DE2827286C2

DE2827286C2 - Wasserbasische Bohrspülung, Schmiermittelzusätze für eine solche Spülung und Verfahren zum Gesteinsbohren

Info

Publication number: DE2827286C2
Application number: DE2827286A
Authority: DE
Inventors: James David Houston Tex. Kercheville
Original assignee: NL Industries Inc
Current assignee: Baroid Technology Inc
Priority date: 1977-06-23
Filing date: 1978-06-21
Publication date: 1985-08-22
Also published as: NO146206C; NO782093L; CA1109451A; GB2000185B; MX5570E; NO146206B; FR2395303A1; GB2000185A; IT1098551B; FR2395303B1; US4280915A; NL185412C; NL185412B; DE2827286A1; IT7824021A0; NL7806590A

Description

Die Erfindung betrifft eine wasserbasische Bohrspülung mit verbesserten Schmiereigenschaften in Gegenwart von mehrwertigen Kationen, Schmiermittelzusätze für eine solche Bohrspülung, die in der Bohrspülung in Form von einzelnen Tröpfchen dispergierbar sind sowie ein Verfahren zum Gesteinsbohren in Gegenwart mehrwertiger K <*tionen unter Verwendung einer wasserbasischen Bohrspülung.

Beim Ausbilde von Bohrlöchern mittels einer Rotary-Bohrvorrichtung zirkuliert eine Bohrspülung durch das Bohrgestänge nach unten zu der Bohrerspitze und in einem Ringraum zwischen dem Bohrgestänge und der Verrohrung wieder zurück durch das Bohrloch an die Oberfläche.

Die Bohrspülung erfüllt viele Funktionen, die für ein erfolgreiches Bohren entscheidend sind. Eine dieser Funktionen ist das Schmieren der Lager und der Schneidoberflächen des Bohrmeißels. Dieses Schmieren vermindert auch die Drehkraft und den Leistungsbedarf, die erforderlich sind, um das Bohrgestänge innerhalb des Bohrloches rotieren zu lassen. Trotz der verbesserten Schmiereigenschafter. der Bohrspülungen, die auf kürzlich entwickelte Additive zurückgehen, sind zahlreiche Nachteile geblieben, welche insgesamt die Wirksamkeit dieser Flüssigkeiten begrenzen. Zum Beispiel sind einige der flüssigen Additive bei pH-Werten oberhalb 10,5 nicht wirksam, während andere in Gegenwart von Calcium, Magnesium oder anderen mehrwertigen Kationen keine Wirksamkeit zeigen. Zusätzlich verursachen einige Additive ein Schäumen der Bohrspülung, während andere schwierig oder überhaupt nicht dispergierbar sind.

Aus der US-PS 30 47 49S ist die \ erwendung von Fettsäuren undTriglyceriden von Fettsäuren in Bohrspülungen bekannt

In der US-PS 30 48 538 sind als .Componenten von Bohrspülungen gegebenenfalls sulfurierte Fettsäuren beschrieben.

Gemäß der US-PS 37 61 410 können in Bohrspülungen Fettsäuren, Fettsäureester. Fettsäureamide sowie sulfurierte oder sulfatierte Reaktionsprodukte in Kombination mit einem wasserunlöslichen Alkohol mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen eingesetzt werden.

In der US-PS 36 30 898 ist ein :m wesentlichen biologisch abbaubare und in Wasser dispergierbares Schmiermittel aus einer olefinisch ungesättigten Fettsäure, einem Alkanolamin und einem Ester aus eineci Polyäthylenglykol und einer olefinisch ungesättigten Fettsäure beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wasserbasische Bohrspülung Schmiermittelzusätze hierfür sowie ein Verfahren zum Gesteinsbohren anzugeben, weiche auch in Gegenwart von Calcium- oder Magnesiumionen oder anderen mehrwertigen Kationen wirksam sind und auch bei hohen pH-Werten noch ihre Funktion erfüllen. Weiterhin sollen die Schmiermittelzusätze in einer Bohrspülung leicht dispergierbar sein sowie darin ein Schäumen vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine wasserbasische Bohrspülung gelöst, die gekennzeichnet ist durch den Gehalt einer Mischung aus

a) einem Alkanolamid, einer gesättigten Fettsäure mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen und/oder eines Alkanoiamids eines Triglycerids dieser Säure und

b) einem Alkanolamid einer ungesättigten Fettsäure mit 18 Kohlenstoffatomen und/oder eines Alkanoiamids eines Glycerids dieser Säure.

ι

Weiterhin wird die genannte Aufgabenstellung durch einen Schmiermittelzusatz für eine wasserbasische

Bohrspülung gelöst, der in der Bohrspülung in Form von einzelnen Tröpfchen dispergierbar und im übrigen gekennzeichnet ist durch den Gehalt einer Mischung aus

a) einem Alkanolamid einer gesättigten Fettsäure und/oder eines Alkanoiamids eines Triglycerids dieser bo Säure, wobei die Fettsäure 8 bis 20 iCohlenstoffatome und das Alkanolamid Mono- oder Dialkanolreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen enthalten, und

b) einem Alkanolamid einer ungesättigten Fettsäure und/oder eines Alkanoiamids eines Triglycerids dieser „ Säure, wobei die Fettsäure 18 Kohlenstoffatome aufweist und das Alkanolamid Mono- oder Dialkanolreste

jj mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen enthält.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Schmiermittelzusatz gekennzeichnet durch den Gehalt einer Mischung'aus

a) 1 bis 10 Gew.-% eines Alkanolamids einer gesättigten Fettsäure und/oder eines Alkanolamids eines Triglycerids dieser Säure, wobei die Fettsäure 8 bis 20 Kohlenstoffatome und das Alkanolamid Mono- oder Dialkanolreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen enthalten, und

b) 160 bis 99 Gew.-% eines Alkanolamids einer ungesättigten Fettsäure und/oder eines Alkanolamids eines Triglycerids, wobei die Fettsäure 16 bis 18 Kohlenstoffatome und das Alkanolamid Mono- oder Dialkanolreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen enthalten.

Schließlich wird zur Lösung der erwähnten Aufgabe ein Verfahren zum Gesteinsbohren in Gegenwart mehrwertiger Kationen unter Verwendung einer wasserbasischen Bohrspülung angegeben, das dadurch gekennzeichi et ist, daß der Spülung eine Mischung aus

a) einem Alkanolamid einer gesättigten Fettsäure mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen und/oder eines Alkanolamids eines Triglycerids dieser Säure und

b) Alkanolamid einer ungesättigten Fettsäure mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen und/oder eines Alkanolamids eines Triglycerids dieser Säure

beigefügt wird.

Der Ausdruck »Bohrspülung« bezieht sich auf jede beliebige Flüssigkeit, die als zirkulierendes Medium bei einem Rotary-Verfahren verwendet wird. Die Bohrspülung kann aus Wasser bestehen, das im wesentlichen frei von suspendierten Feststoffen ist. Eine solche Bohrspülung wird gewöhnlich beim Bohren der harten Formationen in West-Texas verwendet. Es können aber auch Bohrspülungen durch Dispergieren · η anorganischen Feststoffen, wie natürlichem Tun, in Wasser in Konzentrationen von 20 oder mehr Gew.-% der Bohrilussigkeiten hergestellt werden. Die Tone können «.us vielen Materialien ausgewählt werden, wozu Tone vom Montmorillonit, Attapulgit- oder Kaolinit-Typ zähten. Auch können synthetische Tone, wie synthetische Zeolithe verwendet werden.

Der Ausdruck »wasserbasisch« bedeutet »auf der Basis vor Wasser« und grenzt die erfindungsgemäßen Bohrspülungen von Bohrspülungen auf der Basis von Öl-in-Wasser-Emulsionen und auf der Basis von Öl ab. Der Ausdruck »wasserbasisch« bezieht sich üblicherweise auf Bohrspülungen, denen absichtlich kein Kohlenwasserstofföl zugegeben worden ist. Es war überraschend, daß eine Bohrspülung auf der Basis von Wasser mit 30 hervorragenen Schmiereigenschaften ohne Zugabe von Kohlenwasserstofföl hergestellt werden kann. Dabei hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Bohrspülung selbst dann wirksam bleibt, wenn z. B. durch die gerade gebohrte Formation Öl in sie eindringt

Der Ausdruck »Schmierfähigkeit« bezieht sich auf die Schmiereigenschaften der Bohrspülung bei ihrem Kontakt mit dem Bohrgestänge, den Schwerstangen und der Bohrlochwandung. Die Schmierfähigkeit von Bohrspülungen wird dadurch bestimmt, daß der Reibungskoeffizient zwischen zwei gleitenden, durch die Bohrspülung getrennten Oberflächen, die Drehkraft zwischen einer rotierenden Oberfläche und einer stationären Oberfläche, getrennt durch die Bohrspülung, oder der Leistungsbedarf, der zur Rotation einer Oberfläche in der Nähe einer stationären Oberfläche, getrennt durch die Bohrspülung, gemessen wird. Eine Verbesserung der Schmierfähigkeit der Bohrspülung wird durch eine Abnahme des Reibungskoeffizienten, eine Verminderung der

Drehkraft und eine Verminderung des Leistungsbedarfs zur Rotation des Bohrgestänges angezeigt.

Die erfindungsgemäßen Bohrspülungen werden bei herkömmlichen Rotary-Verfahren angewandt. Eine Bohrtechnik dieser Art umfaßt das Pumpen der Bohrspülung im johrloch abwärts durch das Bohrgestänge und den Austritt der Spülung aus dem Bohrmeißel zum Boden des Bohrlochs hin. Die Bohrspülung nimmt das Bohrklein auf und transportiert es durch einen Ringraum, der das Bohrgestänge umschließt, an die Oberfläche, wo mittels einer Vorrichtung das Bohrklein von der Bohrspülung abgetrennt wird. Gewünschtenfalls kann die Bohrspülung auch in entgegengesetzter Richtung zirkulieren. Auch andere herkömmliche Zirkulationsprozesse kommen in Betracht.

Der Schmiermittelzusatz kann auf jede übliche Weise zu der wasserbasischen Bohrspülung gegeben werden, z. B. in Oberflächenmischern, oder die Bestandteile des Zusatzes werden getrennt hinzugegeben und nachfol-

gend eingemischt.

Die eingesetzten gesättigten Fettsäuren enthalten 8 bis 20 Kohlenstoffatome. Bevorzugte gesättigte Fettsäuren sind Laurinsäure. Myristinsäure, Palmitinsäure und Stearinsäure, wobei Laurinsäure besonders bevorzugt ist. Die friglyceride können natürlicher oder synthetischer Art sein. Natürliche Triglyceride müssen jedoch über 50 Gew.-% gesättigte Fettsäuren enthalten, um wirksam zv sein was z. B. für kokosnußöl und Palnikernöl zutrifft.

Bevorzugte ungesättigte Fettsäuren haben 16 bis 18 Kohlenstoffatome, νobei Ölsäure. Linolsäure 'jnd Linolensäure besonders bevorzugt sind. Die Triglyceride können natürlicher oder synthetischer Herkunft sein, wobei die natürlichen Triglyceride Rizinusöl. Sojabohnenöl. Baumwollsamenö'., Sonnenblumenöl. Maisöl. Olivenöl, Palmöl, Erdnußöl, Leinöl und/oder tallöl bevorzugt sind, insbesondere Sojabohnenöl. Zusätzlich können als Quelle für ungesättigte Fettsäuren Talg. Speck und Lebertran eingesetzt werden.

Die Alkanolamide der eingesetzten Fettsäuren können aus vielen Verbindungen mit Mono- oder Dialkanolresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, ausgewählt werden, wobi,'i diese Verbindungen mit gesättigten und ungesättigten Fettsäuren reagieren müssen. Zusätzlich müssen die Alkanolamide wasserunlöslich, jedoch ohne weiteres in einem wäßrigen Medium dispergierbar sein. Beispielsweise

können Alkanolamide aus Methanolamin, Diethanolamin, Äthanolamin, Diethanolamin, n-Propanolamin, Din-propanolarnin, Isopropanolamin, n-Butanolamin und Isobutanolamin hergestellt werden, wobei Diäthanolamin bevorzugt wird.
Das bevorzugte AHonolamid einer gesättigten Fettsäure ist das Diäthanoiamid des Kokosnußöls. Das bevor-

zugte Alkanolamid einer ungesättigten Fettsäure ist das Diüthanolamid des Sojabohnenöls, wobei S bis 13 Gew.-% des ungesättigten Produktes das Alkanolamid sind.

Die Menge an Alkanolamin, das mit der gesättigten und der ungesättigten Fettsäure zur Umsetzung gebracht worden ist, variiert in Abhängigkeit von den speziellen Verbindungen und den Reaktionsbedingungen.

Das gleiche Alkanolamin wird vorzugsweise sowohl bei der gesättigten als auch bei der ungesättigten Fettsäure eingesetzt.

Die Menge des eingesetzten Alkanolamine kann vom Fachmann ohne weiters experimentell bestimmt werden. Im allgemeinen schwankt die Alkanolaminkonzentration zwischen 5 und 15Gew.-°/o der endgültigen Zusammensetzung, wobei diese Menge ausreicht, einen akzeptablen Schmiermittelzusatz herzustellen. Die Menge von 7 bis 10Gew.-% ist besonders be:vorzugt. Die ungesättigte Fettsäure sollte jedoch nicht mit überschüssigen Mengen des Alkanolamins. d. h. mit nicht mehr als 13 Gew.-°/o oder mit zu kleinen Mengen, d. h. mit weniger als 8 Gew.-%. zur Umsetzung gebracht werden. Zu große Mengen verursachen das Ausflocken von schlammartigen Feststoffen, wenn das Produkt zu der Bohrspülung gegeben wird, während zu kleine Mengen keine hinreichende Dispergierbarkeit erlauben. Eine überschüssige Menge an nicht umgesetzter Fettsäure ist in dem fertigen Produkt erwünscht, um die Ausflockung zu verhindern.

Eine kleine Menge des Schmiermittel/usatzes. welchen die umgesetzte Fettsauren enthalten, wird einer wasserbasischen Bohrspülung zugesetzt, die mehrwertige Kationen enthält, um die Schmierfähigkeit der Spülung /u verbessern. In dem Zusatz können 1 bis IO Gew.-%. vorzugsweise 2 bis 5 Gew.-%. eines Alkanolaniids einer gesättigten Fettsäure und/oder eines Alkanolamids eines Triglycerids dieser Fettsäure sowie bO bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 95 bis 98Gew.-%, eines Alkanolamids einer ungesättigten Fettsäure und/oder eines Alkanolamids eines Triglycerids dieser Säure enthalten sein. Im Falle des Alkanolamids eines Triglycerids dieser Säure sind Mengen von weniger als 2 Gew.-°/o nicht bevorzugt, da diese zur Verhinderung der Bildung unlöslicher Seifen eventuell nicht wirksam sind. Im Gegensatz dazu können Mengen von mehr als 5 Gew.-°/o eventuell die Schaumbildung nicht verhindern.

Eine bevorzugte erfindungsgemäße Bohrspülung enthält eine Mischung von 4 bis 5 Gew.-% eines Aikanoiamids einer gesättigten Fettsäure und/oder eines Alkanolamids eines Triglycerids dieser Säure, 75 bis 86 Gew.-% eines Alkanolamids einer ungesättigten Fettsäure und/oder eines Alkanolamids eines Triglycerids dieser Säure und 10 bis 20 Gew.-% eines Pourpointerniedrigers.

Die erfindungsgemäßen Bohrspülungen und insbesondere deren bevorzugte Zusammensetzung führen zu einer dauerhaften, deutlich verminderten Reibung zwischen dem Bohrgestänge und der Bohrlochwandung, was selbst dann gilt, wenn hohe Konzentrationen an Calcium oder anderen mehrwertigen Kationen, wie Magnesium, vorliegea Dabei tritt die bisher beobachtete Trennung, Seifenbildung oder Ausflockung in der Bohrspülung nicht auf.

Die wasserbasischen Bohrspülungen, denen Schmiermittelzusätze eingemischt werden, können aus frischem Wasser, Salzwasser, gesättigtem Salzwasser, Seewasser oder anderem Wasser, das normalerweise zur Herstellung von wasserbasischen, mehrwertigen Kationen enthaltenden Bohrspülungen verwendet wird, hergestellt werden. Die rnchfwcrügen Kaiionen können von piatur aus irti Wässer vorliegen (z. B. im SccwäSScf, das ciwä 1200 ppm Magnesiumionen und 400 ppm Calciumionen enthält) oder dadurch in der Bohrspülung gelöst sein, daß diese Kationen in der umgebenden Formation enthalten sind. Das »Ausfetten« des Schmiermittelzusatzes infolge der Verunreinigung durch mehrwertige Kationen tritt nicht auf. Folglich ist die Zugabe entsprechender bekannter Dispergiermittel nicht erforderlich.

Die erfindungsgemäßen Bohrspülungen können vor dem Bohren eines Bohrlochs hergestellt werden. Es können auch während des Bohrens herkömmliche wasserbasische Bohrspülungen entsprechend behandelt werden, um die erfindungsgemäßen Bohrspülungen zu erhalten. Es ist lediglich erforderlich, eine stabile Dispersion des Schmiermittelzusatzes in der wasserbasischen Bohrspülung herzustellen. Dies kann leicht durch Misehen des Schmiermittelzusatzes mit der Bohrspülung in einem Mischer für Flüssigschlamm zusammen mit anderen Materialien, die zum Aufbereiten der Bohrspülung verwendet werden, erfolgen. Ein Zirkulieren der Bohrspülung durch das Bohrgestänge nach unten und zurück zu den Schlammlöchern läßt die gewünschte Dispersion des Schmiermittelzusatzes entstehen.

Wie erwähnt, kann der Schmiermittelzusatz einen Pourpointerniedriger sowie andere Additive enthalten, welche die wesentlichen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Gemische nicht beeinträchtigen. Diese Additive sollten in Mengen von 0 bis 30Gew.-°/o eingesetzt werden. Geeignete Pourpointerniedriger sind niedrige Alkohole wie Methanol, Äthanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, Äthylenglyko!, Butylenglykol und/oder Propylenglykol.

Der Mechanismus, nach dem der Schmiermittelzusatz die Schmierfähigkeit der wasserbasischen Bohrspülung verbessert, ist noch nicht vollständig geklärt. Beim Einmischen dieser Zusätze in eine wasserbasische Bohrspülung werden sie als einzelne kleine Tröpfchen dispergiert. Eine Emulsion wird nicht gebildet, da die Tröpfchen viel größer als die für eine Emulsion erforderlichen kolloidalen Tröpfchen sind. Anscheinend läßt die Kombination der Alkanolamide einer gesättigten und ungesättigten Fettsäure Tröpfchen entstehen, die für eine Adsorption an einer metallischen Oberfläche und für deren Beschichtung leicht zur Verfügung stehen. Solche Tröpfchen haben anscheinend mehr Affinität zu einer metallischen Oberfläche als emulgierte Tröpfchen, die eine größere Affinität zum Wasser aufweisen, in dem sie dispergiert sind.

Die Beispiele erläuter.i die Erfindung. Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, sofern nicht etwas anderes angegeben ist

65 Beispiel 1

Drei getrennte Proben einer wasserbasischen Bohrspülung wurden durch Mischen von 15 g Wyoming-Bento-

Vergleichsversuche	B	Erfindung
Λ	350	I
350	4	350
0	17	4
10	0,830	13
0,293	0,196	0,146
0,049	0,489	0
0.244	14.2	0293
11,2		12,6
Beispiel 2

nitton in 350 ml Leitungswasser während 20 Minuten hergestellt. 4 g zweier getrennter Schmiermittelzusätze <?>

wurden zu zwei getrennten Proben gegeben. Sämtliche Proben wurden dann 15 Minuten lang gemischt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle I angegeben.

Der erfindungsgemäße Schmiermittelzusatz beim Versuch 1 wurde durch langsame Zugabe von 10 g Diäthanolamin zu 90 g erhitztem Sojabohnenöl hergestellt. Die Mischung wurde gerührt und 30 Minuten erhitzt, nachdem sie eine Temperatur von etwa 176 bis etwa 204"C erreicht hatte. Anschließend wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und ein handelsübliches herkömmlich hergestelltes Kokosnußöl/Diäthanolamin-U^jaktionsprodukt zugegeben.

Der zum Vergleich herangezogene Schmiermittelzusatz gemäß Versuch B wurde wie oben hergestellt, jedoch ίο mit der Änderung, daß 83 g Sojabohnenöl mit 17 g Diäthanolamin vermischt wurden.

Die Ergebnisse des Versuchs 1 zeilen die Bildung eines brauchbaren Schmiermittelzusatzes wenn er 8 bis 13 Gew.-% Diäthanolamin enthält. Sie zeigen auch, daß kein Ausflocken auftritt und das APl-Filtrat im wesentlichen gleich bleibt. Der Vergleichsversuch B führt zu einem unbrauchbaren Ausflocken von Schlammfeststoffen und einem erhöhten APl-Filtrat. wenn der Reaktionsteilnehmer zu große Mengen Amin enthält.

Tabelle I

A B I

Bohrspülung, ml
Schmiermittelzusatz, g

Plastische Viskosität, m Pa · ε 10 17 13 g

Fließgrenze, kg/m²
10 s Gel, kg/m²
10 min GeK kg/m²
APl-Filtrat, ml

Beim Versuch C wurde eine wasserbasische Bohrspülung aus 0,5 g Kalk und 350 ml Leitungswasser hergestellt und mit 4 g eines handelsüblichen Schmiermittelzusatzes behandelt, der etwa 61% Alkanolamin/Kokosnußöl und 31 % Isoparaffin als Lösungsmittel enthielt. Es bildete sich sofort fettige, unlösliche Seife.

Beim Versuch 2 bildete sich im wesentlichen kein fettiges Produkt, nachdem zu der oben genannten Bohrspü-

lung 4 g eines Zusatzes gegeben worden waren, der 80,75 Gew.-% Diäthanolamin/Sojabohnenöl, 4,25 Gew.-% |

handelsübliches Diäthanolamin/Kokosnußöl und 15Gew.-% Isopropylalkohol als Pourpointerniedriger und |

Lösungsmittel enthielt |

Beispiel 3

Durch Mischen der folgenden Stoffe in den angegebenen Mengen wurden vier verschiedene wasserbasische §

Bohrspülungen hergestellt: f

Seewasserbohrspülung:
36 g Western-Bentonitton wurden zu 350 ml Leitungswasser gegeben und 5 Minuten lang gerührt. 4 g

Ferrochrom-Lignosulfonat und 0,4 g Natriumhydroxid wurden hinzugegeben. Es wurde 5 Minuten lang gerührt 87,5 ml der Mischung wurden zu 262,5 ml Seewasser gegeben. Dann wurden 60 g Schieferton Glen

Rose zu der Wassermischung gegeben, und es wurde zusätzlich 5 Minuten lang gerührt
Kalk-Lignit-Bohrspülung:
,50 10 g Wyoming-Bentonit, 60 g Schieferton Glen Rose und 350 ml Leitungswasser wurden 15 Minuten lang

gemischt 10 g Lignit 2 g Natriumhydroxid und 4 g Kalk wurden hinzugegeben. Es wurde zusätzliche 5

Minuten gerührt
Ferrochrom-Lignosulfonat-Bohrspülung:

20 g Western-Bentonit 60 g Schieferton Glen Rose und 350 ml Leitungswasser wurden 15 Minuten lang gemischt 4 g Ferrochrom-Lignosulfat und 0,4 g Natriumhydroxid wurden hinzugegeben. Es wurde 10

Minuten lang gerührt
West-Texas-Sole-Bohrspülung:

20 g Attapulgitton wurden zu 35OmI West-Texas-Sole (gesättigtes Salzwasser einer Gesamthärte von 86 ppm) gegeben. Es wurde 10 Minuten lang gerührt

Der unten beschriebene Schmiermittelzusatz wurde zu den Bohrspülungen in den in den Tabellen II und III angegebenen Mengen gegeben. Es wurde 15 Minuten lang gerührt und bei etwa 65⁰C 16 Minuten lang gerührt und bei etwa 65° C 16 Stunden lang gerollt um ein vollständiges Vermischen und eine Hydratation zu erreichen. Die Schmierfähigkeitskoeffizienten wurden entsprechend dem Anhang B, RP 13B von API Recommended Practice, Standard Procedure for Testing Drilling Fluids, 6. Auflage, April 1976, bestimmt Die durchgeführten Versuche 3 und 4 verwendeten einen Schmiermittelzusatz, der eine Mischung aus 80,75% Diäihänoiämin/Sojabohnenöl, 4,25% Diäthanolamin/Kokosnußöl und 15% Isopropylalkohol enthielt Die Vergleichsversuche D und F verwendeten einen handelsüblichen Schmiermittelzusatz, der 65% Sojabohnenöl, 5% sulfatiertes Sojabohne-

nö!, 10% eines Gemisches aus linearen primären C12— bis C15— Alkoholen und 20% Isopropanol enthielt. Bei
den Vergleichsversuchen E und G wurde ein handelsüblicher SchmiermittelzuVitz verwendet, der in Beispiel 2,
Versuch C, beschrieben wurde.

Die in der Tabelle II zusammengefaßten Ergebnisse zeigen deutlich die verbesserte Schmierfähigkeit der
erfindungsgemäßen Gemische in Gegenwart von mehrwertigen Kationen in verschiedenen Bohrspülungen. Die
in der Tabelle III enthaltenen Ergebnisse demonstrieren eine verbesserte Schmierfähigkeit der erfindungsgemäßen Gemische sogar nach der Zugabe mehrwertiger Kationen, wobei diese Zugabe die tatsächlichen Bohrbedingungen simuliert Die Schmiereigenschaften der beiden Vergleichsgcmische gingen unter den identischen Bedingungen verloren.

Tabelle II

	Probe	0	0	1,72	Kalk-Lignit-	0	Ferrochrom-	West-Texas-	Ferrochrom-	0
	Seewasser-				Bohrspülung		Lignosulfonat-		Lignosulfonal-Bohrspülung
			1,72 0	1 0,12		0	Bohrspülung			0
					0,00285		0,00285	Sole-Bohrspülung
Gewicht der	Bohrspülung		0			1,72				1,72
Bohrspülung,				Probe				0,00285
kg/Liter	0,00285		0,1		0 1,72 0	0,22	0 1,72 0 0		0,17
Erfindung
Versuch 3, kg				0 0 1,72		0 0 1,72 0	1,72 1,72 0
Vergleich	0 1,72
Versuch D, kg			0 0 0		0 0 0 1,72	0 0 Ί.72
Vergleich	0 0
Versuch E, kg			0,23 0,16 0,20		0,22 0,16 0,17 0,18	0 0 0
Schmierfähig-	0 0
keitskoeffizient				0,22 0,11 0,17
Tabelle III	0,26 0,09
		Seewasser-Bohrspülung

Gewicht der Bohrspülung,

0,00285

Erfindung	0	1,72	0	0	0	1,72	0	0
Versuch 4, kg
Vergleich	0	0	1,72	0	0	0	1,72	- 0
Versuch F„ kg
Vergleich	0	0	0	1,72	0	0	0	1,72
Versuch G, kg
Kalk, kg	0	1,72	1,72	1,72	0	1,72	1,72	1,72
Schmierfähig-	0,26	0,15	0,25	0,25	0,22	0,16	0,20	0,20
keitskoeffizient

Claims

Patentansprüche:

1. Wasserbasische Bohrspülung mit verbesserten Schmiereigenschaften beim Bohren in Gegenwart von mehrwertigen Kationen, gekennzeichnet durch den Gehalt einer Mischung aus

b) einem Alkanolamid einer ungesättigten Fettsäure mit 18 Kohlenstoffatomen und/oder eines Alkanolamids eines Triglycerids dieser Säure.

2. Bohrspülung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt an feinzerteilten anorganischen Feststoffen.

3. Bohrspülung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkanolamid der Fettsäure einen Mono- oder Dialkanolrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen aufweist.

4. Bohrspülung nach den Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Glycerid der gesättigten

Fettsäure Kokosnußöl oder Palmkemöl ist.

5. Bohrspülung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Glycerid der ungesättigten Fettsäure Rizinusöl, Sojabohnenöl, Baumwollsamenöl, Sonnenblumenöl, Maisöl, Olivenöl, ''älmöl, Erdnußöl. Leinöl, Tallöl Talg, Speck und/oder Lebertran ist

5. Bohrspülung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkanolamid des Glycerids der gesättigten Fettsäure das Diäthanolamid des Kokosnußöls ist.

7. Bohrspülung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkanolamid des Glycerids der ungesättigten Fettsäure das Diäthanolamid des Sojabohnenöls ist.

8. Schmiermittelzusatz für eine wasserbasische Bohrspülung, der in der Bohrspülung in Form von einzeinen Tröpfchen, dispergierbar ist, gekennzeichnet durch den Gehalt einer Mischung aus

(a) einem Alkanolamid einer gesättigten Fettsäure und/oder eines Aikanolamids eines Triglycerids dieser Säure, wobei die Fettsäure 8 bis 20 Kohlenstoffatome und das Alkanolamid Mono- oder Dialkanolreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen enthalten, und

(b) einem Alkanolamid einer ungesättigten Fettsäure und/oder eines Aikanolamids eines Triglycerids dieser Säure, wobei die Fettsäure 18 Kohlenstoffatome aufweist und das Alkanolamid Mono- oder Dialkanolreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen enthält.

9. Schmierzusatz für eine wasserbasische Bohrspülung, der in der Bohrspülung in Form von einzelnen | Tröpfchen dispergierbar ist, gekennzeichnet durch den Gehalt einer Mischung aus |

(a) 1 bis 10Gew.-°/o eines Aikanolamids einer gesättigten Fettsäure und/oder eines Alkanoiamids eines Triglycerids dieser Säure, wobei die Fettsäure 8 bis 20 Kohlenstoffatome und das Aikanolamid Mono- oder Dialkanolreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen enthalten, und

(b) 60 bis 99 Gew.-% einer ungesättigten Fettsäure und/oder eines Aikanolamids eines Triglycerids dieser Säure, wobei die Fettsäure 16 bis 18 Kohlenstoffatome und das Alkanolamid Mono- oder Dialkanolreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen enthalten.

10. Zusatz nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch bis zu 30 Gew.-% eines üblichen den Stockpunkt herabsetzenden Mittels.

11. Zusatz nach Anspruch 9 oder 10. dadurch gekennzeichnet, daß das Glycerid der gesättigten Fettsäure Kokosnußöl ist.

12. Zusatz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß er 2 bis 5 Gew.-% Kokosnußöl-Alkanolamid enthält.

13. Zusatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Glycerid der ungesättigten Fettsäure

Sojabohnenöl ist.

14. Zusatz nach Anspruch 13. dadurch gekennzeichnet, uaß er 95 bis 98 Gew.-% Sojabohnenöl-Alkanolamid enthält.

15. Zusatz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkanolamid des Glycerids der ungesättigten Fettsäure das Diäthanolamid des rCokosnußöIs und das Alkanolamid des Glycerids der ungesättigten Fettsäure das Diäthanolamid des Sojabohnenöls sind.

16. Zusatz nach Anspruch 10, für das Bohren in Gegenwart von mehrwertigen Kationen, gekennzeichnet durch den Gehalt einer Mischung aus

(a) 4 bis 5 Gew.-% der im Anspruch 9 unter (a) angegebenen Komponente,

(b) 75 bis 86 Gew.-% der im Anspruch 9 unter (b) angegebenen Komponente und

(c) 10 bis 20 Gew.-% der im Anspruch 10 angegebenen Komponente.

17. Verfahren zum Gesteinsbohren in Gegenwart mehrwertiger Kationen unter Verwendung einer was- I serbasischen Bohrspülung, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülung eine Mischung aus %

(a) einem Alkanolamid einer gesättigten Fettsäure mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen und/oder eines Alkanol- ]

amids eines Triglycerids dieser Säure und

gj

2

(b) einem Alkanolamid einer ungesättigten Fettsäure mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen und/oder eines Alkanoiamids eines Triglycerids dieser Säure

beigefügt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung, die als Alkanolamid Mono- oder Dialkanolreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen enthält, der Spülung beigefügt v/ird.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung, die als Alkanolamid des Glycerids einer gesättigten Fettsäure das Diäthanolamid des Kokosnußöls enthält, der Spülung beigefügt wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung, die als Alkanolamid des Glycerids der ungesättigten Fettsäure das Diäthanolamid des Sojabohnenöls enthält, der Spülung beigefügt wird.