FI112497B - Pääasiassa lineaarisia olefiineja sisältäviä porausnesteitä - Google Patents

Description

112497 Pääasiassa lineaarisia olefiineja sisältäviä porausnesteitä Keksinnön tausta Tämä keksintö koskee porausnesteitä, joita käyte-5 tään maanalaisten öljyn- ja kaasunporausreikien poraamisessa, samoin kuin muita porausnestesovellutuksia ja po-rausmenettelyjä. Tämä keksintö koskee erityisesti synteettisiä hiilivetyjä ja erityisesti hiilivetyseoksia, jotka sisältävät pääasiassa lineaarisia olefiineja, erityisesti 10 niitä, joiden hiiliatomien lukumäärät ovat välillä 14 - 18. Näillä synteettisillä hiilivedyillä on vähäinen myrkyllisyys vesieliöiden suhteen ja niillä on haluttuja reo-logisia ja suodatuksensäätöominaisuuksia käytettäväksi po-rausnesteissä.

15 Synteettisten hiilivetyjen, erityisesti oligomeroi- tujen olefiinien, käyttö porausnesteissä on äskettäin patentoitu. Esimerkiksi Mercer et ai. paljastavat US-paten-tissa 5 096 883 koostumusten käytön, jotka koostuvat olennaisesti haarautuneista parafiineista, joissa on 16 - 40 20 atomia molekyyliä kohti (kuten 1-dekeenin hydrattu dimee-ri), tähän tarkoitukseen. Samoin Patel et ai. paljastavat US-patentissa 5 189 012 koostumusten käytön, jotka muodos- • tuvat haaraketjuisista oligomeereista, joiden keskimääräi- • nen moolimassa on 120 - 1 000, porausnesteissä. Nämä syn- • ' 25 teettiset hiilivedyt valmistetaan oligomeroimalla yhtä tai ' : useampia olefiinisia monomeereja, joiden ketjunpituus on : : C2-14. Näiden kahden kirjallisuusviitteen paljastukset ko konaisuudessaan liitetään viitteenä tähän esitykseen.

j*. . EP-hakemusjulkaisussa 325466 kuvataan vesipitoinen .*· , 3 0 koostumus, jota käytetään voiteluaineena syväporauksessa 7 sekä porausnesteenä. Koostumus sisältää polyalfaole- f iininestettä ja emulgointiaineita. Polyalf aolef iinineste on α-olefiinioligomeeri, joka käsittää olefiinien dimeere-. jä, trimeerejä, tetrameerejä ja pentameerejä ja jossa ei ; 3 5 ole kuin korkeintaan hyvin pieni prosentuaalinen määrä 1- dekeeniä.

112497 2

Eräässä hyvin tunnetussa menetelmässä olefiinien oligomeroimiseksi käytetään hyväksi booritrifluoridikata-lyyttiä. Booritrifluoridi on kuitenkin myrkyllistä ja jou-5 tuessaan kosketukseen veden tai vesihöyryn kanssa tuottaa myrkyllisiä ja syövyttäviä höyryjä. Sitä paitsi booritri-fluoridijäännösten hävittäminen edustaa ympäristöngelmaa. Tämän vuoksi uusi menetelmä synteettisten hiilivetyjen valmistamiseksi, jotka ovat hyödyllisiä porausnesteissä, 10 vaarattomista reagensseistä käyttäen hyväksi vaaratonta, saastuttamatonta katalyyttiä, olisi merkittävä parannus alalla.

Lisäksi vain pieni jae kaupallisesti saatavista olefiinien oligomerointituotteista ovat hyödyllisiä po-15 rausnesteissä. Näin ollen edellä mainituissa patenteissa käytetyistä synteettisistä hiilivedyistä on usein pulaa eikä niitä siten ole aina helposti saatavissa.

Näissä patenteissa kuvattua kauan tunnettua tarvetta ympäristön kannalta hyväksyttävälle, täysin toimivalle 20 ja helposti saatavalle synteettiselle hiilivedylle käytettäväksi synteettisissä, hiilivetypohjaisissa porausnes teissä ei ole vielä tyydytetty, toisin sanoen ei ennen •. . seuraavassa kuvattua keksintöä.

•.,. Keksinnön yhteenveto • ’,· 25 Eräässä toteutusmuodossaan esillä oleva keksintö : : : on synteettisen, hiilivetypohjaisen porausnesteen jatkuva faasi, joka koostuu pääasiassa lineaarisista olefiineista, joissa olefiineissa on vähintään 12 hiiliatomia. Erityisen edullisessa koostumuksessa on olefiineja, jotka sisältävät ,>·, 30 14 - 18 hiiliatomia.

Toisessa toteutusmuodossa esillä oleva keksintö on käänteisemulsion muodostama porausneste, joka sisältää pääasiassa lineaaristen olefiinen seoksen jatkuvana faasina, painomateriaalia ja vettä. Valinnaisesti porausneste 35 voi sisältää emulgaattoreita, viskositeettia nostavia ai neita, juoksevuuden menetyslisäaineita ja muita erikoisli- 112497 3 säaineita, jotka on suunniteltu antamaan nesteelle haluttuja ominaisuuksia.

Muiden tekijöiden ohella esillä oleva keksintö perustuu odottamattomaan havaintoon, että vaikka normaalit 5 alfa-olefiinit (NAO) eivät ole yleensä hyödyllisiä synteettisiin hiilivetyihin perustuvissa porausnesteissä, pääasiassa lineaaristen olefiinien seokset ovat erittäin vähän myrkyllisiä ja erittäin tehokkaita porausnesteiden jatkuvana faasina.

10 Piirustuksen lyhyt kuvaus

Kuvio on kolmiodiagrammi, joka esittää painoprosentteina koostumusseoksia Ci4-NAO-yhdisteille ja isome-roiduille normaaleille alfa-olefiineille, joissa on 16 ja 18 hiiliatomia. Varjostettu alue esittää tämän keksinnön 15 koostumuksia.

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus "Pääasiassa lineaaristen" olefiinien seos on esillä olevan keksinnön mukaisesti olefiinien seos, jossa pääosa olefiineista on lineaarisia olefiineja, ts. haarautumatto-20 mia olefiineja. Tällaiset seokset voivat jopa, mutteivät välttämättä, koostua kokonaan lineaarisista olefiineista.

. “ Tämän keksinnön tarkoituksia varten lineaariset tai nor- maalit olefiinit ovat suoraketjuisia, haarautumattomia ·’, ,· hiilivetyjä, joiden ketjussa on vähintään yksi hiili- : 25 hiilikaksoissidos.

; Edullisia seoksia ovat ne, jotka koostuvat pää- asiassa lineaarisista olefiineista, joissa on 12 tai useampia hiiliatomeja. Edullisesti lineaarinen olefiini si-sältää 12 - 24 hiiliatomia, edullisemmin 14 - 18 hiili- 30 atomia. Sekä parittoman että parillisen luvun olefiineja "/ voidaan käyttää. Eräs hyödyllinen koostumus valmistetaan *.·.· kaksoissidosisomeroimalla yhtä tai useampia NAO-yhdistei- '_ > tä, joissa on 14 - 18 hiiliatomia. Tämän keksinnön seok- , sissa pääosa olefiineista on lineaarisia, ts. seokset ovat 35 "pääasiassa lineaarisia" tai vallitsevasti lineaarisia.

' ‘ Sanonta pääasiassa lineaarinen tarkoittaa tässä käytetty- 112497 4 nä, että 50 - 100 %:lla, edullisesti 60 - 100 %:lla ja vielä edullisemmin 70 - 80 %:lla seoksessa olevista ole-fiineista ei ole haarautumiskohtia hiilivetyketjussa. Toisaalta on lisäksi edullista, että tällaiset seokset sisäl-5 tävät myös olefiineja, joissa on jonkin verran sivuketju-haarautumista. On edullista, että haarautuneet olefiinit muodostavat vähintään 5 %, edullisesti vähintään 10 % seoksesta. Edullisesti nämä seokset ovat oleellisesti vapaita aromaateista. Tällaisten seosten erikoisetuja kuva-10 taan seuraavassa.

Kaupallisesti saatavilla lineaarisilla olefiineil-la, kuten normaaleilla alfa-olefiineilla, joissa on 14 - 18 hiiliatoima tai enemmän, on monia niiden synteettisten hiilivetyjen halutuista ominaisuuksista, jotka ovat hyö-15 dyllisiä synteettisiin hiilivetyihin perustuvan porausnes-teen jatkuvana faasina, mukaan lukien kinemaattinen viskositeetti, leimahduspiste ja kiilto-ominaisuudet. Valitettavasti tällaisten materiaalien jähmettymispisteet ovat tyypillisesti liian korkeita. Nyt on kuitenkin havaittu, 20 että pääasiassa lineaaristen olefiinien seokset, jotka sisältävät oleellisia määriä sisäisiä olefiineja ja pieniä ' ” määriä haarautuneita olefiineja, ovat hyödyllisiä poraus- ..: nesteissä. Tällaiset seokset voivat sisältää, niihin kui- tenkaan rajoittumatta, seoksia, joissa on normaaleja Ci4-, : ' : 25 Ci6-, tai Cis-alfa- ja lineaarisia sisäisiä olefiineja tai : : : niiden yhdistelmiä.

On olemassa useita tapoja valmistaa tämän keksinnön koostumuksia. Esimerkiksi olefiinien seos voidaan valmis-taa sekoittamalla yhteen lukuisia kaupallisesti saatavia 30 olefiineja (ts. lineaarisia alfa-, lineaarisia sisäisiä, haarautuneita alfa- ja haarautuneita sisäisiä olefiineja) . Voidaan esimerkiksi sekoittaa yhteen lineaaristen, sisäis- , : ten Ci4-i8-olefiinien seos.

, .·, Tässä keksinnössä hyödylliset lineaariset olefiinit ; 3 5 voidaan valmistaa eri tavoin, jotka ovat alaan perehtynei den hyvin tuntemia. Näitä menetelmiä ovat, niihin kuiten- 112497 5 kaan rajoittumatta: lineaaristen parafiinien krakkaus; olefiinien metateesi tai disproportionointi; eteenin oli-gomerointi; lineaaristen parafiinien dehydraus; ja normaalien alfa-olefiinien kaksoissidosisomerointi.

5 Erääseen edulliseen valmistusmenetelmään kuuluu katalyyttinen olefiinin isomerointi yhdessä runkoisome-roinnin kanssa tai ilman sitä. Esimerkiksi katalyyttiä, joka koostuu SAPO-ll-molekyyliseulalle tuetusta platinasta, voidaan käyttää Ci4-i8-olef iinej a sisältävän syötön 10 osittaiseen isomerointiin. Tätä ja lähisukuisia katalyyttejä kuvataan US-patentissa 5 082 986. Muita hyödyllisiä katalyyttejä tunnetaan hyvin alalla.

Platina/SAPO-11-katalyyteille osittainen isomerointi on etusijalla. Tämän vuoksi edullisiin käyttöolosuhtei-15 siin kuuluvat painovirtausnopeudet tunnissa (WHSV-arvot), jotka ovat välillä 0,5 - 10 lämpötiloissa välillä 120 - 220 °C. Edullisempiin olosuhteisiin kuuluvat WHSV-arvot välillä 0,5-5 lämpötiloissa 120 - 160 °C; ja kaikkein edullisimpiin olosuhteisiin kuuluvat WHSV-arvot välillä 20 0,5 - 3,5 noin 120 - 140 °C:n lämpötiloissa. Alemmat läm pötilat johtavat oleelliseen olefiinin kaksoissidoksen '· ” vaeltamiseen, kun taas korkeammat lämpötilat johtavat kas- vaneeseen rungon uudelleenjärjestymiseen. Prosessi toteu-;lti: tetaan edullisesti ilman lisättyä vetyä.

: ‘ : 25 Syöttö on edullisesti lineaaristen olefiinien seos, ; joka sisältää edullisesti olennaisesti normaaleja alfa- ;'j‘, olefiineja tai koostuu niistä. Syöttö voi sisältää kompo nentteja, joilla on vain yksi hiililuku, tai se voi sisäl-:v, tää kahden tai useamman eri hiililuvun komponentteja.

·'_ 30 Yleensä jokaisessa komponentissa on vähintään 12 hiiliato- '/ mia; edullisesti 12 - 24 hiiliatomia ja edullisimmin 14 - \v 18 hiiliatomia.

yj Eräs edullinen tuote on lineaaristen ja haarautu- , neiden olefiinien seos; se voi sisältää tuotteita, jotka . 35 ovat peräisin yhdestä olefiinista, tai se voi sisältää tuotteiden seoksen, jotka ovat peräisin lukuisista eri 112497 6 olefiineista. Tuloksena oleva pääasiassa lineaaristen ole-fiinen seos koostuu vallitsevasti sisäisistä olefiineista, joissa on tyypillisesti alle 20 % alfa-olefiineja. Noin 10 - 45 % tuotteesta on haarautunutta eikä lineaarista; 5 tyypillisesti tuote on 20 - 40-%:isesti haarautunutta.

Vaikka tämän keksinnön tuotehiilivetyjä selostetaan olefiinisina tuotteina, ne voidaan hydrata täydellisen tai edullisesti osittaisen tyydyttymisen saavuttamiseksi. "Olefiini"-termin tarkoitetaan tässä käytettynä kattavan 10 myös nämä hydratut tuotteet. Hydraamattomat hiilivedyt ovat kuitenkin etusijalla.

Esillä olevan keksinnön tekijät ovat osoittaneet, että porausnestekokoonpanot, jotka sisältävät seoksia, jotka koostuvat pääasiassa normaaleista Ci4-alfa-olefiineista, 15 ovat toimivia. Kuitenkin sitä normaalien Ci3- ja alempien alfa-olefiinien määrää, jota voidaan käyttää, rajoittavat epämieluisat leimahduspisteominaisuudet ja normaalien Ci5-ja korkeampien alfa-olefiinien määrää rajoittavat epämieluisat jähmettymispisteominaisuudet. Riippuen eri kompo-20 nenttien koostumuksesta joissakin tapauksissa Ci4-NAO-yh-disteisiin voidaan sekoittaa isomeroitua Ci6- ja/tai isome- • ‘ roitua Cie-tuotetta seosten valmistamiseksi, joilla on po- rausnesteille hyödyllisiä ominaisuuksa.

\,t· Lineaaristen sisäisten olefiinien j ähmettymispis- : ' 25 teet ovat alhaisemmat kuin vastaavien normaalien alfa-ole- * * : fiinien j ähmettymispisteet. Nyt on myös havaittu, että en- sin mainitut ovat erityisen hyödyllisiä porausnesteissä.

Esillä olevan keksinnön tekijät ovat määrittäneet, :v. että seokset, jotka sisältävät pääasiassa lineaarisia, si- [·.· 30 säisiä olefiineja ja sisältävät lisäksi yksihaaraisia ole- fiineja, ovat erityisen hyödyllisiä osaksi johtuen täl- * , laisten seosten alhaisista jähmettymispisteistä. Tämän • : keksinnön edullisen tuotteen j ähmet tyrni spis te on alle , , , -5 °C ja se pysyy nestemäisenä ja homogeenisena seistyään . 35-5 °C:ssa vähintään viikon ajan. Tuoteseoksen viskositeet ti 100 °C:ssa on edullisesti 1,3 - 1,7 mm2/s.

7 119/07 I I L. I J /

Edellä esitetyn kuvauksen perusteella voidaan laatia faasidiagrammi, joka esittää hyväksyttäviä tuotteita porausnesteen jatkuvaksi faasiksi. Kuvio on esimerkki tällaisesta diagrammista. Se esittää 1-tetradekeenin ja Qxs! 5 Cie-seosten hyväksyttäviä (varjostettu) ja ei hyväksyttäviä sekoituksia. Tämä kuvio kehitettin käyttäen Ci6/Ci8-seosta, jossa on noin 22 % haarautuneita tuotteita (etupäässä me-tyylihaarautuneita) , noin 10 % normaalia alfa-olefiinia ja noin 68 % lineaarisia, sisäisiä olefiineja. Tämän kuvion 10 C16/C18-komponentit valmistettiin isomeroimalla erikseen Cie- ja Cia-NAO-yhdisteitä 180 °C:ssa WHSV-arvolla 1,6. Tässä kuviossa hyväksyttäviksi sekoituksiksi määritettiin ne, jotka säilyvät olennaisesti kirkkaina ja homogeenisina seistyään 2 vuorokautta -10 °C:ssa.

15 Pääasiassa lineaariset olefiinit porausnesteissä

Eräs esillä olevan keksinnön toteutusmuoto on pääasiassa lineaaristen olefiinien seosten käyttö synteettisenä hiilivetynä käänteisen tai veden öljyssä olevan emul-siotyypin porausnesteiden jatkuvassa faasissa. Toisessa 20 toteutusmuodossaan tämä keksintö on synteettiseen hiilivetyyn perustuva porausneste, joka sisältää etupäässä, ts.

• ' yli 80 % ja edullisesti yli 90 %, lineaarisia olefiineja.

Synteettisillä hiilivedyillä, joita käytetään po-rausreikien porausnesteissä, erityisesti rannikon edustal-I ‘ : 25 la, on oltava vähintään viisi ominaisuutta. Nämä ovat al- : hainen j ähmettymispiste, alhainen viskositeetti, hyväksyt- tävä leimahduspiste, kiillon puuttuminen ja vähäinen myr-kyllisyys. Tämän keksinnön edullisilla tuotteilla on kaik-ki nämä ominaisuudet.

3 0 Tarkemmin sanoen synteettisten hiilivetyjen jähmet- tymispiste on edullisesti alle noin 0 °C. Rannikon edus- V.‘ talla tapahtuvassa porauksessa porausneste voi kohdata ym- päröivän meren lämpötilan nousuputkessa, putken osassa, , joka on merenpohjan ja merelle alttiina olevan poraustor- 35 nin välissä. Tällaiset lämpötilat voivat olla lähellä 0 °C:ta esimerkiksi Pohjanmerellä ja sellaisen synteetti- 112497 8 sen hiilivedyn käyttö, jonka jähmettymispiste on yli 0 °C, saattaa johtaa porausnesteen viskositeetin ei-hyväksyttävään kohoamiseen tai jopa porausnesteen vakavaan sakeutu-miseen. Tällaiset ilmiöt saattavat johtaa porausnesteen 5 dispergoitumiseen maanalaisiin kivikerrostumiin. Edullisemmin synteettisen hiilivedyn jähmettymispiste on alle noin -5 °C ja se pysyy homogeenisena seistyään -5 °C:ssa vähintään viikon. Kaikkein edullisimmin jähmettymispiste on alle noin -9 °C.

10 Porausnesteen johdettu kinemaattinen viskositeetti on tärkeä parametri, sillä jos se on liian alhainen, po-rausneste ei suorita tehtäväänsä suspendoida porausjauhet-ta ja tuoda se pinnalle; jos se kuitenkin on liian korkea, porausnesteen pumppaaminen on vaikeaa. Vaikka porausnes-15 teen johdettua kinemaattista viskositeettia voidaan säätää lisäaineilla, synteettisen hiilivedyn viskositeetti on päätekijä. Tästä syystä synteettisen hiilivedyn kinemaattisen viskositeetin tulisi olla yleisesti ottaen välillä 0,5 - 5 mm2/s 100 °C:ssa. Edullisemmin kinemaattinen visko-20 siteetti 100 °C:ssa on välillä 1-3 mm2/s ja kaikkein edullisimmin välillä 1,3 - 1,7 mm2/s.

: ’ Lisävaatimus synteettiselle hiilivedylle on, että .7 sillä on suhteellisen korkea leimahduspiste turvallisuus- , syistä. Edullisesti leimahduspisteen tulisi olla yli j 1 25 90 °C. Yli 110 °C:n leimahduspiste on edullisempi.

; : : Lisävaatimus synteettiselle hiilivedylle on, ettei ; se aiheuta kiiltoa, kun sitä lisätään veteen. Toisin kuin diesel-polttoaineet ja muut öljyt, joita on aikaisemmin käytetty porausnesteessä, tämän keksinnön synteettiset f % ' 30 hiilivedyt eivät aiheuta kiiltoa ja täyttävät täten tämän vaatimuksen.

Lisäksi tämän keksinnön synteettiset hiilivedyt ovat erittäin vähän myrkyllisiä merieliöstölle ja eläin-, maailmalle. Käänteisemulsioporausnesteissä niillä on vä-

‘ I I

. 35 häinen myrkyllisyys määritettynä mysidikatkaravun (My- sidopsis bahia) biologisella analyysillä, jonka laitos 112497 9

United States Environmental Protection Agency (EPA) on määritellyt. Kuten seuraavissa esimerkeissä esitetään, po-rausnesteet, jotka on valmistettu käyttäen tämän keksinnön synteettisiä hiilivetyjä, ovat ympäristön kanssa yhteenso-5 pivia.

Esillä olevan keksinnön porausnestekoostumuksia voidaan modifoida nesteen loppukäytön mukaan käyttäen sopivia painomateriaaleja, emulgaattoreita, kostutusaineita, viskositeettiä nostavia aineita, tiheyttä nostavia ainei-10 ta, juoksevuuden menetyslisäaineita yms. Näitä nesteitä voidaan myös käyttää korjausnesteinä, tiivistenesteinä, sydämenottonesteinä, täydennysnesteinä ja muissa poraus-reiän huoltosovellutuksissa.

Porausneste sisältää pääasiassa lineaaristen ole-15 fiinien ja valinnaisesti metyylisubstituoitujen olefiinien seosta synteettisenä hiilivetynä tai vedettömänä jatkuvana faasina. Synteettinen hiilivety voi muodostaa jopa 100 ti-lavuus-% porausnestekoostumuksesta. Edullisesti vettä lisätään osana koostumusta ja vesifaasi voi muodostaa jopa 20 70 tilavuus-%:n koostumuksesta.

Näin ollen hiilivety muodostaa edullisesti vähin- , tään 30 tilavuus-% porausnesteestä, edullisemmin noin 50 - 70 tilavuus-%. Vesifaasi voi olla joko juomavettä tai vesiliuoksia, jotka sisältävät suoloja, kuten natriumklori-; ·. t 25 dia, kaliumkloridia, kalsiumkloridia ja niiden yhdistel miä. Suolat toimivat tiheyttä nostavana aineena ja emul-siostabilisaattorina ja toimivat myös suojaten suolamuo-dostumia liukenemasta porausnesteeseen.

Jos porausnesteeseen seostetaan merkittävä vesipi-l ' 30 toisuus, vesifaasi on edullista dispergoida vedettömään • faasiin käänteisemulsion muodostamiseksi. Mekaanisen se koituksen puuttuessa tällaiset ovat yleensä epästabiileja; joten anionisia pinta-aktiivisia aineita lisätään yleisesti. Hiilivetyliukoiset anioniset pinta-aktiiviset aineet .35 ovat edullisia käänteisemulsioiden stabilointiin. Hyödyl- 112497 10 lisiä esimerkkejä tällaisista pinta-aktiivisista aineista ovat rasvahappojen kaksi- ja kolmiarvoiset metallisuolat; muut hyödylliset pinta-aktiiviset aineet ovat alaan perehtyneiden hyvin tuntemia. Käänteisemulsio voidaan lisäksi 5 stabiloida lisäämällä makromolekyylisiä pinta-aktiivisia aineita. Näihin kuuluu emulgaattoreiden polyamidiluokka, joka on valmistettu polyamiinien reaktiolla rasvahappojen ja kaksiemäksisten happojen, kuten maleiini- ja fumariini-happojen, yhdistelmän kanssa.

10 Esillä olevan keksinnön porausnesteen tiheyttä voi daan säätää lisäämällä painomateriaalia. On usein toivottavaa nostaa porausnesteen tiheyttä, jotta estettäisiin muodostuman painuminen porausreikään. Painomateriaalit ovat alalla hyvin tunnettuja ja niihin kuuluvat, niihin 15 kuitenkaan rajottumatta: bariumsulfaatti, kalsiumkarbo- naatti, rautaoksidi yms. Jotta estettäisiin painomateriaalin erottuminen suuritiheyksistä porausnestekoostumuksis-ta, on usein toivottavaa lisätä kostutusainetta. Edellä kuvatut emulsiota stabiloivat pinta-aktiiviset aineet pal-20 velevat myös tätä tehtävää; kuitenkin haluttaessa voidaan käyttää muita kostutusaineita. Näitä voivat olla polyetok-, siloidut alkyylifenolit, polyetoksiloidut alkoholit tai polyetoksiloidut polyoli-rasvahappoesterit.

Porausnesteen suspendointiominaisuuksia voidaan pa-; , , 25 rantaa lisäämällä geelitysainetta tai viskositeettia nos tavaa ainetta. Yleisesti käytetty viskositeettia nostava aine on amiinikäsitelty kaoliini. Kaoliini aikaansaa myös ' joitakin toivottavia suodatuksen säätöominaisuuksia. Jos halutaan saada nestehäviön lisähillintää, muita lisäainei-30 ta, kuten organofiilisiä ligniittejä, puhallettua asfalttia, uintaiittia tai muita polymeerisiä materiaaleja, jot-\ ka vuoraavat porausreikää, voidaan käyttää.

Muita hiilivetyjä, kuten niitä, joita on kuvattu US-patentissa 5 096 883 ja/tai US-patentissa 5 189 012, 35 voidaan sekoittaa tämän keksinnön synteettisiin hiilive- 112497 11 tyihin, edellyttäen että lopullisella seoksella on tarvittavat jähmettymispiste-, kinemaattiset viskositeetti-, leimahduspiste- ja myrkyllisyysominaisuudet, jotta se toimisi synteettiseen hiilivetyyn perustuvan porausnesteen 5 jatkuvana faasina. Lisäksi koostumuksia voidaan modifioida sisällyttämällä niihin erilaisia lisäaineita, kuten edellä selostettujen haluttujen ominaisuuksien antamiseksi po-rausnesteelle. Muiden edellä olevassa selostuksessa esiintyneiden erikoislisäaineiden poisjättämisen ei ole kuiten-10 kaan tarkoitettu sulkevan pois niiden käyttöä tämän keksinnön porausnesteessä.

Tämän keksinnön pääasiassa lineaarisiin olefiinei-hin voidaan sekoittaa muita synteettisiä hiilivetyjä, erityisesti olefiineja, joko haarautuneita tai lineaarisia ja 15 erityisesti haarautuneita missä tahansa suhteessa, sikäli kuin hiilivety täyttää porausnesteen suorituskykyominai-suudet. Erityisen edullinen sekoitusaine on polyalfa-ole-fiini (PAO), erityisesti PAO-yhdisteet, joissa on 16 - 24 hiiliatomia.

20 Tämän keksinnön edullisilla porausnesteillä on suo- rituskykyominaisuudet, jotka ovat yhtä hyvät tai paremmat kuin tavanomaisilla öljypohjaisilla porausnesteillä. Tämän keksinnön synteettistä hiilivetyä voidaan käyttää kään-: teisemulsion valmistuksessa, jolla on erinomainen korkean ;. 25 lämpötilan stabiilisuus. Tämän keksinnön porausnesteellä . , oli itse asiassa parempi korkean lämpötilan stabiilisuus ' kuin porausnesteellä, joka oli valmistettu kaupallisesta 2 mm2/s:n polyalfa-olefiinia olevasta synteettisestä hiilivedystä. Lisäksi tuotteiden funktionaalisia suspendointi-' 30 ominaisuuksia osoittavat korkeat vetorajat ja hyväksyttä vät geelilujuudet. Sitä paitsi juoksevuuden menetysominai-suudet ovat hyvät jopa ilman juoksevuuden menetyslisäai-, ’, netta.

Tavanomaiset öljypohjaiset porausnesteet ovat 35 oleellisen myrkyllisiä merieliöstölle ja tämän vuoksi täi- 112497 12 laisilla nesteillä suoritetuista porausoperaatioista syntyvää porausjauhetta ei voida hävittää rannikon ulkopuolella, mikä tekee välttämättömäksi kalliin kuljetuksen rannikolle ja hävittämisen rannikon vaarallisten jätteiden 5 käsittelylaitoksissa. Sitä vastoin tämän keksinnön poraus-nesteellä on vain vähäinen myrkyllisyys merieliöstölle, mitä todistavat porausnesteelle altistetun mysidikatkara-vun erinomaiset eloonjäämisluvut biologisissa analyyseissä, jotka on suoritettu laitoksen US EPÄ määrittelemän 10 ohjeiston mukaisesti.

Sitä paitsi nesteen johdettu viskositeetti oli myös alempi, mikä osoittaa, että tämän keksinnön porausneste tarjoaa käytettäväksi nopeamman porausnesteen. Esillä olevan keksinnön tekijät ovat myös ajatelleet, että vaihtoeh-15 toisesti voitaisiin valmistaa porausneste, jolla on samanlainen johdettu viskositeetti kuin sillä, joka on valmistettu käyttäen kaupallista PAO-yhdistettä, käyttämällä pienempää synteettisen hiilivedyn ja veden välistä suhdetta, mikä tarjoaa käytettäväksi taloudellisemman porausnes-20 teen. Lisäksi esillä olevan keksinnön synteettisiä hiilivetyjä voidaan valmistaa useilla eri tavoilla, kuten se-, koittamalla yhteen kaupallisesti saatavia yhdisteitä tai isomeroimalla olefiineja edellä selostetulla tavalla. Näin ollen nämä tuotteet tarjoavat huomattavaa joustoa syöttö-, 25 raaka-aineen välinnassa. Synteettisen hiilivetytuotteen tärkeät ominaisuudet, jotka vaikuttavat porausnesteen lop-puominaisuuksiin, kuten kinemaattinen viskositeetti ja haarautumisaste ovat säädettävissä tässä keksinnössä mitassa, joka ei ole käytännössä saavutettavissa synteettis-30 ten PAO-yhdisteiden käyttäjille.

Lisäksi, koska synteettisistä PAO-yhdisteistä on pulaa, niitä ei ole aina helposti saatavissa. Osaksi tämä johtuu siitä, että vain pieni jae esimerkiksi 1-dekeenin isomeroinnista saatavasta tuotteesta on käyttökelpoinen 35 porausnesteissä. Sitä vastoin tämän keksinnön koostumuksia 112497 13 voidaan valmistaa useista eri lähteistä. Nämä lähteet, kuten tetradekeeni, heksadekeeni ja oktadekeeni, ovat kaupallisesti saatavia tuotteita.

Esimerkit 5 Keksintöä kuvataan tarkemmin seuraavilla esimer keillä. Näiden esimerkkien ei ole tarkoitettu olevan millään lailla rajoittavia keksinnön ollessa määritelty pelkästään oheisilla patenttivaatimuksilla.

Eräissä seuraavista esimerkeistä viitataan olefii-10 nituotevirran haarautumisasteeseen sen kuljettua isome-rointikatalyytin yli. Tietoa haarautumisasteesta saatiin hydraamalla olefiinituoteseos parafiineiksi käyttäen hiilelle tuettua nikkelikatalyyttiä 210 °C:ssa ja 6 895 kN:n vetypainetta. Lineaaristen ja haarautuneiden parafiinien 15 seos analysoitiin sitten kaasukromatografisesti (GC) käyt-täe HP Ultra-1 -kiehumispistekolonnia. Lineaarisen parafiinin otaksuttiin olevan peräisin lineaarisista olefii-neista ja muiden parafiinien haarautuneista olefiineista. GC-analyysi osoitti, että useimmat haarautuneista yhdis-20 teistä olivat metyylialkaaneja. Tämän metyyliryhmän sijainti pääketjussa osoittautui sattumanvaraiseksi. Läsnä olevan alfa-olefiinin prosenttimäärä saatiin 13C-NMR-ana-lyysillä.

: Standardimenettelyjä käytettiin porausnesteen omi- 25 naisuuksien mittaamiseen. Kinemaattinen viskositeetti mitattiin ASTM-menetelmällä D 445-4.

Jähmettymispisteen standardi-ASTM-testinhavaittiin olevan epätyydyttävä tämän keksinnön olefiiniseoksille. Johtuen rakenteiden ja hiilten lukumäären vaihtelevuudesta 30 monissa näistä seoksista saatiin jäähdytettäessä epäyhtenäisiä tuloksia. Esimerkiksi jotkut näytteet jähmettyivät osittain jäähdytettäessä, mutta antoivat kaikesta huoli-; matta alhaiset jähmettymispistearvot ASTM-menetelmällä mitattuna. Tämän vuoksi jähmettymispisteet arvioitiin 35 käyttäen seuraavaa menettelyä. Näyte asetettiin -10 °C:ssa 112497 14 olevaan hauteeseen vähintään kahdeksi vuorokaudeksi. Näytteillä, jotka jäätyivät, saostivat kiinteitä aineita, gee-littyivät tai muuttuivat sameiksi, pääteltiin olevan yli -10 °C:n jähmettymispisteet. Näille näytteille käytettiin 5 samepisteitä jähmettymispisteiden sijasta. Samepisteet määritettiin käyttäen ASTM-menetelmää D 2500-88. Näytteiden, jotka voitiin kaataa ja jotka olivat edullisesti myös läpinäkyviä, ajateltiin olevan turvallisia käyttää lämpötiloissa -10 °c.

10 Esimerkki 1

Alfa-olefiinin isomerointi

Seosta, joka sisälsi yhtä suuret painomäärät 1-tet-radekeeniä, 1-heksadekeeniä ja 1-oktadekeeniä, jotka olivat kaupallisesti saatavissa yhtiöltä Chevron Chemical 15 Company, Houston, TX, johdettiin Pt-SAPO-katalyytin yli 180 °C:ssa ja WHSU-arvolla 1,0. Katalyytti oli valmistettu samalla tavoin kuin US-patentin 5 082 956 esimerkissä 1 on esitetty. Tuoteseos sisälsi alle 5 % alfa-olefiinia ja noin 24 paino-% tuoteseoksesta oli haarautunutta. Lämpöti-20 lassa 100 °C tuotteen viskositeetti oli 1,4 mm2/s ja sen jähmettymispiste oli alle -10 °C. Tuotteen runkokoostumus : · esitetään taulukossa I.

Taulukko I

; : 25

Hiilten Lineaaris- Metyyli- Muita haa- Haarautu-·.*' · lukumäärä ta, % haaroja, % ro ja, % nutta yh teensä, % C14 77 20 3 23 '' C16 76 21 3 24 V 30 C18 75 22 3 25 Ί12497 15

Esimerkki 2

Alfa-olefiinin isomerointi

Valmistettiin kaupallisesti saatavien alfa-olefii-nien seos. Se sisälsi 35 % 1-tetradekeeniä, 30 % heksade-5 keeniä, 27 % 1-oktadekeeniä, 4 % 1-eikoseenia, 3 % 1-doko-seenia ja 1 %:n 1-tetrakoseenia. Seosta johdettiin esimerkin 1 katalyytin yli 180 °C:ssa ja WHSV-arvolla 0,58. Tuo-teseos sisälsi alle 5 % alfa-olefiinia 13C-NMR-analyysin mukaan ja noin 35 % koko tuoteseoksesta oli haarautunutta.

10 100 °C:ssa tuotteen viskositeetti oli 1,6 mm2/s ja sen jäh- mettymispiste oli alle -10 °C.

Esimerkki 3

Alfa-olefiinin isomerointi

Esimerkin 1 menettely toistettiin 200 °C:ssa ja 15 WHSV-arvolla 2,6. Tuoteseos sisälsi alle 20 % alfa-olefii-nia 13C-NMR-analyysin mukaan ja noin 25 % koko tuoteseoksesta oli haarautunutta. Haarautumisasteen tulokset esitetään taulukossa II. 100 °C:ssa tuotteen viskositeetti oli alle 1,7 mm2/s ja sen jähmettymispiste oli alle -10 °C.

20

Taulukko II

Hiilten Lineaaris- Metyyli- Muita haa- Haarautu-;· lukumäärä ta, % haaroja, % roja, % nutta yh- : teensä, % .! 25 C14 76 20 4 24 C16 74 22 4 26 C18 74 23 3 26 ; Esimerkki 4 30 Lineaarisia sisäisiä olefiineja isomeroinnilla

Kaupallisesti saatavaa 1-heksadekeeniä johdettiin esimerkin 1 katalyytin yli 125 °C:ssa ja WHSV-arvolla 0,7. Tuote sisälsi alle 26 % 1-heksadekeeniä GC-analyysin mu- 112497 16 kaan. Loppuosa tuotteesta oli oleellisesti lineaaristen, sisäisten heksadekeenien seosta, joka sisälsi alle 10 % haarautunutta olefiinia. Tuoteseoksen jähmettymispiste oli -7 °C verrattuna 1-heksadekeenin 9 °C:seen. Kinemaattinen 5 viskositeetti 100 °C:ssa oli muuttumaton arvossa 1,3 mm2/s.

Esimerkki 5

Porausnesteen valmistus ja testaus

Seuraavat esimerkit kuvaavat porausnesteiden valmistusta ja testausta laboratoriossa. Käänteisemulsiot 10 valmistettiin sekoittamalla muut komponentit perusnesteeseen käyttäen Gifford Wood -homogenisaattoria. Aineosat lisättiin järjestyksessä: viskositeettia nostava aine, kalkki, emulgaattori, reologinen modifiointiaine (mikäli lainkaan), suolaliuos ja juoksevuuden menetyslisäaine (mi-15 käli lainkaan). Lietteen annettiin saavuttaa 49 °C:n lämpötila, samalla kun sitä sekoitettiin homogenisaattorissa. Liete siirrettiin sitten tavanomaiseen seokseen ja bariit-ti lisättiin sekoittaen. Saadun porausnesteen reologiset ominaisuudet määritettiin aluksi 49 °C:ssa ja kuumavals-20 sauksen jälkeen spesifioidussa lämpötilassa, tyypillisesti 66 °C:ssa.

Esimerkin 2 tuotteesta seostettiin hiilivety/vesi-suhteeltaan 70/30 oleva 1,44 kg/dm3:n porausneste. Valmistettiin kaksi koostumusta, juoksevuuden menetyslisäaineen 25 kanssa ja ilman sitä.

Komponentti Neste A Neste B

17 112497

Esimerkin 2 tuote 2 250 ml 2 250 ml

Orgaanista kaoliinia oleva viskositeettia nostava aine 32 g 32 g

Kalkki 43 g 43 g

Emulgaattori 86 g 86 g

Reologinen modifiointiaine 11 g 11 g 30 % kalsiumkloridia sisältävä suolaliuos 832 ml 832 ml

Bariitti 2 894 g 2 894 g

Juoksevuuden menetyslisäaine 0 g 65 g

Porausnestekoostumuksilla oli seuraavat reologiset ominaisuudet mitattuna 49 °C:ssa.

Parametri Neste A Neste B

Fann-asteikon lukema 600 rprrussä 62 64

Fann-asteikon lukema 300 rpm:ssä 41 43

Fann-asteikon lukema 3 rpm:ssä 6 7 ' ' Plastinen viskositeetti, mPa.s 21 21

Vetoraja, N/m2 9,6 10,5 .* 10 s geelilujuus, N/m2 3,8 3,4 ; 10 min geelilujuus, N/m2 4,8 4,8 : 5 ’ Porausnesteitä kuumavalssattiin 66 °C:ssa 16 tuntia ja reologiset ominaisuudet määritettiin uudelleen:

Parametri Neste A Neste B

18 112497

Fann-asteikon lukema 300 rpm:ssä 33 34

Fann-asteikon lukema 3 rpm:ssä 7 8

Plastinen viskositeetti, mPa.s 20 22 5 Vetoraja, N/m2 6,2 5,7 10 s geelilujuus, N/m2 4,8 5,3 10 min geelilujuus, N/m2 6,2 8,1 Sähköinen stabiilisuus 1 150 1 130

49 °C:ssa, V

10 PPT-koe: 121 °C, lajin 2 kiekko, 2 500 psid

Kuohumishäviö 0,0 0,0

Suodoksen tilavuus, ml 2,3 1,3 PPT-arvo, ml 4,6 2,6 15 Suotokakku, 32 nd 22 HTHP-suodos 149 °C:ssa, 3,45 MPa 8,6 7,5

Kakun paksuus, HTHP, 32 nd 2 2 PPT-koe: 177 °C, laji 2 kiekko : 2 500 psid 20 Kuohumishäviö, ml 1,7 1,0 ' Suodoksen tilavuus, ml 5,7 2,2 : PPT-arvo, ml 13,1 5,4 ! Suotokakku, 32 nd 22 25 Nämä tulokset osoittavat, että stabiilia käänteis- emulsiota oleva porausneste voidaan valmistaa käyttäen tämän keksinnön isomeroitua olefiiniseosta jatkuvana faa-sinä.

Lisäksi kokoonpanolla (neste A), jossa ei ollut 30 juoksevuuden menetyslisäainetta, oli hyvät suodatusominai-; suudet 149 °C:ssa ja 177 °C:ssa. Suodatuksen säätöä voi- 112497 19 daan helposti vähentää lisäämällä juoksevuuden menetysli-säainetta.

Esimerkki 6

Porausnesteen valmistus ja testaus 5 Esimerkin 2 tuotteesta seostettiin öljy/vesi-suh- teeltaan 70/30 oleva 1,44 kg/dm3:n porausneste. Vertailu-tarkoituksia varten valmistettiin myös porausneste käyttäen nykytekniikan mukaista synteettistä hiilivetyä, Syn-fluid® 2 mm2/s olevaa polyalfa-olefiinia, jota on saatavana 10 yhtiöltä Chevron Chemical Company, Houston, TX.

Komponentti Neste C Neste D

Esimerkin 2 tuote 2 250 ml 2 mPa.s PAO 0 2 250 ml 15 Orgaanista kaoliinia oleva viskositeettia nostava aine 54 g 54 g

Kalkki 65 g 65 g

Emulgaattori 130 g 130 g 30 % kalsiumkloridia sisältävä 20 suolaliuos 832 ml 832 ml

Bariitti 2 895 g 2 895 g

Joksevuuden menetyslisäaine 151 g 151 g

Porausnestekoostumuksilla oli seuraavat reologiset ominai-25 suudet mitattuna 49 °C:ssa.

Parametri Neste C Neste D

20 112497

Fann-asteikon lukema 600 rpm:ssä 70 121

Fann-asteikon lukema 300 rpmrssä 40 71

Fann-asteikon lukema 3 rpmrssä 4 9 5 Plastinen viskositeetti, mPa.s 30 50

Vetoraja, N/m2 4,8 10,0 10 s geelilujuus, N/m2 2,4 4,3 10 min geelilujuus, N/m2 3,4 4,8 10 Porausnesteitä kuumavalssattiin 149 °C:ssa 12 tuntia ja reologiset ominaisuudet määritettiin uudelleen.

Parametri Neste C Neste D

Fann-asteikon lukema 600 rpm:ssä 72 102 15 Fann-asteikon lukema 300 rpm:ssä 41 58

Fann-asteikon lukema 3 rpmrssä 5 4

Plastinen viskositeetti, mPa.s 31 44

Vetoraja, N/m2 4,8 6,7 10 s geelilujuus, N/m2 2,4 1,9 20 10 min geelilujuus, N/m2 4,3 4,3 HTHP-suodos 204 °C:ssa, 3,4 MPa 9 8 ; Kokeen paksuus, HTHP, 32 nd 32 Sähköinen stabiilisuus 49 °C:ssa, V 430 520 :25 Nämä tulokset osoittavat, että porausnesteellä, joka on seostettu käyttäen olefiiniseosta, on parempi korkean lämpötilan stabiilisuus kuin nykytekniikan mukaisella porausnesteellä, joka on seostettu käyttäen 2 mm2/s:n PA0:a. Kaiken kaikkiaan emulsion korkean lämpötilan sta-30 biilisuus oli erinomainen. Lisäksi nesteellä C oli alhai-; sempi viskositeetti, mikä olisi edullista aikaansaadessaan nopeammin porattavan tyyppisen nesteen.

112497 21

Esimerkki 7

Porausnesteen valmistus ja testaus

Seos, jossa oli yhtä suuret painomäärät lineaarisia, sisäisiä tetradekeenejä, heksadekeenejä ja oktadekee-5 nejä, valmistettiin kaksoissidosisomeroimalla normaaleja alfa-olefiineja. Seoksessa oli alle 10 % haarautunutta olefiinia. Seos seostettiin porausnesteeseen, jolla oli seuraava koostumus: 10 C14_1S -olefiiniseos 2 250 ml

Orgaanista kaoliinia oleva viskositeettia nostava aine 54 g

Kalkki 65 g

Emulgaattori 130 g 15 30 % kalsiumkloridia sisältävä suolaliuos 832 ml

Bariitti 2 895 g Tällä porausnestekoostumuksella oli seuraavat ominaisuudet mitattuna 49 °C:ssa ennen kuumavalssausta 66 °C:ssa 16 20 tunnin ajan ja sen jälkeen.

Parametri Alkuarvo Arvo vanhen- nuksen ___j älkeen ' * Fann-asteikon lukema 600 rpm:ssä 50 59 ' Fann-aseikon lukema 300 rpmrssä 28 35 V ' 25 Fann-asteikon lukema 3 rpmrssä 3 5

Plastinen viskositeetti, mPa.s 22 24 i “ ; Vetoraja, N/m2 2,9 5,3 ; 10 s geelilujuus, N/m2 1,9 2,4 10 min geelilujuus, N/m2 2,4 3,4 ;/ 30 Sähköinen stabiilisuus 49 °C:ssa, V 439 528 * t 112497 22 Nämä tulokset osoittavat, että toimiva porausneste voidaan seostaa käyttäen lineaarisia, sisäisiä olefiineja synteettisen hiilivedyn muodostamana jatkuvana faasina.

Esimerkki 8 5 Porausnesteen valmistus ja testaus

Kaupallisesti saatavaa 1-tetradekeeniä (ostettu yhtiöltä Chevron Chemical Co., Houston, Texas) seostettiin porausnesteeseen, jolla oli seuraava koostumus: 1-tetradekeeni 2 250 ml 10 Orgaanista kaoliinia oleva viskositeettia nostava aine 54 g

Kalkki 65 g

Emulgaattori 130 g 30 % kalsiumkloridia sisältävä suolaliuos 832 ml 15 Bariitti 2 895 g Tällä porausnestekoostumuksella oli seuraavat reologiset ominaisuudet mitattuna 49 °C:ssa ennen kuumavalssausta 66 °C:ssa 16 tunnin ajan ja sen jälkeen._

Parametri Alkuarvo Arvo van- hennuksen jälkeen

Fann-asteikon lukema 600 rpmrssä 31 34

Fann-asteikon lukema 300 rpnussä 16 19 ^ Fann-asteikon lukema 3 rpm:ssä 1 1

Plastinen viskositeetti, mPa.s 15 15

Vetoraja, N/m2 2,9 1,9 10 s geelilujuus, N/m2 1,0 1,4 : 10 min geelilujuus, N/m2 1,4 1,4 Sähköinen stabiilisuus 49 °C: s a, V 368 302 VV 20 : : Nämä tulokset osoittavat, että toimiva porausneste voidaan seostaa käyttäen 1-tetradekeeniä synteettisen hii-1 . livedyn muodostamana jatkuvana faasina.

112497 23

Esimerkki 9

Porausnesteen valmistus ja testaus

Lineaarisen, sisäisen oktadekeenin seos, joka sisälsi alle 10 % haarautunutta tuotetta, seostettiin po-5 rausnesteeseen, jolla oli seuraava koostumus:

Lineaariset oktadekeenit 2 250 ml

Orgaanista kaoliinia oleva viskositeettia nostava aine 54 g 10 Kalkki 65 g

Emulgaattori 130 g 30 % kalsiumkloridia sisältävä suolaliuos 832 ml

Bariitti 2 895 g 15 Tällä porausnestekoostumuksella oli seuraavat Teo logiset ominaisuudet mitattuna 49 °C:ssa ennen kuumavals-sausta 66 °C:ssa 16 tunnin ajan ja sen jälkeen.

Parametri Alkuarvo Arvo van- hennuksen ___jälkeen_ 20 Fann-asteikon lukema 600 rpm:ssä 67 69

Fann-asteikon lukema 300 rpm:ssä 40 41

Fann-asteikon lukema 3 rpm:ssä 8 8 : ·, Plastinen viskositeetti, mPa.s 27 28 , Vetoraja, N/m2 6,2 6,2 25 10 s geelilujuus, N/m2 3,8 3,8 10 min geelilujuus, N/m2 5,3 4,3 Sähköinen stabiilisuus 49 739 771

: ’ °C:ssa, V

‘ 30 Esimerkki 10 ; Myrkyllisyyden testaus

Porausnesteiden akuutti myrkyllisyys 4-6 päivää vanhan mysidikatkaravun (Mysidopsis bahia) suhteen määri- 112497 24 tettiin. Koetulosten tilastollinen analyysi ja 96 tunnin LC50-arvojen laskeminen suoritettiin käyttäen laitoksen US EPÄ suosittelemia ja hyväksymiä menettelyjä. LC50 on koe-näytteen se pitoisuus, joka aiheuttaa 50 %:n kuolleisuuden 5 koeorganismeissa ja sitä voidaan käyttää näytteen akuutin myrkyllisyyden mittana. Näytteiden, joiden LC50-arvo on yli 30 000 ppm, määritellään läpäisevän kokeen, ts. näillä näytteillä on vähäinen myrkyllisyys.

Biologiset analyysit suoritettiin käyttäen poraus-10 nesteen suspendoitua hiukkasmaista faasia (SPP) noudattaen laitoksen United States Environmental Protection Agency ohjeiston standardin "Effluent Limitation Guidelines and New Source Performance Standards: Drilling Fluids Toxicity Test", Federal Register Vol. 50, nro 165, 34631 - 34636 15 liitteessä 3. SPP on suodattamaton yläpuolinen neste, joka on saatu porausnesteen ja meriveden sekoitetusta seoksesta suhteessa 1:9, jonka on annettu laskeutua 1 tunti.

Aluksi suoritettiin 48 tunnin alueen arviointikoe lisäämällä 10 mysidikatkarapua kuhunkin viidestä pitoisuu-20 desta (3, 10, 25, 50 ja 100 % SPP) ja merivesitarkistuk- seen ilman toistokoetta. Perustuen alueen arviointikokee-seen lopullinen 96 tunnin biologinen analyysi aloitettiin , koeliuoksilla, joissa oli 3, 10, 25, 50 ja 100 % SPP-näy- tettä. 20 mysidiä lisättiin kuhunkin koeliuoksen (SPP) 25 viidestä pitoisuudesta ja merivesitarkistukseen. Käytettiin kolmea toistokoetta. Veden laatuparametrit mitattiin ja havaintoja koe-eläimistä tehtiin 24 tunnin välein. 96 ' ' tunnin kuluttua koe lopetettiin.

Esimerkin 9 porausnesteen LC50-arvo oli yli 1000 000 ; 30 ppm. Nämä tulokset osoittavat, että näillä pääasiassa li- • neaarisilla olefiiniseoksilla on vähäinen myrkyllisyys, kun niitä käytetään synteettiseen hiilivetyyn perustuvan porausnesteen jatkuvana faasina.

Claims (25)

112457

1. Porausneste, tunnettu siitä, että se käsittää 5 (a) jatkuvan faasin, joka käsittää seoksen, jossa on pääasiallisesti sisäisiä, 50 - 100 % lineaarisia ole- fiineja, jotka sisältävät vähintään 12 hiiliatomia; (b) painomateriaalia; ja (c) vettä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen porausneste, tunnettu siitä, että jatkuva faasi sisältää korkeintaan 26 % α-olefiineja.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen porausneste, tunnettu siitä, että jatkuva faasi sisältää alle 15 20 % a-olefiineja.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen poraus-neste, tunnettu siitä, että se sisältää korkeintaan 70 tilavuus-% vettä.

5. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen poraus-20 neste, tunnettu siitä, että se sisältää yhtä tai useampaa lisäainetta, joista ainakin yksi on valittu ryhmästä emulgaattorit, kostutusaineet, viskositeettia nosta-, vat aineet, tiheyttä nostavat aineet ja juoksevuuden mene- : tystä estävät aineet.

6. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen poraus- : ; neste, tunnettu siitä, että olefiiniseos muodos- taa vähintään 30 tilavuus-% porausnesteestä.

7. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen poraus-neste, tunnettu siitä, että olefiiniseos muodos-30 taa 50 - 70 tilavuus-% porausnesteestä. ‘h

8. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen poraus- v ‘ neste, tunnettu siitä, että olef iiniseoksen ki- : nemaattinen viskositeetti on 1 - 3 mm2/s mitattuna 100 ’_ °C:ssa ja jähmettymispiste alle 0 °C. 112497

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen porausneste, tunnettu siitä, että olefiiniseoksen kinemaattinen viskositeetti on 1,3 - 1,7 mm2/s mitattuna 100 °C:ssa ja jähmettymispiste alle -5 °C.

10. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen po rausneste, tunnettu siitä, että olefiiniseos käsittää olefiineja, jotka sisältävät 12 - 24 hiiliatomia.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen porausneste, tunnettu siitä, että olefiiniseos käsittää ole- 10 fiinejä, jotka sisältävät 14 - 18 hiiliatomia.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen porausneste, tunnettu siitä, että olefiiniseos käsittää olefiineja, joissa on 14 hiiliatomia.

13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen porausneste, 15 tunnettu siitä, että olefiiniseoksen kinemaattinen viskositeetti on 1,3 - 1,7 mm2/s mitattuna 100 °C:ssa ja jähmettymispiste alle -9 °C.

14. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen po rausneste, tunnettu siitä, että siihen on lisäksi 20 sekoitettu haarautunutta hiilivetyä.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen porausneste, ” tunnettu siitä, että haarautunut hiilivety on po- ly-a-olefiini.

<·.' 16. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen po- : 25 rausneste, tunnettu siitä, että olefiiniseos on : ’ ‘ valmistettu isomeroimalla osittain syöttöä, joka sisältää : : yhtä tai useampia lineaarisia olefiineja, joissa on vähin tään 12 hiiliatomia. jV.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen porausneste, ,··, 30 tunnettu siitä, että olef iinisyöttö käsittää a- olefiineja.

*·'·' 18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen porausneste, tunnettu siitä, että isomerointireaktio suorite- ; taan 120 - 220 °C:n lämpötilassa ja WHSV-arvolla 0,5 - 5. 112497

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen porausneste, tunnettu siitä, että isomerointi suoritetaan mole-kyyliseulan läsnä ollessa.

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen porausneste, 5 tunnettu siitä, että molekyyliseula on SAPO-11.

21. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen po rausneste, tunnettu siitä, että olefiiniseoksen leimahduspiste on yli 90 °C.

22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen porausneste, 10 tunnettu siitä, että olefiiniseoksen leimahduspiste on yli 110 °C.

23. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen po rausneste, tunnettu siitä, että olefiiniseos sisältää 60 - 100 % lineaarisia olefiineja.

24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen porausnes te, tunnettu siitä, että olefiiniseos sisältää 70 - 80 % lineaarisia olefiineja.

25. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen po rausneste, tunnettu siitä, että olefiiniseos muo-20 dostaa yli 50 tilavuus-% porausnesteestä. i I * I t 112497