DK165460B

DK165460B - Fluidiseringsmiddel og anvendelse af dette i vandige borevaesker

Info

Publication number: DK165460B
Application number: DK075286A
Authority: DK
Inventors: Pierre Bouchut; Yves Kensicher; Jacky Rousset
Original assignee: Coatex Sa
Priority date: 1985-02-19
Filing date: 1986-02-18
Publication date: 1992-11-30
Also published as: BR8600672A; NO860530L; JPS61192786A; GB8603822D0; SE8600604L; JPH0686592B2; DK75286D0; DE3604892C2; MX168386B; AR247581A1; FI91130B; FI91130C; US5099928A; AU5342086A; AU590248B2; GB2171127A; NL8600329A; NO163905C; DK165460C; FI860713A0

Description

i

DK 165460B

Den foreliggende opfindelse angår et effektivt og ikke-forurenende fluidiseringsmiddel til vandige suspensioner af mineralske materialer på basis af ferskvand eller saltvand, der ofte anvendes som borevæsker ved bygge-5 og anlægsvirksomhed, offentlige arbejder samt eftersøgning og udvindelse af olie, vand og mineraler.

Den foreliggende opfindelse angår endvidere anvendelsen af det her omhandlede fluidiseringsmiddel i borevæsker.

Ved "borevæsker" forstås alle vandige suspensioner af 10 mineralske materialer, f.eks. ferskvandbaseret bentonitisk slam, slam baseret på kalk eller gips samt slam med havvand eller mættede saltopløsninger som vandfase.

Det har i lang tid været kendt, at anvendelse af boreslam inden for bygge- og anlægsvirksomhed, offentlige arbejder 15 samt eftersøgning og udvindelse af olie, vand og mineraler ofte medfører en række betydelige og generende vanskeligheder hidrørende fra ændringer af boreslammens rheolo-giske egenskaber. Da boreslammen passerer gennem særdeles forskellige geologiske lag, vil der ofte forekomme æn-20 dringer af de rheologiske egenskaber, som boreslammen havde ved sin fremstilling, f.eks. fremkaldt af de minera lmaterialer, der indgår i de passerede lag, eller fremkaldt af tilførsel af ferskvand og/eller saltvand.

På borestedet støder brugeren således på ulemper, såsom 25 en forøgelse af slammens viskositet, som er uønsket på grund af den heraf resulterende forlængede boretid og de tilsvarende forøgede driftsudgifter.

Gennem talrige år har man søgt at tilvejebringe sammensatte boreslam ved tilsætning af kemiske forbindelser, 30 der åbner mulighed for tilvejebringelse af borevæsker med mest muligt stabile rheologiske egenskaber, således

DK 165460 B

2 at deres adfærd ved anvendelsen er så ensartet og reproducerbar som muligt, endog ved de temperaturer og tryk, der hersker ved dybere og dybere boringer.

Den ideelle boreslam bør have følgende egenskaber: for 5 det første bør den besidde rheologiske egenskaber, således at den kan transportere det in situ suspenderede udborede mineralmateriale, selv om visse komponenter i dette kan forurene slammen. For det andet skal den tillade separation af det udborede materiale under anvendelse 10 af alle kendte fremgangsmåder hertil, når boreslammen er ført ud fra borehullet. Desuden skal den udvise en densitet, som tillader udøvelse af et tilstrækkeligt tryk på de udborede geologiske lag. Endelig skal den bevare sine fundamentale rheologiske egenskaber ved 15 anvendelse i boringer på stor dybde ved højere og højere temperaturer. Man har gjort talrige forsøg på at bibringe boreslam en maksimal stabilitet uafhængigt af borestedets geologiske egenskaber ved tilsætning af kemiske tilsætningsmidler af mineralsk og/eller organisk 20 oprindelse til vandige boreslam indeholdende kolloide mineraler, såsom opkvældelige lerarter, især bentoniter og attapulgiter, samt densitetsforøgende mineraler, såsom baryt, calciumcarbonat og ilmenit.

En vandbaseret boreslam indeholder hovedsageligt følgende 25 bestanddele: en vandfase, fersk eller salt, evt. en viskositets forøgende polymer og/eller lerart, et filtreringsreducerende middel, f.eks. en polymer, et fluidi-seringsmiddel til nedbringelse af slammens viskositet efterhånden som dennes lerindhold forøges, samt et den-30 sitetsforøgende middel.

På trods af talrige bestræbelser på at reducere ovennævnte ulemper ved anvendelse af diverse stoffer som bestanddele i brugerslam, viser speciallitteraturen,

DK 165460B

3 at der har været størst interesse for fluidiseringsmidler. Ifølge speciallitteraturen er det almindelig praksis at tilsætte mindst ét fluidiserinsmiddel til boreslammen, for derved at tilvejebringe den bedst mulige opretholdelse 5 af boreslammens rheologiske egenskaber ved dennes anvendelse .

Man har således anset det for ønskeligt at indstille viskositeten af boreslam på en af brugeren valgt værdi, enten ved at holde denne på en værdi tæt ved den oprin-10 delige værdi eller ved at genindstille viskositeten på denne begyndelsesværdi, når den er steget for meget under anvendelsen.

De i speciallitteraturen omtalte og tidligere anvendte fluidiseringsmidler tilhører en omfangsrig stofklasse 15 omfattende mange forskellige stoffer og forbindelser.

Phosphater eller polyphosphater, der har været anvendt som fluidiseringsmidler i boreslam, bevirker en deflokku-lering af kolloide lerarter og muliggør anvendelse af en slam med højere densitet og mindre viskositet, idet 20 der samtidig tilvejebringes en vis reduktion af filtre ringseffekten. En stor ulempe ved phosphater og polyphosphater består imidlertid i, at disse sædvanligvis er instabile, endog ved lave temperaturer, såsom f.eks.

50 °C, hvor der kan konstateres en formindskelse og 25 undertiden et fuldstændigt bortfald af disse forbin delsers stabiliserende virkning.

Man har endvidere anvendt lignin i vandige borevæsker til styring af disse væskers thixotrope egenskaber, men indføring af urenheder, såsom NaCl og CaSO^, i væs-30 ken under boringen fremkalder gradvis udfældning af ligninen, således at denne bliver uvirksom.

DK 165460 B

4 På grund af ovennævnte ulemper har man anvendt borevæsker indeholdende lignosulfonater i form af salte af calcium, natrium, jern, chrom eller jern og chrom som fluidise-ringsmiddel, dvs. middel til stabilisering af viskosite-5 ten på den af brugeren ønskede værdi. Men det er kendt, at calcium- og natriumlignosulfonat ikke er velegnede viskositetsstabiliserende midler, og at lignosulfona-terne af chrom eller jern og chrom, som har erstattet førstnævnte lignosulfonater, virker stærkt miljøforure-10 nende, således at deres anvendelse bør holdes på et lavt niveau, skønt disse stabiliseringsmidler hører til blandt de bedste på nuværende tidspunkt, fordi de bevarer en acceptabel virkning, endog ved temperaturer i borehullerne af størrelsesordenen 150 °C.

15 Speciallitteraturen indeholder foreslag om anvendelse af andre kemiske tilsætningsmidler med henblik på tilvejebringelse af bestemte virkninger i borevæske. I US patentskrift nr. 3 730 900 beskrives f.eks. anvendelse af en copolymer af maleinsyreanhydrid og styren-20 sulfonsyre som kolloidt stabiliseringsmiddel. Men selv om dette middel synes at have interessante egenskaber anvendt i borevæsker, kræver dets fremstilling gennemførelse af en række procestrin i opløsningsmidler, der vanskeliggør den industrielle udnyttelse af dette mid-25 del.

I FR patentskrift nr. 2 476 113 foreslås anvendelse af andre polymere eller copolymere med ringe molekylvægt indeholdende hydroxan- eller thiohydroxangrijpper som dispergeringsmidler, der absorberes på lerpartikler-30 ne. En alvorlig ulempe ved dette middel består imidler tid i, at det kun er effektivt ved høj temperatur.

Endelig er det nævnt i artiklen "High Temperature stabilization of drilling fluids with a low molecular

DK 165460 B

5 weight copolymer" i "Journal of Petroleum Technology",

Juni 1980, at alkalimetalsalte af polyacrylsyrer ikke er virksomme som fluidiseringsmidler i elektrolytholdige medier, fordi de er alt for følsomme overfor de jord-5 alkalimetalioner, der i praksis altid foreligger i bore slam på grund af forurening af denne.

Fra US patentskrift nr. 4 087 365 er det kendt at tilsætte et calciumsalt af en polyacrylsyre til borevæske bestående af vand og betonit. Ved tilsætning af dette 10 polyacrylsyresalt i en mængde på mere end 7 vægt-% ba seret på den totale vægt af bentonit opnås alene en forøget viskositet. PolyacryIsyresaltet har således ingen væsentlig indflydelse på stabiliteten af bore-væskens rheologiske egenskaber under anvendelse af den-15 ne.

Den kendte teknik foreslår således ikke fuldt tilfredsstillende løsninger, idet de kendte fluidiseringsmidler ofte udviser skuffende adfærd ved anvendelsen. Deres virkning svækkes blandt andet på grund af tilstedeværelsen 20 af generende mineralske materialer, f.eks. NaCl, CaSO^, men også på grund af temperaturen nederst i boringen. Endvidere kan disse midler blive ineffektive eller fuldstændigt uvirksomme, når de anvendes i en borevæske med saltholdig vandfase. Endelig kan de være uegnede, 25 fordi de er miljøforurenende.

Den til grund for opfindelsen liggende opgave går ud på at tilvejebringe et fluidiseringsmiddel, der ikke udviser ovennævnte ulemper og som således er ikke-forure-nende og udviser særdeles stor effektivitet ved alle 30 anvendelsestemperaturer samt i såvel let som tung slam.

Den foreliggende opfindelse angår således et fluidi-seringsmiddel til borevæsker ved vandig salt- eller

DK 165460 B

é ikke-saltholdig fase tilhørende gruppen af polymere og/eller copolymere med sure grupper, hvilket fluidi-seringsmiddel er ejendommeligt ved, at det er et salt af sådanne polymere og/eller copolymere, hvor mindst 5 én saltdannende kation svarer til et metal valgt iblandt magnesium, zink, kobber, mangan og aluminium.

Dette fluidiseringsmiddel har evnen til at fastholde borevæskernes rheologiske egenskaber selv ved de ekstreme temperaturer og tryk, der hersker i borehuller med stor 10 dybde.

En gennemgang af den kendte teknik viser, at undersøgelserne vedrørende fluidiseringsmidler til boreslam indtil nu har angået forbedring af organiske molekyler i form af polymere og/eller copolymere med sure grupper, der 15 er neutraliseret med de mest og nemmest anvendelige neutralisationsmidler, såsom natriumhydroxid, kaliumhydroxid og ammoniak.

Som nævnt er polyvalente kationer, såsom Ca2+ og Mg2+, omtalt som ødelæggende for virkningen af de som fluidi-20 seringsmidler til vandig boreslam anvendte alkalimetal forbindelser af polymere med lav molekylvægt.

Det har imidlertid overraskende vist sig, at arten af den til saltdannelse af de sure grupper på de polymere og/eller copolymere anvendte kationer er af fundamen-25 tal betydning for tilvejebringelsen af en fluidiserende virkning for boreslammen, og at denne virkning bliver mere og mere udtalt ved stigende elektronegativitet af det saltdannende metal. Endvidere har det vist sig, at dette fænomen også kommer til udtryk ved anvendelse 30 af de polyvalente kationer, som ifølge den kendte teknik var helt uegnede, såsom calcium, magnesium og mangan, der eller var kendt for at frembringe en tilstandsændring

DK 165460 B

7 i det behandlede medium.

Det har endvidere vist sig, at virkningen af en kation svarende til et metal med en elektronegativitet på mindst 0,95, fortrinsvis større end 1, bliver mere og mere 5 udtalt ved stigende densitet af den anvendte slam, uafhæn gigt af det anvendte densitetsforøgende middel, f.eks. calciumcarbonat eller bariumsulfat.

Sammenlignende analyse af til den kendte teknik hørende klassiske fluidiseringsmidler til boreslam har bekræftet, 10 at den polymere og/eller copolymere kun er en komponent i fluidiseringsmidlet, medens en anden komponent af fundamental betydning for den fluidiserende virkning er mindst én kation svarende til et metal med en elektronegativitet på mindst 0,95, fortrinsvis større end 1.

15 Denne fluidiseringsvirkning blev mere og mere afgørende, efterhånden som man forøgede elektronegativiteten af det i denne anden komponent anvendte metal.

De polymere og/eller copolymere, som bærer det aktive fluidiseringsmiddel ifølge opfindelsen, bør således 20 have en sur karakter, dvs. besidde mindst én sur gruppe, f.eks. en carboxylsyre-, hydroxamsyre-, svovlsyre-, sulfonsyre-, phosphorsyre- eller phosphonsyregruppe.

De ifølge opfindelsen anvendte polymere og/eller copolymere kan fremstilles ved polymerisation af mindst én 25 monomer eller comonomer, der udviser sure grupper eller er i stand til at danne sådanne grupper, f.eks. acrylsyre og/eller methacryIsyre, itaconsyre, crotronsyre, fumar-syre, maleinsyreanhydrid eller isocrotonsyre, aconit-syre, mesaconsyre, sinapinsyre, undecylensyre, angeli-30 casyre, hydroxyacrylsyre, acrolein, vinylsulfonsyre, acrylamidoalkylsulfonsyre, svovlsyreestere og/eller phosphorsyreestere af acrylater og/eller methacrylater

DK 165460 B

8 af alkylenglycol, evt. associeret med acrylamid, acry-lonitril, estere af acryl- og methacrylsyre og især dimethylaminoethylmethacrylat, vinylpyrrolidonmethacrylat og vinylcaprolactammethacrylat, ethylen,.propylen, iso-5 butylen, diisobutylen, vinylacetat, styren, alfamethyl- styren og methylvinylketon.

De anvendte polymere og/eller copolymere, som anvendes til at bære en kation svarende til et metal valgt iblandt magnesium, zink, kobber, mangan og aluminium og som 10 har en elektronegativitet som fortrinsvis er større end 1, fremstilles ved på i sig selv kendt måde under anvendelse af kendte fremgangsmåder ved polymerisation eller copolymerisation i nærværelse af initiatorer og reguleringsmidler i vandigt, alkoholisk, hydroalkoholisk, 15 aromatisk eller alifatisk miljø.

Polymerisationsmediet kan således være vand, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanoler, dimethylform-amid, dimethylsulfoxid, tetrahydrofuran, acetone, methyl-ethylketon, ethylacetat, butylacetat, hexan, heptan, -20 benzen, toluen, xylen, mercaptoethanol, tertiododecylmer- captan, thioglycolestere, n-dodecylmercaptan, eddikesyre, vinsyre, mælkesyre, citronsyre, gluconsyre, glucohepton-syre, 2-mercaptopropionsyre, thiodiethanol, carbontetra-chlorid, chloroform, methylenchlorid, methylchlorid, 25 samt estere og/eller ethere af monopropylenglycol og ethylenglycol.

De sure polymere og/eller copolymere, der ifølge opfindelsen anvendes som bærer af det aktive kationiske element, har sædvanligvis en specifik viskositetsbrøk, 30 som højst er lig med 9. Det kan imidlertid være ønskeligt, at de polymere og/eller copolymere vælges med en specifik viskositetsbrøk mellem 0,2 og 3, fortrinsvis mellem 0,3 og 1,5.

DK 165460B

9

Efter færdig polymerisation bringes det opløste polymerisat i det mindste delvis på saltform ved hjælp af et saltdannelsesmiddel, hvis kation svarer til et metal som angivet ovenfor og som har en elektronegativitet 5 på fortrinsvis større end 1.

Den saltdannende kation vælges sædvanligvis blandt metaller, hvis elektronegativitet ligger mellem 1,0 og 2,0, fortrinsvis mellem 1,2 og 1,9.

Den i det mindste delvise saltdannelse ved de sure grup-10 per på de polymere og/eller copolymere kan ligeledes tilvejebringes ved kombinationer af kationer, hvoraf mindst én svarer til et metal med en elektronegativitet der fortrinsvis er større end 1, og især har en elektronegativitet, der ligger i de ovenfor omtalte interval-15 ler.

Saltdannelsesgraden af de sure grupper på disse polymere og/eller copolymere med en kation svarende til et metal med en elektronegativitet på mindst 0,95, fortrinsvis større end 1, bør helst være 5 %, og den udgør fortrins-20 vis mellem 20 og 80 ?ό.

Det er klart og verificeret ved forsøg, at man også kan tilvejebringe en partiel saltdannelse ved de sure grupper ved blanding af passende mængder fuldstændigt forsaltede polymere og/eller copolymere og fuldstændigt 25 sure polymere og/eller copolymere.

Den flydende fase, der fremkommer ved polymerisationen og indeholder de delvist på saltform foreliggende acryl-polymere og/eller copolymere, kan anvendes i denne form som fluidiseringsmiddel til boreslam, men den kan også 30 behandles på kendt måde, således at de polymere fjernes fra væskefasen og isoleres i form af et pulver af poly-

DK 165460 B

10 mere og/eller copolymere på delvis saltform, der kan anvendes som fluidiseringsmiddel i denne form.

Den specifikke viscositetsbrøk af de ifølge opfindelsen anvendte polymere og/eller copolymere, som betegnes 5 med "Ί" en, bestemmes på følgende måde: o U t? L>

Man fremstiller en opløsning af en polymer og/eller copolymer, der er bragt på 100¾ saltform (forsaltningsgrad = 1) med natriumhydroxid, til bestemmelsen ved opløsning af 50 g tør polymer og/eller copolymer i 1 liter 10 af en opløsning af destilleret vand indeholdende 50 g NaCl. Derpå måler man med et kapillærviskosimeter anbragt! et termostatbad ved 25 °C udløbstiden for et givet volumen af ovennævnte opløsning indeholdende alkalimetalforbindelsen af den acrylpolymere og/eller 15 copolymere. Endvidere måles udløbstiden for samme vo lumen af den vandige natriumchloridopløsning uden polymer og/eller copolymer. Derefter bestemmes den specifikke viskositetsbrøk "*t" ved følgende ligning: spøc (Udløbstid for (Udløbstid for polymeropløsning) ~ NaCl-opløsning) ^spec ~~ - (Udløbstid for NaCl-opløsning)

Kapillærrøret vælges sædvanligvis således, at udløbs-20 tiden for NaCl-opløsningen uden polymer og/eller copo lymer er ca. 90-100 sek., således at den specifikke viskositetsbrøk måles med en særdeles god præcision.

I det følgende illustreres opfindelsen nærmere ved en række eksempler.

25 I eksemplerne 2-7 er vanskelighederne skærpede til det yderste, idet der arbejdes med særdeles viskose slam-

DK 165460 B

11 typer, som er usædvanlige ved praktisk anvendelse på boresteder. Formålet hermed er at tydeliggøre forskellen mellem de effektive fluidiseringsmidler (ifølge opfindelsen) og de ineffektive fluidiseringsmidler (tilhørende 5 den kendte teknik), allerede når den afprøvede slam har fået en forøget densitet.

EKSEMPEL 1 I dette eksempel illustreres fremstillingen af sure homopolymere og copolymere tilhørende den kendte tek-10 nik, som fremstilles ved én af de velkendte radikalpolymerisationsreaktioner i vandigt eller hydroalkoho-lisk miljø eller i et opløsningsmiddel i nærværelse af katalytiske systemer (peroxider, persalte) og overføringsmidler (alkoholer, mercaptaner) ifølge den kendte 15 teknik.

Alle disse polymere, som er nummereret 1-7, og copolymere, som er nummereret 8-23, er fremstillet ved polymerisation eller direkte indkøbt som let tilgængelige handelsprodukter (numrene 24 og 25: Alcomer 75L markeds-20 ført af "Allied Colloids"). Der fremstilles vandige opløsninger med et faststofindhold på 41 % ud fra disse, som bringes fuldstændigt eller delvis på saltform i boreslam ved hjælp af saltdannende midler, hvis kation svarer til et metal med en elektronegativitet, som højst 25 er lig med 0,9 for den kendte tekniks vedkommende, og som for fluidiseringsmidlerne ifølge opfindelsen er lig med mindst 0,95, fortrinsvis større end 1, idet elektronegatiVitetsværdierne ligger mellem 1,0 og 2,0 ifølge Pauling-tabellerne, jfr. f.eks.:

30 - Notions Fondamentales de Chimie af D.H. ANDREWS

og R.J. KOKES udgivet af DUNOD Université 1968 (tabel V - side 111).

DK 165460 B

12

Sargent-Welch Scientific Company - 4647 West Foster Avenue, Chicago, 111. 60630.

Usuel de Chimie Générale et Minérale af M. BERNARD OG F. BUSNOT UDGIVET AF DUNOD 1984 (side 98-99).

5 De specifikke viskositetsbrøker af de polymere blev systematisk bestemt under anvendelse af den oven for beskrevne metode.

I nedenstående tabel I opregnes de forskellige fluidise-ringsmidler, der er anvendt i de følgende eksempler 10 til illustrering af fluidiseringsmidlet ifølge opfindelsen samt ved sammenligningsforsøg, hvor man arbejder ifølge den kendte teknik.

De sure grupper, der ikke er overført i saltform ved fremstillingen, overføres senere til saltform med natri-15 umhydroxid i boreslammen.

DK 165460 B

13 i i i i c x- ^ i X Cl i fcC*--' >>>> > >>>>>> >>> >) —> — < < z z z < z < z <<zzzz<zz<< z z z < z itZ < J—c MMW <C >~i T3 s.- — v: C G —1 ;

tu u_ 0; I

^ — t; ; , j. »** i -hi se se se se se se se s« se se se s« se o o se s« s« se se se se se se se .

m tn ^ ^ >

o O O O O O O O O OOOO^v^OOOOO O O O O O I

O O W 'i «5 ώ «Ο O l£> O o (O (O^ ^ <o 0 tø (O (O (0(0(0 O «3 ^ ·- w ri rH Ή ‘ 0 -η <- o o : L_ C O' <D (0 jsc 4J o cn lu ' <u Qj · » ni h 4j Η O ^ ^ c ο,.,η ro co m co co co to ss π to o co

£ „ ^ iL “ ri Η Η Η -Η Η -Γ CO CO ri ri ^ CM rH

to o h uz jj c cn cn enen - - oi oo cn into Ό 4J 4J ^ t-· . * «(3 id <(d » «(0 - <{β · *<(ί «Λ Η Η ·Λΐ /<5 · * ·* -ΊΟ ·<3

uj qjCOQjOO O O OO O OO HH

Q!U_ 3 c\| Oj M CM CM CM CM <CJ rtfl CM <M Oi CM

ΙΛ Ίο c 2 «—I ·—I *—i tH rH rH H CM CM Η Η Η H

! HJ a ri ri

Qj lu «—* <w Σ m>

CM

— a: u-» δ S *° o *· ΝΝΛ1 Cl ™ W N X CM 04 04 Μ N 11 04 „ „ „ „ Χ — — 0) 04 r-. r-, Ή —> JC r·.

i « oj x x x x x x x xoxxxxu—xxxxx oxx x u. O O O O O O O O OOOOX.XOOOOO C O O OJ o _j «r IS ¢^- (0 (OOv-'-r CO ttl — X W Ϊ w >r „ *—

U z. K X Si no X Z r-» ·>-· X V

“ t) t) m tg x OOBOX ononis en-* on S s x x s x x o en SS m nu ή s

« Η- X

b—

OO

X

j* i is: ./Η ΚΛ K r Ό (0 ΰ O O O O f\] cu OQOOOOOOHOO OOO Η «Η λ ιλ ιΛ ιίι >Λ o m r- r^rst^t^r^t^coco^i^tN ^γνγ^ in in

CJ -i* ot O o O O o o o o" o o" o" o o O O o O η o O OOO O O

CL (Λ 4J O.·-' OJ on > uJ

·· ae o? ·· as a? as i - a o i -“·* ιΛ iA c

£ o? ^ ^ c e? Ό · CNI

L l· I · · li J · ♦ I · <*- £0 er - £*-·· g uj · . —< t · ^ \j.

(L c >·. e σ · · £icr,*«o»(L· *o : U. -i v. CC ft · · ØH · · o *> u ·

OiC “ W>»* C0>»«>^CD>s· j LOd

EuJ r*. U^-OJO U · UJ Ό Η Ή (n . n

>,» t. <υ c- « 4) u -π σ >c l * Si o N

H dl (0 c ECP^E ε σ' >E C L o ’ «u c CD >sCC0C0 >sC D) 15 OJ ϋ£ · tnOt, o. cn D >> .μ ·»( —( u(.h oijoo .-(£ —- OC3N3K o C >.λ>>£ « 4)

cee w a^j u u a^j uiujra^ou-i S^ZJS

flj CJ CD CL OftOQ OWOOaJQi^« Q^cn cjw<< u (i) <<u ε αο <r.

\ u a c Φ ί! i 7! m (\i n ^ ii o co c?) owcMcn^iniOf-Ocno ΤΐίΜίΓϊ ^

^ CMCMCM fSJ (SJ

P C Ό ··-(

L_ (-i E

DK 165460 B

14 EKSEMPEL 2 I dette eksempel illustreres den fluidiserende virkning af de her omhandlede fluidiseringsmidler.sammenlignet med virkningen af midlerne ifølge den kendte teknik 5 anvendt i en boreslam med havvand som vandfase, fremstillet i laboratoriet ved en arbejdsgang omfattende de neden for nærmere beskrevne etaper A-H. Den som udgangsforbindelse anvendte polymere var polyacrylsyre.

Etape A: 10 Man fremstiller en basisslam på følgende måde: 500 ml havvand (fra Middelhavet) anbringes i en beholder til et røreapparat af typen Hamilton Beach, hvorefter man tilsætter 1,5 g (dvs. 3 g/1) ^£00^ og derpå 12,5 g (dvs. 25 g/1) af en bentonit (K) (svarende til 18-20 15 m3/t målt ifølge normen 0CMA - DFCP nr. 4 - 1973), idet omrøreren på røreapparatet stilles på "Low". Denne .behandling gennemføres i 10 min.

Derefter indføres 50 g (dvs. 100/1) af en attapulgit (L) (svarende til 14-15 m3/t målt ifølge normen 0CMA 20 - DFCP nr. 1 - 1973), idet der omrøres i 15 min.

Endelig tilføres under omrøring 3,5 g (svarende til 7 g/1) af en carboxymethylcellulose (CMC technique med lav viskositet svarende til normen 0CMA - DFCP nr. 2 - 1980), idet omrøringen vedligeholdes i 15 min.

25 Derefter tilsættes 60 g (svarende til 120 g/1) af én svagt opkvældelig lerart (M) (svarende til 8-9 m3/t målt ifølge normen 0CMA - DFCP nr. 4 - 1973), idet der omrøres i 45 min.

Under hele fremstillingsproceduren holdes pH-værdien 30 på 9,5 ved tilsætning af 50 %'s natriumhydroxid.

DK 165460B

15

Denne fremstillingsmetode gentages flere gange, hvorefter man blander de forskellige således fremstillede slam-prøver under dannelse af en homogen væske, som efter 24 timers henstand ved stuetemperatur anvendes som ba-5 sisslam, der viderebehandles i etaperne B-H.

Den homogene basisslam udviste følgende rheologiske egenskaber:

Tilsyneladende viskositet : V.A. : 97

Plastisk viskositet : V.P. : 41 10 Yield Value : Y.V. : 112

Gels 0/10 : Gels 0/10 : 152/170

Alle disse for fagmanden velkendte egenskaber, der er beskrevet udførligt i "Manuel de Rheologie des fluides 15 de forage et laitiers de ciment" - Edition Technip - 1979, blev målt ved hjælp af et viskosimeter af typen ΓΑΝΝ 35 ved 20 °C.

Etape B:

Til en prøve af 500 ml basisslam tilsættes 2,5 ml af 20 det afprøvede fluidiseringsmiddel, hvorefter der omrø res i 10 min med Hamilton Beach røreapparatet indstillet på positionen "Low".

pH-Værdien indstilles på 9,5, hvorefter den nye slams egenskaber måles.

25 Etape C;

Den i etape B fremstillede fluidiserede slam ældes i 16 timer ved 150 °C i en roterende opvarmningsbeholder.

Efter afkøling indstilles pH-værdien på 9,5, hvorefter man måler slammens egenskaber.

DK 165460 B

16

Etape D: I denne etape gennemføres den såkaldte "barytering" af slammen. Dette foregår ved, at man anvender 500 ml af den i etape C fremstillede slam og tilsætter 400 g 5 (svarende til 800 g/1) bariumsulfat ifølge norm OCMA, specifikation DFCP nr. 3— februar 1963. Densiteten efter baryteringen var 1,65.

Der omrøres i 30 min ved hjælp af et Hamilton Beach røreapparat indstillet på positionen "Low"., og pH-vær-10 dien indstilles på 9,5.

Herved fås en slam med forøget densitet på 1,65, hvis egenskaber måles.

Etape E:

Den i etape D fremstillede slam blev ældet ved 120 °C 15 i 16 timer i en roterende opvarmningsbeholder.

Efter afkøling indstilledes pH-værdien på 9,5, hvorefter denne nye slams egenskaber blev målt.

Etape F;

Man udtager 500 ml af den ældede slam fremstillet i 20 etape E og tilsætter 2,5 ml (dvs. 5 1/m3) af det afprø vede fluidiseringsmiddel, hvorefter man omrører i 10 min med et Hamilton Beach røreapparat indstilles på positionen "Low".

Derefter indstilles pH-værdien på 9,5, hvorefter slammens 25 karakteristiske egenskaber måles.

Etape G:

Til den i etape F fremstillede slam sættes under samme betingelser 5 1/m3 af det afprøvede fluidiseringsmiddel.

DK 165460B

17

Etape Η:

Til den i etape G fremstillede slam sættes endnu 5 1/m7 af det afprøvede fluidiseringsmiddel ved samme betingelser som i etape f.

5 Denne procedure blev. gennemført for samtlige afprøvede fluidiseringsmidier, som dels tilhørte den kendte teknik, dels var ifølge opfindelsen.

Måleresultaterne for fluidiseringsmidlerne 1-7 er sammenstillet i nedenstående tabel II: 18

DK 165460 B

TABEL II

i^vf luidiserir,gs- , « . . _ _ „ C „„ 1 2 3 4 5 6 7 j 1 d d e 1 n r .

I Rheologi TI II INV | INV · INV | A.A. | INV f I I Basis- v.A. 42 44 40 | 40 40 | 43 | 40 | I I slam V.P. 24 24 24 j 23 23 | 23 j 22 j j j + Y.V. 36 40 32 I 34 34 j 40 | 36 j 10 I £ j5 1 fluidi- Gels 0/10 26/137 32/140 25/119j26/130 26/121| 32/125j 25/110j I § Iseringsmid- j j j j I M I del pr. m3______|__j_|_| I I Etape B V.A. 32 32 30 | 29 29 | 32 j 28 | I I + V.P. 14 14 13 I 13 15 | 15 j 11 | I |l6h - 150°C Y.V. 36 36 34 j 32 28 j 34 j 34 j 15 I a· I Gels 0/10 21/70 20/65 20/70 |19/71 19/67 j 18/95 | 23/95 j j_«J_____|___I_I_I .

i I Etape C V.A. 112 108 112 | 96 100 | 120 j 99 j I Q I + V.P. 53 59 49 | 42 46 | 53 | 36 | I I Baryt Y.V. 118 98 126 j 108 108 | 134 | 126 j I a. I d = 1,65 Gels 0/10 104/149 84/123 108/148j89/126 95/135j120/170j111/146j 20 igi i i i i i_Li_:_____ __i__i_i_i I I Etape D V.A. 103 108 111 | 97 98 | 118 | 89 | II + V.P. 42 47 46 | 38 43 | 47 } 31 | I |l6h - 120°G Y.V. 122 122 130 | 118 110 | 142 | 116 | I Oj I Gels 0/10 105/146 70/110| 47/157j96/131 98/143(110/150|100/130|

25 I S I II III

l/ll____l__I__I_I_I

i I Etape E V.A. 103 100 | 97 | 85 82 | 116 | 61 | I I + V.P. 40 38 I 37 I 35 35 j 45 | 25 | I 15 1 fluidi- Y.V. 126 124 | 120 | 100 94 | 142 | 72 j

i S Iseringsmid- Gels 0/10 105/145 69/1051100/135177/111 75/ll2| 98/132| 51/98 | h del pr. m3 I

30 ri .___;_I_i___I_I_i I I Etape F V.A. 110 112 | 95 | 79 76 | 112 | 56 | I I + V.P. 44 45 I 37 j 33 32 | 45 | 23 | I j5 1 fluidi- Y.V. 132 134 j 116 j 92 88 | 134 | 66 j j §j (seringsmid- Gels 0/10 114/153 68/1051 97/127169/102 72/110j 77/1251 45/93 |

I S Idel pr. π,’ II III

35 ri____I_I__I_I_I

I æ I Etape G V.A. 114 116 | 92 | 79 73 | 112 | 55 | j I + V.P. 45 46 I 35 I 32 33 | 45 j 24 | i w j5 1 fluidi- Y.V. 138 140 j 114 | 94 80 | 134 | 62 j j λ jseringsmid- Gels 0/10 120/155 78/106| 93/125(70/101 66/105| 75/135] 41/94 |

I η I del pr. m3 -II Ί I I

40 mi._____i_i__i_i_J

19

DK 165460 B

Det fremgår af tabel II, at natriumsaltene af polyacryl-syrerne ikke fungerer som fluidiseringsmidler for bore-slam, når disse har antaget en forøget rumvægt, medens de samme polymere på magnesium-saltform fører til en 5 vigtig reduktion af egenskaberne V.A., Y.V. og Gel 0.

EKSEMPEL 5 I dette eksempel illustreres den fluidiserende virkning 10 på en boreslam, hvis vandfase er havvand, med et fluidi- serinsmiddel ifølge opfindelsen bestående af en copolymer af acrylsyre (70%) og acrylamid (30%), hvor 60% af de sure grupper er bragt på saltform med magnesium, der har en elektronegativitet på 1,2. Der sammenlignes med 15 et fluidiseringsmiddel tilhørende den kendte teknik fremstillet ud fra samme copolymer, hvor 60% af de sure grupper er bragt på natrium-saltform (natrium har en elektronegativitet på D,9).

20 Ued disse forsøg fremstillede man først en boreslam i laboratoriet som beskrevet i eksempel 2, idet man med andre ord gennemførte etape A.

Ved afslutningen af etape A havde den homogene basisslam 25 følgende rheologiske egenskaber:

Tilsyneladende viskositet : V.A. : 122

Plastisk viskositet : V.P. : 47

Yield Value : Y.V. : 150 30 Gels 0/10 : Gels 0/10: 120/146

Af denne basisslam udtog man derpå to prøver på hver 500 ml, som blev behandlet i etaperne B-H i nærværelse 35

DK 165460 B

20 af et fXuidiseringsmiddel ifølge den kendte teknik (flui-diseringsmiddel nr. 8) og ifølge opfindelsen (fluidise-ringsmiddel nr. 9).

5 Måleresultaterne for disse to boreslam-typer er sammen stillet i nedenstående tabel III.

TABEL III

^^Fluidiserings- 8 g 10 ^"\middel nr. } j

Rheologi AA. INV

j - B Basis- i V.A. 53 51 , slam I V.P. 22 30 M + I Y.V. 62 42 % 5 1 fluidi-1 Gels 0/10 70/105 34/166 i 5 g seringsmid-j del pr. m1 2 | i 0 Etape B | V.A. 29 27 M + I V.P. 13 10 % 16h - 150°C| Y.V. 32 34 g I Gels 0/10 21/92 22/76 Q Etape C | V.A. 92 97 20 + I V.P. 35 42 w Baryt I Y.V. 114 110 5 d = 1,65 IGels 0/10 117/174 99/134 ! w Etape D | V.A. 104 92 + 1 V.P. 42 36 ω 16h - 120°C| Y.V. 124 · 112 o c % I Gels 0/10 123/193 91/125 i !

Etape E | V.A. 102 84 + V.P. 35 33 M 3 1 fluidi-j y.v. 134 102 6 serin9smid-J Gels 0/10 130/184 86/115 ih del pr. m | _W ____i__ 30 I · a Etape F j V.A. 104 79 + . I V.P. 30 30 w 3 1 fluidi-j y.v. 148 98 λ seringsmid-j Gels 0/10 146/172 80/109 h del pr. m j

" I

!

Etape G | V.A. 112 80 + I V.P. 39 32 2 H 5 1 fluidi-j Y.V. 146 96 3 % seringsmid-|Gels 0/10 160/182 83/112 g del pr. m1 | __I___ 21

DK 165460 B

Det fremgår af tabel III, at samme dosis fluidiserings-middel bibringer den boreslam, som indeholder midlet ifølge opfindelsen en langt bedre rheologisk adfærd end den slam, der har fået tilsat et fluidiseringsmiddel 5 tilhørende den kendte teknik.

EKSEMPEL 4 I dette eksempel illustreres den fluidiserende virkning 10 af midlet ifølge opfindelsen indført i en boreslam med havvand som vandfase.

Der blev første fremstillet en boreslam i laboratoriet, betegnet basisslammen. Herved anvendtes den i eksempel 15 2 beskrevne arbejdsgang, dvs. at man udførte etape A.

Ved afslutningen af denne etape udviste basisslammen følgende rheologiske egenskaber: 20 Tilsyneladende viskositet : V.A. : 98

Plastisk viskositet : V.P. : 45

Yield Value : Y.V. : 106

Gels 0/10 : Gels 0/10 : 147/169 25 Af denne basisslam blev der udtaget 9 prøver på hver 500 ml, som derpå blev behandlet i etaperne B-H omtalt i eksempel 2 i nærværelse af et fluidiseringsmiddel.

Hvert af de anvendte fluidiseringsmidler var en copoly-30 mer af acrylsyre (65%), acrylamid (15%) og en phosphor-syreester af ethylenglycolmethacrylat (20%), hvis sure grupper var ført helt eller delvis på saltform: 35

DK 165460 B

22 med natrium (fluidiseringsmiddel nr. 10, 11 og 16, der repræsenterer eksempler på fluidiserings-midler tilhørende den kendte teknik), 5 - med et metal med en elektronegati-vitet større end 0,95 (fluidiseringsmidlerne nr. 12, 13, 14, 15, 17 og 18, der repræsenterer fluidiseringsmidlet ifølge opfindelsen).

10 Resultaterne for disse boreslam-typer er sammenstillet i nedenstående tabel IV: 15 20 25 30 35

DK 165460 B

23

TABEL IV

f'"'V'-sLiui'Jiserings- | 10 I 11 | 12 I 13 I 14 i 15 I is I 17 | 18 i I ^v^Biiddel nr.| I I I I I 1 | | | 1 Rheoloet _{_j__I_I_I_i_I 1 I AA i AA I INV I :nV j INV j IHV j aa j IHV | INV j lej Basis- V.A. | 45 j 48 | 43 | 43 j 43 ( 43 | 60 ί 46 { 52 | 5 I slom ν·Ρ· I 29 I 23 I 27 I 28 I 27 I 27 I 32 | 27 | 27 | « I; ... **V· I 32 I 40 I 32 I 34 I 32 I 32 I 56 | 38 | 50 |

I 5 5 i/iaiOl- Cell 0/10130/12l|88/112121/134j21/130150/120154/1261 46/1931 30/134135/1921 1 g aeringseud- I 1 1 I 1 1 I

}— fr1 Rr- m__I___I________l__ I I I I I 11 I I I I I I I-1-1 1 in I O Etape B V.A. 1 28 I 28 | 24 I 24 1 24 I 26 1 39 | 28 1 28 1 I + ν·Ρ· 1 12 I 12 I 12 1 13 I 14 1 13 I 16 | 15 | 15 | I w 16h " 150*c Ϋ·ν· I 28 I 23 ( 24 I 22 I 20 I 2S I 46 | 28 | 26 | I 5c * C*l» 0/10| 13/671 19/80i 10/751 19/321 10/721 ;0/75l 2S/B2 j 20/51 | 17/73) j 5! i i i i i i i i ii .........I. I _____I— 1111 I 11

III I I-1-1-1 I I

I I Etape C v.a. | 93 1 90 I 87 | 07 | 31 } ea I :22 I 127 | 99 | I O i + V.P. 1 40 i 41 I 44 I <3 1 39 I 40 I 65 1 63 I 52 1 15 I I Baryt Y.V. j 105 j S3 | β5 1 e3 j 84 I 55 j 123 1 123 I 94 j I £. I d m 1,65 Cels 0/10|92/132|e4/123[83/130j82/l26|97/i29!96/13O|154/2O6|l33/182l32/14si

j S I I I I i I I I I II

_ll__I_i_I_I_I_I_I_j_I_i I ω I Etape D 7·Α. I 96 I 81 I CO 1 31 I 76 1 89 I 123 * 122 1 82 | I j + V.?. I 40 j 32 i 33 I 38 I 34 J 36 I 65 > 58 | 40 | I |l6h - 120-C γ·ν· I 112 I 93 I 84 I C6 I 64 1 106 I 146 I 128 | 84 | 20 IS Cels 0/i0| 97/147 j 75/111 j 58/126(66/124191/120 j 93/124 {150/1351125/170( 28/1291

I £ I I I I I I I I I I

I “ I I I I I I I I___ .1_I___1 I I I 1 I I !-1-1 Jill I I Etape E I V.A. 1 80 | 72 I 70 1 72 65 I 72 | 117 | 96 I 76 | II + j V.P. ! 32 I 23 I 35 I 36 1 30 I 32 I AS 1 44 | 33 j 1 15 1 fluidi-| Y.v. 1 96 | cs I 70 | 72 | 7o | 00 | 133 I 104. | 75 | j S jseringsmid-jcels 0/loj78/129|S9/103!4a/l*5|C.O/120|7C/lC2!5S/! 15! 110/1721 97/145155/1111 I S |del pr. η» | | I I I ! I ‘ I ] Il

I I I I I I I I I I _i_I___I

|—I-1 I I I I I i ! ! 25 i I Etape F I V.A. j 82 | 73 I 69 | 68 j 62 j 72 f 123 I 82 J 7S j II + j V.P. I 34 j 28 i 36 1 36 I 32 I 34 I 52 | 36 | 39 j 115 1 fluidi- j Y.V. j 96 j 90 j C6 I 64 j 63 j' 76 I 142 I 92 I 72 ) j jeeringsmid-ICels 0/10|86/125|C8/lC5|45/108i45/100|45/l02!51/106|118/176| 73/126|53/109|

I I Mel pr. rn’ I I I I I I ! j j j J

Li_i_i_i_i_i_i_j____

I I I I-1 I I I I > I

„ I _ Etape G l| V.A. j 80 | 79 j 68 j 68 | 61 I 67 j 122 80 78 | 30 I +1 V.p. I 33· I 32 I 37 I 37 ( 33 I 34 SO i 08 j 42 j i 5 1 fluidi-i Y.V. I 94 i 94 I 62 i 62 i 56 I 66 72 j I S seringsmid-'jcel« 0/10|80/125|78/105|45/107|44/100| 40/97147/102 124/170 64/126 46/109( I g del pr. m> ;,| III1'! i

Li_1_I_I_I_I_I_I_1-1-1-1

DK 165460 B

24

Det fremgår af tabel IV, at der ved tilsætning af samme dosis fluidiseringsmiddel tilvejebringes langt bedre rheologiske egenskaber af en boreslam indeholdende midlet ifølge opfindelsen end af en boreslam indeholdende et 5 fluidiseringsmiddel ifølge den kendte teknik.

Denne tabel viser endvidere, at den fluidiserende virkning på boreslam med middel ifølge opfindelsen forøges med stigende elektronegativitet af det i saltformen indgående metal, endog med polyvalente kationer, såsom 10 magnesium, der tidligere har været anset for særligt ødelæggende for boreslams rheologiske egenskaber.

EKSEMPEL 5 I dette eksempel illustreres den fluidiserende virkning af et middel ifølge opfindelsen indført i en boreslam 15 med havvand som vandfase, idet der sammenlignes med et fluidiseringsmiddel tilhørende den kendte teknik.

Fluidiseringsmidlet ifølge den kendte teknik (nr. 26 i tabel I) er en alkalimetalforbindelse af en acrylco-polymer, der markedsføres under mærket "ALCOMER 75 l" 20 af Allied Colloids.

Fluidiseringsmidlet ifølge opfindelsen (nr. 27 i tabel I) er den samme copolymer "ALCOMER 75 L" modificeret således, at alkalimetalkationen er fjernet ved passage over en kationharpiks, hvorefter den sure copolymere 25 er omdannet til et salt af magnesium med elektronegativiteten 1,2-1,3.

Der blev først fremstillet en boreslam i laboratoriet som beskrevet i eksempel 2, således at man først gennemførte etape A.

DK 165460 B

25

Ved afslutningen af etape A havde den homogene basisslam følgende rheologiske egenskaber:

Tilsyneladende viskositet : V.A. : 73

Plastisk viskositet : V.P. : 27 5 Yield Value : Y.V. : 92

Gels 0/10 : Gels 0/10 : 71/93

Derefter blev der udtaget to prøver, hver på 500 ml, af denne slam, og disse prøver blev behandlet som beskrevet i etaperne B-H i nærværelse af et fluidiserings-10 middel tilhørende den kendte teknik (fluidiseringsmid-del nr. 24) og ifølge opfindelsen (fluidiseringsmiddel nr. 25).

Resultaterne er sammenstillet i nedenstående tabel V:

^^Fluidiserings- J 24 i 25 I

j ^\N>middel nr. j | j 26

DK 165460 B

TABEL V

jRhéologi I AA | INV | i~i-1 ~H- i

j raj Basis- | V.A. | 32 {30 J

5 j I slam j V.P. | 17 | 18 j

I ω I + I Y-V. I 30 I 24 I

I ^|5 1 fluid!-JGels 0/10j 19/96 | 20/83 | I g I seringsmid-j | j | j I del pr. m5 I | j |

I I I I I I

j 0 J Etape B | V.A. | 34 | 27 {

10 I J + I V.P. I 9 I 12 I

I %|l6h - 150°Cj Y.V. I 50 J 30 | I g| I Gels 0/10 28/62 ' ] 19/64 j

II II I I

II I I I I

I QI Etape C | V.A. j 85 {68 j

j I + I V.P. j 30 j 28 I

15 I J Baryt. j Y.V. | 110 j 80 j j %j d = 1,65 jGels 0/10 j 91/121 | 54/101 j

I U\ II I I

II I I I 1

I I I I I

wj Etape D | V.A. j 99 j 75 j I + j V.P. j 36 I 26 j ω j16h - 120°Cj Y.V. i 126 j 98 j 20 I Gels 0/10j 108/136 j 72/107 j

S| I I I I

III I I

I I I I I

i Etape E | V.A. | 89 | 63 | I + I V.P. I 31 I 25 j H| 5 1 fluidi-j y.v. j ii6 j 76 | λ j seringsmid^Qels 0/10 j 103/128 j 53/87 |

u I del ρΓ· m5 I I I I

III. I I

! I I-1-1 25 0I Etape F { V.A. | 92 | 56 j I + J V.P. j 32 j 23 j j 5 1 fluidi-j y.v. j 12q j 66 j || seringsmid-j Geis 0/l0| 107/127 | 58/82 | j gj del pr. m5 | , , |

II III I

\ \ : l I I-1 I χ J Etape G | V.A. | 92 | 56 j 30 j j +j V.P. j 29 j 22 j j w j 5 1 fluidi-j Y.V. j 126 j 68 | j M seringsmid-j Gels 0/101 108/131 | 46/84 | I g I del pr. mJ j | | |

I_1_I_I_I_I

DK 165460 B

27

Tabel V viser, at der ved samme fluidiseringsmiddel-dosering fra etape D fås langt bedre rheologiske egenskaber ved boreslam indeholdende midlet ifølge opfindelsen end ved boreslam indeholdende et fluidiseringsmiddel 5 ifølge den kendte teknik.

EKSEMPEL 6 I dette eksempel illustreres den fluidiserende virkning af midlet ifølge opfindelsen indført i en boreslam med ferskvand som vandfase, idet der sammenlignes med et 10 fluidiseringsmiddel tilhørende den kendte teknik.

Fluidiseringsmidlet ifølge den kendte teknik er en acryl-syrepolymer (fluidiseringsmiddel nr. 2 i tabel I), som er bragt på saltform med natrium med elektronegativiteten 0,9.

15 Fluidiseringsmidlet ifølge opfindelsen er samme acryl- syrepolymer (fluidiseringsmiddel nr. 5) bragt på saltform med magnesium med elektronegativiteten 1,2-1,3.

Denne sammenligning mellem fluidiseringsmidlerne blev gennemført på følgende måde: 20 Først fremstilledes en boreslam i laboratoriet som beskrevet i eksempel 2, idet etape A dog blev gennemført på følgende måde:

Etape A:

Der blev fremstillet en basisslam på følgende måde: 25 500 ml ferskvand (TH 25°) blev anbragt i en beholder til et røreapparat af typen Hamilton Beach, hvorefter der blev tilsat 25 g (dvs. 50 g/1) af en bentonit (K) (svarende til 18-20 m3/t målt ifølge normen 0CMA - DFCP nr. 4 - 1973), idet der blev omrørt i 10 minutter med

DK 165460 B

28 omrøreren indstillet på position "Low".

Derpå tilsattes under omrøring 3,5 g (dvs. 7 g/1) af en carboxymethylcellulose (CMC technique med lav viskositet ifølge normen OCMA - DFCP nr. 2 - 1980), idet 5 der blev omrørt i 15 minutter.

Derpå tilsattes 60 g (dvs. 120 g/1) af en svagt opkvælde-lig ler (M) (svarende til 8-9 m3/t målt ifølge normen OCMA - DFCP nr. 4 - 1973), idet der blev omrørt i 45 min.

10 Under hele fremstillingen blev pH-værdien indstillet på 9,5 ved hjælp af en 50%'s natriumhydroxidopløsning.

Denne fremstilling blev gentaget flere gange, hvorefter man blandede de forskellige herved fremstillede slam-portioner således, at der fremkom en homogen væske, 15 der efter henstand i 24 timer ved stuetemperatur udgjorde den i etaperne B-H behandlede basisslam.

Den homogene basisslam udviste følgende rheologiske egenskaber:

Tilsyneladende viskositet : V.A. : 131 20 Plastisk viskositet : V.P. : 47

Yield Value : Y.V. : 168

Gels 0/10 : Gels 0/10 : 127/215

Af denne slam blev der derpå udtaget to portioner, hver på 500 ml, som derpå blev behandlet som beskrevet i 25 etaperne B-H i nærværelse af det kendte fluidiserings-middel (2) og fluidiseringsmidlet ifølge opfindelsen (5).

Resultaterne er sammenstillet i nedenstående tabel VI: 29 i ^Ss\Fluidiserings- I 2 | 5 | j ^''^rniddel nr. t | |

DK 165460 B

TABEL VI

[Rheologi | A.A. | INV [ | | Basis- | V>A> | 57 | 52 | 5 j « J slam I V.P. j 36 I 35 | I I c ! t, ... I Y.V. | 42 I 34 | !SiserlnoS^d-]Gels0/10i 16/26 I 10/25 j j £ j del pr. m3 J | j | l_l , , , | I I Etape B | V.A. J 48 | 28 |

10 I M I + I V.P. I 32 I 20 I

j % |l6h - 150°c| Y.V. I 32 | 16 | δ IGels 0/10j 10/16 j 5/9 | I W I I I I t I ^ I Etape C | V.A. | 74 | 50 |

I I + j V.P. j 48 j 36 I

15 | | Baryt | Y.V. | 52 | 28 | j o, j d = 1,65 [Gels 0/101 16/25 | 7/13 | j IH j

i II I I

I I Etape D | V.A. | 107 | 67 |

I I + I V.P. I 70 I 47 I

I jl6h - 120°C I Y.V. I 74 | 40 | 20 j S j jGels 0/10j 22/35 ] 11/19 j ! I! j j j } · j I Etape E j V.A. | 94 | 62 \ l i + i v.p. i 6i i 44 i j j 5 1 fluidi-j y.v. j 66 j 36 j j S jseringsmid-jcels 0/10i 22/32 j 12/20 j S del pr. m3

LI_I_I_I_I

25 1} Etape F | V.A. | 92 | 62 |

|| + I V.P. I 58 I 42 I

i j 5 1 fluidi-| Y.v. j 68 j 40 j j ^ j seringsfnld-| Gels 0/10 j 24/35 j 13/23 j I g I del pr. m3 | | | | j i Etape G \ V.A. \ 94 j 64 \ 30 jj+ j v.P. j 57 j 42 j j j 5 1 fluidi-j Y.v. j 74 i 44 \ j cl. jseringsmid- )Gels 0/101 27/41 j 15/27 j

I S pr. I I I I

iILi_i_i_i i

DK 165460 B

30

Det fremgår af tabel VI, at der ved fluidiseringsmiddel-tilsætning tilvejebringes særdeles overlegne rheologiske egenskaber for en ferskvandsbaseret boreslam indeholdende fluidiseringsmidiet ifølge opfindelsen sammenlignet 5 med en tilsvarende boreslam, der indeholder et kendt fluidiseringsmiddel.

EKSEMPEL 7 1 dette eksempel illustreres den fluidiserende virkning af fluidiseringsmidlet ifølge opfindelsen i en såkaldt 10 tung boreslam med havvand (fra Middelhavet) som vandfase.

Det densitetsforøgende middel er calciumcarbonat, markedsført under betegnelsen DURCAL 15 af Société OMYA.

Ved disse forsøg fremstilledes først en boreslam i laboratoriet, som i det følgende betegnes basisslammen. Herved 15 arbejdede man ifølge etape A beskrevet i eksempel 2.

Efter gennemførelsen af denne etape udviste basisslammen følgende rheologiske egenskaber:

Tilsyneladende viskositet : V.A. : 73

Plastisk viskositet : V.P. : 27 20 Yield Value : Y.V. : 92

Gels 0/10 : Gels 0/10' : 71/93

Fra denne slam udtog man to prøver, hver på 500 ml, som blev behandlet ifølge etaperne B-H beskrevet i eksempel 2 i nærværelse af et fluidiseringsmiddel. I etape 25 D blev der dog tilført CaCO^ i stedet for det i eksempel 2 anvendte bariumsulfat, nemlig 260 g CaCO^ svarende til samme volumenmængde bariumsulfat. Slammens densitet var 1,40.

Som fluidiseringsmiddel anvendtes en copolymer af acryl-

DK 165460 B

u syre (65%), acrylamid (15¾) og en phosphorsyreester af ethylenglycolmethacrylat (20?ό), hvis sure grupper var overført delvis i saltform: med natrium (fluidiseringsmiddel 11), som repræsen-5 terer et fluidiseringsmiddel ifølge den kendte teknik), med magnesium (fluidiseringsmiddel nr. 12, der repræsenterer et fluidiseringsmiddel ifølge opfindelsen ).

10 Resultaterne er sammenstillet i nedenstående tabel VII: j ^vv>Fluidiserings- | 11 | 12 | I middel nr. j | |

DK 165460B

32

TABEL VII

5 I Rhéologi | ITT. | INV |

1 Basis- 1 I

I w 1 slam i V.A. j 31 | 29 |

I i + I V.p. I 18 I 18 I

I wls 1 fluidi-l Y*V. I 26 I 22 I

1 < I seringsmid-1 Gels 0/10| 20/81 | 16/74 |

10 I w I del pr. m3 1 I I I

III I I I

I I I I I 'I

j o I Etape B | V.A. | 26 | 23 j

I I + I V.P. I 11 I 12 I

I g [l6h - 150°Cj Y.V. I 30 j 22 j I g I I Gels 0/101 20/65 | 16/54 j

I w I II I I

I I I I-1-1 15 I Q I Etape C | V.A. j 67 j 55 j I j + j V.P. j 27 j 23 j I w j CaCO j Y.V. j 80 j 64 j j % | d = 1,40 jGels 0/10| 61/98 j 43/89 j

I 51 II I I

l_l_I_I_I_I

I w Etape D | V.A. | 75 | 59 |' 20 j + j V.P. j 30 j 24 j’ j h 16h - 120°Cj Y.V. i 89 j 70 j i < jGels 0/101 66/99 | 44/84 j

I U II I I

I Etape E | V.A. j 69 | 51 | I + I V.P. j 26 j 22 j 25 j w 5 1 fluidi-j γ.γ. j 86 j 58 | j ser ingsmid-) Geis o/10| 65/95 | 36/73 I g del pr. m31 | 1 j I o Etape F | V.A. | 69 | 50 | I + I V.P. j 25 j 22 j j h 51 fluidi-j γ.γ. j 88 j 56 | 30 i Si seringsmid-j Gels 0/101 65/95 j 35/79 I g del pr. m3 j | | j I Etape G | V.A. | 72 | 49 |

\ X + I V.P. I 25 I 23 I

I w 5 1 fluidi-j γ.γ. j 94 | 52 j j % seringsmid-jGels 0/10| 72/100 | 33/75 j j g Idel pr. m3 j j | j

l_l_I_I_I_I

33

DK 165460 B

Det fremgår af tabel VII, at der ved samme fluidiserings-middeldosering tilvejebringes særdeles overlegne rheolo-giske egenskaber af en boreslam baseret på havvand med calciumcarbonat som densitets forøgende middel indeholdende 5 fluidiseringsmidlet ifølge opfindelsen i forhold til samme boreslam tilsat et fluidiseringsmiddel tilhørende den kendte teknik.

EKSEMPEL 8 10

Idet der henvises til fig. 1, illustrerer dette eksempel ved forsøg og sammenligningsforsøg den egenskabsforbedring af en basisslam hidrørende fra et aktuelt borested, der tilvejebringes ved anvendelse af fluidiseringsmidlerne 15 ifølge opfindelsen i en såkaldt tung boreslam. Neden stående forsøg viser den tiltagende fluidiseringsvirkning, der tilvejebringes ved forøgelse af elektronegativiteten af det metal, der anvendes til overføring af de sure grupper i de anvendte polymere og/eller copolymere på 20 saltform.

Den havvandsbaserede basisslam, der ikke indeholdt barium-sulfat og dispergerinsmiddel, hidrørte fra et borested og havde altså cirkuleret i borehullet, således at det 25 var ladet med ler hidrørende fra selve terrænet.

Denne basisslam, som havde en densitet på 1,12, udviste følgende reologiske egenskaber: 30 Tilsyneladende viskositet : V.A. : 22

Plastisk viskositet : V.P. : 14

Yield Value : Y.V. : 16

Gels 0/10 ; Gels 0/10 : 7/24 35 34

DK 165460 B

Der blev udtaget 9 prøver af denne basisslam, og disse prøver blev derpå behandlet ifølge etaperne D-H som beskrevet i eksempel 2 i nærværelse af et fluidiserings-middel. Man gennemførte ikke etaperne A, B og C på grund 3 af basisslammens oprindelse.

De anvendte fluidiseringsmidler var en copolymer af acrylsyre (65%), acrylamid (15%) og en phosphorsyre-ester af ethylenglycolmethacrylat (20%), hvis sure grupper 10 var overført delvis i saltform med: et metal med en elektronegativitet mindre end 0,95 (natrium, kalium, barium; fluidiseringsmidlerne nr. 11, 19 og 20, der repræsenterede fluidiserings-15 midler tilhørende den kendte teknik), et metal med en elektronegativitet større end 0,95 magnesium, mangan, zink, kobber; fluidiseringsmidlerne nr. 12, 21, 22, 23, der repræsenterer 20 midlet ifølge opfindelsen).

Resultaterne er sammenstillet i nedenstående tabel VIII: 25 30 35

DK 165460 B

35 TABEL Ulli

l I I I I I i I I

i Fluidiserings- ι 19 ι n ι 2o I 12 I 21 [22 | 23 | middel nr ι I A.A. |a.a. |a.a. i inv ι mv | inv | inv i E lektro-, | ) | I | I i negat i v 11 e ^ ^ j 09 | 0(9 | 1>2 | lj5 | 1;6 | lj9 |

Rheologi ,_,_,_,_,_, || I V.A. I 61 I 61 I 61 I 61 | 61 | 61 | 61 1 I q I s]amS" I V.P. | 36 | 36 1 36 | 3β I 36 | 36 | 36 |

|| ♦ I Y.V. I 50 I 50 I 50 I 50 I 50 I 50 I 50 I

|£| Baryte |Gela 0/10| 33/91|33/91|33/91|33/01|33/91|33/9l|33/9l|. iS I «I - 1.70 I I I I I I I I I

_I_I__I_I_I_I_I_I_I

|ω I Etape B | V.A. | 82 | 82 | 82 | 82 | 82 | 82 | 82 |

|| + I V.P. I 56 I 56 I 56 I 56 I 56 I 56 1 56 I

UJ

|%|l6h - 120“CI Y.V. I 52 I 52 | 52 j 52 J 52 | 52 [52 | i-«

Iu’| Idols 0/101 36/84|36/84|36/84| 36/84136/84136/34(36/84|

i_I_I___I_I_I_1_I_I_I_I

II i I I I I I I I I

I I Etape C | V.A. | 59 | 50 | 59 | 54 I 52 | 55 | 51 I

1^1 + I V.P. I 33 I 33 I 34 I 34 | 35 | 34 | 34 |

I i 5 1 fluidi-| y>v. I 52 I 50 I 50 I 40 I 34 I 42 I 34 I

ω serinqsmid- I 2c I del pr. m5 |Cela 0/10| 35/96133/95133/93133/75123/90 131/92 129/92i j CU I I ί j t i I / 1 i I I Etape D | V.A. | 60 | 58 | 61 | 51 | 47 J 49 J 46 j |°| + I V.P. I 32 I 31 I 34 I 34 I 34 | 32 | 32 |

j j 5 1 fluidi-j I 56 I 54 I 54 I 34 I 26 I 34 I 28 I

u senngsmid-l 1 1 * 1 ' 1 1 1 I < |del pr. m5 |Gele 0/10| 35/97|34/94|35/95|28/75.|18/75 £3/90 | 22/73] I “ i i I I I I I I i i

ι I Etape E | V.A. | 65 | 62 J 62 J 50 I 44 I 47 I 45 I

Is! + I V.P. I 32 ι 31 I 31 I 34 I 32 I 32 | 32 | I j 5 1 fluidi-j y>v_ j g6 j i 62 I 32 I 24 | 30 | 26 | ω senngsmid- 1 ' 1 1 1 I % I del pr. m5 |Gels 0/10|44/i0l|43/97|40/95| 21/78115/731 20/851 20/861

i Ul i 1 i I I i I i I I

36

DK 165460 B

Det fremgår af denne tabel, at der ved samme fluidi-seringsmiddeltilsætning tilvejebringes særdeles overlegne rheologiske egenskaber ved anvendelse af en boreslam indeholdende midlet ifølge opfindelsen sammenlignet 5 med boreslam indeholdende et fluidiseringsmiddel ifølge den kendte teknik.

Tabellen viser ligeledes, at den med fluidiseringsmidlet ifølge opfindelsen tilvejebragte fluidiserende virkning 10 af boreslammen bliver mere og mere betydelig ved stigende elektronegativitet af det saltdannende metal, endog med polyvalente kationer, såsom magnesium og mangan, der ifølge den kendte teknik anses for særdeles skadelige i boreslam.

15 I fig. 1 vises data fra tabel VIII, nærmere betegnet yield value i de forskellige etaper for forskellige elektronegativiteter af det metal, der anvendes til overføring af de sure grupper i de polymere og/eller 20 copolymere på saltform.

Kurverne for natrium, kalium og barium, der har en elektronegativitet mindre end 0,95, danner en ensartet gruppe med stigende yield value gennem behandlingsetaperne, 25 således at den fluidiserende virkning hurtigt forsvinder i tunge slamtyper.

Kurverne for metaller med en elektronegativitet større end 0,95 danner ligeledes en homogen gruppe, men i dette 30 tilfælde falder yield value hurtigt, efterhånden som man gennemløber slambehandlingsetaperne, således at den fluidiserende virkning bliver mere og mere udtalt og vokser for de tunge slamtypers vedkommende.

35 37

DK 165460B

EKSEMPEL 9 I dette eksempel illustreres det, at fluidiseringsmidlet ifølge opfindelsen udviser en inhiberende virkning på 5 opkvældningen af de i havvandsbaserede boreslam indgående lerarter.

Ved dette forsøg fremstillede man først en såkaldt basisslam, idet etape A blev gennemført på følgende måde: 10

Etape A:

Man anbragte 2000 ml naturligt havvand, fra Middelhavet, nærmere betegnet Lion-golfen, i en beholder med et volumen på 5 liter. Derpå tilsattes under omrøring (med en Rayne-13 ri-omrører med en diameter på 50 mm og en rotationshastighed på 1500 omdrejninger pr. minut) 8 g (dvs. 4 g/1) teknisk natriumoarbonat til udfældning af calcium- og magnesiumioner.

20 Derpå tilsattes samtidigt 60 g (svarende til 30 g/1) af en bentonit (K) (svarende til 18-20 m2/t målt ifølge normen 0CMA - DFCP nr. 4 - 1973) og 120 g (dvs. 60 g/1) af en atapulgit (L) (svarende til 14-15 m5/t målt ifølge normen 0CMA - DFCP nr. 1 - 1973), idet der blev omrørt 25 i 20 min.

Derpå tilførtes under omrøring 14 g (dvs. 7 g/1) carboxy-methylcellulose (CMC technique med lav viskositet opfyldende normen 0CMA - DFCP nr. 2 - 1980), idet omrøringen 30 blev fortsat i 30 min.

Under dette fremstillingstrin bestemtes og korrigeredes blandingens pH-værdi med en natriumhydroxidopløsning, 35 38

DK 165460 B

således at pH-værdien blev fastholdt ved 9,5.

Etape B:

Den i etape A fremstillede basisslam blev opdelt i prøver, 5 hver på 500 ml.

Derefter blev hver af prøverne tilsat et fluidiserings-middel, idet der blev omrørt i 10 min. (Hamilton Beach, indstillet på position "Lom"). Dette blev gennemført 10 for to forskellige koncentrationer af fluidiseringsmidlet. pH-Værdien blev indstillet på 9,5.

Etape C:

Til 500 ml af den i etape B fremstillede fluidiserings-15 middelholdige slam tilsattes under omrøring (Hamilton Beach, indstillet på position "Lom") 100 g (svarende til 200 g/1) af et lermateriale (M), hvorefter omrøringen fortsattes i 30 min., idet pH-værdien blev indstillet på 9,5.

20

Efter en hvileperiode på 24 timer ved stuetemperatur · blev slammen påny omrørt i 5 min., og pH-værdien blev indstillet på 9,5. Derefter måltes slammens rheologiske egenskaber.

25

Etape D:

Den i etape C fremstillede slam blev derpå underkastet ældning, idet den blev holdt ved en temperatur på 120 °C i 16 timer i en roterende opvarmningsbeholder.

30

Efter afkøling blev den således ældede slam påny omrørt i 5 min., og pH-værdien blev indstillet på 9,5. Derefter måltes slammens rheologiske egenskaber.

35

DK 165460 B

39

Etaperne B-D blev gennemført for hvert af de anvendte fluidiseringsmidler og ved forskellige koncentrationer for disse, dels for fluidiseringsmidler tilhørende den kendte teknik, dels for fluidiseringsmidler ifølge op-5 findelsen.

Resultaterne for fluidiseringsmidlerne 11 (tilhørende den kendte teknik) og 12 (ifølge opfindelsen) er sammenstillet i nedenstående tabel IX: 10

TABEL IX

|\Fluidiseringsmiddel | I i

15 |\. ηΓ· I il I 12 I

I N, I A.A. 1 INV I

I N. Kone { I i I I

. X. / 3, 5 i 10 i 5 i 10 i

2 g |Rheologi >^/m | | I I I

I I I I i i i I Basisslam | v.A. | 39 | 29 | 40 | 29 | I + I V.P. t 25 I 24 I 27 | 23 | I fluidi- I Y.v. I 28 I 10 I 26 | 12 | 25 |Smiddel~ lGels 0/10128/112 | 4/54 | 26/70 | 5/51 |

I + I Filtrat | | I I I

I lertilsæt- I API cm | | I I I

I ning | j_j_|_|_|

I I I I I I I

30 I Efter 1 V*A· I 35 I 28 I 35 I 35 I

I . I V.P. I 23 I 20 I 26 I 27 | ældning I I Y.V. I 24 I 16 I 18 I 16 | I IGels 0/10147/130 | 7/67 | 15/78 | 9/62 |

I 16 h - 120°C I Filtrat | | I I I

I I API cm3 I 11 I 9 I 9,5 I 8,5 I

35 j || i_I_J_I

40

DK 165460B

Det fremgår af tabel IX, at fluidiseringsmidlet ifølge opfindelsen har en reel inhiberende virkning på opkvæld-ningen af lermaterialet.

5 Tabellen viser ligeledes den universelle karakter af det her omhandlede fluidiseringsmiddel, som, da det er et særdeles virksomt fluidiseringsmiddel, også fungerer som en effektiv inhibitor for viskositetsforøgelsen af slam med ringe densitet, når denne forurenes med 10 lerarter.

EKSEMPEL 10 I dette eksempel illustreres det her omhandlede fluidi-15 seringsmiddels inhiberende virkning på opkvældning af lerarter i boreslam baseret på naturligt ferskvand med en hårdhed på 25° TH (fransk standard). Ifølge etape A fremstilledes først en boreslam, betegnet "basisslammen". Dette foregik på følgende måde: 20

Etape A:

Man anbragte 2000 ml ferskvand (TH 25°) i en beholder med et volumen på 5 1.

25 Derefter tilsattes under omrøring (med en Rayneri-omrører med en diameter på 50 mm og en rotationshastighed på 1500 omdrejninger pr. min.) 100 g af en bentonit (K) (svarende til 50 g/1) (svarende til 18-20 m3/t målt ifølge normen 0CMA - DFCP nr. 4 - 1973), idet der blev 30 omrørt i 30 min. I dette fremstillingstrin kontrolleredes og indstilledes blandingens pH-værdi med en natriumhydroxidopløsning, således at pH-værdien blev holdt ved 9,5.

35

DK 165460 B

M

Derpå blev denne basisslam behandlet ifølge etaperne B, C og D beskrevet i eksempel 9 i nærværelse af fluidi-seringsmidler ifølge den kendte teknik (11) og ifølge opfindelsen (12), idet der blev arbejdet med to forskel-5 lige koncentrationer for disse fluidiseringsmidler.

Resultaterne er sammenstillet i nedenstående tabel X:

ID TABEL X

IVFluidiseringsmiddel I I I

i nr*; u' i is i

15 I N. I A.A. I INV I

I ^X^Konc. I I I I I

|BL , . . 3, 5 i 10 , 5 , 10 , (Rheologi \^/m j | | | !

» ! . , i—!—!—I—I

I Baslsslam I V.A. I 22 I 22 I 23 | 16 | I + I V.P, I 16 I 18 I 18 I 13 1

I f^jgs!e" I v.v. I 12 I 8 I 10 I 6 I

I middel |Gels 0/10| 3/58 | 3/27 | 4/59 | 2/6 | 25 I + I Filtrat | I | | | I lertilsæt- | API cm3 | 6,5 | 5 | 7 | 6,6 | • ning . I I I I i

I I I I I I I

I Efter I V.A. | 40 | 32 J 41 | 20 | I ældning | V.P. | 22 | 23 (24 | 15 | I I Y.V. I 36 I 18 I 34 I 10 | I I Gels 0/101 13/81 | 4/30 | 12/35 | 3/11 | 1 16 h - 120°C 1 Filtrat I I | | |

I I API cm3 I 4’8 j 4*2 I 5·5 I 4·9 I

I_I_I_I_J_I_I

35 42

DK 165460 B

Resultaterne viser, at fluidiseringsmidlet ifølge opfindelsen inhiberer opkvældningen af de i ferskvands-baserede boreslam tilstedeværende lerarter.

5 Tabellen viser ligeledes den universelle karakter af fluidiseringsmidlet ifølge opfindelsen, der, da det er et særdeles virksomt fluidiseringsmiddel, også effektivt inhiberer den ellers ved kontaminering med lerarter optrædende viskositetsforøgelse af boreslam med ringe 10 densitet.

EKSEMPEL 11 I dette eksempel illustreres den fluidiserende virkning 15 af fluidiseringsmidlet ifølge opfindelsen anvendt i såkaldt tungboreslam, som samtidigt indeholder betydelige mængder lerarter og bariumsulfat (baryt) med en koncentreret vandig natriumchloridopløsning som vandfase.

20 Først fremstilledes en basisslam i etape A som beskrevet i eksempel 2, idet man anbragte 500 ml af en mættet saltopløsning fremstillet ud fra ferskvand og teknisk natriumchlorid i beholderen til en Hamilton Beach omrører. Derefter tilsattes under omrøring (position "Low") 25 37,5 g (svarende til 75 g/1) af en attapulgit (L) (sva rende til normen 0CMA - DFCP nr. 1 - 1973), idet der blev omrørt i 30 min., medens pH-værdien blev indstillet på 10 ved hjælp af en 50%'s natriumhydroxidopløsning.

30 Derefter indførtes under omrøring (position "Low") 50 g (100 g/1) af et lermateriale (M), idet omrøringen blev fortsat i 1 time, medens pH-værdien blev indstillet på 10.

35 43

DK 165460B

Dette procestrin blev gennemført flere gange, hvorefter man blandede de forskellige således fremstillede slamportioner, hvorved der fremkom en homogen væske, som efter ældning i 24 timer ved stuetemperatur blev anvendt som 5 basisslam i etaperne B-H, der blev gennemført som beskre vet i eksempel 2.

Den homogene basisslam havde følgende rheologiske egenskaber: 10

Tilsyneladende viskositet : V.A. : 71

Plastisk viskositet : V.P. : 17

Yield Value : Y.V. : 108

Gels 0/10 : Gels 0/10 : 35/36 15

Der blev udtaget to prøver, hver på 500 ml, til afprøvning af effektiviteten af fluidiseringsmidlet ifølge opfindelsen (12), samt til sammenligning et fluidise-ringsmiddel tilhørende den kendte teknik (11). Begge 20 fluidiseringsmidler blev anvendt i samme koncentrationer.

De to prøver blev behandlet i etaperne B-H som beskrevet i eksempel 2. Fra etape D blev der tilsat 400 g bariumsulfat, således at der blev fremstillet tunge slamtyper 25 med en densitet på 1,75.

Resultaterne er sammenstillet i nedenstående tabel XI: 30 35

DK 165460B

44

TABEL XI

P^vFluidiseringsmiddelIiI I nr. I 11 I 12 I

|Rhéologi I A.A. | INV |

I i 1 I I I

I m I Basis- I V.A. | 16 | 14 | I I slam j V.P. j 5 j 8 j

II 4. I Y v I 22 I 12 I

] % I 5 1 fluidi-lGels 0/101 17/42 | 22/45 | in I w I seringsmid-j | | j I 1 del pr. m3 I | | | 1“Ί , ( I , I ° I Etape B | V.A. | 15 | 12 | I ω I + I V.P. I 6 i 6 i I jl6h - 150°C| Y.V. | 18 | 12 | I g I |Gels 0/101 20/55 | 13/44 j

I I_I_I_I_I

15 ΠΊ I I I ! I Q I Etape C | V.A. | 62 | 46 |

I I + I V.P. I 12 I 8 I

I w I Baryte | Y.V. | 100 | 76 j I % j d = 1,75 I Gels 0/10 j 38/67 . j 50/56 j

I UI II I I

l_J_I_I_I I

9n I w Etape D | V.A. | 63 1 54 |

ZU I 4-j V.P. I 13 I 14 I

I w 16h - 120°CI Y.V. I ibo I 80 I

i % i Gels 0/101 76/107 j 60/82 |

I U II I I

I__I_I . 1_I

I b Etape E | V.A. j 57 J 37 |

I +| V.P. I 15 I 21 I

I « 5 1 fluidi-l Y-V. I 84 I 32 | I < seringsmid-1Gels 0/101 78/90 | 44/108 j

i 5 del pr. m3 I I I I

( a Etape F j V.A. | 50 | 31 |

I + I V.P. I 14 I 21 I

,η I a 51 fluidi-l Y-V. | 72 | 20 j I < seringsmid-lcels 0/10j 56/80 j 24/71 j I g del pr. m3 I I j | I K Etape G | V.A. | 51 | 30 | I + I V.P. j 14 j 21 j

I «51 fluidi-l Y.V. I 74 I 18 I

I ¾ seringsmid-1 Gels 0/101 55/77 | 11/58 |

35 I g del pr. m3 I I I I

45

DK 165460 B

Resultaterne viser, at der for denne meget tunge slamtype, hvis væskefase er mættet saltvand, tilvejebringes en særdeles betydelig forbedring af den tunge boreslams rheologiske egenskaber, når der arbejdes med et fluidi-5 seringsmiddel ifølge opfindelsen (12), sammenlignet med egenskaberne af en tung boreslam indeholdende et fluidiseringsmiddel ifølge den kendte teknik (11) (jfr< etaperne F-H).

10 15 20 25 30 35

Claims

1. Fluidiseringsmiddel til borevæsker med vandig salteller ikke-saltholdig fase tilhørende gruppen af polymere og/eller copolymere med sure grupper, kendetegnet ved, at det er et salt af sådanne polymere 5 og/eller copolymere, hvor mindst én saltdannende kation svarer til et metal valgt iblandt magnesium, zink, kobber, mangan og aluminium.

2. Fluidiseringsmiddel ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de til binding af den saltdannende 10 kation anvendte sure polymere og/eller copolymere på i sig selv kendt måde er dannet ved polymerisation af mindst én monomer eller comonomer, der indeholder sure grupper eller er i stand til at danne sådanne.

3. Fluidiseringsmiddel ifølge krav 2, kende-15 tegnet ved, at de monomere eller comonomere, der indeholder sure grupper eller er i stand til at danne sådanne, er valgt blandt monomere eller comonomere med en carboxylsyre-, hydroxamsyre-, svovlsyre-, sulfonsyre-, phosphorsyre- eller phosphonsyregruppe.

4. Fluidiseringsmiddel ifølge ethvert af kravene 1-3, kendetegnet ved, at de til binding af den saltdannende kation anvendte sure polymere og/eller copolymere har en specifik viskositetsbrøk på højst 9, almindeligvis mellem 0,2 og 3,0, og fortrinsvis mellem 25 0,3 og 1,5.

5. Fluidiseringsmiddel ifølge ethvert af kravene 1-4, kendetegnet ved, at de til binding af den saltdannende kation anvendte sure polymere og/eller DK 165460B 47 copolymere er i det mindste delvis overført til saltform med mindst én saltdannende forbindelse, hvis kation svarer til et metal valgt iblandt magnesium, zink, kobber, mangan og aluminium.

6. Fluidiseringsmiddel ifølge ethvert at kravene 1-5, kendetegnet ved, at den i det mindste delvise overføring til saltform af de sure grupper på den/de polymere og/eller copolymere er foretaget med kombinationer af kationer, hvoraf mindst én svarer til et metal 10 valgt iblandt magnesium, zink, kobber, mangan og alu minium.

7. Fluidiseringsmiddel ifølge ethvert af kravene 1-6, kendetegnet ved, at den saltdannende kation er valgt blandt metaller med en elektronegativitet mellem 15 1,0 og 2,0, fortrinsvis mellem 1,2 og 1,9.

8. Fluidiseringsmiddel ifølge ethvert af kravene 1-7, kendetegnet ved, at den saltdannende kation er valgt blandt metallerne magnesium, mangan, zink og kobber.

9. Fluidiseringsmiddel ifølge ethvert af kravene 1-8, kendetegnet ved, at forsaltningsgraden af de sure grupper på den/de polymere og/eller copolymere er mindst 5 % og fortrinsvis mellem 20 og 80 %.

10. Anvendelse af fluidiseringsmidlet ifølge krav 1-9 25 i borevæsker.