DE69004283T2

DE69004283T2 - Tensidzusammensetzung.

Info

Publication number: DE69004283T2
Application number: DE90200282T
Authority: DE
Inventors: Herman Mathieu Muijs; Schaik Jan Van
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1989-02-08
Filing date: 1990-02-07
Publication date: 1994-03-24
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: EP0382318B1; GB8902762D0; NO180621C; AU4918390A; AU617032B2; NO180621B; DE69004283D1; DK0382318T3; EP0382318A1; NO900564L; MY109484A; NO900564D0; CA2009360A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tensidzusammensetzung, welche ein Alkylaminethoxylat umfaßt und sich zur Anwendung in einer wäßrigen Flüssigkeit eignet. Bei einer solchen wäßrigen Flüssigkeit kann es sich um eine Komponente einer Bohrflüssigkeit oder um eine Flüssigkeit handeln, welche dazu benutzt wird, um die Ölproduktion aus einer unterirdischen Eröllagerstätte anzuregen. Die Alkylgruppe des Alkylaminethoxylats enthält geeigneterweise zwischen 10 und 20 Kohlenstoffatomen und insbesondere zwischen 16 und 18 Kohlenstoffatomen und die Anzahl von Ethylenoxydgruppen liegt geeigneterweise zwischen 3 und 15 und insbesondere zwischen 10 und 15.
Bei Umgebungstemperatur ist das Alkylaminethoxylat eine viskose wachsartige Flüssigkeit, die beim Vermischen mit Wasser bei Umgebungstemperatur und bei einer Konzentration zwischen etwa 15 und 80 Masse-% ein Gel bildet. Wenn daher eine Masse des Alkylaminethoxylats mit Wasser vermischt wird, bildet sich auf der äußeren Oberfläche der Masse ein Gel, so daß die Masse von einer Haut bedeckt wird, durch welche das Wasser nur langsam hindurchgehen kann. Um die Masse des Alkylaminethoxylats aufzulösen, muß daher die Mischung gerührt werden, um die Masse in kleinere Teile zu zerbrechen. Eine vollständige Auflösung tritt nur ein, wenn die Konzentration des Alkylaminethoxylats unterhalb etwa 15 Masse-% liegt.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Tensidzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, welche ein Alkylaminethoxylat umfaßt und welche sich schneller in einer wäßrigen Flüssigkeit auflöst. Zu diesem Zweck enthält die Tensidzusammensetzung gemäß der Erfindung ein Alkylaminethoxylat und einen Gelbrecher, wobei dieser Gelbrecher ein statistisches Copolymer aus Ethylenoxyd mit Propylenoxyd und/oder Butylenoxyd ist.
Geeignete Masserverhältnisse zwischen dem Alkylaminethoxylat und dem Gelbrecher liegen im Bereich 3:1 bis 15:1. Der Beitrag der Ethylenoxydgruppen zu dem Molekulargewicht des Gelbrechers liegt im Bereich von 300 bis 900.
Geeignete Molverhältnisse von Ethylenoxydgruppen in dem Gelbrecher zu Propylenoxyd- und/oder Butylenoxydgruppen liegen im Bereich von 10:1 bis 20:1.
Die Erfindung betrifft ferner eine Flüssigkeit für Erdölbohrungen zur Anwendung beim Bohren eines Bohrloches in einem unterirdischen Gebirge oder für die Anwendung zum Überholen eines Bohrloches, welche Flüssigkeit eine stabile Öl-in- Wasser-Emulsion umfaßt, wobei diese zwischen 50 und 96 Vol-% einer wäßrigen Phase, zwischen 3 und 40 Vol-% einer Ölphase und zwischen 1 und 10 Vol-% der erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzung enthält.
Die Erfindung betrifft ferner eine Erdölförderflüssigkeit, beispielsweise eine Flüssigkeit, die verwendet wird, um die Erdölförderung aus einer unterirdischen Lagerstätte anzuregen, welche Flüssigkeit eine stabile Öl-in-Wasser-Emulsion umfaßt, die zwischen 50 und 96 Vol-% einer wäßrigen Phase, zwischen 3 und 35 Vol-% einer Ölphase und zwischen 1 und 15 Vol-% der erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzung enthält. Ausführungsbeispiel Die nachstehend beschriebenen Versuche wurden durchgeführt, um die Lösungsgeschwindigkeit von 0,2 x 10&supmin;³ Liter einer Tensidzusammensetzung in 100 x 10&supmin;³ Liter einer wäßrigen Flüssigkeit zu bestimmen.
Die Versuche wurden durchgeführt unter Verwendung eines durchsichtigen Gefäßes, welches in einem Thermostat angeordnet war und welches Gefäß mit einem Rührer, einer Lichtquelle und einer Vorrichtung zur Aufzeichnung der Lichtextinktion in der Flüssigkeit versehen war. Um die Aufzeichnung der Extinktion zu erleichtern, wurden der Tensidzusammensetzung 100 x 10&supmin;&sup6; Liter einer Farblösung zugesetzt, welche aus 5 Gew.% Fluorescein-dinatriumsalz in 2- Methyl-2,4-pentandiol bestand. In dem Maß, wie sich die Tensidzusammensetzung in der gerührten Flüssigkeit auflöste, erhöhte sich die Extinktion, und die Tensidzusammensetzung war vollständig gelöst, sobald die Extinktion konstant blieb. Die Löslichkeitsgeschwindigkeit ist diejenige Zeit, welche verstreicht, bis eine vollständige Lösung der Tensidzusammensetzung stattgefunden hat, wobei dieser Zeitraum in Minuten ausgedrückt ist.
Der in der nachstehenden Tabelle mit aufgeführte Trübungspunkt wurde bestimmt für 0,05 kg der Tensidzusammensetzung, welche in 1 kg einer Salzlösung aufgelöst war, wobei die Salzlösung 0,1 kg Kaliumchlorid in Wasser enthielt.
Der Lagertest umfaßte das Lagern der Tensidzusammensetzung während 48 Stunden bei 0ºC, wobei das Aussehen der Tensidzusammensetzung am Ende dieses Zeitraumes gleichfalls in der nachstehenden Tabelle mit aufgenommen worden ist.
Das bei diesen Versuchen verwendete Alkylaminethoxylat war NONIDET AT 12 (Warenzeichen), welches eine Alkylgruppe mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen und 12 Ethylenoxydgruppen enthielt.
Die Tensidzusammensetzung A (gemäß der Erfindung) umfaßte 80 Massen-% des Alkylaminethoxylats und 20 Massen-% PEG 600 PR (Warenzeichen, Hersteller: Hoechst), wobei es sich um ein statistisches Copolymer von Ethylenoxyd mit 7 Mol-% Propylenoxyd mit einem Durchschnittsmolekulargewicht von 600 handelt.
Die Tensidzusammensetzungen B, C, D, E, F, G und H waren nicht entsprechend der Erfindung zusammengesetzt und dienten dazu, Vergleichsversuche durchzuführen.
Die Tensidzusammensetzung B (nicht gemäß der Erfindung) umfaßte 100 Massen-% Alkylaminethoxylat.
Die Tensidzusammensetzung C (nicht gemäß der Erfindung) umfaßte 80 Massen-% Alkylaminethoxylat und 20 Massen-% eines Polyethylenglycols mit einem Durchschnittsmolekulargewicht von 400.
Die Tensidzusammensetzung D (nicht gemäß der Erfindung) umfaßte 80 Massen-% Alkylaminethoxylat und 20 Massen-% eines Polyethylenglycols mit einem Durchschnittsmolekulargewicht von 600.
Die Tensidzusammensetzung E (nicht gemäß der Erfindung) umfaßte 80 Massen-% Alkylaminethoxylat und 20 Massen-% eines Polypropylenglycols mit einem Durchschnittsmolekulargewicht von 400.
Die Tensidzusammensetzung F (nicht gemäß der Erfindung) umfaßte 80 Massen-% Alkylaminethoxylat und 20 Massen-% eines Polypropylenglycols mit einem Durchschnittsmolekulargewicht von 2000.
Die Tensidzusammensetzung G (nicht gemäß der Erfindung) umfaßte 80 Massen-% Alkylaminethoxylat und 20 Massen-% SYNPERONIC PE/L31 (Warenzeichen, Hersteller: ICI), wobei es sich um ein Blockcopolymer aus Propylenoxyd und Ethylenoxyd handelt, welches 10 Mol% Ethylenoxyd enthält und ein Durchschnittsmolekulargewicht von 1100 aufweist.
Die Tensidzusammensetzung H (nicht gemäß der Erfindung) umfaßte 80 Massen-% Alkylaminethoxylat und 20 Massen-% SYNPERONIC PE/L6l (Warenzeichen, Hersteller: ICI), wobei es sich um ein Blockcopolymer aus Propylenoxyd und Ethylenoxyd handelt, welches 10 Mol% Ethylenoxyd enthält und ein Durchschnittsmolekulargewicht von 2090 aufweist.
Die Ergebnisse der Versuche sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt. Tensid Trübungspunkt ºC Lösungsgeschwindigkeit (Min.) Kalte Zusammensetzung Lagerung
In diese Tabelle bedeutet die Abkürzung "phase sep." Phasentrennung, die Abkürzung "h. liq." zeigt eine trübe oder nicht-klare Flüssigkeit an und die Abkürzung "h. liq./sol." zeigt einen Zustand zwischen einer trüben Flüssigkeit und einem Festkörper an.
Aus den vorstehenden Versuchen kann abgeleitet werden, daß die Tensidzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung (Tensid A) auch bei niedrigen Temperaturen flüssig bleibt und sich schnell in Wasser löst.

Claims

1. Tensidzusammensetzung, umfassend ein Alkylaminethoxylat und einen Gelbrecher, in welcher der Gelbrecher ein statistisches Copolymer aus Ethylenoxyd und Propylenoxyd und/oder Butylenoxyd ist.

2. Tensidzusammensetzung, wie in Anspruch 1 beansprucht, in welcher das Massenverhältnis von Alkylaminethoxylat und Gelbrecher im Bereich von 3:1 bis 15:1 liegt.

3. Tensidzusammensetzung, wie in Anspruch 1 oder 2 beansprucht, in welcher der Beitrag der Ethylenoxydgruppen zu dem Molekulargewicht des Gelbrechers im Bereich von 300 bis 900 liegt.

4. Tensidzusammensetzung, wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3 beansprucht, in welcher das Molverhältnis von Ethylenoxydgruppen in dem Gelbrecher zu den Propylenoxyd- und/oder Butylenoxydgruppen im Bereich von 10:1 bis 20:1 liegt.

5. Flüssigkeit für Erdölbohrungen, umfassend eine stabile Öl-in-Wasser-Emulsion, welche zwischen 50 und 96 Vol-% einer wäßrigen Phase, zwischen 3 und 40 Vol-% einer Ölphase und zwischen 1 und 10 Vol-% der Tensidzusammensetzung enthält, wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4 beansprucht.

6. Erdölförderflüssigkeit, umfassend eine stabile Öl-in- Wasser-Emulsion, welche zwischen 50 und 96 Vol-% einer wäßrigen Phase, zwischen 3 und 35 Vol-% einer Ölphase und zwischen 1 und 15 Vol-% der Tensidzusammensetzung enthält, wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4 beansprucht.