DK144310B - PROCEDURE FOR PREVENTING CONCLUSION AND INHIBITING SWALLOWING OF FORMATION CUTS OR SHIFTLES - Google Patents

PROCEDURE FOR PREVENTING CONCLUSION AND INHIBITING SWALLOWING OF FORMATION CUTS OR SHIFTLES Download PDF

Info

Publication number
DK144310B
DK144310B DK122173A DK122173A DK144310B DK 144310 B DK144310 B DK 144310B DK 122173 A DK122173 A DK 122173A DK 122173 A DK122173 A DK 122173A DK 144310 B DK144310 B DK 144310B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
complex
aluminum
initially
per
clay
Prior art date
Application number
DK122173A
Other languages
Danish (da)
Other versions
DK144310C (en
Inventor
A C Perricone
H F Young
G W Bettge
D P Enright
B G Chesser
F L Allen
Original Assignee
Milchem Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US00260219A external-priority patent/US3843524A/en
Application filed by Milchem Inc filed Critical Milchem Inc
Publication of DK144310B publication Critical patent/DK144310B/en
Application granted granted Critical
Publication of DK144310C publication Critical patent/DK144310C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • 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
    • C09K8/03Specific additives for general use in well-drilling compositions
    • C09K8/035Organic additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2208/00Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/12Swell inhibition, i.e. using additives to drilling or well treatment fluids for inhibiting clay or shale swelling or disintegrating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Description

i 144310in 144310

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til hindring af sammenklumpning og inhibering af opsvulmning af formationsspåner eller skiferier i et vandigt alkalisk medium ved, at dette behandles med polyvalente metalioner, der er kompleksbundet med organiske syrer. Inhibering af opsvulmning eller inhibering af kvældning (i det følgende blot benævnt som "inhibering") af hydratiserbare lerskifre har længe været et problem, som kolloidkemikere og fagfolk har stået over for ved industriel anvendelse af disse materialer.The present invention relates to a method for preventing clumping and inhibiting the swelling of formation chips or shales in an aqueous alkaline medium by treating it with polyvalent metal ions complexed with organic acids. Inhibition of swelling or inhibition of swelling (hereafter referred to as "inhibition") of hydrable clay slates has long been a problem faced by colloid chemists and professionals in the industrial use of these materials.

F.eks. har fremstillingen og anvendelsen af keramiske varer, pigmenter, borevæsker, jordbundsstabiliseringsmaterialer og konstruktionsmaterialer ofte indebåret problemer med ler-skiferopsvulmning eller lerskiferkvældning. Udtrykket "ler-skifer" skal betegne materialer, såsom bentonit og lignende lerarter og kolloidale lersubstanser af "gumbo"-typen og beslægtede stoffer, som udviser hydrodynamisk volumenforøgelse, når de udsættes for vandige omgivelser. Af særlig vigtighed er den geologiske dannelse af højplastisk sejt ler ("gumbo") som man støder på ved boring af underjordiske borehuller.Eg. For example, the manufacture and use of ceramic products, pigments, drilling fluids, soil stabilizers and structural materials have often involved problems with clay shale swelling or slate swelling. The term "clay slate" is intended to refer to materials such as bentonite and similar clays and colloidal clay substances of the "gumbo" type and related substances which exhibit hydrodynamic volume increase when exposed to aqueous environments. Of particular importance is the geological formation of highly plastic tough clay ("gumbo") encountered by drilling underground boreholes.

Disse lerskifre optager vand temmelig let og kan kvælde til mange gange deres oprindelige volumen. Ved "kvældning" eller "opsvulmning" skal forstås den hydrodynamiske volumenforøgelse af lerskiferen. Med udtrykkene "inhibering" og "inhibering af kvældning" eller "inhibering af opsvulmning" mener man processens evne til at nedsætte hydratiseringen af lerskifre, hvorved disse forbliver sammenhængende og i hovedsagen i deres oprindelige størrelse, form og volumen,og processen består enten af en forbehandling af lerskiferen, hvor der til et vandigt system sættes det kompleks, der anvendes her, og derefter lerskiferen, eller den består af en efterbehandling, hvorved komplekset sættes til lerskiferen, som foreligger enten delvis eller helt i hydratiseret tilstand, eller komplekset tilsættes f.eks. under boring, ved retablering eller færdiggørelse af underjordiske borearbejder, hvor nogle af disse materialer, der henvises til som formationsspåner, kan have evnen, der betegnes som hydrodynamisk volumenforøgelse ved hydratisering. Det vandige alkaliske medium kan være ferskvand, havvand, en saltopløsning eller lignende.These clay soils absorb water fairly easily and can swell to many times their original volume. By "swelling" or "swelling" is meant the hydrodynamic volume increase of the clay slate. By the terms "inhibition" and "inhibition of swelling" or "inhibition of swelling" is meant the ability of the process to reduce the hydration of clay slates, whereby they remain coherent and generally in their original size, shape and volume, and the process consists either of a pretreatment of the clay slate, where an aqueous system is added to the complex used here, and then the clay slate, or it consists of a finishing treatment, whereby the complex is added to the clay slate which is either partially or fully hydrated or the complex is added f. eg. during drilling, in the restoration or completion of underground drilling operations, where some of these materials referred to as formation shavings may have the capability referred to as hydrodynamic volume increase upon hydration. The aqueous alkaline medium may be fresh water, sea water, a saline solution or the like.

22

14431 O14431 O.

Lerskifrene er dannet ved geologisk sammenpresning og komprimering af meget små partikler og sedimenter i løbet af århundreder. Væsken i partiklerne og sedimenterne er fjernet under sammenpresning af sedimentlagene. Når trykket på formationen vokser, vil væsken undslippe til mere gennem-trængelige formationer.The clay sherds are formed by geological compression and compaction of very small particles and sediments over the centuries. The liquid in the particles and sediments is removed during compression of the sediment layers. As the pressure on the formation increases, the liquid will escape to more permeable formations.

Lerskifre har varierende dispergerbarhed i vand. De blødere lerskifre vil dispergere hurtigere, medens de hårdere lerskifre vil være mere modstandsdygtige over for dispergerings-fænomenet. Det antages, at ioniske kræfter spiller en vigtig rolle ved lerskiferens evne til dispergering. F.eks. vil en lerskifer, der har en stor mængde montmorillonit, der indeholder kationer i ombyttelige stillinger, være lettere dis-pergerbar. Følgelig kan disse lerskifre udøve et kraftigt kvældningstryk, når de udsættes for påvirkning af alkaliske medier.Clay slates have varying dispersibility in water. The softer clay shifters will disperse more quickly, while the harder clay shifters will be more resistant to the dispersion phenomenon. Ionic forces are believed to play an important role in the ability of the shale to disperse. Eg. for example, a clay slate having a large amount of montmorillonite containing cations in interchangeable positions will be more easily dispersible. Consequently, these clay soils can exert a strong swelling pressure when subjected to the influence of alkaline media.

Kvældning af lerskifre antages at bero på mindst tre fænomener: Overfladehydratisering, grænselagskvældning og osmotisk kvældning. Overfladehydratisering er navnlig aktiv i lerskifre på grund af det store overfladeareal. Lerskifre kan have en gittertypestruktur, som muliggør, at væsken kan absorberes mellem lagene såvel som på partiklens overflade.Swelling of clay slates is believed to be due to at least three phenomena: surface hydration, boundary layer swelling and osmotic swelling. Surface hydration is particularly active in clay soils due to the large surface area. Clay slates may have a grid type structure which allows the liquid to be absorbed between the layers as well as on the surface of the particle.

På den anden side indtræder osmotisk kvældning på grund af, at der er en større koncentration af ioner på lerets overflade end i selve væsken. Denne kraft trækker væsken ind i lerpartiklerne. Naturligvis afhænger graden af den osmotiske virkning af talkoncentrationer både i skiferierpartiklerne og i væsken.On the other hand, osmotic swelling occurs because there is a greater concentration of ions on the surface of the clay than in the liquid itself. This force draws the liquid into the clay particles. Of course, the degree of the osmotic effect of speech concentrations depends on both the shale particles and the liquid.

Man har tidligere reduceret lerskiferkvældningen noget ved at erstatte monovalente ombyttelige kationer med divalente kationer, såsom calcium. Der er anvendt mange sammensætninger af amintypen, men resultaterne har ikke været helt tilfredsstillende. Ikke blot er disse sammensætninger dyre, men de kan oliebefugte overfladerne.Previously, clay slurry has been somewhat reduced by replacing monovalent exchangeable cations with divalent cations, such as calcium. Many amine-type compositions have been used, but the results have not been entirely satisfactory. Not only are these compositions expensive, but they can oil wipe the surfaces.

144310 3 Når lerskiferen i suspensionerne er anionisk ladet, så bliver ladningen neutraliseret ved adsorption af kationer på lerskifer-overfladerne. Da dette vil danne et elektrolytisk dobbeltlag, vil partiklerne frastøde hinanden og således dispergere.When the clay slate in the suspensions is anionically charged, the charge is neutralized by adsorption of cations on the clay slate surfaces. As this will form an electrolytic bilayer, the particles will repel each other and thus disperse.

På grund af at de adsorberede kationer synes at være den hovedsageligt bidragende kraft, når det gælder dette fænomen, så antages det, at kvældning i høj grad kan reduceres ved anvendelse af polyvalente metalioner. Polyvalente metalioner, såsom aluminium og lignende, adsorberes fastere end monovalente ioner, såsom natrium.Because the adsorbed cations appear to be the major contributing force to this phenomenon, it is believed that swelling can be greatly reduced by the use of polyvalent metal ions. Polyvalent metal ions such as aluminum and the like are adsorbed more firmly than monovalent ions such as sodium.

En faktor, der spiller en rolle ved anvendelsen af poly= valente metalioner, er deres udfældning i alkalisk miljø.One factor that plays a role in the use of polyvalent metal ions is their precipitation in alkaline environment.

I virkeligheden kan nogle ioniske stoffer endda fælde ud af en opløsning, der reagerer surt. Dette kendes fra anvendelsen af en base og aluminiumoxid, som vil frembringe en multidimensional polymer, som vil have en oktaeder-struk= tur mellem skiferlagene. Ved fremstillingen af en sådan opløselig polymer bør der imidlertid ikke tilsættes mere end ca. 2,4 OH-grupper pr. metalion. Denne polymer er desuden kun stabil i surt miljø. Udsat for alkaliske pH-værdier vil aluminiumionen udskilles af opløsningen. Derfor må ionen indføres på en sådan måde, at dens normale tilbøjelighed til at udfælde er enten fuldstændig fjernet eller i høj grad reduceret. Et sådant resultat kan opnås ved, at man lader ionen reagere, så der dannes et kompleks. Under visse omstændigheder kan kompleksdannelse af ionen frembringe en chelat-struktur.In reality, some ionic substances can even precipitate out of a solution that reacts acidic. This is known from the use of a base and alumina which will produce a multidimensional polymer which will have an octahedral structure between the slate layers. However, in the preparation of such a soluble polymer, no more than approx. 2.4 OH groups per metal ion. Furthermore, this polymer is only stable in an acidic environment. Exposed to alkaline pH values, the aluminum ion will be separated from the solution. Therefore, the ion must be introduced in such a way that its normal propensity to precipitate is either completely removed or greatly reduced. Such a result can be obtained by reacting the ion to form a complex. Under certain circumstances, complexation of the ion can produce a chelate structure.

Aluminiumlignosulfonat-komplekser, som er fremstillet ved behandling af alkalisk calciumlignosulfonat med aluminium= sulfat og derefter med en opløsning af en organisk syre valgt blandt eddike-, myre-, mælke- oxal--og vinsyre har den egenskab, at de delvis kan erstatte lignosulfonatet i aluminiumkomplekset, som primært er blevet anvendt som viskositetsmodificerende midler i vandige boringsvæsker.Aluminum lignosulfonate complexes prepared by treating alkaline calcium lignosulfonate with aluminum sulfate and then with a solution of an organic acid selected from acetic, formic, lactic oxal and tartaric acids have the property of partially replacing the lignosulfonate. in the aluminum complex, which has primarily been used as viscosity modifiers in aqueous drilling fluids.

I US patentskrift nr. 2.252.815 beskrives f.eks., at calcium= lignosulfonat kan behandles med aluminiumsulfat i en mængde 4 144310 således, at sulfatet er ækvivalent med indholdet af calcium i det organiske præcipitat fra det rensede calciumlignosul= fonat. Oxalsyre eller en anden organisk syre tilsættes senere i en foretrukket mængde på 11 vægt% beregnet på det tilstedeværende lignin. Man mener, at materialet i det mindste delvis forhindrer den kvældning og vandrette forskydning ved forkastning af lerskiferlag, der er fundet i gennemborede formationer. Imidlertid er det muligt, at tilstedeværelsen af lignosulfonatmaterialet kan reducere aluminium= mets evne til i en kompleks tilstand at fungere udelukkende som en inhibitor for lerskiferkvældning. I virkeligheden kan tilstedeværelsen af lignosulfonat, i afhængighed af dets koncentration, medvirke ved dispersionen af lerskiferen.For example, U.S. Patent No. 2,252,815 discloses that calcium = lignosulfonate can be treated with aluminum sulfate in an amount of 4144310 such that the sulfate is equivalent to the calcium content of the organic precipitate from the purified calcium lignosulphonate. Oxalic acid or other organic acid is later added in a preferred amount of 11% by weight based on the lignin present. It is believed that the material at least partially prevents the swelling and horizontal displacement by discarding clay layer found in pierced formations. However, it is possible that the presence of the lignosulfonate material may reduce the ability of the aluminum metal to function in a complex state solely as an inhibitor of clay slurry. In fact, the presence of lignosulfonate, depending on its concentration, may assist in the dispersion of the clay shale.

Med andre ord tjener aluminiummet og lignosulfonatet til at opnå helt forskellige resultater. Den kendte lignosulfonat-blandings manglende evne til at være fuldstændig effektiv skyldes antagelig en eventuel kompleks konkurrence mellem lignosulfonat og den organiske syre, når det gælder den tilgængelige aluminiumion.In other words, the aluminum and lignosulfonate serve to achieve completely different results. The inability of the known lignosulfonate mixture to be completely effective is probably due to a possible complex competition between lignosulfonate and the organic acid in the available aluminum ion.

Når man borer, arbejder med eller fuldender underjordiske borehuller for at tappe forekomsten af f.eks. olie eller gas, og navnlig når man anvender et roterende bor med en borekrone, der er fastgjort til en borestang, så vil borekronen yderligere gennemtrænge formationen. Formationen er sammensat af både organiske og uorganiske stoffer, såsom mineraler og lerarter. De fleste af disse materialer vil hydratisere, når de udsættes for vandige omgivelser. Desuden har nogle af disse materialer den egenskab, at det hy-drodynamiske volumen øges under hydratiseringen, hvilket undertiden betegnes som kvældning. Disse materialer betegnes her som formationsspåner.When drilling, working with or completing underground boreholes to tap the occurrence of e.g. oil or gas, and especially when using a rotary drill with a drill bit attached to a drill rod, the drill bit will further penetrate the formation. The formation is composed of both organic and inorganic substances, such as minerals and clays. Most of these materials will hydrate when exposed to aqueous environments. Furthermore, some of these materials have the property of increasing the hydrodynamic volume during hydration, which is sometimes referred to as swelling. These materials are referred to here as formation chips.

Når borekronens tænder trænger gennem formationen, dannes der spåner på grund af borekronens indvirkning. Disse borespåner fugtes af borevæsken og giver klæbrige og plastiske 5As the drill bit teeth penetrate the formation, shavings are formed due to the impact of the drill bit. These drilling chips are wetted by the drilling fluid and give sticky and plastic 5

14431 O14431 O.

partikler. Formationsspånerne vil blive æltet yderligere, indtil borevæskens væskeindhold får dem til at blive en masse, der varierer fra et stift kitlignende materiale til en klæbrig pasta. En fortsat agglomerering af disse borespåner på overfladen af borekronens skær resulterer i "klumpdannelse", dvs. at man får en masse af sejt og klæbrigt materiale, som indvirker uheldigt på den skærende virkning af borekronens tænder, og som sammen med andre vanskeligheder og uheldige virkninger i høj grad reducerer g'ennemtrængningshastigheden. Klumpdannelse optræder også på borekraver og -stabilisatorer med heraf følgende uheldig påvirkning af boreoperationerne. Klumpdannelse vil også resultere i tilstopning af overfladestrømmen, forstyrrelse af driften af strømningsmålere og lignende (alt herefter for nemheds skyld betegnet som "boreudstyr").particles. The formation chips will be further kneaded until the liquid content of the drilling fluid becomes a mass varying from a rigid putty-like material to a sticky paste. Continued agglomeration of these drill bits on the surface of the drill bit insert results in "lump formation", i.e. to obtain a lot of tough and sticky material which adversely affects the cutting effect of the drill bit teeth, and which, together with other difficulties and adverse effects, greatly reduces the penetration rate. Lumping also occurs on drill collars and stabilizers with consequent adverse effects on the drilling operations. Lumping will also result in clogging of the surface current, disruption of the operation of flow meters and the like (all hereafter referred to as "drilling equipment" for convenience).

Selvom rensning ved dysevirkning af borekronen og renseprocesser til overfladeboreudstyr betyder en lettelse, ville det være ønskeligt at fjerne årsagen til sammenklumpning frem for at behandle resultatet af sammenklumpningen.Although cleaning by drilling the nozzle of the drill bit and cleaning processes for surface drilling equipment means a relief, it would be desirable to remove the cause of clumping rather than treating the result of the clumping.

Det har nu overraskende vist sig, at kvældning af lerski-fer i vandigt alkalisk medium på afgørende måde kan inhi-beres ved anvendelse af specielle polyvalente metalionkomplekser, som formentlig hæfter til de indre og/eller ydre overflader af lerskiferpartiklen, og som ikke er lette at fjerne ved elektrolytiske kræfter, og at tilstedeværelsen af sådanne polyvalente metalionkomplekser på overfladen af boreudstyret under boreoperationerne vil tilvejebringe et middel til fjernelse af sammenklumpningstendensen både hos formationsborespåner og hos additiver, der anvendes i borevæsken. Resultatet bliver, at disse faste stoffer ikke vil samles på udstyrets overflade.It has now surprisingly been found that swelling of clay slides in aqueous alkaline medium can be significantly inhibited by the use of special polyvalent metal ion complexes which probably adhere to the inner and / or outer surfaces of the clay slice and which are not light to remove by electrolytic forces, and that the presence of such polyvalent metal ion complexes on the surface of the drilling equipment during the drilling operations will provide a means of removing the lumping tendency both of formation drilling chips and of additives used in the drilling fluid. The result is that these solids will not collect on the surface of the equipment.

Selvom om man ikke helt har forstået det, så antages det, at de polyvalente metalionkomplekser nedsætter eller inhi- 6 U4310 berer hydratiseringen af størstedelen af formationsborespånerne, hvorved de fleste af partiklerne forbliver sammenhængende eller "cementeret" og i det væsentlige i deres oprindelige størrelse og form. Metalionkomplekserne forhindrer en æltning af både hydratiserbare og ikke-hydratiserbare formationsborespåner, hvorved man undgår dannelsen af seje og klæbrige kitlignende stoffer.Although not fully understood, it is believed that the polyvalent metal ion complexes reduce or inhibit the hydration of most of the formation drill chips, leaving most of the particles cohesive or "cemented" and substantially their original size and form. The metal ion complexes prevent the kneading of both hydrating and non-hydrating formation drill bits, thereby avoiding the formation of cool and sticky putty-like substances.

En faktor af betydning ved anvendelse af polyvalente metalioner er deres udfældning i alkalisk miljø. Derfor må ionen reagere på en sådan måde, at dens normale tilbøjelighed til at fælde ud af opløsningen enten fuldstændigt fjernes eller for en stor del reduceres. Et sådant resultat kan opnås ved, at man lader ionen reagere under dannelse af et kompleks, og fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i krav 11 s kendetegnende del anførte.One factor of importance when using polyvalent metal ions is their precipitation in alkaline environment. Therefore, the ion must react in such a way that its normal propensity to precipitate out of the solution is either completely removed or greatly reduced. Such a result can be obtained by reacting the ion to form a complex and the process according to the invention is characterized by the characterizing part of claim 11.

Komplekset kan fremstilles i en vandig opløsning ved at gøre den valgte polyvalente metalion til genstand for påvirkning af en tilstrækkelig mængde af den kompleksdannende komponent for derved at forhindre udfældning af metalionen i alkalisk medium. Metalionen anvendes fortrinsvis i form af et vandopløseligt salt, såsom chromsulfat, alumi= niumsulfat og aluminiumchlorid. Metalionen kan anvendes i form af en vandfri forbindelse eller i hydratiseret form.The complex can be prepared in an aqueous solution by subjecting the selected polyvalent metal ion to a sufficient amount of the complexing component to prevent precipitation of the metal ion in alkaline medium. The metal ion is preferably used in the form of a water-soluble salt such as chromium sulfate, aluminum sulfate and aluminum chloride. The metal ion can be used in the form of an anhydrous compound or in hydrated form.

Når man anvender en vandfri metalforbindelse, kan reaktionen fortrinsvis gennemføres i et vandigt system. Det kan undertiden være nødvendigt at foretage reaktionen ved forhøjet temperatur. Imidlertid vil reaktionen almindeligvis løbe til ende ved stuetemperatur. Efter opløsning af metalionen, og hvis man gør brug af det efter tilførsel af varme, tilsættes den kompleksdannende komponent,og der opvarmes, eller det hele får lov til at stabiliseres i kort tid (i almindelighed 15-45 min.) til dannelse af komplekset. Opløsningsmidlet fjernes så på i og for sig kendt måde, såsom ved va-kuuminddampning. Det fremkomne materiale kan så formales til opnåelse af et produkt med et stort overfladeareal.When an anhydrous metal compound is used, the reaction can preferably be carried out in an aqueous system. The reaction may sometimes be necessary at elevated temperature. However, the reaction will usually end at room temperature. After dissolving the metal ion and using it after application of heat, the complexing component is added and heated or allowed to stabilize briefly (generally 15-45 minutes) to form the complex . The solvent is then removed in a manner known per se, such as by vacuum evaporation. The resulting material can then be ground to obtain a product with a large surface area.

144310 7144310 7

Ved fremstillingen af det kompleks, der anvendes ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, er det ikke nødvendigt, at det fremstilles i en opløsning. Når man anvender en fremgangsmåde uden opløsning, kan metalionmaterialet på simpel måde blandes med den kompleksdannende komponent. Denne fremstilling vil normalt ikke kræve opvarmning.In the preparation of the complex used in the process of the invention, it is not necessary that it be prepared in a solution. When using a solution without solution, the metal ion material can be simply mixed with the complexing component. This preparation will not normally require heating.

Som angivet ovenfor er virkningen af den kompleksdannende komponent, at den gør metalionen kompleksbundet, således at den ikke vil fælde ud af opløsningen i alkalisk medium.As indicated above, the effect of the complexing component is to make the metal ion complex bound so that it will not precipitate out of solution in alkaline medium.

I almindelighed foretrækkes et 1:1 ækvivalent-vægtforhold af metalion til den kompleksdannende komponent. Man har ikke fundet, at det er kritisk med et overskud af den kompleksdannende komponent i forhold til metalionen, og mængdeforhold ud over 1:1-forholdet kan anvendes med udmærket resultat. Reaktantforhold under 1:1 på vægtækvivalentbasis kan også anvendes. Når f.eks. aluminiumsulfat anvendes til at tilføre metalionen, har det vist sig, at metalionen kan gøres kompleks med f.eks. citronsyre, oxalsyre og vinsyre, idet der anvendes et ækvivalent-vægtforhold mellem polyvalent metal og den kompleksdannende syre på mindst 1:0,2-1,0, idet komplekset anvendes i en koncentration på mindst 2,85 3 kg/m af det alkaliske medium. Valget af den særlige metalion og dens form vil i høj grad ændre den nødvendige mængde af den kompleksdannende komponent, der kræves til at danne det resulterende kompleks. Også den valgte kompleksdannende komponent vil være en faktor af betydning. Desuden må man tage hensyn til det specielle alkaliske miljø, hvori komplekset anvendes. Da imidlertid hensigten med at anvende en kompleks struktur er at sikre en tilstrækkelig mængde metalioner for at forhindre sammenklumpning og/eller inhi-bere kvældning, så kan titrering og beslægtede prøvemetoder anvendes til at bestemme mængden af metalioner, som adsor-beres af formationspartiklerne, borevæskeadditiver eller en valgt lerskifer. Til den valgte anvendelse kan prøver af faste stoffer, såsom formationsborespåner og lerskifer, 144310 8 i de valgte omgivelser adskilles således, at man får mindst to prøver. Den første prøve skal ikke udsættes for en kompleksforbindelse og skal tjene som en blindprøve eller sammenligningsprøve. Den anden prøve skal udsættes for påvirkning af flere koncentrationer af fremstillede kompleksforbindelser ved forskellige ækvivalent-vægtforhold med hensyn til udvalgt metalion til kompleksdannende komponent. Ved visuel iagttagelse af sammenklumpningsprøver og lerskifer-inhiberingsprøver, som f.eks. anvendt i nedenstående eksempler, kan man foretage en bestemmelse af det specielle kompleks og inhiberingskoncentrationen af dette, som må anvendes til et bestemt tilfælde.In general, a 1: 1 equivalent weight ratio of metal ion to the complexing component is preferred. It has not been found to be critical with an excess of the complexing component relative to the metal ion, and proportions beyond the 1: 1 ratio can be used with excellent results. Reactant ratios below 1: 1 by weight equivalent basis can also be used. For example, when aluminum sulphate is used to supply the metal ion, it has been found that the metal ion can be made complex with e.g. citric acid, oxalic acid and tartaric acid, using an equivalent weight ratio of polyvalent metal to the complexing acid of at least 1: 0.2-1.0, using the complex at a concentration of at least 2.85 3 kg / m of the alkaline medium. The choice of the particular metal ion and its form will greatly alter the required amount of the complexing component required to form the resulting complex. Also, the complexing component chosen will be a factor of importance. In addition, the special alkaline environment in which the complex is used must be taken into account. However, since the purpose of using a complex structure is to ensure a sufficient amount of metal ions to prevent aggregation and / or inhibit swelling, titration and related test methods can be used to determine the amount of metal ions adsorbed by the formation particles, drilling fluid additives. or a selected clay slate. For the selected application, samples of solids, such as formation drilling chips and clay shale, in the selected environment can be separated to obtain at least two samples. The first test shall not be subjected to a complex compound and shall serve as a blank or comparison test. The second sample should be subjected to the influence of several concentrations of complex compounds prepared at different equivalent weight ratios of selected metal ion to complexing component. By visually observing aggregation and clay inhibition samples, such as e.g. used in the Examples below, a determination of the particular complex and its concentration of inhibition may be made which may be used for a particular case.

Ved praktiske boringer har man fundet, at udgangskoncentra- . 3 tioner af komplekset i området fra mellem 2,85 kg/m og ca.In practical drilling, it has been found that the starting concentrations. 3 tions of the complex in the range of between 2.85 kg / m and approx.

3 28 kg/m vil være tilstrækkeligt til at forhindre sammenklumpning i de fleste tilfælde.^Derefter kan en titreringsprøve udføres for at bestemme mængden af metalionmateriale, som er nødvendig for at supplere den adsorberede ionmængde i den vandige alkaliske opløsning. Se f.eks. Furman, Scott's Standard Method of Chemical Analyses, vol. 1, 6. udgave, p. 50 (Van Nostrand Company, Inc., marts 1962).3 28 kg / m will be sufficient to prevent clumping in most cases. Then a titration test can be performed to determine the amount of metal ion material needed to supplement the adsorbed ion amount in the aqueous alkaline solution. See, e.g. Furman, Scott's Standard Method of Chemical Analysis, Vol. 1, 6th Edition, p. 50 (Van Nostrand Company, Inc., March 1962).

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen udnyttes komplekset, der er dannet som ovenfor angivet, enten til en forbehandling, dvs. før lerskiferen har været væsentligt udsat for et vandigt medium til inhibering af kvældning,eller som en efterbehandling, dvs. til inhibering af kvældning af lerskiferen, efter at den har været udsat for det vandige medium eller under boringen af underjordiske borehuller, hvor overfladerne på boreudstyret er udsat for et vandigt cirkulationssystem enten inden for eller uden for borehullet.In the process of the invention, the complex formed as above is utilized either for a pretreatment, i.e. before the clay slate has been substantially exposed to an aqueous medium for inhibiting swelling, or as a finishing treatment, ie. for inhibiting swelling of the clay slate after it has been exposed to the aqueous medium or during the drilling of underground boreholes, the surfaces of the drilling equipment being exposed to an aqueous circulation system either inside or outside the borehole.

Inhibering af kvældning af lerskiferpartikler kan bestemmes ved hjælp af forskellige prøver. Der er specielt blevet anvendt prøvemetoder, hvorved man bestemmer suspensionssystemers reologiske egenskaber. I de nedenfor beskrevne prøver har man bestemt reologien ved stuetemperatur ved at anven- s 9Inhibition of swelling of clay shale particles can be determined by various tests. Specifically, test methods have been used to determine the rheological properties of suspension systems. In the samples described below, rheology has been determined at room temperature using 9

14431 Q14431 Q

de "model 35 Fann viskometer", et almindeligt instrument til måling af suspensioners reologiske egenskaber, og hvilket instrument er accepteret i vide kredse og mange industriforetagender, hvor reologiske data har betydning. "Fann-viskosimetre” er af den koncentriske cylindertype, hvor prøvevæsken er indeholdt i et ringformet rum mellem cylindrene. Rotationen af den ydre cylinder ved kendte hastigheder gennemføres ved hjælp af præcisionsdrivværk, som bevirker et vridningsmoment, som overføres til den indre cylinder ved hjælp af væsken,og overføringen påvirkes af væskens viskositet. Dette vridningsmoment afbalanceres af en spiralfjeder, og man aflæser vinkeludslaget på en skive eller ved hjælp af passende følere på et måleapparat eller en registrator. Størrelsen af vridningsmomentet eller forskydningsspændingen ved et givet omdrejningstal er angivet i arbitrære grader Fann, som kan omregnes til viskositet eller tilsyne-lande viskositet ved hjælp af passende beregninger.the "Model 35 Fann Viscometer", a common instrument for measuring the rheological properties of suspensions, and which is widely accepted and in many industrial enterprises where rheological data is important. "Fann viscosimeters" are of the concentric cylinder type in which the sample liquid is contained in an annular space between the cylinders. The rotation of the outer cylinder at known speeds is accomplished by precision drives which produce a torque transmitted to the inner cylinder by means of This torque is balanced by a coil spring and the angular impact is read on a disc or by means of appropriate sensors on a measuring device or a registrar. Fins which can be converted to viscosity or viscosity-landed viscosity by appropriate calculations.

Når lerskifer optager vand, vil partiklerne kvælde og udfylde et større hydrodynamisk volumen end det, som udfyldes af den samme lerskifer, som ikke er blevet hydratiseret, eller alternativt er blevet hydratiseret, men kvældet mindre. Således vil for en given forskydningsgrad en hydratiseret, opkvældet partikel have en højere forskydningsspænding end en hydratiseret, men ikke opkvældet partikel. Partikel-kvældning må ikke forveksles med partikeldispergering. Et dispergeret system kan enten indeholde opkvældede lerski-ferpartikler og/eller ikke- eller delvis kvældede lerski-ferpartikler. Et deflokkuleringsmiddel kan frembringe et ikke-koaguleret system, men kan ikke nødvendigvis inhibere en kvældning af partiklerne. Derfor er fremkomsten af et relativt lavt Fann-tal ved store forskydningsgrader for en given koncentration af faste stoffer et tegn på kvæld-ningsinhibering.When clay slate absorbs water, the particles will swell and fill a larger hydrodynamic volume than that filled by the same clay slate which has not been hydrated or alternatively has been hydrated but swelled less. Thus, for a given shear rate, a hydrated, swollen particle will have a higher shear stress than a hydrated but not swollen particle. Particle swelling must not be confused with particle dispersion. A dispersed system may contain either swollen clay particles and / or non- or partially swollen clay particles. A deflocculant may produce a non-coagulated system but may not necessarily inhibit swelling of the particles. Therefore, the appearance of a relatively low Fann number at high shear rates for a given concentration of solids is a sign of swelling inhibition.

Ved behandling af lerskiferoverfladen for at inhibere kvældning bør man anvende en fremgangsmåde, som omfatter følgende trin: 144310 ίο 1) fremstilling af et vandigt system, 2) tilsætning til dette system af en polyvalent metalion, som angivet i krav 1, hvor denne ion er gjort kompleks ved hjælp af en komponent valgt blandt eddikesyre, citronsyre, myresyre, mælkesyre, oxalsyre og vinsyre samt alkalimetal- og ammoniumsaltene og blandinger af disse, 3) justering af systemets pH-værdi til mindst 7,0, og 4) tilsætning til dette system af en forudbestemt mængde lerskifer for derved at fremstille en suspension.In treating the clay surface to inhibit swelling, a method should be employed which comprises the following steps: 1) preparation of an aqueous system, 2) addition to this system of a polyvalent metal ion, as claimed in claim 1, wherein said ion is made complex by a component selected from acetic acid, citric acid, formic acid, lactic acid, oxalic acid and tartaric acid as well as the alkali metal and ammonium salts and mixtures thereof, 3) adjusting the pH of the system to at least 7.0, and 4) adding to it system of a predetermined amount of clay slate to thereby produce a suspension.

pH-værdien kan også indstilles til den alkaliske side i trin 1) før tilsætningen af komplekset.The pH can also be adjusted to the alkaline side in step 1) before the addition of the complex.

Til at inhibere en fuldstændig eller delvis hydratiseret lerskifer må man benytte en proces, som består af følgende trin: 1) udsættelse af lerskiferen for påvirkning af et vandig medium, som indeholder en polyvalent metalion, hvorved nævnte ion bliver kompleksbundet med en komponent valgt blandt eddikesyre, citronsyre, myresyre, mælkesyre, oxalsyre og vinsyre, alkalimetal- og ammoniumsaltene og blandinger af disse, og 2) justering af suspensionens pH-værdi til mindst 7,0.In order to inhibit a fully or partially hydrated clay slate, a process consisting of the following steps must be used: 1) exposure of the clay slate to the influence of an aqueous medium containing a polyvalent metal ion, whereby said ion is complexed with a component selected from acetic acid , citric, formic, lactic, oxalic and tartaric acids, the alkali metal and ammonium salts and mixtures thereof, and 2) adjusting the pH of the suspension to at least 7.0.

Mediets pH-værdi kan igen indstilles til den alkaliske side før tilsætningen af komplekset.The pH of the medium can again be adjusted to the alkaline side before the addition of the complex.

Ved borearbejder og til at inhibere kvældning og undgå sammenklumpning kan man benytte en proces, som består af følgende trin: A) fremstilling af et vandig system, B) tilsætning til dette system af en polyvalent metalion som angivet i krav 1, C) kompleksbinding af den polyvalente metalion i det vandige system med en kompleksdannende komponent, som er eddikesyre, citronsyre, myresyre, mælkesyre, oxalsyre og vin 11 144310 syre, alkalimetal- eller ammoniumsaltene eller blandinger af disse, D) justering af systemets pH-værdi til mindst 7,0, E) cirkulering af systemet igennem og ud af et underjordisk borehul, F) sammenbringning af formationsborespåner med den kompleks-bundne metalion i cirkulationssystemet.In drilling operations and to inhibit swelling and to avoid clumping, a process consisting of the following steps may be employed: A) preparation of an aqueous system, B) addition to this system of a polyvalent metal ion as claimed in claim 1, the polyhydric metal ion in the aqueous system having a complexing component which is acetic acid, citric acid, formic acid, lactic acid, oxalic acid and tartaric acid, the alkali metal or ammonium salts or mixtures thereof, D) adjusting the pH of the system to at least 7, 0, E) circulating the system through and out of an underground borehole; F) bringing formation drilling chips into the complex-bound metal ion in the circulation system.

Trin "D" kan også udføres i sammenhæng med trin "A".Step "D" can also be performed in the context of step "A".

Det vandige system kan enten være ferskvand, en saltopløsning, havvand eller eventuelt kombinationer af disse. Det vandige system kan også indeholde andre kendte borevæskeadditiver, såsom bentonit, baryth, ethoxylerede organiske polymere, asbest, gummistoffer, polymere og lignende viskositetsmodificerende midler og kemiske fortyndere.The aqueous system may be either fresh water, a saline solution, sea water or possibly combinations thereof. The aqueous system may also contain other known drilling fluid additives such as bentonite, barite, ethoxylated organic polymers, asbestos, rubber, polymers and similar viscosity modifiers and chemical diluents.

Den polyvalente metalion kan sættes til det vandige system på den her beskrevne måde eller tilsættes i kombination med andre borematerialer. Materialet tilsættes fortrinsvis enten alene eller i kombination under normale blandingsoperationer i slamhullerne. Kompleksdannelse af metalionen vil normalt indtræde umiddelbart efter tilsætningen af den kompleksdannende komponent, Følgende eksempler skal yderligere belyse den foreliggende opfindelse.The polyvalent metal ion can be added to the aqueous system in the manner described herein or added in combination with other drilling materials. Preferably, the material is added either alone or in combination during normal mixing operations in the mud holes. Complex formation of the metal ion will normally occur immediately after the addition of the complexing component. The following examples will further illustrate the present invention.

Eksempel IExample I

Dette eksempel viser en fremstilling af det polyvalente metalionkompleks. Aluminiumsulfat blandedes med varierende ækvivalentvægt-mængder af vinsyre, citronsyre og kaliumbitartrat uden anvendelse af opløsningsmiddel eller opvarmning. Man fremstillede følgende komplekser.This example shows a preparation of the polyvalent metal ion complex. Aluminum sulphate was mixed with varying equivalent weight amounts of tartaric acid, citric acid and potassium bitartrate without the use of solvent or heating. The following complexes were prepared.

12 14431012 144310

Tabel 1 Ækvivalent-Table 1 Equivalent

Alumi- Yin- Ci- Kali- vægt for- Al-ind- % Al iAlumi- Yin-Ci- Kali weight for- Al-ind-% Al i

Kom- nium- syre tron- umbitar- holdet hold kompleks- pleks sulfat syre trat Al2(S04)3/ form vægt g vægt g vægt g vægt g kompleks- vægt% dannende __________ komponent___ A 39,98 10,81 1,0/0,4 6,38 40,0 B 39,98 13,51 1,0/0,5 6,05 50,0 C 39,98 16,21 1,0/0,6 5,76 60,0 D 39,98 9,22 1,0/0,4 6,58 40,0 E 39,98 11,53 1,0/0,5 6,29 50,0 F 39,98 13,83 1,0/0,6 6,02 60,0 G 39,98 13,55 1,0/0,4 6,05 40,0 H 39,98 16,94 1,0/0,5 5,69 50,0 I 39,98 20,33 1,0/0,6 5,37 60,0Comium Acid Throne Bitumen Team Hold Complex Plex Sulfate Acid Funnel Al2 (SO4) 3 / Form Weight g Weight g Weight g Weight g Complex Weight% Forming __________ Component___ A 39.98 10.81 1.0 / 0.4 6.38 40.0 B 39.98 13.51 1.0 / 0.5 6.05 50.0 C 39.98 16.21 1.0 / 0.6 5.76 60.0 D 39.98 9.22 1.0 / 0.4 6.58 40.0 E 39.98 11.53 1.0 / 0.5 6.29 50.0 F 39.98 13.83 1.0 / 0.6 6.02 60.0 G 39.98 13.55 1.0 / 0.4 6.05 40.0 H 39.98 16.94 1.0 / 0.5 5.69 50.0 I 39.98 20.33 1.0 / 0.6 5.37 60.0

Eksempel IIExample II

Dette eksempel viser effektiviteten af et polyvalent metalionkompleks til at kunne inhlbere kvældningen af lerskifer i sammenligning med et aluminiumlignosulfonat, som er et materiale, der tjener scm et dis-pergeringsmiddel, og som kan forstyrre metalionens inhiberingsegenskaber.This example demonstrates the efficacy of a polyvalent metal ion complex to inhibit the swelling of clay slate in comparison with an aluminum lignosulfonate, which is a material which serves as a dispersant and which may interfere with the inhibition properties of the metal ion.

Man fremstillede et aluminiumlignosulfonat ved opløsning af 300 g calciumlignosulfonat, der indeholdt 5,0 vægt^ calcium i 658 cm^ vand, så man fik et indhold af faste stoffer på ca. 40 vægt% ved en pH-værdi på 4,6. Dette materiale opvarmedes til 80°C og omrør-tes i 30 minutter. Man udfældede calciumsulfat af reaktionsmediet ved tilsætning af 85,24 g aluminiumsulfat. Calciumsulfatet fjernedes ved filtrering. Aluminiumlignosulfonatfiltratet varmedes igen til 80°C, og der tilsattes 50,17 g vinsyre. Efter opvarmning og omrøring i 30 minutter fandtes pH-værdien at være 1,6. Man tilsatte 38,7 g 50 vægt%*ig natriumhydroxid for at hæve pH til 2,6. Reaktionsproduktet sprøjtetørredes.An aluminum lignosulfonate was prepared by dissolving 300 g of calcium lignosulfonate containing 5.0 wt. Of calcium in 658 cm 2 of water to give a solids content of approx. 40% by weight at a pH of 4.6. This material was heated to 80 ° C and stirred for 30 minutes. Calcium sulfate of the reaction medium was precipitated by the addition of 85.24 g of aluminum sulfate. The calcium sulfate was removed by filtration. The aluminum lignosulfonate filtrate was again warmed to 80 ° C and 50.17 g of tartaric acid were added. After heating and stirring for 30 minutes, the pH was found to be 1.6. 38.7 g of 50 wt% sodium hydroxide were added to raise the pH to 2.6. The reaction product was spray dried.

Til sammenligningsformål fremstilledes også et aluminiumtartrat-kompleks, som ikke indeholdt lignosulfonat. Komplekset indeholdt 1 mol aluminium til 1 mol syre. Man opløste 53,31 g alumi- 13 144310 niumsulfat i 100 cm^ vand og opvarmede til 80°C. Man tilsatte 12,01 g vinsyre, og opløsningen omrørtes ved 80°C i 30 minutter. Reaktionsproduktet tørrédes ved 80°C under et vakuum på 584 mm Hg og formales.For comparison purposes, an aluminum tartrate complex was also prepared which did not contain lignosulfonate. The complex contained 1 mole of aluminum to 1 mole of acid. 53.31 g of aluminum sulphate were dissolved in 100 cm 2 of water and heated to 80 ° C. 12.01 g of tartaric acid was added and the solution was stirred at 80 ° C for 30 minutes. The reaction product is dried at 80 ° C under a vacuum of 584 mm Hg and ground.

Reaktionsproduktet undersøgtes for inhibering af lerskiferkvældning under anvendelse af en 9% vandig suspension af natriumbentonit. Til 350 ml deioniseret vand satte man den valgte prøve. Derpå satte man 35 g natriumbentonit til hver prøve, der indeholdt henholdsvis 5 g chromlignosulfonat, 3 vægt% kaliumchlorid og 5 g af det ovenfor fremstillede aluminiumlignosulfonatvinsyremateriale. Prøverne blandedes med den oprindelige lerskifer ved hjælp af en elektrisk blander, og pH-værdien indstilledes med natriumhydroxid. Prøverne opvarmedes i glasskåle i en roterovn ved 66°C i 16 timer (herefter jævnlig betegnet som "varm rulning"), afkøledes til stuetemperatur og genblandedes på en elektrisk blandingsmaskine. Man bestemte de rheologiske egenskaber både før og efter varmrulningen. Resultaterne af dette forsøg var følgende:The reaction product was tested for inhibition of clay slurry using a 9% aqueous suspension of sodium bentonite. To the 350 ml of deionized water, the selected sample was added. 35 g of sodium bentonite were then added to each sample containing 5 g of chromium lignosulfonate, 3 wt% potassium chloride and 5 g of the aluminum lignosulfonate tartaric acid material, respectively. The samples were mixed with the original clay slate by means of an electric mixer and the pH was adjusted with sodium hydroxide. The samples were heated in glass bowls in a rotary oven at 66 ° C for 16 hours (hereinafter commonly referred to as "hot rolling"), cooled to room temperature and re-mixed on an electric mixing machine. The rheological properties were determined both before and after the hot rolling. The results of this experiment were as follows:

Tabel 2Table 2

Grader Fann ved følgende ordrejn. pr. min (ydre cylinder) 600 300 200 100 6 3 pHDegrees Found at the following order. per. min (outer cylinder) 600 300 200 100 6 3 pH

Basis, initialt 221 156 128 89 20 14 10,0Base, initially 221 156 128 89 20 14 10.0

Basis, varmrullet >300 243 206 154 48 36 9,3Base, hot-rolled> 300 243 206 154 48 36 9.3

Kompleks, initialt 6,5 3 2 1 0 0 9,6Complex, initially 6.5 3 2 1 0 0 9.6

Kompleks, varmrullet 9 5 5 2 00 8,7Complex, hot-rolled 9 5 5 2 00 8.7

Al-LSO^, initialt 21 11 7,5 3,5 0 0 9,4 A1-LS0^, varmrullet 26,5 14 10 5 0,5 0,5 8,0Al-LSO ^, initially 21 11 7.5 3.5 0 0 9.4 A1-LS0 ^, hot roll 26.5 14 10 5 0.5 0.5 8.0

Cr-LS0^, initialt 20 10,5 7 3,5 0 0 9,4Cr-LS0 ^, initially 10.5 7 3.5 0 0 9.4

Cr-LS0^, varmrullet 29,5 15 10 5,5 0,5 0,5 8,3 KC1, initialt 22 18 16 14 12 13 9,4 KC1, varmrullet 45 37 33 30 25 26 7,9Cr-LS0 4, hot roll 29.5 15 10 5.5 0.5 0.5 8.3 KCl, initially 22 18 16 14 12 13 9.4 KCl, hot roll 45 37 33 30 25 26 7.9

Eksempel IIIExample III

Følgende eksempel viser anvendeligheden af et aluminiumsulfat= vinsyrekompleks til inhibering af kvældning af natriumbentonit. Vari- π# 144310 14 erende mængder af komplekserne opløstes i 350 ml deioniseret vand, hvorefter pH-værdien indstilledes til 9,5 med natriumhydroxid. Man tilsatte derpå 35 g natriumbentonit til prøven. De rheologiske forhold bestemtes som i de tidligere eksempler, både før og efter varmrulningen. Resultaterne af dette forsøg viste, at komplekset var effektivt i varierende mængder til at inhibere natriumbentonitens kvæld-ning. Alle aflæsninger lå yderst lavt og angav en lav forskydnings-spænding ved alle forskydningsforholdene. Resultaterne af dette forsøg var følgende:The following example demonstrates the utility of an aluminum sulfate = tartaric acid complex for inhibiting swelling of sodium bentonite. Variable amounts of the complexes were dissolved in 350 ml of deionized water, then the pH was adjusted to 9.5 with sodium hydroxide. 35 g of sodium bentonite was then added to the sample. The rheological conditions were determined as in the previous examples, both before and after the hot rolling. The results of this experiment showed that the complex was effective in varying amounts to inhibit the swelling of sodium bentonite. All readings were extremely low and indicated a low shear stress at all shear conditions. The results of this experiment were as follows:

Tabel 3ATable 3A

Ubehandlet natriumbentonitUntreated sodium bentonite

Grader Fann ved følgende andrein. pr. min. (ydre cylinder)Degrees Found by the following andrein. per. mine. (outer cylinder)

600 300 200 100 6 3 pH600 300 200 100 6 3 pH

Initialt 184 128 103 71 15 11 9,4Initially 184 128 103 71 15 11 9.4

Initialt 195 137 111 77 17 12 9,5Initially 195 137 111 77 17 12 9.5

Varmrullet 296 225 190 142 44 35 8,8The hot roll 296 225 190 142 44 35 8.8

Varmrullet 300 234 198 148 47 35 9,3Hot roll 300 234 198 148 47 35 9.3

Tabel 3BTable 3B

Aluminiumsulfat/vinsyre (1/0,4 ækvivalentvægtforhold)Aluminum sulphate / tartaric acid (1 / 0.4 equivalent weight ratio)

Grader Fann ved følgende omdrejn. pr. min. (ydre cylinder)Degrees Found at the following turn. per. mine. (outer cylinder)

600 300 200 100 6 3 pH600 300 200 100 6 3 pH

5 g, initialt 8 4 3 1 0 0 9,6 5 g, varmrullet 12 6 4 2 0 0 9,1 2.5 g, initialt 12 6 4 2 0 0 9,6 2.5 g, varmrullet 18 10 7 4 0,5 0,5 10,0 1.75 g, initialt 17 9 7 4 0,5 0,5 9,9 1.75 g, varmrullet 25 14 10 6 0 0 10,2 0,88 g, initialt 40 27,5 22,5 16,5 6 5 10,0 0,88 g, varmrullet 62 36 26 15 1 1 9,8 15 1443105 g, initially 8 4 3 1 0 0 9.6 5 g, hot roll 12 6 4 2 0 0 9.1 2.5 g, initially 12 6 4 2 0 0 9.6 2.5 g, hot roll 18 10 7 4 0.5 0.5 10.0 1.75 g, initially 17 9 7 4 0.5 0.5 9.9 1.75 g, hot roll 25 14 10 6 0 0 10.2 0.88 g, initially 40 27.5 22.5 16 , 5 6 5 10.0 0.88 g, hot roll 62 36 26 15 1 1 9.8 15 144310

Tabel 5CTable 5C

Aluminiumsulfat/ vinsyre (1/0,6 ækvivalentvægtforhold)Aluminum sulphate / tartaric acid (1 / 0.6 equivalent weight ratio)

Grader Fann ved følgende andrejn. pr. min. (yder cylinder) 600 300 200 100 6 3 pHDegrees Found by the following andrejn. per. mine. (provides cylinder) 600 300 200 100 6 3 pH

5 g, initialt 8 4 2,5 1 0 0 9,7 5 g, varmrullet 14 7 5 3 0 0 9,5 2.5 g, initialt 11,5 6 4 2 0 0 9,7 2.5 g, varmrullet 19 11 8 5 1 1 10,0 1.75 g, initialt 16 8 6 3 0,5 0,5 9,7 1.75 g, varmrullet 25 13 9 5 0,5 0,5 9,8 0,88 g, initialt 40 27 22 16 5 4 9,9 0,88 g, varmrullet 42 39 28,5 16,5 2 1,5 9,65 g, initially 8 4 2.5 1 0 0 9.7 5 g, hot roll 14 7 5 3 0 0 9.5 2.5 g, initially 11.5 6 4 2 0 0 9.7 2.5 g, hot roll 19 11 8 5 1 1 10.0 1.75 g, initially 16 8 6 3 0.5 0.5 9.7 1.75 g, hot roll 25 13 9 5 0.5 0.5 9.8 0.88 g, initially 40 27 22 16 5 4 9.9 0.88 g, hot roll 42 39 28.5 16.5 2 1.5 9.6

Tabel 3DTable 3D

Aluminiumsulfat/kaliumbitartrat (1/0,4 ækvivalentvægtforhold)Aluminum sulphate / potassium bitartrate (1 / 0.4 equivalent weight ratio)

Grader Fann ved følgende cmdrejn. pr. min. (yder cylinder)Degrees Found at the following cm turn. per. mine. (provides cylinder)

600 300 200 100 6 3 pH600 300 200 100 6 3 pH

5 g, initialt 8,5 4,5 3 2 0,5 8,8 5 g, varmrullet 9,5 4,5 3,5 2 0 - 7,95 g, initially 8.5 4.5 3 2 0.5 8.8 5 g, hot roll 9.5 4.5 3.5 2 0 - 7.9

Eksempel IVExample IV

Dette eksempel viser anvendeligheden af komplekset til at inhibere kvældningen af en hydratiseret lerskifter . Man tilsatte forskellige mængder af komplekset til en 7% natriumbentonitsuspension. Efter tilsætning af den valgte prøve indstilledes suspensionens pH-værdi til 9,5 med natriumhydroxid. Man bestemte de særlige rheologiske forhold som i ovenstående eksempel. Resultaterne af disse forsøg viste, at komplekserne var lige så effektive ved efterbehandlings- 16 144310 inhiberlngsprocesser. Resultaterne af dette forsøg var følgende:This example demonstrates the utility of the complex to inhibit the swelling of a hydrated clay changer. Various amounts of the complex were added to a 7% sodium bentonite suspension. After adding the selected sample, the pH of the suspension was adjusted to 9.5 with sodium hydroxide. The particular rheological conditions were determined as in the above example. The results of these experiments showed that the complexes were equally effective in post-treatment inhibition processes. The results of this experiment were as follows:

Tabel 4A Intet additivTable 4A No additive

Grader Fann ved følgende andrejn. pr. min. (yder cylinder)Degrees Found by the following andrejn. per. mine. (provides cylinder)

600 300 200 100 6 5 pH600 300 200 100 6 5 pH

Blank prøve, initialt 111 71 54 34 6 4,3 10,1Blank sample, initially 111 71 54 34 6 4.3 10.1

Blank prøve, initialt 109 70 54 34 6 4 9,3Blank sample, initially 109 70 54 34 6 4 9.3

Blank prøve, varmrullet 149 100 79 52 9 6 9,4Blank specimen, hot-rolled 149 100 79 52 9 6 9.4

Blank prøve, varmrullet 141 96 76 50 9 6 8,9Blank sample, hot-rolled 141 96 76 50 9 6 8.9

Tabel 4BTable 4B

Aluminiumsulfat/vinsvre (1/0,4 sekvi valentvægtforhold)Aluminum sulphate / tartaric acid (1 / 0.4 seq valent weight ratio)

Grader Fann ved følgende andrejn. pr. min. (yder cylinder)Degrees Found by the following andrejn. per. mine. (provides cylinder)

600 300 200 100 6 3 pH600 300 200 100 6 3 pH

5 g, initialt 47 24,5 17 9 1 1 9,3 5 g, initialt 44 24 16,5 9 1 1 8,8 5 g, varmrullet 41 22 15 8 1 1 8,3 5 g, varmrullet 43 23,5 16 9 1' 0,5 8,0 17 1Λ Λ 3 1 Ο5 g, initially 47 24.5 17 9 1 1 9.3 5 g, initially 44 24 16.5 9 1 1 8.8 5 g, hot roll 41 22 15 8 1 1 8.3 5 g, hot roll 43 23, 5 16 9 1 '0.5 8.0 17 1Λ Λ 3 1 Ο

Tabel 4CTable 4C

Aluminiumsulfat/vinsyre (1/0,5 sekvi val en t vægt forhold)Aluminum sulphate / tartaric acid (1 / 0.5 sequential weight ratio)

Grader Fann ved følgende andrejn. pr. min. (ydre cylinder) 600 500 200 100 6 3 pHDegrees Found by the following andrejn. per. mine. (outer cylinder) 600 500 200 100 6 3 pH

5 g, initialt 45 24 16,5 9 1 1 9,2 5 g, varmrullet 44 23 16 8 0,5 0 8>4 2.5 g, initialt 59 33 23 13 1,5 1 9,1 2.5 g, varmrullet 75 44 32 19 3 3 8,5 1,75 g, initialt 70 40 29 16 1,5 1 9,3 1j75 g, varmrullet 94 56 42 25 4 3 9,05 g, initially 45 24 16.5 9 1 1 9.2 5 g, hot roll 44 23 16 8 0.5 0 8> 4 2.5 g, initially 59 33 23 13 1.5 1 9.1 2.5 g, hot roll 75 44 32 19 3 3 8.5 1.75 g, initially 70 40 29 16 1.5 1 9.3 1 75 g, hot roll 94 56 42 25 4 3 9.0

Tabel 4D Vinsyre (Ikke kompleksdannende)Table 4D Tartaric acid (Non-complexing)

Grader Fann ved følgende cmdrejn.pr. min . (ydre cylinder) 600 300 200 100 6 3 _ES_ 5 g, initialt 63 40 31 22 10 10 8>7 5 g, varmrullet 159 109 88 60 25 25 8>5Degrees Found at the following cmdrejn.pr. mine . (outer cylinder) 600 300 200 100 6 3 _ES_ 5 g, initially 63 40 31 22 10 10 8> 7 5 g, hot roll 159 109 88 60 25 25 8> 5

Tabel 4ETable 4E

Aluminiumsulfat (ikke kompleksdannende)Aluminum sulphate (not complexing)

Grader Fann ved følgende andre jn.pr.min. (ydre cylinder) 600 300 200 100 6 3 _ -ES- 5 g, initialt For viskost til en måling.Degrees Found at the following other jn.pr.min. (outer cylinder) 600 300 200 100 6 3 _ -ES- 5 g, initially For viscost for a measurement.

5 g, varmrullet 231 229 218 206 180 159 10»3 144310 185 g, hot roll 231 229 218 206 180 159 10 »3 144310 18

Eksempel VExample V

Man udførte forsøg og bedømte resultaterne til bestemmelse af effekten af forskellige koncentrationer af aluminiumsulfat/vinsyre-kcmplekser til inhibering af kvældning af "Vermilion Parish", Louisiana, "gumbo"-skifer. 5 g med varierende forhold af et aluminiumsulfat/vinsyre-kompleks opløstes i 150 ml deioniseret vand. pH-værdien indstilledes derpå til 9,5 med natriumhydroxid. Man tilsatte så 200 g af "gumbo" * en til hver prøve. Resultaterne viste, at ved alle undersøgte forhold kunne komplekset effektivt inhibere kvældning af lerskiferen. Resultaterne af dette forsøg var følgende:Experiments were performed and the results were determined to determine the effect of various concentrations of aluminum sulfate / tartaric acid complexes to inhibit swelling of Vermilion Parish, Louisiana, "gumbo" slate. 5 g with varying ratios of an aluminum sulfate / tartaric acid complex were dissolved in 150 ml of deionized water. The pH was then adjusted to 9.5 with sodium hydroxide. 200 g of "gumbo" * was then added to each sample. The results showed that in all conditions investigated, the complex was able to effectively inhibit swelling of the clay slate. The results of this experiment were as follows:

Tabel 5A Intet additivTable 5A No additive

Grader Fann· ved følgende omdrejn. pr. min.' (ydre cylinder) 600 500 200 100 6 5 pHGrades Fann · at the following turn. per. mine.' (outer cylinder) 600 500 200 100 6 5 pH

Blank prøve, initialt 56 28 15 12 8 8 9,4Blank sample, initially 56 28 15 12 8 8 9.4

Blank prøve, varmrullet 78 68 63 59 52 52 8,3Blank sample, hot-rolled 78 68 63 59 52 52 8.3

Tabel 5BTable 5B

Aluminiumsulfat/vinsyre (1/0,4 ækvivalentvægtforhold)Aluminum sulphate / tartaric acid (1 / 0.4 equivalent weight ratio)

Grader Famrved følgende omdrejn. pr. min. (ydre cylinder)Grades Famrved following turn. per. mine. (outer cylinder)

600 300 200 100 6 5 pH600 300 200 100 6 5 pH

5 g, initialt 15 8 6 3,5 0 0 9,2 5 g, varmrullet 40 32 28 24 17 16 8,1 19 1443105 g, initial 15 8 6 3.5 0 0 9.2 5 g, hot roll 40 32 28 24 17 16 8.1 19 144310

Tabel 5CTable 5C

Aluminlumsulfat/vinsyre (1/0,5 ækvivalentvægtforhold)Aluminum sulphate / tartaric acid (1 / 0.5 equivalent weight ratio)

Grader Fann ved følgende omdrejn. pr. min. (yder cylinder)Degrees Found at the following turn. per. mine. (provides cylinder)

600 300 200 100 6 5 pH600 300 200 100 6 5 pH

5 g, initialt 15,5 9 7 5 1 1 9,2 5 g, varmrullet 45 53 29 25 17 16 8,25 g, initially 15.5 9 7 5 1 1 9.2 5 g, hot roll 45 53 29 25 17 16 8.2

Tabel 5DTable 5D

Aluminiumsulfat/vinsyre (1/0,6 ækvivalentvægtforhold)Aluminum sulphate / tartaric acid (1 / 0.6 equivalent weight ratio)

Grader Farm ved følgende ondrejn. pr. min. (yder cylinder)Grader Farm by the following evils. per. mine. (provides cylinder)

600 500 ‘ 200 100 6 5__pH600 500 200 200 6 5__pH

5 g, initialt 16 9 7 5 1 1 9,2 5 g, varmrullet 41 30 27 23 15 15 8,35 g, initially 16 9 7 5 1 1 9.2 5 g, hot roll 41 30 27 23 15 15 8.3

Eksempel VIExample VI

Dette eksempel viser effektiviteten af forskellige ækvivalentvægtforhold af et alimåniumsulfat/citronsyre-koinpleks til inhibering af kvældning i vandige, alkaliske omgivelser, der indeholder natriumbentonit. De valgte komplekser opløstes i 350 ml deioniseret vand. pH-værdien ind-. stilledes derpå til 9,5 med natriumhydroxid. Man tilsatte så 35 g natriumbentonit. De rheologiske forhold måltes som i de tidligere eksempler. Resultaterne af forsøget viste, at komplekset var ganske effektivt til inhibering af kvældning af lerskiferprøveme. Resultaterne af disse forsøg var følgende: 20 144310This example demonstrates the effectiveness of various equivalent weight ratios of an aluminum sulfate / citric acid co-complex to inhibit swelling in aqueous, alkaline environments containing sodium bentonite. The selected complexes were dissolved in 350 ml of deionized water. The pH value in-. was then adjusted to 9.5 with sodium hydroxide. 35 g of sodium bentonite were then added. The rheological conditions were measured as in the previous examples. The results of the experiment showed that the complex was quite effective in inhibiting swelling of the clay samples. The results of these experiments were as follows: 20 144310

Tabel 6A Intet additivTable 6A No additive

Grader Farin ved følgende andrejn. pr. min. (yder cylinder)Degrees Farin by the following andrejn. per. mine. (provides cylinder)

600 500 200 100 6 5 pH600 500 200 100 6 5 pH

Blank prøve, initialt 199 144 123 89 36 31 9,4Blank sample, initially 199 144 123 89 36 31 9.4

Blank prøve, varmrullet 300 248 213 164 66 56 8,8Blank sample, hot-rolled 300 248 213 164 66 56 8.8

Tabel 6BTable 6B

Aluminiumsulfat/citronsyre (1/0,25 ækvivalentvægtforhold)Aluminum sulphate / citric acid (1 / 0.25 equivalent weight ratio)

Grader Fann ved følgende andrejn. pr. min. (yder cylinder)Degrees Found by the following andrejn. per. mine. (provides cylinder)

600 300 200 100 6 5 pH600 300 200 100 6 5 pH

5 g, initialt 10 5 3 1,5 0 0 9,1 5 g, varmrullet 11 6 4 2 0 0 8,25 g, initially 10 5 3 1.5 0 0 9.1 5 g, hot roll 11 6 4 2 0 0 8.2

Tabel 6CTable 6C

Aluminiumsulfat/citronsyre (1/0,8 ækvivalentvægtforhold)Aluminum sulphate / citric acid (1 / 0.8 equivalent weight ratio)

Grader Fann ved følgende andrejn. pr. min. (yder cylinder)Degrees Found by the following andrejn. per. mine. (provides cylinder)

600 300 200 100 6 3 pH600 300 200 100 6 3 pH

5 g, initialt 9,5 5 3,5 2 0,5 0,5 9,4 5 g, varmrullet 18 10 7 4 0 0 9,0 2.5 g, initialt 15 8 6 3 0,5 0,5 9,5 2.5 g, varmrullet 28 16 12 7 1 0,5 9,2 1.75 g, initialt 19 10 7 4 0,5 0,5 9,6 1.75 g, varmrullet 41 24 18 10 1,5 1 9,3 0,88 g, initialt 35 21 16,5 11 1 1 9,7 0,88 g, varmrullet 75 47 36 22,5 3 3 9,2 21 1443105 g, initially 9.5 5 3.5 2 0.5 0.5 9.4 5 g, hot roll 18 10 7 4 0 0 9.0 2.5 g, initially 15 8 6 3 0.5 0.5 9, 5 2.5 g, hot roll 28 16 12 7 1 0.5 9.2 1.75 g, initially 19 10 7 4 0.5 0.5 9.6 1.75 g, hot roll 41 24 18 10 1.5 1 9.3 0, 88 g, initial 35 21 16.5 11 1 1 9.7 0.88 g, hot roll 75 47 36 22.5 3 3 9.2 21 144310

Tabel 6DTable 6D

Aluminiumsulfat/citronsyre (l/l ækvivalentvægtforhold)Aluminum sulphate / citric acid (l / l equivalent weight ratio)

Grader Fann ved følgende andrejn. pr. min. (yder cylinder)Degrees Found by the following andrejn. per. mine. (provides cylinder)

600 500 200 100 6 3 pH600 500 200 100 6 3 pH

5 g, initialt 10 5 3,5 2 0,5 0,5 9,4 5 g, varmrullet 17,5 10 7 4 0 0 9,0 2.5 g, initialt 15 7,5 5 2,5 0 0 9,6 2.5 g, varmrullet 24 13 9 5 0 0 9,4 1.75 g, initialt 19 10,5 7,5 4 0,5 0,5 9,8 1.75 g, varmrullet 38 22 16 9 1 0 9,4 0,88 g, initialt 45 29 22 15 3 3 9,8 0,88 g, varmrullet 78 49 38 24 5 4 9,15 g, initially 10 5 3.5 2 0.5 0.5 9.4 5 g, hot roll 17.5 10 7 4 0 0 9.0 2.5 g, initially 7.5 7 2.5 2.5 0 0 9, 6 2.5 g, hot roll 24 13 9 5 0 0 9.4 1.75 g, initially 19 10.5 7.5 4 0.5 0.5 9.8 1.75 g, hot roll 38 22 16 9 1 0 9.4 0, 88 g, initially 45 29 22 15 3 3 9.8 0.88 g, hot roll 78 49 38 24 5 4 9.1

Eksempel VIIExample VII

Man udførte forsøg og bedømte resultaterne til bestemmelse af effektiviteten af en kompleksforbindelse, fremstillet ved anvendelse af salte af en passende syre som den kompleksdannende komponent.Experiments were performed and the results were determined to determine the effectiveness of a complex compound prepared using salts of a suitable acid as the complexing component.

Man udførte lerskiferinhiberingsforsøg son i eksempel VI ovenfor. Resultaterne viste, at man kunne opnå effektive komplekser ved at indføre salte af en passende syre til dannelse af komplekset. Resultaterne af dette forsøg var følgende:Clay slate inhibition experiments were performed in Example VI above. The results showed that effective complexes could be obtained by introducing salts of an appropriate acid to form the complex. The results of this experiment were as follows:

Tabel 7ATable 7A

Aluminiumsulfat/natriumcitrat (1/0,4 ækvivalentvægtforhold)Aluminum sulphate / sodium citrate (1 / 0.4 equivalent weight ratio)

Grader Fann ved følgende cmdrejn. pr. min (yder cylinder)Degrees Found at the following cm turn. per. min (providing cylinder)

600 500 200 100 6 3 pH600 500 200 100 6 3 pH

5 g, initialt 11,5 642 0,5 0,5 9,0 5 g, varmrullet 17,5 10 .7 4 0,5 0 8,3 2.5 g, initialt 16,5 9 6 3 0,5 0,5 9,1 22 144310 (tabel 7A fortsat)5 g, initially 11.5 642 0.5 0.5 9.0 5 g, hot roll 17.5 10 .7 4 0.5 0 8.3 2.5 g, initially 16.5 9 6 3 0.5 0, 9.1 22 144310 (Table 7A continued)

600 500 200 100 6 5 pH600 500 200 100 6 5 pH

2.5 g, varmrullet 31 18 14 8 1 0,5 8,6 1.75 g, initialt 19,5 10 7 4 0 0 9,4 1.75 g, varmrullet 42,5 25 19 11,5 3 1 9,0 0,88 g, initialt 38 23 18 12 2 1,5 9,6 0,88 g, varmrullet 66 42 32 20 4 3 9,02.5 g, hot roll 31 18 14 8 1 0.5 8.6 1.75 g, initial 19.5 10 7 4 0 0 9.4 1.75 g, hot roll 42.5 25 19 11.5 3 1 9.0 0.88 g, initially 38 23 18 12 2 1.5 9.6 0.88 g, hot roll 66 42 32 20 4 3 9.0

Tabel 7BTable 7B

Aluminiumsulfat/kaliumcitrat (1/0,4 ækvivalentvægtforhold)Aluminum sulphate / potassium citrate (1 / 0.4 equivalent weight ratio)

Grader Fann ved følgende cmdrejn. pr. min (yder cylinder)Degrees Found at the following cm turn. per. min (providing cylinder)

600 300 200 100 6 3 pH600 300 200 100 6 3 pH

5 g, initialt 8 4 3,5 1 0 0 9,2 5 g, varmrullet 19 11 8 4,5 1 1 8,6 2.5 g, initialt 13,5 7 5 3,5 0,5 0,5 8,9 2.5 g, varmrullet 29 17 13 7,5 1,5 1 8,5 1.75 g, initialt 17 9 6,5 3,5 0,5 0,5 9,2 1.75 g, varmrullet 39 23 17 10 1 1 8,8 0,88 g, initialt 29 17 13 8,5 1 1 9,6 .0,88 g, varmrullet 66 41 # 31 20 4 3 9,25 g, initially 8 4 3.5 1 0 0 9.2 5 g, hot roll 19 11 8 4.5 1 1 8.6 2.5 g, initially 13.5 7 5 3.5 0.5 0.5 8, 9 2.5 g, hot roll 29 17 13 7.5 1.5 1 8.5 1.75 g, initial 17 9 6.5 3.5 0.5 0.5 9.2 1.75 g, hot roll 39 23 17 10 1 1 8 , 8 0.88 g, initially 29 17 13 8.5 1 1 9.6 .0.88 g, hot roll 66 41 # 31 20 4 3 9.2

Eksempel VIIIExample VIII

Man udførte forsøg for at bestemme evnen hos forskellige mængder og forskellige ækvivalentvægtforhold af aluminium, som var kompleksbundet til citronsyre til at inhibere kvældningen af hydratiserede 7% suspensioner af natriumbentonit. En passende mængde af kompleksprøven sattes til suspensionerne, og pH-værdierne indstilledes til 9,5 med natriumhydroxid. De rheologiske forhold bestemtes sera i de tidligere eksempler. Resultaterne viste, at disse komplekser var effektive til inhibering af kvældningen af natriumbentonitsuspensionerne. Man fik følgende resultater: 0, 144310 25Experiments were performed to determine the ability of different amounts and different equivalent weight ratios of aluminum complexed to citric acid to inhibit the swelling of hydrated 7% sodium bentonite suspensions. An appropriate amount of the complex sample was added to the suspensions and the pH values adjusted to 9.5 with sodium hydroxide. The rheological conditions were determined sera in the previous examples. The results showed that these complexes were effective in inhibiting the swelling of the sodium bentonite suspensions. The following results were obtained: 0, 144310 25

Tabel 8A Intet additivTable 8A No additive

Grader Farm ved følgende ordrejn. pr. min. (ydre. cylinder) 600 500 200 100 6 3 PHGrader Farm at the following order. per. mine. (outer cylinder) 600 500 200 100 6 3 PH

Blank prøve, initialt 95 64 50 35 10 9 8,9Blank sample, initially 95 64 50 35 10 9 8.9

Blank prøve, initialt 103 67 52 34 7 6 9,1Blank sample, initially 103 67 52 34 7 6 9.1

Blank prøve, varmrullet 117 81 65 45 12 10 8,9Blank sample, hot-rolled 117 81 65 45 12 10 8.9

Blank prøve, varmrullet 180 127 103 72 15 11 9,0Blank sample, hot-rolled 180 127 103 72 15 11 9.0

Tabel 8BTable 8B

Aluminiumsulfat/citronsyre (1/0,4 ækvivalentvægtforhold)Aluminum sulphate / citric acid (1 / 0.4 equivalent weight ratio)

Grader Fann ved følgende andrejn. pr. min. (ydre cylinder) 600 300 200 100 6 3 pHDegrees Found by the following andrejn. per. mine. (outer cylinder) 600 300 200 100 6 3 pH

2.5 g, initialt 59 33 23,5 13 1,5 1 9,2 2.5 g, varmrullet 83 50,5 37,5 22,5 4 3 8,8 1.75 g, initialt 66 38 28 16 2 1 9,3 1.75 g, varmrullet 89 53 40 24 3 2 8,9 24 1443102.5 g, initial 59 33 23.5 13 1.5 1 9.2 2.5 g, hot roll 83 50.5 37.5 22.5 4 3 8.8 1.75 g, initial 66 38 28 16 2 1 9.3 1.75 g, hot roll 89 53 40 24 3 2 8.9 24 144310

Tabel 8CTable 8C

Aluminiumsulfat/citronsyre (l/l ækvivalentvægtforhold)Aluminum sulphate / citric acid (l / l equivalent weight ratio)

Grader Fann ved følgende andrejn. pr. min. (ydre cylinder) 600 300 200 100 6 3 pHDegrees Found by the following andrejn. per. mine. (outer cylinder) 600 300 200 100 6 3 pH

2.5 g, initialt 45 26 19 11 1 1 9,2 2.5 g, varmrullet 6l 37 28 17 3 2 8,7 1.75 g, initialt 56 35 27 17 2 2 9,4 1.75 g, varmrullet 74 45 34 21,5 4 4 8,8 0,88 g, initialt 63 41 32 22 5 4 9,1 0,88 g, initialt 61 39 30 21 4 3 9,5 0,88 g, varmrullet 97 66 50 32 5 4 8,8 0,88 g, varmrullet 85 55 42 28 6 5 8,92.5 g, initially 45 26 19 11 1 1 9.2 2.5 g, hot roll 6l 37 28 17 3 2 8.7 1.75 g, initially 56 35 27 17 2 2 9.4 1.75 g, hot roll 74 45 34 21.5 4 4 8.8 0.88 g, initially 63 41 32 22 5 4 9.1 0.88 g, initially 61 39 30 21 4 3 9.5 0.88 g, hot roll 97 66 50 32 5 4 8.8 0 , 88 g, hot roll 85 55 42 28 6 5 8.9

Eksempel IXExample IX

Por at bestemme effektiviteten af komplekserne til at hæmme kvæld-ning af lerskifer i andre omgivelser end deioniseret vand, udførtes der forsøg under anvendelse af 7% hydratiserede suspensioner af na= triumbentonit, forurenet med 1350 ppm calciumion og magnesiumion med 1,5% natriumchlorid. Man bestemte de rheologiske forhold som i de tidligere eksempler. Resultaterne af dette forsøg viste, at komplekserne var lige så effektive i andre vandige omgivelser end deioniseret vand. Resultaterne var følgende:To determine the efficiency of the complexes to inhibit swelling of clay shale in environments other than deionized water, experiments were performed using 7% hydrated suspensions of sodium bentonite contaminated with 1350 ppm calcium ion and magnesium ion with 1.5% sodium chloride. The rheological conditions were determined as in the previous examples. The results of this experiment showed that the complexes were equally effective in aqueous environments other than deionized water. The results were as follows:

Tabel 9A Intet additivTable 9A No additive

Grader Fann ved følgende cmdrejn. pr. min. (ydre cylinder) 600 300 200 100 6 3 pHDegrees Found at the following cm turn. per. mine. (outer cylinder) 600 300 200 100 6 3 pH

Blank prøve, initialt 86 75 68 62 46 45 0,1Blank sample, initially 86 75 68 62 46 45 0.1

Blank prøve, initialt 79 67 63 58 45 43 - 25 144310 (tabel 9A fortsat)Blank sample, initially 79 67 63 58 45 43 - 25 144310 (Table 9A continued)

600 300 200 100 6 5 pH600 300 200 100 6 5 pH

Blank prøve, varmrullet 61 51 46 40 27 26 7,1Blank sample, hot-rolled 61 51 46 40 27 26 7.1

Blank prøve, varmrullet 58 48 43 39 27 26Blank sample, hot-rolled 58 48 43 39 27 26

Tabel 9BTable 9B

Aluminiumsulfat/citronsyre (1/1 ækvivalentvægtforho 1 d)Aluminum sulphate / citric acid (1/1 equivalent weight ratio 1 d)

Grader Fann ved følgende omdrejn. pr. min. (ydre cylinder) 600 300 200 100 6 3 pHDegrees Found at the following turn. per. mine. (outer cylinder) 600 300 200 100 6 3 pH

Grader Fann 5 g, initialt 20 12 9 5 1 1 9,1 5 g, initialt 20 11 8,5 5 2 2 5 g, varmrullet 43 29 23 18 11 10 3,8 5 g, varmrullet 30 19 15 11 7 7 8,6Degrees Found 5 g, initially 20 12 9 5 1 1 9.1 5 g, initially 20 11 8.5 5 2 2 5 g, hot roll 43 29 23 18 11 10 3.8 5 g, hot roll 30 19 15 11 7 7 8.6

Eksempel XExample X

Man udførte forsøg og bedømte resultaterne til bestemmelse af effektiviteten af metalkomplekser, der indeholdt andre metalioner end aluminium til inhibering af kv?sldningen af natriumbentonit. Forsøgene udførtes som i de tidligere eksempler. 5 g af det valgte materiale opløstes i 350 ml deioniseret vand til dannelse af komplekset, hvorefter pH-værdien indstilledes til 9,5 med natriumhydroxid. 35 g na= triumbentonit sattes derpå til, så man fik en suspension. Man bestemte de rheologiske forhold som i de tidligere eksempler. Resultaterne af dette forsøg var følgende: 26 U4 310Experiments were performed and the results were evaluated to determine the effectiveness of metal complexes containing metal ions other than aluminum to inhibit the swelling of sodium bentonite. The experiments were performed as in the previous examples. 5 g of the selected material was dissolved in 350 ml of deionized water to form the complex and the pH was adjusted to 9.5 with sodium hydroxide. 35 g of sodium tri-bentonite was then added to give a suspension. The rheological conditions were determined as in the previous examples. The results of this experiment were as follows: 26 U4 310

Tabel 10ATable 10A

Ferrichlorid/citronsyre (l/l ækvivalentvægtforho1d)Ferric chloride / citric acid (l / l equivalent weight ratio)

Grader Fann ved følgende oitdrejn. pr. min. (ydre cylinder). 600 500 200 100 6 5 pHDegrees Found at the following turn. per. mine. (outer cylinder). 600 500 200 100 6 5 pH

5 g, initialt 27 17,5 14 9 3 3 8,8 5 g, initialt 36,5 25 20 14,5 7 6 8,8 5 g, varmrullet 51 32 25 11 4 3 8,0 5 g, varmrullet 63 41 32 21 6 5 8,15 g, initially 27 17.5 14 9 3 3 8.8 5 g, initially 36.5 25 20 14.5 7 6 8.8 5 g, hot roll 51 32 25 11 4 3 8.0 5 g, hot roll 63 41 32 21 6 5 8.1

Tabel 10BTable 10B

Ferrisulfat/citronsyre (l/l ækvivalentvægtforhold)Ferric sulfate / citric acid (l / l equivalent weight ratio)

Grader Farm ved følgende omdrejn. pr. min. (ydre cylinder). 600 300 200 100 6 3 pHGrader Farm at the following turn. per. mine. (outer cylinder). 600 300 200 100 6 3 pH

5 g, initialt 25 16 12,5 8 3 2,5 8,7 5 g, varmrullet 46 29 22,5 15 3 3 7,95 g, initially 25 16 12.5 8 3 2.5 8.7 5 g, hot roll 46 29 22.5 15 3 3 7.9

Tabel 10CTable 10C

Ferrichlorid/vinsvre (l/l ækvivalentvægtforhold)Ferric chloride / tartaric acid (l / l equivalent weight ratio)

Grader Fann ved følgende cmdrejn. pr. min. (ydre cylinder). 600 300 200 100 6 3 pHDegrees Found at the following cm turn. per. mine. (outer cylinder). 600 300 200 100 6 3 pH

5 g, initialt 15 8 6 3 0 0 8,3 5 g, varmrullet 30 17,5 13 7,5 2 2 7,4 27 1443105 g, initial 8 8 6 3 0 0 8.3 5 g, hot roll 30 17.5 13 7.5 2 2 7.4 27 144310

Tabel 10DTable 10D

Chromsulfat/citronsvre (1/1 ækvivalentvægtforhold)Chromium sulphate / citric acid (1/1 equivalent weight ratio)

Grader Fann ved følgende omdrejn. pr. min. (ydre cylinder). 600 500 200 100 6 5 pHDegrees Found at the following turn. per. mine. (outer cylinder). 600 500 200 100 6 5 pH

5 g, initialt 62 44 36 28 15 14 8,3 5 g, varmrullet 95 64 50 36 13 12 8,55 g, initially 62 44 36 28 15 14 8.3 5 g, hot roll 95 64 50 36 13 12 8.5

Tabel 10ETable 10E

Zir.convlsulf at/citronsyre (l/l ækvivalentvægtforhold)Zir.convlsulf at / citric acid (l / l equivalent weight ratio)

Grader Fann ved følgende ondrejn. pr. min. (ydre cylinder). 600 300 200 100 6 3 pHDegrees Found by the following evils. per. mine. (outer cylinder). 600 300 200 100 6 3 pH

5 g, initialt 20 11 8 4,5 0,5 0 8,6 5 g, varmrullet 56 35 26 16,5 3 2 8,55 g, initially 20 11 8 4.5 0.5 0 8.6 5 g, hot roll 56 35 26 16.5 3 2 8.5

Tabel 10FTable 10F

Lanthannitrat/citronsyre (1/1 ækvivalentvægtforhold)Lantern nitrate / citric acid (1/1 equivalent weight ratio)

Grader Fann ved følgende ondrejn. pr. min. (ydre cylinder). 600 300 200 100 6 3 pHDegrees Found by the following evils. per. mine. (outer cylinder). 600 300 200 100 6 3 pH

5 g, initialt 20 11 8 4,5 0 0 9,0 5 g, varmrullet 30 17 12 6,5 0 0 8,4 28 1443 105 g, initially 20 11 8 4.5 0 0 9.0 5 g, hot roll 30 17 12 6.5 0 0 8.4 28 1443 10

Tabel 10GTable 10G

Ferrosulfat/citronsyre (l/l ækvivalentvægtforhold)Ferrosulfate / citric acid (l / l equivalent weight ratio)

Grader Fann ved følgende cmdrejn. pr. min. (ydre cylinder). 600 500 200 100 6 5 pHDegrees Found at the following cm turn. per. mine. (outer cylinder). 600 500 200 100 6 5 pH

5 g, initialt 19 11 8 5 1 0 7,6 5 g, varmrullet 23 12,5 9 5 0,5 0 8,35 g, initially 19 11 8 5 1 0 7.6 5 g, hot roll 23 12.5 9 5 0.5 0 8.3

Tabel 10H Intet additivTable 10H No additive

Grader Fann ved følgende andrejn. pr. min. (ydre cylinder). 600 300 200 100 6 3 pHDegrees Found by the following andrejn. per. mine. (outer cylinder). 600 300 200 100 6 3 pH

Blank prøve, initialt 150 112 95 74 41 40 9,3Blank sample, initially 150 112 95 74 41 40 9.3

Blank prøve, varmrullet 238 171 144 110 52 48 8,4Blank sample, hot-rolled 238 171 144 110 52 48 8.4

Det må noteres, at de undersøgte komplekser i -tabel 10B blev gjort opløselige ved tilsætning af svovlsyre. Desuden viste prøverne, der .blev undersøgt i tabel 10A og 10B, at selvom inhibering af kvældning indtraf, var metalionen ikke helt kompleksbundet, da der fremkom en ringe mængde precipitat ved en pH-værdi under 7· Som vist i disse tabeller kan nogle anvendelser og omstændigheder nødvendiggøre forøgede niveauer af en kompleksdannende komponent til helt at binde metalionen komplekst, selvom der vil ske en vis tilfredsstillende kompleksdannelse og inhibering af kvældning ved mindre end de støkio-c metriske niveauer. Dette er yderligere vist ved komplekserne i tabel 10D, hvor man fandt, at selvom der ikke fremkom en udskillelse ved alkaliske pH-værdier under ca. 9,5, fremkom der en ringe udskillelse, når pH-værdien steg over 9,5. Forsøgene viste, at dette problem kan korrigeres ved anvendelse af forøgede niveauer af den kompleksdannende komponent til dannelse af komplekset.It should be noted that the investigated complexes in Table 10B were made soluble by the addition of sulfuric acid. In addition, the samples examined in Tables 10A and 10B showed that although swelling inhibition occurred, the metal ion was not fully complexed as a small amount of precipitate appeared at a pH below 7 · As shown in these tables, some applications may and circumstances necessitate increased levels of a complexing component to completely bind the metal ion complex, although some satisfactory complexation and inhibition of swelling will occur at less than the stoichiometric levels. This is further shown by the complexes in Table 10D, where it was found that although no separation at alkaline pH values below about 5% was observed. 9.5, there was little separation when the pH rose above 9.5. The experiments showed that this problem can be corrected by using increased levels of the complexing component to form the complex.

2g 1443102g 144310

Eksempel XIExample XI

Man udførte forsøg og bedømte resultaterne for at bestemme virkningen af calciumionforureninger i et vandigt, alkalisk system, der indeholdt komplekset, der anvendtes ifølge opfindelsen. Hvis ikke metalionen er fuldstændig kompleksbundet, vil calcium reagere med den kompleksdannende komponent, så metalionen får lov til at udskilles af opløsningen. Selvom enkelte ækvivalentvægtforhold af metalionen til den kompleksdannende komponent, der undersøgtes, frembragte en cpalescens, fandt man, at komplekserne var tydeligt stabile ved koncentrationer af calcium så høje som 3000 mg/liter og en alkalisk pH-værdi så høj som 11,45·Experiments were performed and the results were evaluated to determine the effect of calcium ion contaminants in an aqueous alkaline system containing the complex used according to the invention. If the metal ion is not completely complexed, calcium will react with the complexing component, allowing the metal ion to be separated by the solution. Although some equivalent weight ratios of the metal ion to the complexing component under investigation produced a cpalescence, the complexes were found to be clearly stable at concentrations of calcium as high as 3000 mg / liter and an alkaline pH as high as 11.45 ·

Man fremstillede vandige opløsninger, der indeholdt 2 g af et alu= miniumsulfat/citronsyre-kompleks. Der tilsattes tilstrækkelig na= triumchlorid, så man fik en 6% koncentration. Man anvendte calcium^ chloriddihydrat til fremstilling af opløsninger, der indeholdt 20.00, 3000 og 12000 ppm calciumion. Opløsningerne blandedes, så man fik et endeligt volumen på 100 ml, der indeholdt 1 g aluminiumkompleks, 3% natriumchlorid og den valgte koncentration af calcium= ionen. Der fremstilledes to blandinger, én med et aluminiumsulfat/ citronsyre-kompleks ved et 1/0,6 ækvivalentvægtforhold og én ved et l/l ækvivalentvægtforhold. Disse opløsninger titreredes med en na= triumhydroxidopløsning, der indeholdt 0,25 g pr. ml. Volumenmålinger fandtes at have en nøjagtighed på 0,001 ml, da der anvendtes en mikroburette. Hver opløsning omrørtes med en magnetisk blandeomrø-rer, medens der tilsattes stigende mængder natriumhydroxidopløsning. Efter hver forøgelse af natriumhydroxidtilsætningen registreredes pH-værdien efter stabilisering, og derefter foretoges opløselig-hedsobservationer. Man fik alle data ved stuetemperatur. Resultaterne af dette forsøg er vist i følgende tabeller: 30 144310Aqueous solutions containing 2 g of an aluminum sulfate / citric acid complex were prepared. Sufficient sodium chloride was added to give a 6% concentration. Calcium chloride dihydrate was used to prepare solutions containing 20.00, 3000 and 12000 ppm calcium ion. The solutions were mixed to give a final volume of 100 ml containing 1 g of aluminum complex, 3% sodium chloride and the selected concentration of calcium ion. Two mixtures were prepared, one with an aluminum sulfate / citric acid complex at a 1 / 0.6 equivalent weight ratio and one at a 1/1 equivalent weight ratio. These solutions were titrated with a sodium hydroxide solution containing 0.25 g / ml. ml. Volume measurements were found to have an accuracy of 0.001 ml when using a microburette. Each solution was stirred with a magnetic stirrer while increasing amounts of sodium hydroxide solution was added. After each increase of the sodium hydroxide addition, the pH was recorded after stabilization, and then solubility observations were made. All data were obtained at room temperature. The results of this experiment are shown in the following tables: 30 144310

Tabel 11ATable 11A

l/O,6 ækvivalentvægtforhold Komplekskoncentration: 1 g pr. 100 ml Calciumkoncentration: 1000 mg/literI / O, 6 equivalent weight ratio Complex concentration: 1 g per ml. 100 ml Calcium concentration: 1000 mg / liter

NaOH (0,25 g pr. ml) tilsat, ml_ pH Iagttagelser 0 2,15 intet precipitat 0,20 2,75 " " 0,40 5,80 " " 0,50 7,85 " " 0,60 9,40 " " 0,70 10,80 ringe precipitatNaOH (0.25 g per ml) added, ml pH Observations 0 2.15 no precipitate 0.20 2.75 "" 0.40 5.80 "" 0.50 7.85 "" 0.60 9, 40 "" 0.70 10.80 low precipitate

Tabel 11BTable 11B

l/l ækvivalentvægtforhold Komplekskoncentration: 1 g pr. 100 ml Calciumkoncentration: 1000 mg/literl / l equivalent weight ratio Complex concentration: 1 g / l 100 ml Calcium concentration: 1000 mg / liter

NaOH (0,25 g pr. ml) tilsat, ml_ pH Iagttagelser 0 2,20 intet precipitat 0,20 2,80 " " 0,40 4,05 " " 0,50 7,60 " " 0,60 9,25 " " 0,70 10,60 " " 0,80 11,20 " " 0,90 11,40 " " 31 144310NaOH (0.25 g per ml) added, ml pH Observations 0 2.20 no precipitate 0.20 2.80 "" 0.40 4.05 "" 0.50 7.60 "" 0.60 9, 25 "" 0.70 10.60 "" 0.80 11.20 "" 0.90 11.40 "" 31 144310

Tabel 11CTable 11C

1/0,6 ækvivalentvægtforhold Komplekskoncentration: 1 g pr. 100 ml Calciumkoncentration:. 1500 mg/liter1 / 0.6 equivalent weight ratio Complex concentration: 1 g per 100 ml Calcium concentration:. 1500 mg / liter

NaOH (0,25 g pr. ml) tilsat, ml_ pH Iagttagelser 0 2,20 intet precipitat 0,2 . 2,85 " " 0,4 5,50 " " 0,5 7,80 " " 0,6 9,40 " " 0,7 10,70 ringe opalescens 0,8 11,20 " " 0,9 11,40 uklarhed 1.0 11,45 dannelse af koagulat.NaOH (0.25 g per ml) added, ml Observations 0 2.20 no precipitate 0.2. 2.85 "" 0.4 5.50 "" 0.5 7.80 "" 0.6 9.40 "" 0.7 10.70 low opalescence 0.8 11.20 "" 0.9 11, 40 cloudiness 1.0 11.45 coagulate formation.

Tabel IIPTable IIP

l/l ækvivalentvægtforhold Komplekskoncentration: 1 g pr. 100 ml Calciumkoncentration: 1500 mg/literl / l equivalent weight ratio Complex concentration: 1 g / l 100 ml Calcium concentration: 1500 mg / liter

NaOH (0,25 g pr. ml) tilsat, ml_ pH Iagttagelser 0 2,20 intet precipitat 0,20 2,60 " " 0,40 4,00 " " 0,50 6,50 " " 0,60 8,80 " " 0,70 10,70 " " 0,80 11,10 " " 0,90 11,55 " " 1.00 11,45 " " 144310 32NaOH (0.25 g per ml) added, ml pH Observations 0 2.20 no precipitate 0.20 2.60 "" 0.40 4.00 "" 0.50 6.50 "" 0.60 8, 80 "" 0.70 10.70 "" 0.80 11.10 "" 0.90 11.55 "" 1.00 11.45 "" 144310 32

Tabel HETable HE

l/l ækvivalentvægtforhold Komplekskoncentration: 1 g pr. 100 ml Calciumkoncentration: 2000 mg/literl / l equivalent weight ratio Complex concentration: 1 g / l 100 ml Calcium concentration: 2000 mg / liter

NaOH (0,25 g pr. ml) tilsat, ml_ pH Iagttagelser 0 2,15 intet precipitat 0,20 2,70 " " 0,40 4,30 " " 0,50 7,40 " " 0,60 9,25 " " 0,70 10,55 " " 0,80 11,10 " " 0,90 11,40 " " 1,00 11,50 ' uklarNaOH (0.25 g per ml) added, ml pH Observations 0 2.15 no precipitate 0.20 2.70 "" 0.40 4.30 "" 0.50 7.40 "" 0.60 9, 25 "" 0.70 10.55 "" 0.80 11.10 "" 0.90 11.40 "" 1.00 11.50 'cloudy

Efter den udviklede uklarhed ved denne prøve tilsattes der yderligere 1 g af komplekset til systemet, hvorefter uklarheden fuldstændig genopløstes. Der anvendtes yderligere 0,70 ml natriumhy= droxid til at hæve pH-værdien fra 6,4 tilbage til 11,35, hvorved der iagttoges en ringe opalescens.After the developed cloudiness in this test, an additional 1 g of the complex was added to the system, and the cloudiness completely redissolved. An additional 0.70 ml of sodium hydroxide was used to raise the pH from 6.4 back to 11.35, observing a poor opalescence.

Tabel 11FTable 11F

1/0,6 ækvivalentvægtforhold Komplekskoncentration: 1 g pr. 100 ml Calciumkoncentration: 2000 mg/liter1 / 0.6 equivalent weight ratio Complex concentration: 1 g per 100 ml Calcium concentration: 2000 mg / liter

NaOH (0,25 g pr. ml) tilsat, ml_ pH Iagttagelser 0 2,30 intet precipitat 0,20 3,10 " " 0,40 5,70 " " 0,50 7,80 " " 0,60 9,50 " " 0,70 10,80 uklarhed 0,80 11,15 " 0,90 11,40 der fremkom precipitat 33 144310NaOH (0.25 g per ml) added, ml pH Observations 0 2.30 no precipitate 0.20 3.10 "" 0.40 5.70 "" 0.50 7.80 "" 0.60 9, 50 "" 0.70 10.80 cloudiness 0.80 11.15 "0.90 11.40 precipitation 33 334310

Tabel 11GTable 11G

l/l ækvivalentvægtforhold Komplekskoncentration: 1 g pr. 100 ml Calciumkoncentration: 2500 mg/literl / l equivalent weight ratio Complex concentration: 1 g / l 100 ml Calcium concentration: 2500 mg / liter

NaOH (0,25 g pr. ml) tilsat, ml_ pH Iagttagelser 0 2,20 intet precipitat 0,2 2,80 " " 0,4 4,00 " " 0,5 6,30 " " 0,6 8,85 " " 0,7 10,00 " " 0,8 11,00 " " 0,9 11,30 " " 1,0 11,45 uklarhed.NaOH (0.25 g per ml) added, ml pH Observations 0 2.20 no precipitate 0.2 2.80 "" 0.4 4.00 "" 0.5 6.30 "" 0.6 8, 85 "" 0.7 10.00 "" 0.8 11.00 "" 0.9 11.30 "" 1.0 11.45 obscurity.

Tabel 11HTable 11H

l/l ækvivalentvægtforhold Komplekskoncentration: 1 g pr. 100 ml Calciumkoncentration: 3000 mg/literl / l equivalent weight ratio Complex concentration: 1 g / l 100 ml Calcium concentration: 3000 mg / liter

NaOH (0,25 g pr. ml) tilsat, ml_ pH Iagttagelser 0 2,20 intet precipitat 0,2 2,80 " " 0,4 4,20 " " 0,5 6,90 " " 0,6 9,45 M " 0,7 10,50 " " 0,8 11,10 opalescens 0,9 11,35 precipitat 34 144310NaOH (0.25 g per ml) added, ml pH Observations 0 2.20 no precipitate 0.2 2.80 "" 0.4 4.20 "" 0.5 6.90 "" 0.6 9, 45 M "0.7 10.50" "0.8 11.10 Opalescence 0.9 11.35 Precipitate 34 144310

Eksempel XIIExample XII

Man udførte forsøg som i eksempel XI til bestemmelse af virkningen af calciumionforurening i et vandigt, alkalisk system, der indeholdt aluminiumlignosulfonatkomplekser fremstillet i overensstemmelse med den i U.S.patent nr. 2-771.421 givne lære. Der fremstilledes et aluminiumlignosulfonat/oxalsyre-materiale ved opvarmning til 80°C under omrøring af 333,33 g af en 32 vægt% calciumligno= sulfonatopløsning, der indeholdt 5,6 vægt% calcium og 62,2 vægt% lignin. Der tilsattes 33,23 g aluminiumsulfat, der havde en sulfat= mængde, der var ækvivalent til den mængde calcium, der var til stede i lignosulfonatet, i løbet af ca. 2 minutter. Derpå tilsattes 10,22 g oxalsyre, der var ækvivalent til 11% af vægten af det tilstedeværende lignin. Derpå filtreredes prøven gennem "Munktell"'s nr. 006 filterpapir og fandtes at indeholde 26,8 vægt% faste stoffer, og der sprøjtetørredes. Der fremstilledes en anden prøve ved kompleksdannelse af aluminiumsulfat med calciumlignosulfonat som ovenfor angivet og påfølgende tilsætning af 7,30 g citronsyre, as-kvi valent med 11 vægt% af det tilstedeværende lignin. Prøven om-rørtes ved 80°C i ca. 20 minutter og filtreredes som ovenfor angivet, og der sprøjtetørredes. Prøven indeholdt 23,8% faste stoffer. 2 g af aluminiumlignosulfonat/oxalsyre-komplekset sattes til et 6% natriumchloridholdigt, vandigt system. 50 ml af denne opløsning blandedes med 50 ml af en 2000 ppm calciumionopløsning til fremstilling af en opløsning, der indeholdt 1 g aluminiumlignosul= fonat/oxalsyre-kompleks, 3% natriumchlorid og 1000 ppm calciumion. Denne opløsning anbragtes i et magnetisk røreappårat, og der tilsattes stigende mængder af en 1 ml 0,25 g natriumhydroxid indeholdende opløsning ved hjælp af en mikroburette. Resultaterne var følgende :Experiments were performed as in Example XI to determine the effect of calcium ion contamination in an aqueous alkaline system containing aluminum lignosulfonate complexes prepared in accordance with the teachings of U.S. Patent No. 2,771,421. An aluminum lignosulfonate / oxalic acid material was prepared by heating to 80 ° C with stirring 333.33 g of a 32 wt% calcium ligno sulfonate solution containing 5.6 wt% calcium and 62.2 wt% lignin. 33.23 g of aluminum sulphate having a sulphate = equivalent to the amount of calcium present in the lignosulphonate were added over about 30 minutes. 2 minutes. Then, 10.22 g of oxalic acid equivalent to 11% of the weight of the lignin present was added. Then the sample was filtered through "Munktell" No. 006 filter paper and was found to contain 26.8% by weight solids and spray dried. A second sample was prepared by complexing aluminum sulfate with calcium lignosulfonate as indicated above and subsequent addition of 7.30 g of citric acid, equivalent to 11% by weight of the lignin present. The sample was stirred at 80 ° C for approx. 20 minutes and filtered as above and spray dried. The sample contained 23.8% solids. 2 g of the aluminum lignosulfonate / oxalic acid complex was added to a 6% sodium chloride aqueous system. 50 ml of this solution was mixed with 50 ml of a 2000 ppm calcium ion solution to prepare a solution containing 1 g aluminum lignosulphonate / oxalic acid complex, 3% sodium chloride and 1000 ppm calcium ion. This solution was placed in a magnetic stirrer and increasing amounts of a 1 ml of 0.25 g sodium hydroxide containing solution were added by means of a microburette. The results were as follows:

Hl'hl '

'' .„J""

35 14 A31035 14 A310

Tabel 12ATable 12A

Aluminiumlignosulfonat/oxalsyre-kompleks 1 g, 3% NaCl og 1000 ppm Ca++Aluminum lignosulfonate / oxalic acid complex 1 g, 3% NaCl and 1000 ppm Ca ++

NaOH tilsat, ml (1 ml = 0,25 g NaOH) pH Iagttagelser 0 2,65 klar 0,12 5,50 uklar 0,15 8,60 precipitat 0,20 9,65 kraftigt precipitat 0,30 11,10 " " 0,35 ' 11,20 " " 0,40 11,35 " " 0,50 11,50 " "NaOH added, ml (1 ml = 0.25 g NaOH) pH Observations 0 2.65 clear 0.12 5.50 cloudy 0.15 8.60 precipitate 0.20 9.65 strong precipitate 0.30 11.10 " "0.35" 11.20 "" 0.40 11.35 "" 0.50 11.50 ""

Den fremkomne opløsning filtreredes, og filtratet analyseredes for indhold af opløseligt aluminium. Af de 6,94 mg aluminium, der oprindelig var tilsat, fandtes 3,5 mg at være opløseligt. 49,6% af den oprindelig tilsatte aluminiummængde var udskilt af opløsningen.The resulting solution was filtered and the filtrate analyzed for soluble aluminum content. Of the 6.94 mg of aluminum originally added, 3.5 mg was found to be soluble. 49.6% of the initially added aluminum amount was separated by the solution.

Dette forsøg gentoges ved et calciumniveau på 2000 ppm. Resultaterne er angivet i tabel 12B.This experiment was repeated at a calcium level of 2000 ppm. The results are given in Table 12B.

Tabel 12BTable 12B

Aluminiumlignosulfonat/oxalsyre-kompleks 1 g 3% NaCl, 2000 ppm Ca++Aluminum lignosulfonate / oxalic acid complex 1 g 3% NaCl, 2000 ppm Ca ++

NaOH tilsat, ml (1 ml = 0,25 g NaOH) pH Iagttagelser 0 2,70 klar 0,05 4,45 uklar 0,10 5,00 " 0,15 7,75 kraftigt precipitat 0,20 9,10 " " 0,30 10,40 " " 0,40 10,95 " ” 0,50 11,20 ” " 0,60 11,40 " " 36 144310NaOH added, ml (1 ml = 0.25 g NaOH) pH Observations 0 2.70 clear 0.05 4.45 cloudy 0.10 5.00 "0.15 7.75 heavy precipitate 0.20 9.10" "0.30 10.40" "0.40 10.95" "0.50 11.20" "0.60 11.40" "36 144310

Aluminiummængden, der forblev i opløsning var 3,0 mg. 56,8% af metalionen udfældedes af opløsningen.The amount of aluminum remaining in solution was 3.0 mg. 56.8% of the metal ion was precipitated by the solution.

Et aluminiumlignosulfonat/citronsyre-kompleks undersøgtes på samme måde. Der udførtes to ens forsøg ved en calciumkoncentration på 2000 mg/liter. Resultaterne af dette forsøg er angivet i tabellerne 12C og 12D.An aluminum lignosulfonate / citric acid complex was similarly investigated. Two similar experiments were performed at a calcium concentration of 2000 mg / liter. The results of this experiment are given in Tables 12C and 12D.

Tabel 12CTable 12C

Aluminiumlignosulfonat/citronsyre-kompleks 1 g, 3% NaCl, 2000 mg/liter Ca++Aluminum lignosulfonate / citric acid complex 1 g, 3% NaCl, 2000 mg / liter Ca ++

NaOH tilsat, mlNaOH added, ml

Cl ml = 0,23 g NaOH) pH Iagttagelser 0 2,80 klar 0,10 5,40 " 0,20 9,10 opalescens 0,30 10,90 kraftigt precipitat 0,40 11,20 " " 0,50 11,30 " ” 0,60 11,40 " " 0,70 11,50 " " 0,80 11,55 " "Cl ml = 0.23 g NaOH pH Observations 0 2.80 clear 0.10 5.40 "0.20 9.10 opalescence 0.30 10.90 vigorous precipitation 0.40 11.20" "0.50 11 , 30 "" 0.60 11.40 "" 0.70 11.50 "" 0.80 11.55 ""

Indholdet af opløst aluminium fandtes at være 1 mg. 85,6% af det tilsatte aluminium var udfældet af den alkaliske opløsning.The dissolved aluminum content was found to be 1 mg. 85.6% of the added aluminum was precipitated by the alkaline solution.

37 14431037 144310

Tabel 12DTable 12D

Aluminiumlignosulfonat/citronsyre-kompleks 1 g, 3% NaCl, 2000 mg/liter Ca++Aluminum lignosulfonate / citric acid complex 1 g, 3% NaCl, 2000 mg / liter Ca ++

NaOH tilsat, ml (1 ml = 0,25 g NaOH) pH Iagttagelser O 3,00 klar 0,10 5,00 " 0,15 8,12 " 0,20 7,50 uklar 0,25 10,50 tydeligt precipltat 0,30 10,90 kraftigt precipitat 0,35 11,10 " " 0,45 11,30 " " 0,50 11,40 " " 0,60 11,45 '' " 0,70 11,55 " "NaOH added, ml (1 ml = 0.25 g NaOH) pH Observations 0 3.00 clear 0.10 5.00 "0.15 8.12" 0.20 7.50 cloudy 0.25 10.50 clear precipitate 0.30 11.90 Heavy Precipitate 0.35 11.10 "" 0.45 11.30 "" 0.50 11.40 "" 0.60 11.45 "" 0.70 11.55 ""

Den opløste aluminiummængde var 1,2 mg. 82,8% af det tilsatte alu= minium var udfældet af opløsningen.The dissolved aluminum amount was 1.2 mg. 82.8% of the added aluminum was precipitated by the solution.

Et aluminiumsulfat/citronsyre-kompleks ved et 1-til-l ækvivalent-vægtforhold, der ikke indeholdt lignosulfonat, underkastedes det samme forsøg som angivet i tabel 12C og 12D. Resultaterne af dette forsøg viste, at stoffet, der ikke indeholdt lignosulfonat, gav et kompleks, som ikke blev udfældet af opløsningen, hvilket altså viser, at tilstedeværelsen af lignosulfonat giver et mindre effektivt materiale.An aluminum sulfate / citric acid complex at a 1-to-1 equivalent weight ratio that did not contain lignosulfonate was subjected to the same experiment as given in Tables 12C and 12D. The results of this experiment showed that the substance which did not contain lignosulfonate yielded a complex which was not precipitated by the solution, thus showing that the presence of lignosulfonate yields a less effective material.

Tabel 12ETable 12E

Aluminium/citronsyre-kompleks 1 g 3% NaCl, 2000 ppm Ca++Aluminum / citric acid complex 1 g 3% NaCl, 2000 ppm Ca ++

NaOH tilsat, ml (1 ml = 0,25 g NaOH) pH Iagttagelser 0 2,20 klar 0,10 2,38 " 0,20 2,80 " 38 144310 (tabel 12E fortsat)NaOH added, ml (1 ml = 0.25 g NaOH) pH Observations 0 2.20 clear 0.10 2.38 "0.20 2.80" 38 144310 (Table 12E continued)

NaOH tilsat, ml (1 ml = 0,25 g NaOH) pH Iagttagelser 0,30 . 3,00 klar 0,40 7,10 " 0,50 7,95 " 0,60 11,02 " 0,65 11,45 uklarNaOH added, ml (1 ml = 0.25 g NaOH) pH Observations 0.30. 3.00 clear 0.40 7.10 "0.50 7.95" 0.60 11.02 "0.65 11.45 cloudy

Det skal bemærkes, at den uklarhed, der noteredes ved pH-værdien 11,45, forsvandt ved henstand i ca. i time, så man fik en klar opløsning. Da der ikke var lignosulfonat til stede i dette tilfælde, var den tilsatte aluminiummængde 15,0 mg. Man filtrerede prøven efter alkalibehandling som angivet i tabel 12E, og filtratet analyseredes for aluminiumindhold. Man fandt, at filtratet indeholdt 15,0 mg Al, hvoraf ses, at komplekset var 100% opløseligt, og at intet af metalionen var udfældet af opløsningen.It should be noted that the turbidity noted at pH 11.45 disappeared upon standing for approx. for an hour to get a clear solution. As lignosulfonate was not present in this case, the amount of aluminum added was 15.0 mg. The sample was filtered after alkali treatment as given in Table 12E and the filtrate was analyzed for aluminum content. It was found that the filtrate contained 15.0 mg of Al, showing that the complex was 100% soluble and that none of the metal ion had precipitated from the solution.

Eksempel XIIIExample XIII

Som tidligere anført kender man fra U.S.patent nr. 2.771,421 anvendelsen af aluminiumlignosulfonatkomplekser som borevæskeadditiver. Denne lære omhandler et calciumlignosulfonat, som er behandlet med aluminiumsulfat. Der tilsættes så oxalsyre eller en beslægtet organisk syre. Selvom det kendte materiale til en vis grad indeholder de" samme udgangsmaterialer, som anvendes i de omhandlede komplekser, mener man, at det kendte materiale er helt forskellig fra de her omhandlede komplekser. F.eks. virker lignosulfonatet primært som et dispergeringsmiddel, snarere end som en inhibitor for lerskifer-kvældning. Desuden, da lignosulfonat kan forhindre en fuldstændig kompleksdannelse af metalionen, ville denne borevæske sandsynligvis give et aluminiumprecipitat ved pH-værdier over ca. 10,0, specielt i omgivelser med et højt calciumionindhold. Af særlig vigtighed er det faktum, at der i dette kendte materiale delvis opnås kompleksdannelse af aluminium med lignosulfonat og delvis med en Ik syre. Den her omhandlede fremgangsmåde anvender en metalion, der helt har dannet et kompleks med syren eller et salt af denne, snarere end ned 144310 et lignosulfonat. Man mener, at denne forskel i kompleksstrukturen gør den her omhandlede fremgangsmåde mere effektiv til hæmning af kvældning af lerskifre, sairaenlignet med en fremgangsmåde, der anvender den i U.s. patentet omhandlede lignosulf onatborevæske.As previously stated, U.S. Patent No. 2,771,421 discloses the use of aluminum lignosulfonate complexes as drilling fluid additives. This doctrine deals with a calcium lignosulfonate treated with aluminum sulfate. Oxalic acid or a related organic acid is then added. Although the known material contains to a certain extent the "same starting materials used in the present complexes, it is believed that the known material is quite different from the present complexes. For example, the lignosulfonate acts primarily as a dispersant, rather than Furthermore, since lignosulfonate can prevent complete complexation of the metal ion, this drilling fluid would likely give an aluminum precipitate at pH values above about 10.0, especially in environments with a high calcium ion content. the fact that in this known material, aluminum complex is obtained partly with lignosulfonate and partly with an IQ acid, the method of the present invention utilizes a metal ion which has completely formed a complex with the acid or a salt thereof, rather than down It is believed that this difference in the complex structure makes the process of this invention more effective in inhibiting qu aging of clay slate, similar to a method using it in the U.s. The patent relates to lignosulf onat drilling fluid.

Man fremstillede til forsøgsformål et aluminiumlignosulfonatkompleks, der indeholdt citronsyre. Det fremstilledes ved kompleksdannelse af 33,23 g aluminiumsulfat med 32% calciumlignosulfonat, med 5,6 vægt% calcium og 62,2 vægt% lignin, og derpå tilsattes 7,30 g citronsyre, svarende til 11 vægt% af det tilstedeværende lignin. Prøven omrør-tes ved 80°C i ca. 20 minutter og filtreredes. Denne prøve indeholdt 25,8% fast stof. Precipitatet fjernedes ved filtrering, og filtratet sprøjtetørredes. Man fremstillede også et aluminiumsulfat/ citronsyre-kompleks med et 1-til-l ækvivalentvægtforhold som beskrevet i eksempel I. Disse prøver undersøgtes over for inhibering af 9% hydratiserede natriumbentonitsuspensioner under anvendelse af en efterbehandlingsproces. Man undersøgte prøver ved et behandlingsniveau på 5 g. Efter tilsætning af den udtagne prøve indstilledes pH-værdien til 9,5. Man målte flydeegenskaberne, dels til at begynde med, dels efter varmrulning ved 67°C i 16 timer, og efter at pH-værdien var indstillet til ca. 9,2. Resultaterne af dette forsøg viste, at aluminiumsulfat/citronsyre-komplekset, der ikke indeholdt lignosulfonat, var mere effektivt som en efterbehandlingsinhibitor til hydratiserede skifre ved et behandlingsniveau på 5 g. Resultaterne af dette forsøg var følgende:An experimental lignosulphonate complex containing citric acid was prepared for experimental purposes. It was prepared by complexing 33.23 g of aluminum sulfate with 32% calcium lignosulfonate, 5.6 wt% calcium and 62.2 wt% lignin, and then 7.30 g citric acid, corresponding to 11 wt% of the lignin present, was added. The sample is stirred at 80 ° C for approx. 20 minutes and filtered. This sample contained 25.8% solids. The precipitate was removed by filtration and the filtrate was spray dried. An aluminum sulfate / citric acid complex having a 1-to-1 equivalent weight ratio as described in Example I. was also prepared. These samples were tested for inhibition of 9% hydrated sodium bentonite suspensions using a post-treatment process. Samples were tested at a treatment level of 5 g. After the sample was added, the pH was adjusted to 9.5. The flow properties were measured, initially, and partly after hot rolling at 67 ° C for 16 hours, and after adjusting the pH to approx. 9.2. The results of this experiment showed that the aluminum sulphate / citric acid complex, which did not contain lignosulphonate, was more effective as a hydration slate aftertreatment inhibitor at a treatment level of 5 g. The results of this experiment were as follows:

Tabel 13Table 13

Grader Fann ved følgende omdrejn.pr.min. (ydre cylinder).Degrees Found at the following rpm (outer cylinder).

600 300 200 100 6 3 pH600 300 200 100 6 3 pH

5 g Mmdniumlianosxilfcsnat + 142 87 64 39 6 4 9,3 citronsyre, initialt 5 g Murruniumlignosiilfonat + 215 149 120 81 22 18 7,9 citronsyre, varmrullet 5 g Muminiumlignosulfonat + 200 137 107 69 12 9 9,2 citronsyre, pH-indstillet 40 144310 (tabel 13 fortsat)5 g Mmdnium lianosilphsate + 142 87 64 39 6 4 9.3 citric acid, initially 5 g Murrunium lignosilphonate + 215 149 120 81 22 18 7.9 citric acid, hot-rolled 5 g Muminium lignosulfonate + 200 137 107 69 12 9 9.2 citric acid, pH adjusted 40 144310 (Table 13 continued)

Grader Fann ved følgende pirdrejn. pr. min. (ydre cylinder) 600 300 200 100 6 3 pHDegrees Found at the following roundabout. per. mine. (outer cylinder) 600 300 200 100 6 3 pH

5 g aluminiumsulfat/ citronsyre, initialt 78 44 32 18 2 1 9,4 5 g aluminiumsulfat/ citronsyre, varmrullet 150 100 79 53 13 H 8,3 3 g aluminiumsulfat/ citronsyre, pH-indstillet 151 97 76 49 9 7 9,25 g aluminum sulphate / citric acid, initially 78 44 32 18 2 1 9.4 5 g aluminum sulphate / citric acid, hot-rolled 150 100 79 53 13 H 8.3 3 g aluminum sulphate / citric acid, pH adjusted 151 97 76 49 9 7 9.2

Blank prøve, initialt 235 176 149 115 54 50 9,2Blank sample, initially 235 176 149 115 54 50 9.2

Blank prøve, varmrullet >300 286 249 200 102 95 8,8Blank sample, hot-rolled> 300 286 249 200 102 95 8.8

Blank prøve, pH-indstillet >300 238 201 155 71 66 9,5Blank sample, pH-adjusted> 300 238 201 155 71 66 9.5

Eksempel XIVExample XIV

Ved dette eksempel sammenlignede man et aluminiumsulfat/lignosul= fat-kompleks, der indeholdt citronsyre og fremstillet som i eksempel XIII, med et 1-til-l ækvivalentvægtforhold aluminiumsulfat/ci= tronsyre-kompleks i et forsøg til bestemmelse af erosionsegenskaberne hos væsker, der indeholdt en "gumbo'KLerskifer, og de komplekse forbindelser. Man fremstillede "gumbomprøveskiver ved presning af 100 g "gumbo" i en 53 mm skivepresse ved et tryk på 430 kg/cm , idet trykket opretholdtes i 2 timer. Prøveskiverne fjernedes og udsattes for en relativ fugtighed på 98% i 72 timer. Man anvendte et recirkulerende system til cirkulering af prøvevæsken, der indeholdt det valgte kompleks, over for skivens overflade ved en hastighed på 145 ml/sek. gennem en 1 cm stor åbning, som var anbragt 13 mm oven over prøven. Den cirkulerende væskes temperatur var 42°C. Man prøvede på denne måde 4 særlige væsker over for 4 skiver. Den første væske (væske 1) indeholdt kun ledningsvand med en pH-værdi på 9,3. Den anden væske (væske 2) indeholdt ledningsvand og 5 g af aluminiumlignosulfonatkomplekset ved pH-værdien 9,3· Den tredie prø-.. ve (væske 3) indeholdt ledningsvand og 5 g aluminiumsulfat/citron- " syre-kompleks indstillet til pH-værdi en 9,3- Dette forsøg viste, 41 144310 at den aluminiumsulfat/citronsyre-kompleks-behandlede skive nedbrødes væsentligt mindre end den skive, der indeholdt aluminium= lignosulfonatadditiv. Resultaterne er angivet i den følgende tabel:In this example, an aluminum sulfate / lignosulphate complex containing citric acid and prepared as in Example XIII was compared with a 1-to-1 equivalent weight ratio of aluminum sulfate / citric acid complex in an experiment to determine the erosion properties of liquids which containing a "gumbo" Clipper Slate and the Complex Compounds. "Gum Bomb Slices" were prepared by pressing 100 g of "gumbo" in a 53 mm disc press at a pressure of 430 kg / cm, maintaining the pressure for 2 hours. The test discs were removed and subjected to a relative humidity of 98% for 72 hours. A recirculating system for circulating the sample liquid containing the selected complex was used against the surface of the disc at a rate of 145 ml / sec. through a 1 cm opening which was placed 13 mm above the specimen. The temperature of the circulating liquid was 42 ° C. In this way, 4 special liquids were tested against 4 slices. The first liquid (liquid 1) contained only tap water with a pH of 9.3. The second liquid (liquid 2) contained tap water and 5 g of the aluminum lignosulfonate complex at pH 9.3. The third sample (liquid 3) contained tap water and 5 g of aluminum sulfate / citric acid complex adjusted to pH value A 9.3 This experiment showed that the aluminum sulfate / citric acid complex treated slab is degraded substantially less than the slice containing aluminum = lignosulfonate additive. The results are given in the following table:

Tabel 14 Væske Virkning på skiven 1 Væsken skærer et hul gennem prøven i løbet af 20 minutter. Efter 60 minutter havde hullet en diameter på ca. 40 mm. Kun en kant af den oprindelige skive var tilbage efter endt forsøgsperiode.Table 14 Liquid Effect on the Disc 1 The liquid cuts a hole through the sample over 20 minutes. After 60 minutes, the hole had a diameter of approx. 40 mm. Only one edge of the original slice was left after the end of the trial period.

2 Overfladenedbrudt i midten og på kanterne efter 100 minutter.2 After 100 minutes, the surface breaks down in the middle and on the edges.

3 Ringe erosion ved skivekanten efter 100 minutter. Eksempel XV3 Slight erosion at the disc edge after 100 minutes. Example XV

Man fremstillede et basisslam, der indeholdt 10 kg pr. 400 liter forudhydratiseret natriumbentonit og 0,5 kg pr. 400 liter carb= oxymethylcellulose i ledningsvand. Prøver af dette basisslam behandledes med henholdsvis 5 kg pr. 400 liter gips, 10,5 kg pr.A basic sludge containing 10 kg / ml was prepared. 400 liters of pre-hydrated sodium bentonite and 0.5 kg per liter. 400 liters of carb = oxymethyl cellulose in tap water. Samples of this basic sludge were treated with 5 kg per day respectively. 400 liters of drywall, 10.5 kg per

400 liter kaliumchlorid, 14,0 kg pr. 400 liter"Nepturi'-havsalt og 5 kg pr. 400 liter af et aluminiumsulfat/citronsyre-kompleks i et 1-til-l ækvivalentvægtforhold. Prøverne lagredes i ca. 16 timer ved 67°C i en roterovn. Koncentrationen af komplekset i filtratet bestemtes til 2,2 kg pr. 400 liter efter varmrulning, og der tilsattes yderligere 2,8 kg pr. 400 liter af det komplekse metalionmateriale til prøven til opretholdelse af 5 kg pr. 400 liter koncentration. Der fremstilledes formationssmåstykker af en kerne-prøve, der stammede fra en olieboring nær Eugene Island ved Loui-400 liters of potassium chloride, 14.0 kg per 400 liters of "Nepturi" sea salt and 5 kg per 400 liters of an aluminum sulfate / citric acid complex in a 1-to-1 equivalent weight ratio. The samples were stored for about 16 hours at 67 ° C in a rotary kiln. The concentration of the complex in the filtrate was determined at 2.2 kg per 400 liters after hot rolling, and an additional 2.8 kg per 400 liters of the complex metal ion material was added to the sample to maintain 5 kg per 400 liters of concentration. , originating from an oil well near Eugene Island at Loui-

OISLAND

sianas kyst, ved at man underkastede lerskifezen et tryk på 430 kg/cm i en Carver-presse. Småstykkerne blev skåret i stykker, sat til prøverne og varmrulledes i 1 time. Efter varmrulningen fjernedes prøverne, sigtedes gennem en standardrammesigte og fotograferedes ved forstørrelse til sammenligning. Resultaterne af dette forsøg er angivet på figurerne 1-6.the coast of Siana, by subjecting the clay skiff to a pressure of 430 kg / cm in a Carver press. The pieces were cut into pieces, added to the samples and hot rolled for 1 hour. After hot rolling, the samples were removed, sieved through a standard frame screen, and photographed at magnification for comparison. The results of this experiment are given in Figures 1-6.

42 1 <443 1 O42 1 <443 1 O

Kort beskrivelse af figurerne 1-6Brief Description of Figures 1-6

Fig. 1 viser formationssmåstykkerne, efter at de har været underkastet et tryk og derefter er blevet ituskåret, så de ligner formations spåner.FIG. 1 shows the formation fragments after being subjected to pressure and then cut to resemble formation chips.

Fig. 2 viser spånerne i basisslammet efter prøven. Man ser tydeligt spånernes opsvulmning.FIG. 2 shows the chips in the base mud after the sample. You can clearly see the swelling of the chips.

• Fig. 3 viser spånerne, der har været udsat for prøven, behandlet med metalionkomplekset. Den store mængde gummiagtigt materiale, som man så i fig. 2, ser-man ikke her.FIG. 3 shows the chips that have been exposed to the sample treated with the metal ion complex. The large amount of rubbery material seen in FIG. 2, you don't see here.

Fig. 4 viser resultater opnået ved en gipsbehandling. Selvom spånerne her kan være i en noget dispergeret tilstand, er der endnu sammenhæng.FIG. 4 shows results obtained by a plaster treatment. Although the chips here may be in a somewhat dispersed state, there is still context.

Fig. 5 viser resultaterne opnået med kaliumchlorid. Her ser man mere dispersion end i fig. 4.FIG. 5 shows the results obtained with potassium chloride. Here one sees more dispersion than in fig. 4th

Fig. 6 viser behandling med"Nepturt'-havsalt. Der er her en tydelig sammenhobning og dispersion.FIG. 6 shows treatment with "Nepturt" sea salt. There is a clear accumulation and dispersion here.

Eksempel XVIExample XVI

Man fulgte den fremgangsmåde, der er vist i eksempel XV, men sam- p menpresningstrykket var reduceret til 290 kg/cm til bestemmelse af kompleksets evne til at forhindre samrenklumpning af en blødere formationsspån. Resultaterne viste, at komplekset var effektivt til at forhindre en sammenklumpning af spånerne. Fig. 7-9 viser forsøgsresultaterne.The procedure shown in Example XV was followed but the compressive compression pressure was reduced to 290 kg / cm to determine the complex's ability to prevent congruent clumping of a softer formation chip. The results showed that the complex was effective in preventing clumping of the chips. FIG. 7-9 shows the test results.

Kort beskrivelse af figurerne 7-9Brief Description of Figures 7-9

Fig. 7 er billedet af basisslammet efter prøven. Læg mærke til sammenhobningen af materialet.FIG. 7 is the image of the base mud after the sample. Notice the aggregation of the material.

8 er en tegning, der viserslairrret indeholdende gips. Her ser ^ man tydeligt, at der, selvom der har været en vis nedbrydning af 43 144310 materialet, i det væsentlige kun er en enkelt materialemasse.Figure 8 is a drawing illustrating plaster. Here it is clearly seen that, although there has been some degradation of the material, there is essentially only a single mass of material.

Fig. 9 er en tegning af slammet, der indeholder det kompleksbundne stof. Bemærk manglen på spånsammenhobning.FIG. 9 is a drawing of the sludge containing the complexed substance. Note the lack of chip buildup.

Eksempel XVIIExample XVII

Man anvendte den fremgangsmåde, der benyttedes i eksempel XV, med følgende metalionkomplekser: 1) Aluminiumsulfat/vinsyre (1,0/0,5 ækvivalentvægtforhold) 2) Aluminiumsulfat/kaliumbitartrat (1,0/0,5 ækvivalentvægtforhold) 3) Ferrichlorid/citronsyre (1,0/1,0 ækvivalentvægtforhold) 4) Lanthannitrat/citronsyre (1,0/1,0 ækvivalentvægtforhold) 5) Aluminiumsulfat/natriumcitrat (1,0/1,0 ækvivalentvægtforhold).The procedure used in Example XV was used with the following metal ion complexes: 1) Aluminum sulfate / tartaric acid (1.0 / 0.5 equivalent weight ratio) 2) Aluminum sulfate / potassium bitartrate (1.0 / 0.5 equivalent weight ratio) 3) Ferric chloride / citric acid (1.0 / 1.0 equivalent weight ratio) 4) Lantern nitrate / citric acid (1.0 / 1.0 equivalent weight ratio) 5) Aluminum sulphate / sodium citrate (1.0 / 1.0 equivalent weight ratio).

Alle prøver viste på tilfredsstillende måde evnen til at forhindre udbulning af de pågældende formationsspåner.All samples satisfactorily demonstrated the ability to prevent bulging of the formation chips in question.

Eksempel XVIIIExample XVIII

Man indledte et forsøg under boreoperationer ved en Louisiana-platform ud for kysten. Der fremstilledes følgende vandige bore-væskesystemer, idet der anvendtes borevand fra borehullet under boringen af ledningshullet: 1. 20 kg pr. 400 liter natriumbentonit 2. 0,5 kg pr. 400 liter natriumhydroxid 3. 3 kg pr. 400 liter chromlignosulfonat 4. 5 kg pr. 400 liter aluminiumsulfat/citronsyre-kompleks (1-til-l ækvivalentvægtforhold) 5. 0,7 kg pr. 400 liter carboxymethylcellulose 6. Baryt tilsat for at sikre 10,5 kg pr. 400 liter-systemet.An experiment was initiated during drilling operations at a Louisiana platform off the coast. The following aqueous drilling fluid systems were prepared, using borehole water from the borehole during drilling of the conduit hole: 400 liters of sodium bentonite 2. 0.5 kg per 400 liters of sodium hydroxide 3.3 kg 400 liters of chromium lignosulfonate 4.5 kg per 400 liters of aluminum sulfate / citric acid complex (1-to-1 equivalent weight ratio) 400 liters of carboxymethyl cellulose 6. Baryte added to ensure 10.5 kg / ml. The 400 liter system.

Slamnets pH-værdi indstilledes fra 6,5 til ca. 8,5· En ferskvands-gel-borevæske blev erstattet i ledningshullet med den ovenfor nævnte vandige væske.The pH of the sludge was adjusted from 6.5 to approx. 8.5 · A freshwater gel drilling fluid was replaced in the conduit hole with the aforementioned aqueous liquid.

""«Hl"" 'H

DK122173A 1972-06-06 1973-03-06 PROCEDURE FOR PREVENTING CONDUCTING AND INHIBITATION OF SWALLOWING OF FORMATION OR SLIFER DK144310C (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US26021972 1972-06-06
US00260219A US3843524A (en) 1972-06-06 1972-06-06 Process for the inhibition of swelling of shale in aqueous alkaline medium
US28628872A 1972-09-05 1972-09-05
US28628872 1972-09-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK144310B true DK144310B (en) 1982-02-15
DK144310C DK144310C (en) 1982-07-12

Family

ID=26947810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK122173A DK144310C (en) 1972-06-06 1973-03-06 PROCEDURE FOR PREVENTING CONDUCTING AND INHIBITATION OF SWALLOWING OF FORMATION OR SLIFER

Country Status (10)

Country Link
AR (1) AR201915A1 (en)
CA (1) CA989156A (en)
DE (1) DE2315828C3 (en)
DK (1) DK144310C (en)
ES (1) ES412884A1 (en)
FR (1) FR2188042B1 (en)
GB (1) GB1416562A (en)
MY (1) MY7700010A (en)
NL (1) NL7305011A (en)
NO (1) NO137699C (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0137872B1 (en) * 1983-10-14 1987-05-27 Halliburton Company Well drilling and completion fluid composition
CN114381252B (en) * 2022-01-19 2023-02-10 成都理工大学 Preparation method of multivalent metal cation solid-free workover fluid resistant at ultrahigh temperature

Also Published As

Publication number Publication date
FR2188042B1 (en) 1977-08-05
GB1416562A (en) 1975-12-03
NO137699B (en) 1977-12-27
AR201915A1 (en) 1975-04-30
DE2315828B2 (en) 1978-02-09
DE2315828C3 (en) 1978-10-12
DK144310C (en) 1982-07-12
NO137699C (en) 1978-04-05
ES412884A1 (en) 1976-12-16
DE2315828A1 (en) 1973-12-20
CA989156A (en) 1976-05-18
MY7700010A (en) 1977-12-31
NL7305011A (en) 1973-12-10
FR2188042A1 (en) 1974-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60118531T2 (en) SHEET GAS INHYDRATION INHIBITIONS AND METHOD FOR THEIR USE
KR940002568B1 (en) Mixed metal layered hydroxideclay adducts as thickeners for water and other hydrophylic fluids
US3928211A (en) Process for scavenging hydrogen sulfide in aqueous drilling fluids and method of preventing metallic corrosion of subterranean well drilling apparatuses
US2425768A (en) Drilling fluids and method of use
US2109858A (en) Drilling fluid for combating heaving shale
EP0373695B1 (en) Monitoring drilling mud
NL8802992A (en) NON-POLLUTION DRILLING FLUID FOR UNDERGROUND SOURCES AND METHODS FOR USING THE SAME
NO339481B1 (en) High performance water based drilling mud and method of use
Al Moajil et al. Removal of manganese tetraoxide filter cake using a combination of HCl and organic acid
EA008211B1 (en) Shale hydration inhibition agent and method of use
US2570947A (en) Drilling fluids and methods of using same
US3762485A (en) Process for the prevention of balling
US2856356A (en) Preparation of a drilling fluid composition and method of use
US2687375A (en) Drilling fluids
US4267062A (en) Abandoned borehole compositions
US2800449A (en) Drilling fluids for oil wells and additives therefor
Mondshine A new potassium based mud system
US2319705A (en) Drilling mud
DK144310B (en) PROCEDURE FOR PREVENTING CONCLUSION AND INHIBITING SWALLOWING OF FORMATION CUTS OR SHIFTLES
CN110268034A (en) Shale hydration inhibitor
Liao et al. Adsorption characteristics of PHPA on formation solids
US2551768A (en) Rotary drilling fluids
EP0600343A1 (en) Tin/cerium compounds for lignosulfonate processing
US2556222A (en) Drilling fluids and methods of using same
EP1783187B1 (en) Method of decreasing the disintegration of shale-containing cuttings and drilling fluid therefor

Legal Events

Date Code Title Description
PUP Patent expired