DE956212C - Verfahren zur Herstellung eines Bohrfluessigkeitszusatzes, insbesondere fuer Tiefbohrungen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Bohrfluessigkeitszusatzes, insbesondere fuer Tiefbohrungen

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DE956212C
DE956212C DEC8048A DEC0008048A DE956212C DE 956212 C DE956212 C DE 956212C DE C8048 A DEC8048 A DE C8048A DE C0008048 A DEC0008048 A DE C0008048A DE 956212 C DE956212 C DE 956212C
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drilling
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Henry Wilford Rahn
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Columbia Southern Chemical Corp
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    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/04Aqueous well-drilling compositions
    • C09K8/14Clay-containing compositions
    • C09K8/18Clay-containing compositions characterised by the organic compounds
    • C09K8/20Natural organic compounds or derivatives thereof, e.g. polysaccharides or lignin derivatives
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Description

  • Verfahren zur Herstellung eines Bohrflüssigkeitszusatzes, insbesondere für Tiefbohrungen Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines Bohrflüssigkeitszusatzes, insbesondere für Tiefbohrungen.
  • Normalen Bohrflüssigkeiten wird kolloidales Material, wie Ton und Bentonit, einverleibt, um eine zur Erzeugung eines angemessenen hydrostatischen Drucks ausreichend hohe Dichte zu gewährleisten. Außerdem quillt der Ton oder ähnliches Material infolge seiner kolloidalen Beschaffenheit, und der erhaltene Schlamm hat thixotropen Charakter. Derartige Aufschlämmungen bedecken wirksam die Wände des Bohrloches, dichten poröse Schichten ab und helfen das Bohrklein aus dem. Bohrloch zu tragen. Es ist erwünscht, daß die Flüssigkeit diese thixotropen Eigenschaften besitzt, damit sich das Bohrklein im Falle zeitweiliger Einstellung der Bohrarbeiten nicht absetzt und das Bohrloch verstopft. Zu große Mengen kolloidales Material machen die Flüssigkeit übermäßig zäh, wodurch das Pumpen erschwert wird. Auf der anderen Seite müssen Flüssigkeiten, die aus Tonen hergestellt v: erden, die zu wenig an kolloidale Anteile aufweisen, durch Zusatz eines hochkolloidalen Tons, wie z. B. Bentonit, verbessert werden.
  • Außerdem. muß die Bohrflüssigkeit manchmal gewisse, als quellfähiger Schiefer bekannte Schichten unschädlich machen. Man nimmt an, daß solcher Schiefer durch Hydratisierung von Schieferteilchen mit dem Wasser der gewöhnlichen Bohrflüssigkeiten verursacht wird. Er ist Wasser gegenüber sehr empfindlich und höchst kolloidal. Ist dieser Schiefer anwesend, so quillt er auf, zersetzt sich und fließt in das Bohrloch, wobei er oft die Bohrwerkzeuge verstopft. Um diese Schwierigkeit zu bekämpfen, setzt man dem Bohrschlamm gewöhnlich gewisse Mittel, z. B. Natriumhydroxyd und Quebracho, zu. Der Zusatz dieser Mittel dient zur Herabsetzung der Viskosität der Bohrflüssigkeit sowie zur Herabsetzung ihrer Gelierungsneigung. Da Quebracho ein verhältnismäßig teures Material ist, ist es erwünscht, weniger teure Zusätze für diesen Zweck zu verwenden. Ebenso hat man schon vorgeschlagen, RothoIzrindenstaub zum Verflüssigen toniger Massen für Bohrflüssigkeiten zu verwenden, wie auch lignin- und huminsäurehaltige Stoffe bereits allgemein als Bohrschlammzusatz für derartige Zwecke benutzt werden.
  • Die Hauptschwierigkeit bei der Verwendung der genannten lignin- und huminsäurehaltigen Zusätze liegt in der Tatsache, daß solche Stoffe eine verhältnismäßig geringe Dispergierwirkung entfalten und daß sich in den damit bereiteten Mischungen suspendierte Feststoffe verhältnismäßig leicht absetzen. Die bisherigen Angaben über die Verwendung der genannten organischen Stoffe zeigten keinen Weg, um die Dispergierbarkeit von Tonschiefern bei den Ölbohrungen zu verbessern. Es wurden auch flüssige Gemische beschrieben, zu deren Bereitung man ziemlich große Mengen von Ätzkali benötigt, weshalb diese Gemische ziemlich gefähilich zu handhaben waren.
  • Da Braunkohlenschiefer und Braunkohle wesentliche Mengen Huminsäuien enthalten, wurden auch diese Stoffe auf den genannten Zweck hin geprüft in der Hoffnung, ein verhältnismäßig billiges Material für diesen Zweck zu entwickeln. Verwendet man jedoch solche Schieferarten in Verbindung mit einer wäßrigen Lösung von Natriurrhydroxyd oder einem ähnlichen Alkalimetallhydroxyd, so hat man nur wenig Erfolg.
  • Zuerst setzt sich die Braunkohle oder der Braunkohlenschiefer rasch in der Suspension ab. Dadurch wird es schwierig oder sogar unmöglich, eine wäßrige Suspension der Zusatzmittel herzustellen, die der Bohrflüssigkeit verhältnismäßig gleichmäßig zugesetzt werden kann. Außerdem lösen sich die wirksamen Bestandteile, d. h. Huminsäure usw., der Braunkohle und des Braunkohlenschiefers nicht leicht, wenn diese dem Alkalim.etallhydroxyd zugesetzt werden. Infolgedessen wird bei Bohrarbeiten von Suspensionen. der Braunkohle und des Braunkohlenschiefers nur sehr wenig Gebrauch gemacht, obwohl diese Materialien wesentlich billiger als Quebracho sind.
  • Es wurde gefunden, daß bei der Verwendung einer Mischung von Natriumhydroxyd mit einem kohlenstoff- und tanninhaltigen Mineral dann die angeführten Nachteile nicht eintreten, wenn die Mischung bis zur Entstehung einer festen körnigen Masse erhitzt wird. Auf diese Weise können kohlenstoffhaltige Mineralien, die beträchtliche Mengen Huminsäure enthalten, z. B. Braunkohle, Torf oder Braunkohlenschiefer, in wirksame Zasätze für Bohrspülungen umgewandelt werden. Bei Durchführung dieses Trockenverfahrens ist es von Vorteil, die Mischung geraume Zeit auf eine erhöhte Temperatur von über etwa 9o°, jedoch unterhalb der Temperatur zu erhitzen, bei der wesentliche Pyrolyse i der Huminsäure in dem kohlenstoffhaltigen Material auftritt. Es wurde gefunden, daß Temperaturen von =5o bis 35o° vorteilhaft sind, es sind jedoch auch höhere und niedrigere Temperaturen geeignet.
  • Nach diesem Verfahren wird ein Produkt hergestellt, welches sich im wesentlichen trocken anfaßt und im allgemeinen weniger als etwa 25 Gewichtsprozent Wasser enthält. Während des Trockenvorgänges wird eine stoffliche Verbesserung innerhalb des Produktes bewirkt. Es ist häufig vorteilhaft, diesen Erhitzungsvorgang noch beträchtliche Zeit über den Zeitpunkt hinaus fortzusetzen, in dem ein festes Produkt entsteht, das sich nach Abkühlung trocken anfühlt: Dadurch wird nicht nur der Feuchtigkeitsgehalt herabgesetzt und sogar ein im wesentlichen wasserfreies Produkt erhalten, sondern es wird in jedem Fall die Herstellung eines Materials gewährleistet, das die Viskosität der Bohrschlämme wirksamer verringert.
  • Das entstehende Produkt ist ein Reaktionsprodukt des Alkalimetallhydroxyds und der Huminsäure oder ähnlicher Bestandteile der Braunkohle. Es läßt sich in Ölbohrflüssigkeiten leicht dispergieren und zeigt wenig unerwünschte Neigung, sich aus der Flüssigkeit abzusetzen. Es ist im wesentlichen als Ersatz für Quebracho und ähnliche Materialien in solchen Bohrflüssigkeiten brauchbar, die einen px-Wert von etwa 8,5 bis etwa =2,5 aufweisen.
  • Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine wäßrige Suspension der Braunkohle oder des Braunkohlenschiefers in Alkalimetallhydroxyd hergestellt und die erhaltene Aufschlämmung zur Verdunstung von Wasser erhitzt. Ist der Schlamm genügend dick, so kann man ihn in einer üblichen Trockentrommel oder auf Trockenhorden trocknen. Nach einer anderen Durchführungsform des Verfahrens kann die Aufschlämmung oder Suspension durch Zersprühen getrocknet werden.
  • Die zur Verbesserung der Dispergierfähigkeit und anderer Eigenschaften des Produktes auftretenden Reaktionen werden durch Anwendung von Wärme gefördert. Es ist daher die Anwendung von Wärme erforderlich, um derartige Ergebnisse zu erzielen.
  • Diese Reaktionen gehen bei niedrigen Temperaturen verhältnismäßig langsam und bei höheren Temperaturen verhältnismäßig schnell vor sich Um das Verfahren genügend rasch durchzuführen, sollte darum die Mischung aus Braunkohle, Wasser und Alkalimetallhydroxyd während mindestens einem Teil der Reaktion auf oberhalb etwa 9o° erhitzt werden, und zwar gewöhnlich zum. Schluß des Trocknungsvorganges.
  • Die Erhitzungszeit richtet sich nach den gewünschten Eigenschaften und ist ebenso von der Reaktionsfähigkeit der Huminsäure in der Braunkohle wie auch von dem Trocknungsverfahren abhängig. Es kann ein trockenes, für die Praxis brauchbares Produkt (das sich im wesentlichen trocken anfaßt, jedoch ro bis 25 °/o oder mehr an Feuchtigkeit enthalten kann) hergestellt werden, indem man den Schlamm wenige Sekunden oder höchstens einige Minuten lang in einer Trockentrommel oder in einer Sprüh-Trocknungsanlage entwässert. Jedoch ist eine weitere Erhitzung des Produktes für eine beträchtliche Zeit, z. B. xo Minu+en bis zu einigen Stunden, bei dieser erhöhten Temperatur nicht nachteilig. Tatsächlich setzen länger erhitzte Produkte bei gewissen, schwierig zu behandelnden Bohrschlämmen die Viskosität stärker als andere herab. Meist ist dies jedoch nicht erforderlich.
  • Es wurde gefunden, daß es im allgemeinen vorteilhaft ist, die Braunkohle vor der oben beschriebenen Erhitzung auf etwa 9o° oder mehr in einer wäßrigen Alkalimetallhydroxydlösung zu digerieren. Man digeriert- normalerweise oberhalb 75°, häufig bei 75 bis 9o°, etwa r5 Minuten bis zu 24 Stunden lang oder mehr; diese Behandlung erleichtert den Aufschluß der Braunkohle und gewährleistet auch dann die Herstellung eines zufriedenstellenden Produktes, wenn die Erhitzung bei ioo° und darüber nur verhältnismäßig-kurz dauert.
  • Man hat zwar für den obenerwähnten Rotholzrindenstaub auch schon eine AlkalibehandlVng vorgeschlagen, jedoch nur zu dem Zweck, um ihn in einem wäßrigen Medium löslich zu machen, Dies ist auch in der Tat gelungen, jedoch war aus dieser Tatsache noch kein Rückschluß darauf zu ziehen, ob in ähnlicher Weise auch Braunkohle als Zusatz -zu Bohrflüssigkeiten besser geeignet gemacht werden kann. Bei Behandlung von Braunkohle mit Alkali tritt nämlich ein anderer Nachteil auf: Die durch Umsetzung der Braunkohle mit Alkali erhaltenen Produkte neigen an sich dazu, dicke, zähe, gummiartige Massen zu ergeben, die sich später nur sehr langsam trocknen lassen. Für die Verwendung an einer Bohrstelle ist es am besten, wenn die gewünschten Zusätze körnig sind, jedoch auch wiederum kein feines Pulver darstellen. Um diesen Zustand zu erreichen, kommt es darauf an, das Reaktionsgemisch in einem. Ganzen zu trocknen, etwa in einem Trog.- oder Trommeltrockner. Um dies zu ermöglichen, ist es wesentlich, daß eine genügende Menge solcher Bestandteile vorhanden ist, die durch die Alkalibehandlung nicht mitgelöst werden. Wenn man z. B. Braunkohlenschiefer mit Alkali behandelt, so bleibt ein beträchtlicher Teil der Braunkohle unangegriffen von dem: Alkali und ist demgemäß unlöslich. Dieser unlösliche Anteil verhütet die Bildung einer viskosen Masse beim Trocknen, und dadurch wird nach dem. Verfahren der vorliegenden Erfindung eine schnelle Trocknung und die Erzeugung eines trockenen Produktes ermöglicht.
  • Der genaue Verlauf der auftretenden Reaktionen ist noch nicht vollständig geklärt. Es- scheint, daß Natriumsalze der Huminsäure entstehen werden. Ob während der späteren Erwärmung der Braunkohle noch andere Reaktionen auftreten, ist nicht bekannt. Es wurde jedoch eindeutig festgestellt, daß durch die Trocknung die Eigenschaften des Produktes wesentlich verbessert werden.
  • Die zu verwendende Menge an Alkalimetallhydroxyd hängt jeweils von der Art des gewünschten Produktes ab. Die Menge an Natriurnhydroxyd kann zwischen q. Gewichtsteilen Alkalimetallhydroxyd je Gewichtsteil Braunkohle oder Braunkohlenschiefer und auf der anderen Seite i Gewichtsteil Alkalimetallhydroxyd auf 2o Gewichtsteile Braunkohlenschiefer liegen. Für die meisten Zwecke ist ein alkalisch reagierendes Produkt erwünscht; in derartigen Fällen sollte die Menge des Natriumhydroxyds ausreichen, um die zur Herstellung eines neutralen Produktes benötigte Menge I zu übersteigen (im allgemeinen über o,i Gewichtsteile Natriumhydroxyd auf i Teil Braunkohle), sollte jedoch 3 Teile Natriumhydroxyd auf i Teil Braunkohle nicht wesentlich übersteigen. Solche Produkte haben eine alkalische Reaktion, d. h. der pH-Wert einer wäßrigen Lösung, die 2 Gewichtsprozent eines derartigen Produktes enthält, beträgt je nach der Menge des anwesenden freien Alkalis, falls überhaupt welches zugegen ist, über 7, gewöhnlich 9,5 bis i2.
  • Es können Lösungen jeder geeigneten Konzentration von Natriumhydroxyd oder einem ähnlichen Alkalimetallhydroxyd verwendet werden; zu sehr verdünnte Lösungen haben jedoch den Nachteil, daß sie überschüssige Mengen an Wasser enthalten, das aus der Mischung wieder entfernt werden muß, während Lösungen mit übermäßig hohen Mengen an Natriumhydroxyd zäh und schwer zu handhaben sind. Normalerweise sollten die Lösungen mindestens etwa 5 und selten mehr als 55 Gewichtsprozent NaOH enthalten.
  • Um die Herstellung eines feinverteilten körnigen Produktes zu erleichtern, ist es erwünscht, Braunkohlenschiefer zu verwenden, der frei von großen Zusammenballungen ist. Im allgemeinen soll die verwendete Braunkohle eine Teilchengröße haben, die durch ein Sieb von 2-mm-Maschenweite g.< :it. Das auf diese Weise hergestellte Produkt sollte ebenfalls im wesentlichen frei von Zusammenballungen sein und, falls notwendig, durch eine Hammermühle oder ähnliche Vorrichtung geleitet werden, die in der Lage ist, das Gut zu Pulver oder Körnern zu mahlen oder zu brechen, die durch ein Sieb von etwa 2-mm-Maschenweite gehen. Gröbere Produkte können verwendet werden, lösen sich jedoch langsamer als die feinerverteilten Produkte auf.
  • Es können verschiedene Arten kohlenstoffhaltiger Materialien verwendet werden. Derartige Materialien sollen in jedem Falle nicht weniger als etwa io Gewichtsprozent Huminsäure enthalten, die durch Extraktion mit wäßriger, bei Raumtemperatur 5 Gewichtsprozent NaOH enthaltender Natronlauge zu bestimmen ist. Lösungen, die über 2o bis 30 °/o oder mehr Huminsäure enthalten, werden in dieser Hinsicht bevorzugt. Geeignete Braunkohlenschiefer findet man in natürlich vorkommenden Ablagerungen in New Mexiko und anderen Gebieten der Vereinigten Staaten von Amerika. Braunkohle, Braunkohlenschiefer und Torfablagerungen sind normalerweise für den vorliegenden Zweck geeignet.
  • Falls erwünscht, können der Alkalimetallhydroxyd-Braunkohle-Mischung vor dem Trocknen oder dem getrockneten Produkt nach seiner Herstellung noch verschiedene Gerbstoffe und Gerbstoffextrakte, wie z. B. Quebracho, Akazienextrakt und andere übliche Gerbstoffe und Gerbstoffextrakte, zugesetzt werden, Diese Mittel sind wirksam zur Verbesserung der Funktion der Zusatzmittel bei PH-Werten oberhalb io bis ii, So wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen Produkte bei der Behandlung von Bohrflüssigkeiten mit einem PH-Wert von etwa 8,5 bis i2,5 höchst wirksam sind; andererseits kann ihre Wirksamkeit durch Zusatz der obenerwähnten Gerbstoffe und Gerbstoffextrakte noch verstärkt werden. Ebenso können Rinden, wie z. B. Akazienrinde, Mangrovenrinde, Riesenzederrinde (redwood Bark) usw. und ähnliche Materialien, die über 1o °/o Gerbstoff oder Huminsäure enthalten, wie durch Extraktion mit Wasser bei Raumtemperatur bestimmt wird, zusammen mit Braunkohle für diesen Zweck verwendet werden.
  • Die auf diese Art erhaltenen Produkte sind als pulverförmige feste Stoffe bekannt, die dem bloßen Auge homogen erscheinen. Sie werden in Wasser leicht gelöst oder dispergiert.
  • Die erfindungsgemäßen Mischungen sind bei einer großen Anzahl von verschiedenen Bohrflüssigkeiten wirksam. Die gebräuchlichsten Bohrflüssigkeiten bestehen aus einer wäßrigen kontinuierlichen Phase, in der Tone, z. B. Bentonit und andere Tone, dispergiert sind, die eine thixotrope Suspension bilden. Häufig setzt man noch Beschwerungsmittel, wie z. B. Baryt, Eisenoxyd und ähnliche Materialien, zu. Die in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Bohrbehandlungsmischungen eignen sich insbesondere zur Herabsetzung der Viskosität derartiger Suspensionen.
  • Die Mischung ist jedoch auch für die Verwendung bei anderen Arten von Bohrflüssigkeiten geeignet. Zum Beispiel ist es beim Erbohren von Quellen in sehr großer Tiefe häufig von Vorteil, Bentonitton zu verwenden, in dem der Natriumgehalt gegen Calcium ausgetauscht worden war. Diese Calciumbentonite sind bei der Bohrung tiefer Quellen sehr wirksam. Die in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Mischungen können zur Herabsetzung der Viskosität solcher Produkte verwendet werden. In einigen Fällen ist es von Vorteil, der Mischung etwas Calciumhydroxyd einzuverleiben. Der Kalk wird gewöhnlich vor dem Trocknen zugesetzt.
  • Die beschriebenen Mischungen können auch in Verbindung mit Bohrschlämmen, bei denen die dispergierte Phase eine 0l-in-Wasser-Emulsion ist, verwendet werden. Derartige Bohrflüssigkeiten werden hergestellt, indem man Bentonit und ähnliche Produkte in einer 0l-in-Wasser-Emulsion dispergiert. Die Emulsion wird normalerweise durch besondere Emulgierungsmittel, wie z. B. Tallöl und andere Materialien, stabilisiert. Häufig sind die Kosten der speziell hergestellten Emulsionen sehr hoch.
  • Bei Verwendung für solche Bohrflüssigkeiten dienen die beschriebenen, aus Braunkohle erhaltenen Mischungen nicht nur wirksam zur Herabsetzung der Viskosität von Schlämmen dieser Art, sondern fördern auch die Stabilisierung der Emulsion. Manchmal ist es möglich, gewöhnliches Dieselöl oder sogar Rohöl als Bestandteil der Flüssigkeit zu verwenden, und es sind gute Emulgierungen möglich, wenn man die beschriebene Alkalimetallhydroxyd-Braunkohle-Mischung als einziges Emulgierungsmittel oder in Verbindung mit anderen Emulgierungsmitteln, wie z. B. Tallöl, verwendet.
  • Die neuen Mischungen können auch für andere Zwecke als Mittel zur Stabilisierung oder Verbesserung von Dispersionen verwendet werden. So können sie z. B. Portlandzementrohmischungen zur Verbesserung ihrer Eigenschaften zugesetzt werden. Ebenso können sie zur Kesselsteinverhütung, als Gerbmittel und für andere Zwecke verwendet werden. Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung: Beispiel x 272 kg Braunkohlenschiefer und 362 kg einer 5o Gewichtsprozent NaOH enthaltenden wäßrigen Lösung wurden gemischt. Das Produkt wurde auf eine Temperatur von go bis ioo° erhitzt, mit Wasser bis zur Herstellung einer Lösung mit einem spezifischen Gewicht von 5o bis 70° Twaddel verdünnt und in eine Trockentrommel gefüllt, die bei einer Umlaufgeschwindigkeit von 2 Umdr./Min. mit 45,3 kg Dampf auf eine Temperatur von annähernd 17o° erhitzt wurde. Das erhaltene Gut wurde in einer Hammermühle zu einem groben körnigen Produkt gemahlen, das durch ein Sieb von 2-mm-Maschenweite ging. Dieses Produkt enthielt annähernd 1o,2 °/o Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung. Die Menge des verfügbaren Alkalis, die durch Titration bis zum Methylorangeumschlagspunkt gemessen wurde, betrug etwa 37 Gewichtsprozent, berechnet als NaOH.
  • Es wurde ein synthetischer Bohrschlamm hergestellt, indem man rohen »Ezmix«-Ton aus Westtexas suspendierte, der gegenüber Salzverunreinigungen als widerstandsfähig gilt, quellfähig ist und auf den Ölfeldern von Texas gewöhnlich zur Herstellung von Bohrflüssigkeiten verwendet wird. Die hergestellte Suspension enthielt 23,7 Gewichtsprozent dieses Tons. Ein derartiger Schlamm ist schwieriger zu behandeln als die meisten der üblichen, für Bohrzwecke verwendeten Schlämme.
  • Proben des in diesem Beispiel beschriebenen, aus 1,5 Teilen Braunkohlenschiefer auf i Teil Natriumhydroxyd hergestellten Braunkohle-Alkali-Real;.tionS-produktes wurden einmal 2,1 Stunden lang auf 24o bis 26o°, das andere Mal 8,5 Stunden auf 243 bis 26o° erhitzt. Dann wurden die Viskositäten von Proben des obenerwähnten synthetischen Schlamms nach Zusatz verschiedener Mengen der ungebrannten, nur in der Trockentrommel getrockneten Braunkohle-Alkali-Mischung und der beiden warm behandelten Mischungen gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle verzeichnet:
    Menge
    (ausgedrückt in Viskosität in Centipoisen
    verfügbarem Bei 6oo Umdr./Min.
    Alkaligehalt
    des Produktes Nicht
    in kg NaOH Erhitzungsdauer
    je Hektoliter wärme-
    Schlamm) behandelt 2,i Std. 8,5 Std.
    o,00 64 61,o 61,o
    0,07 84 77,0 75.o
    o,14 72 69,o 66,o
    o,21 62 55,o 52,o
    0,29 69 44,0 44,0
    o,43 1o4 27,o 22,o
    0,57 98 16,o 15,o
    o,72 68 7,0 5,0
    o,86 3.5 3,5 2,5
    Aus der Tabelle geht hervor, daß sämtliche der obenerwähnten Produkte, in genügender Merge zugesetzt, die Viskosität herabsetzen. Es sei aber darauf hingewiesen, daß die zusätzlich 2,1 und 8,5 Stunden erhitzten Erzeugnisse die Viskosität des Schlamms wesentlich stärker als die nicht erhitzten herabsetzen. Dies beweist deutlich den Vorteil, der durch längeres Erhitzen der Produkte erzielt wird. Die gebrannten Produkte waren im wesentlichen wasserfrei. Bei vielen Schlämmen ist dieses weitere Erhitzen jedoch nicht notwendig, da das ungebrannte Ausgangsmaterial bereits zufriedenstellend ist.
  • Beispiel II 300 g Braunkohlenschiefer und 400 g einer wäßrigen, 5o Gewichtsprozent Na OH enthaltenden Natronlauge wurden gemischt und in einem Ofen 16 Stunden lang auf i8o° erhitzt. Der verfügbare Alkaligehalt dieses Materials wurde durch Titration bis zum Methylorangeumschlagpunkt mit 46,63 Gewichtsprozent NaOH bestimmt.
  • Unter Verwendung eines Schlamms der im Beispiel I beschriebenen Art wurden die Eigenschaften des auf diese Weise hergestellten Produktes hinsichtlich Herabsetzung der Schlammviskositäten durch Zusatz verschiedener Mengen des Materials bestimmt. Die Ergebnisse waren folgende:
    Menge
    (ausgedrückt in verfüg-
    barem Alkaligehalt Viskosität in Centipoises
    in kg NaOH
    pro Hektoliter Schlamm)
    0,00 64,0
    0,07 7510
    0,14 67,0
    0,21 58,o
    0,29 46,o
    0,43 36,o
    0,57 31,0
    0,72 18,o
    o,86 8,5
    Der in obigem Beispiel verwendete Braunkohlenschiefer stammte aus natürlichen Ablagerungen in der Nähe von Gallup, New Mexiko, Vereinigte Staaten von Amerika.
  • Beispiel III In diesem Beispiel wurde Braunkohle verwendet, die 37,6 Gewichtsprozent Huminsäure enthielt. 48361 Natronlauge mit 50 Gewichtsprozent NaOH wurden in einen Mischtank gefüllt und mit demselben Volumen Wasser gemischt. Die entstandene Mischung wurde auf ioo° erhitzt. Danach wurden der Lösung mit einer Geschwindigkeit von etwa 2 t in der Stunde 8 Stunden lang insgesamt 14 496 kg 34 Gewichtsprozent Feuchtigkeit enthaltende Braunkohle zugesetzt. Während dieses Zusatzes wurde die Temperatur der Mischung durch Einführung von Dampf auf ioo° aufrechterhalten. Danach wurde die Mischung 4 Stunden lang bei 1o4,4° durchgerührt. Das erhaltene Produkt wurde in zwei Trockentrommeln gefüllt, die durch Dampf unter einem Druck von 6,3 bis 7 atü erhitzt wurden. Es wurde so ein trockenes körniges Produkt erhalten.
  • Es versteht sich, daß auch andere Alkalimetallhydroxyde, wie z. B. Kaliumhydroxyd und Lithiumhydroxyd, zur Herstellung von Bohrmischungen der beschriebenenArtverwendet werden können. Es wurde jedoch festgestellt, daß die besten Ergebnisse mit Natriumhydroxyd erzielt wurden, aus diesem Grunde wird Natriumhydroxyd bevorzugt. Gelegentlich kann Natriumhydroxyd teilweise oder sogar vollständig durch Calciumhydroxyd ersetzt werden. Die auf diese Weise hergestellten Produkte scheinen jedoch gegen Veränderungen der Eigenschaften in Bohrflüssigkeiten empfindlicher zu sein; manche Bohrflüssigkeiten werden mit derartigem Material sehr zufriedenstellend behandelt, andere dagegen nicht.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung eines Bohrflüssigkeitszusatzes, insbesondere für Tiefbohrungen, aus einer wäßrigen Mischung von Alkalihydroxyd und einem Huminsäure und Kohlenstoff enthaltenden Mineral, dadurch gekennzeichnet, daß ein solches kohlenstoffhältiges Mineral verwendet wird, das mindestens io Gewichtsprozent Huminsäure enthält, und daß die Mischung bis zur Entstehung einer festen körnigen Masse erhitzt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man als kohlenstoffhaltiges Mineral Braunkohle verwendet.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischung über etwa go° erhitzt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischung vor der Erhitzung auf über go° mindestens 15 Minuten lang bei 75 bis go° digeriert.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischung auf etwa 15o bis 35o° erhitzt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine solche Menge des Alkalihydroxyds verwendet wird, die ausreicht, um mit dem ganzen kohlenstoffhaltigen Mineral zu reagieren.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalihydroxyrd im Überschuß über die zur Umsetzung mit dem kohlenstoffhaltigen Mineral und zur Herstellung eines neutralen Produktes benötigte Menge angewandt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 803 589; USA.-Patentschriften Nr. 1999 766, 2 549 i42#
DEC8048A 1953-04-21 1953-08-18 Verfahren zur Herstellung eines Bohrfluessigkeitszusatzes, insbesondere fuer Tiefbohrungen Expired DE956212C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1183874B (de) * 1960-12-05 1964-12-23 Magnet Cove Barium Corp Spueltruebe und Verfahren zu ihrer Herstellung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1999766A (en) * 1934-03-28 1935-04-30 Gulf Res & Dev Corp Drilling wells and well drilling fluid
DE803589C (de) * 1947-10-16 1951-04-05 Bataafsche Petroleum Herstellung einer Bohrfluessigkeit fuer OEl- oder Gasbohrungen
US2549142A (en) * 1948-05-04 1951-04-17 Pacific Lumber Co Well drilling composition

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1999766A (en) * 1934-03-28 1935-04-30 Gulf Res & Dev Corp Drilling wells and well drilling fluid
DE803589C (de) * 1947-10-16 1951-04-05 Bataafsche Petroleum Herstellung einer Bohrfluessigkeit fuer OEl- oder Gasbohrungen
US2549142A (en) * 1948-05-04 1951-04-17 Pacific Lumber Co Well drilling composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1183874B (de) * 1960-12-05 1964-12-23 Magnet Cove Barium Corp Spueltruebe und Verfahren zu ihrer Herstellung

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