylamid (Kondensationsprodukt 50

von Ölsäure und Diäthanolamin) pio Liter 0,00428 kg Zusammensetzung D:

dimerisierte Ölsäure pro Liter und 1,50 kg Barium- Dieselbe Zusammensetzung wie A mit der Aussulfat pro Liter als die Dichte erhöhendes Material. nähme, daß 0,00572 kg/1 Natriumhydroxid ar Die Mengen und Arten des festen Trägermaterials in Stelle des Calciumhydroxids verwendet wurden der Emulgatorzusammensetzung wurde in den vier 55
Ansätzen variiert, ebenso die Menge an grenzflächenaktivem Dispersionsmittel. Diese Veränderungen in Um die Viskositäten abzuschätzen und die Eigender Zusammensetzung waren wie folgt: schäften des Zusammenbrechens unter Spannung dei _ . . Abstandsfluidzusammensetzungen zu bestimmen, wur-Zusammensetzung A: _{6o den} Untersuchungen des Zusammenbrechens untei . 0,0570 kg/1 Calciumoxid und 0,0114 kg/1 des be- Spannung und im Fann-Viskosimeter an den Zuvorzugten, zuvor beschriebenen, grenzflächen- sammensetzungcn A, B und C durchgeführt. Die Zuaktiven Dispersionsmittels. sammensetzung D bildete keine Emulsion, was an ₇ , _D zeigt, daß Natriumhydroxid nicht an Stelle vor Zusammensetzung B: ₆₅ Calciumhydroxid als Trägermaterial verwendet werder Dieselbe Zusammensetzung mit A, jedoch ohne kann. Die Ergebnisse der Untersuchungen der Vis Einschluß von Kalk oder einem anderen, festen kosität und des Zusammenbrechens unter Spannunj Träger. sind in der folgenden Tabelle V zusammengestellt.

15

Tabelb V

Zusammensetzung ABC

Scheinbare Viskosität 600-Fann-Ablesung 300-Fann-Ablesung Plastische Viskosität Bruchpunkt (Yield Point) 200-Fann-Ablesung 100-Fann-Ablesung 6-Fann-Ablesung 3-Fann-Ablesung Zusammenbrechen unter Spannung

Die in der Tabelle V angegebenen Ergebnisse zeigen, daß die Ausschaltung des festen Trägers (CaOH) bei

95	150+	150 +
190	300+	300 +
140	300+	244
50
90	—
118	286	207
86	in	163
31	93	69
27	49	39
70	74	34

dem Abstandsfluid (Zusammensetzung B) eine zu hohe Viskosität ergibt, als daß das Abstandsfluid noch brauchbar wäre. Die Zugabe von 25% mehr grenzflächenaktivem Mittel/Dispersionsmittel zu der Zusammensetzung C setzt die Viskosität nicht in angemessener Weise herab, um dieses Problem zu lösen.

Beispiel 6

Zu einem Gemisch von 108 ml Dieselöl Nr. 2 und ίο 108 ml frischem Wasser wurden verschiedene der Bestandteile der Abstandsfiuidzusammensetzung gemäß der Erfindung zugesetzt, mit Ausnahme des Okylamids des Emulgators. Acht Zusammensetzungen wurden auf diese Weise formuliert, und ihre Eigenschaften des Zusammenbrechens unter Spannung wurden dann bestimmt. In der Tabelle VI ist die Zusammensetzung der verschiedenen Ansätze und das hiermit erreichte Zusammenbrechen unter Spannung angegeben.

Tabelle VI

Bestandteil

Zusammensetzung (g/l) 12 6»)

Dimerisierte ölsäure 7,11 7,11 7,11 7,11

Asphaltstoffe — 11,45 11,45 11,45

Dispersionsmittel/grenzflächenaktives — — 11,45 11,45 Mittel

Barit — —

Zusammenbrechen unter Spannung**) 20 12 50 — 16

4,28
5,72
2,83

4,28
5,72
14,3

10,0 7,11
5,72 14,3 22,8

_ 1497 — — 1497 —

0 — —

*) Die festen Komponenten wurden alle zusammen in das Dieselöl gegeben, das dann zu dem frischen Wasser zugesetzt wurde. *·) Die Zusammensetzungen 4 und 7 sind zu dick, um den gesamten Barit anzunehmen und das Vermischen hiermit zu ermöglichen. Im Fall der Zusammensetzung 8 brach die Emulsion während der Zugabe des Barits.

Die schlechten erhaltenen Ergebnisse in dem Falle, in dem das emulgierende Mittel Oleylamid, das im Emulgator verwendet wurde, und der feste Träger (Kalk, usw.) weggelassen wurden, zeigen die Wichtigkeit der Zugabe dieser Komponenten.

Beispiel 7

Es wurde eine Anzahl von Zusammensetzungen hergesteUt, wovon jede 151 ml Dieselöl Nr. 2, 151 ml frisches Wasser und 0,313 kg Barit mit einem spezifischen Gewicht von 4,23 pro Liter enthielt. Die anderen Bestandteile der Zusammensetzungen wurden in folgender Weise variiert:

Bestandteil

Zusammensetzung (g/l) 1 2

Oleylamid*)
Dimerisierte ölsäure ölsäure
Reibungsreduktionsmittel * *)

4,28 — —

7,11 — — - 7,11

*) Reaktionsprodukt von Ölsäure und Diäthanolamin. ·*■> Derivat von Dodecylbenzolsulfonsäure.

4,28	4,28	—	4,28	4,28
7,11	—	7,11	7,11	7,11
—	7,U	7,11	7,11	7,11
				5,72

17 ¹⁸

Die Untersuchungen im Fann-Viskosimeter und des Zusammenbrechens unter Spannung wurden, wie zuvor beschrieben, an den acht Zusammensetzungen durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle VIl zusammengestellt

beschrieben, an den acht Zus
Tabelle VIl zusammengestellt.

Tabelle VII

Zusammensetzung
1 2 3

600-Ablesung	40	174	53	175	58	80	83	77
300-Ablesung	21	165	27	142	31	50	59	57
Plastische Viskosität	19	9	26	33	27	30	24	20
ßruchpunkt (Yield Point)	2	156	1	109	4	20	35	37
200-AbIesung	15	158	32	122	27	38	48	47
100-Ablesung	10	137	23	96	14	25	35	35
6-AbIesung	3	24	7	37	3	8	13	12
3-Ablesung	2	18	5	32	2	5	10	8
Zusammenbrechen unter Spannung	72	100	100	60	62	100	60	20

Die Werte der Tabelle VII zeigen die Notwendigkeit

der Zugabe der dimerisierten Ölsäure in der Zusam- Beispiel 8

mensetzung, um eine angemessene Kapazität zum 30

Tragen der Gewichte erhöhenden Stoffe zu erhalten 0,0286 kg CaO pro Liter wurden zu jeder der acht

(.Bruchpunkt von wenigstens 8), weiterhin wird jedoch Zusammensetzungen, die wie im Beispiel 7 angegeben

gezeigt, daß die dimerisierte Säure bei alleiniger Ver- angesetzt waren, hinzugesetzt. Die Untersuchungen

Wendung oder in relativ hoher Konzentration dazu der Viskosität und des Zusammenbrechens unter

neigt, die Viskosität der Zusammensetzung zu einem 35 Spannung der so modifizierten Zusammensetzungen

höheren als dem optimalen Wert zu steigern. zeigten folgende Ergebnisse:

Tabelle VIII

Zusammensetzung
1 2 3

600-Ablesung	42	115	64	145	60	100	80	92
300-Ablesung	22	82	37	114	35	70	55	67
Plastische Viskosität.	20	33	27	31	25	30	25	25
Bruchpunkt (Yield Point)	2	49	10	83	10	40	30	42
200-Ablesung	15	72	27	95	25	60	45	55
100-Ablesung	9	64	15	73	17	52	22	40
6-Ablesung	3	11	4	30	5	14	11	14
3-Ablesung	2	7	3	24	4	7	9	11
Zusammenbrechen unter Spannung	28	80	0	66	60	52	60	40

Die Eigenschaften der Abstandsfluidemulsionen, 60 Nr. 2 und frischem Wasser enthielt, und jede 0,0114 kg welche durch diese Werte gezeigt werden, werden allge- pro Liter des bevorzugten grenzflächenaktiven Dispermein durch Zugabe des teilchenförmigen Calcium- sionsmittels (ein Gemisch von gleichen Teilen Abfalloxids verbessert. sulfitlauge und dem von Methyltaurin abstammenden

Oleylamid) enthielt. Die restlichen Bestandteile der

B e i s ρ i e 1 9 65 verschiedenen Zusammensetzungen wurden wie in

Tabelle IX gezeigt variiert, worin ebenfalls die Dichte

Es wurden neun Abstandsfluidzusammensetzungen in kg/1 jedes der erhaltenen Abstandsfluide angegeben hergestellt, wovon jede gleiche Volumina von Dieselöl ist.

ίί

19

Tabelle IX Zusammensetzung

12 3 4 5 6

Diesel Nr. 2, ml 153 121 102 153 121 102

Frisches Wasser, ml 153 121 102 153 121 102

Emulgator, g/t*) 71 71 71 57 57 57

Bark, kg/1 0,314 1,069 1,534 0,314 1,069 1,534

Dichte, kg/1 1,15 1,72 2,07 1,15 1,72 2,07

*) Der Emulgator besaß folgende Zusammensetzung:

Bestandteil Gewichtsprozent Calciumoxid 56

Oleylamid 4

ölsäure 10

Dimerisierte ölsäure 10 Dispersionsmittel/grenzflächenaktiver Stoff 8 Asphaltartige Stoffe 12

Die Werte im Fann-Viskosimeter und des Zusammenbrechens unter Spannung für die Zusammensetzungen wurden ebenfalls bestimmt und sind in der folgenden Tabelle X angegeben.

153	121	102
153	121	102
42	42	42
0,314	1,069	1,534
1,15	1,72	2,07

Tabelle X	Zusammensetzung	2	3	4	71	5	6	7	58	8	9
	1	140	300+	45	146	282	33	112	300+
	100	85	190	26	88	162	25	61	171
600-Ablesung	69	55		19	58	120	8	51	—
300-Ablesung	31	30	—	34	30	42	24	10	—
Plastische Viskosität	38	62	143	21	64	116	13	44	129
Bruchpunkt (Yield Point)	55	36	84	3	38	66	2	24	75
200-Ablesung	38	6	11	2	4	9	1,5	3	10
100-Ablesung	8	4	8	200	3	6	124	2	5
6-Ablesung	5	124	160		160	124		80	82
3-Ablesung	200
Zusammenbruch unter
Spannung

Claims

Patentansprüche:

1. Abstandsfiuid zum Getrennthalten zweier Bohrlochflüssigkeiten, aus einer Wasser-in-öl-Emulsion mit etwa 40 bis 60 Volumprozent eines Kohlenwasserstofföls und etwa 60 bis 40 Volumprozent Wasser, einem Emulgator mit einer Fettsäurekomponente und einem grenzflächenaktiven Dispersionsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasseranteil der Wasser-in-Öl-Emulsion Frischwasser ist, das einen Gehalt an aufgelösten Chloridsalzen von weniger als 1000 ppm und eine Gesamthärte von weniger als 500 ppm aufweist, daß der Emulgator etwa 1 bis 20 Gewichtsprozent eines Fettsäureamides mit etwa 16 bis 22 C-Atomen und etwa 55 bis 78 Gewichtsprozent eines festen, teilchenförmigen Trägermaterials aus Kalk oder Diatomeenerde aufweist, auf dessen Oberfläche das Fettsäureamid absorbiert ist, und daß das grenzflächenaktive Dispersionsmittel ein •ulfoniertes Paraffin, Harzsäure, eine Harzseife lind/oder eine Mischung eines sulfonierten Lignins mit einem Oleylamid ist.

2. Abstandsfiuid nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,043 bis 0,144 kg Emulgator pro Liter Abstandsfluid enthält.

3. Abstandsfluid nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,0014 bis 0,0286 kg grenzflächenaktives Dispersionsmittel pro Liter Abstandsfluid enthält.

4. Abstandsfluid nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulgator bis zu 30 Gewichtsprozent dimerisierte ölsäure enthält und das Abstandsfluid durch ein Beschwermaterial auf eine Dichte von etwa 0,96 bis 2,39 kg/l eingestellt ist.

5. Abstandsfluid nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulgator etwa 3 bis 15 Gewichtsprozent ölsäure enthält.

6. Abstandsfluid nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 1 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Emulgators, eines teilchenförmigen Asphaltharzes enthält.

7. Abstandsfluid nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 45 bis 55 Volumteile öl und etwa 45 bis 55 Volumteile frisches Wasser enthält.

8. Abstandsfluid nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fett-Eäureamid des Emulgators ein Oleylamid ist, das durch Kondensation von ölsäure mit Diäthanylamin gebildet ist.

9. Abstandsfluid nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das grenzflächenaktive Dispersionsmittel im wesentlichen gleiche Gewichtsteile von Abfallsulfklauge und einem Oleylamid, das aus der Reaktion von Oleylchlorid mit n-Methyltaurin gebildet ist, enthält.

10. Abstandsfluid nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulgator etwa 5 bis 15 Gewichtsprozent ölsäure enthält.

11. Abstandsfluid nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlenwasserstofföl Dieselöl ist.

12. Abstandsfluid nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölsäure nicht destillierte, unreine, aus Olein gebildete ölsäure ist.

13. Abstandsfluid nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulgator etwa 65 bis 70 Gewichtsprozent Calciumhydroxid als Kalkkomponente sowie etwa 3 bis 10 Gewichtsprozent des Oleylamids enthält.

14. Abstandsfluid nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 45 bis 55 Volumteile Öl und etwa 45 bis 55 Volumteile frisches Wasser enthält.

15. Abstandsfluid nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulgator etwa 68,1 Gewichtsprozent Calciumhydroxid, etwa 4,9 Gewichtsprozent Oleylamid sowie etwa 10 Gewichtsprozent dimerisierte Ölsäure enthält.

16. Abstandsfluid nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Öl Dieselöl ist, das im Abstandsfluid in im wesentlichen gleichen Volumen wie das frische Wasser vorliegt.

17. Verwendung der Abstandsfluide nach einem der vorhergehenden Ansprüche zwischen einer Zementierungszusammensetzung und einem Bohrschlamm.