JP2002003832A - 親有機性粘土添加剤、および該親有機性粘土添加剤を含有する温度依存性の少ない流動学的性質を有する油井掘削泥水 - Google Patents
親有機性粘土添加剤、および該親有機性粘土添加剤を含有する温度依存性の少ない流動学的性質を有する油井掘削泥水Info
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- C01B33/36—Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
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- C01B33/44—Products obtained from layered base-exchange silicates by ion-exchange with organic compounds such as ammonium, phosphonium or sulfonium compounds or by intercalation of organic compounds, e.g. organoclay material
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/32—Non-aqueous well-drilling compositions, e.g. oil-based
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 有機粘土を含有する従来の泥水に比べて、広
い温度範囲に亘って安定した掘削泥水粘度と抗沈降性能
とを有する油基材の転換エマルジョン掘削泥水に特に有
用な油井掘削泥水の流動学的性質を改良する方法を提供
する。 【解決手段】 活性粘土基準で、１００グラムの粘土あ
たり少なくとも７５ミリ当量のカチオン交換能力を有す
るヘクトライト粘土とアルコキシル化第四アンモニウム
塩及びこれ以外の有機カチオンとの反応生成物を含有す
る油基材の掘削泥水用親有機性粘土添加剤、及び該親有
機性粘土添加剤を含有する温度依存性の少ない流動学的
性質を有する油井掘削泥水を得る。
い温度範囲に亘って安定した掘削泥水粘度と抗沈降性能
とを有する油基材の転換エマルジョン掘削泥水に特に有
用な油井掘削泥水の流動学的性質を改良する方法を提供
する。 【解決手段】 活性粘土基準で、１００グラムの粘土あ
たり少なくとも７５ミリ当量のカチオン交換能力を有す
るヘクトライト粘土とアルコキシル化第四アンモニウム
塩及びこれ以外の有機カチオンとの反応生成物を含有す
る油基材の掘削泥水用親有機性粘土添加剤、及び該親有
機性粘土添加剤を含有する温度依存性の少ない流動学的
性質を有する油井掘削泥水を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、油業界では掘削泥
水として知られている、油基材の油井掘削泥水を改良し
たものに関し、特に、特定の有機粘土を含有する油基材
の媒体に水を分散させた油基材の転換エマルジョン型の
掘削泥水に関する。有機粘土は、親有機性粘土ゲル化剤
と呼ばれることも多い。
水として知られている、油基材の油井掘削泥水を改良し
たものに関し、特に、特定の有機粘土を含有する油基材
の媒体に水を分散させた油基材の転換エマルジョン型の
掘削泥水に関する。有機粘土は、親有機性粘土ゲル化剤
と呼ばれることも多い。
【０００２】重要な一面において、本発明は新規な親有
機性粘土ゲル化剤およびこのような有機粘土を含有する
油基材の改良された掘削泥水に関する。別の面におい
て、本発明は、より最近の掘削操作で遭遇している、広
いそしてしばしば非常に高い温度範囲に亘って、温度依
存の小さい粘度および他の流動学的性質をこのような泥
水に与える方法に関する。
機性粘土ゲル化剤およびこのような有機粘土を含有する
油基材の改良された掘削泥水に関する。別の面におい
て、本発明は、より最近の掘削操作で遭遇している、広
いそしてしばしば非常に高い温度範囲に亘って、温度依
存の小さい粘度および他の流動学的性質をこのような泥
水に与える方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】（油井掘削泥水）アメリカ油製造産業
は、米国における油井掘削作業の非常に早い段階から、
掘削泥水を使用してきた。掘削泥水およびその化学は科
学調査とって重要な領域であり、当所から今日に至るま
で革新がなされてきた。
は、米国における油井掘削作業の非常に早い段階から、
掘削泥水を使用してきた。掘削泥水およびその化学は科
学調査とって重要な領域であり、当所から今日に至るま
で革新がなされてきた。
【０００４】現在の方法では、非常に大きな圧力をかけ
て、予め設置してある長い一続きの管を介して、そして
（掘削された穴の最底部で）ドリルの歯の中央を通って
このような掘削泥水を掘削後の土中にポンプで注入す
る。次いで、泥水は、ドリル管と掘削された穴の壁面そ
のものとの間の小さな空間を通って戻って来る。掘削泥
水の基材、即ち組成物の液体担体は、油（ディーゼル、
ミネラルおよびポリ（アルファ−オレフィン））、プロ
ピレングリコール、メチルグルコシド、変性エステルお
よび変性エーテル、水、並びに様々な割合での油と水と
のエマルジョンである。
て、予め設置してある長い一続きの管を介して、そして
（掘削された穴の最底部で）ドリルの歯の中央を通って
このような掘削泥水を掘削後の土中にポンプで注入す
る。次いで、泥水は、ドリル管と掘削された穴の壁面そ
のものとの間の小さな空間を通って戻って来る。掘削泥
水の基材、即ち組成物の液体担体は、油（ディーゼル、
ミネラルおよびポリ（アルファ−オレフィン））、プロ
ピレングリコール、メチルグルコシド、変性エステルお
よび変性エーテル、水、並びに様々な割合での油と水と
のエマルジョンである。
【０００５】掘削泥水はチキソトロピー性の組成物であ
る。即ち、攪拌または（ポンプなどを用いた）循環など
による剪断時には低い濃度を示すが、そのような剪断作
用が停止すると流体の密度が上がって、切粉類をその位
置に保持することができる。泥水の密度は急速に上が
り、浮遊している物質が実質的な距離を落下する前に十
分なゲル強度に達する。そして、このような挙動は全て
の温度で完全に可逆的である。さらに、自由流動液体で
ある場合は、該泥水は、望ましくない微粒子状物を全て
穴の底部から表面に運び出すのに十分な高粘度を保持し
ていなくてはならない。
る。即ち、攪拌または（ポンプなどを用いた）循環など
による剪断時には低い濃度を示すが、そのような剪断作
用が停止すると流体の密度が上がって、切粉類をその位
置に保持することができる。泥水の密度は急速に上が
り、浮遊している物質が実質的な距離を落下する前に十
分なゲル強度に達する。そして、このような挙動は全て
の温度で完全に可逆的である。さらに、自由流動液体で
ある場合は、該泥水は、望ましくない微粒子状物を全て
穴の底部から表面に運び出すのに十分な高粘度を保持し
ていなくてはならない。
【０００６】掘削泥水は数多くのこれら相互に関連する
機能を広い温度範囲にわたって遂行し、市販される掘削
泥水に対する要件を満たさなくてはならない。これらの
機能を現在の掘削において遭遇する非常に高温下で維持
することが、現在市場で入手することのできる市販の流
動学的掘削泥水添加剤を使用することによっては非常に
困難であることが証明されている。これらの機能は以下
のようにグループ分けすることができる。 (1) 泥水は、絶えずドリルの歯を潤滑して、掘削の効率
を上げ、歯の摩耗を遅らせなくてはならない。 (2) 泥水は、ドリル所有者／操作者が必要とする多くの
異なる基準を満たす、適切な濃さまたは粘度を有してい
なくてはならない。 (3) 泥水は、濾過制御を提供しなくてはならない。 (4) 泥水は、掘削が中断したときに、（泥の比重を増加
させるため、一般的な重晶石、硫酸バリウム鉱石、細か
な粒子サイズまでに粉砕されている）増量剤などの固体
粒子を懸濁して輸送しなくてはならない。 (5) 泥水は形成圧力を制御することができなくてはなら
ない。
機能を広い温度範囲にわたって遂行し、市販される掘削
泥水に対する要件を満たさなくてはならない。これらの
機能を現在の掘削において遭遇する非常に高温下で維持
することが、現在市場で入手することのできる市販の流
動学的掘削泥水添加剤を使用することによっては非常に
困難であることが証明されている。これらの機能は以下
のようにグループ分けすることができる。 (1) 泥水は、絶えずドリルの歯を潤滑して、掘削の効率
を上げ、歯の摩耗を遅らせなくてはならない。 (2) 泥水は、ドリル所有者／操作者が必要とする多くの
異なる基準を満たす、適切な濃さまたは粘度を有してい
なくてはならない。 (3) 泥水は、濾過制御を提供しなくてはならない。 (4) 泥水は、掘削が中断したときに、（泥の比重を増加
させるため、一般的な重晶石、硫酸バリウム鉱石、細か
な粒子サイズまでに粉砕されている）増量剤などの固体
粒子を懸濁して輸送しなくてはならない。 (5) 泥水は形成圧力を制御することができなくてはなら
ない。
【０００７】流体が掘削孔の全長に亘って存在している
ときは、いつでも、上記機能を十分に有していなくては
ならない。掘削孔は何万フィートにも及ぶことがあるの
で、極端に高い温度から低い温度まで様々な温度に遭遇
する。そして、高温への変化が特に泥水の物理的性質お
よび性能に影響を与える可能性が高い。a) 遭遇する温
度（250℃もの高温）、b) 継続時間、c) 圧力（わずか
２，３バールから数千フィートに亘って存在する泥水柱
によって及ぼされる圧力まで）、およびd) 掘削する方
向（垂直から水平に亘る）の範囲が広いので、掘削中に
異なる制御手段を採用する必要が生じる。
ときは、いつでも、上記機能を十分に有していなくては
ならない。掘削孔は何万フィートにも及ぶことがあるの
で、極端に高い温度から低い温度まで様々な温度に遭遇
する。そして、高温への変化が特に泥水の物理的性質お
よび性能に影響を与える可能性が高い。a) 遭遇する温
度（250℃もの高温）、b) 継続時間、c) 圧力（わずか
２，３バールから数千フィートに亘って存在する泥水柱
によって及ぼされる圧力まで）、およびd) 掘削する方
向（垂直から水平に亘る）の範囲が広いので、掘削中に
異なる制御手段を採用する必要が生じる。
【０００８】最後に、ドリルの歯が掘削孔の底を削って
いるときのみならず、油井孔のあらゆる場所であらゆる
場合に、掘削泥水はその様々な機能を発揮しなくてはな
らない。
いるときのみならず、油井孔のあらゆる場所であらゆる
場合に、掘削泥水はその様々な機能を発揮しなくてはな
らない。
【０００９】「泥化学」の科学者が直面する主要な問題
の一つは、先に記載した、必要である補助的なチキソト
ロピー性を保ちつつ十分に分散性があり、同時に広い温
度範囲に亘って非常に重要な流動学的性質を有している
増粘剤、チキソトロープおよび掘削泥水を製造すること
である。このように様々な流体の組成は「黒魔術」であ
ると考えられているが、実際は、泥水とその添加剤と
は、複雑な化学的および数学的計算、モデリング並びに
流動学的な分析を用いた、非常に複雑な化学的および流
動学的分析を伴っている。
の一つは、先に記載した、必要である補助的なチキソト
ロピー性を保ちつつ十分に分散性があり、同時に広い温
度範囲に亘って非常に重要な流動学的性質を有している
増粘剤、チキソトロープおよび掘削泥水を製造すること
である。このように様々な流体の組成は「黒魔術」であ
ると考えられているが、実際は、泥水とその添加剤と
は、複雑な化学的および数学的計算、モデリング並びに
流動学的な分析を用いた、非常に複雑な化学的および流
動学的分析を伴っている。
【００１０】したがって、多岐に亘る掘削泥において効
果的で、容易に扱うことができ、たやすく分散すること
ができ、高温に曝されることが予想される場合でも使用
することのできる、掘削泥水の粘性を変更および制御す
る向上した添加剤を提供するために、何年にも亘って研
究が続けられてきた。
果的で、容易に扱うことができ、たやすく分散すること
ができ、高温に曝されることが予想される場合でも使用
することのできる、掘削泥水の粘性を変更および制御す
る向上した添加剤を提供するために、何年にも亘って研
究が続けられてきた。
【００１１】（感温性）現在、徐々に、水上台に配置し
たプラットフォームから探索油井および生産油井を炭化
水素掘削するようになってきており、これは、しばしば
沖合掘削と称される。このような真水および塩水掘削
は、水面下にある地面に何らかの方法で固定されてい
る、浮遊はしけおよび帆装を採用している。
たプラットフォームから探索油井および生産油井を炭化
水素掘削するようになってきており、これは、しばしば
沖合掘削と称される。このような真水および塩水掘削
は、水面下にある地面に何らかの方法で固定されてい
る、浮遊はしけおよび帆装を採用している。
【００１２】経済的および技術的進歩が、最近、この掘
削操作をより厳しい環境に押し込んだ。装置および工学
における進歩が10,000フィート以上の深さの水中での掘
削を可能にする技術を生み出したが、掘削泥水技術で要
求される進歩が立ち後れている。
削操作をより厳しい環境に押し込んだ。装置および工学
における進歩が10,000フィート以上の深さの水中での掘
削を可能にする技術を生み出したが、掘削泥水技術で要
求される進歩が立ち後れている。
【００１３】新しい掘削泥水組成物を適用する１つの重
要な領域は地熱掘削であり、特に、油井が垂直以外の角
度で掘削される場合における地熱掘削である。本発明の
目的は、特に、広く高い温度範囲に亘って優れた性質を
有する工業的に使用可能な掘削泥水を提供することであ
る。この組成物は、地上掘削操作においても沖合操作に
おいても使用することができる。
要な領域は地熱掘削であり、特に、油井が垂直以外の角
度で掘削される場合における地熱掘削である。本発明の
目的は、特に、広く高い温度範囲に亘って優れた性質を
有する工業的に使用可能な掘削泥水を提供することであ
る。この組成物は、地上掘削操作においても沖合操作に
おいても使用することができる。
【００１４】優れた温度特性を有する掘削泥水は、方向
性掘削技術の変化の結果として過去１０年でより重要か
つより複雑になった。これらの油井は偏向油井としても
知られ、偏向角は２，３度から水平に近い程度になる場
合がある。
性掘削技術の変化の結果として過去１０年でより重要か
つより複雑になった。これらの油井は偏向油井としても
知られ、偏向角は２，３度から水平に近い程度になる場
合がある。
【００１５】直下孔モーターを使用すると、ドリルの歯
の直上で固定オフセットまたは曲がりを導入することに
よって、孔を偏向させることができる。このオフセット
または曲がりは、現代のＭＷＤシステムによって方向を
合わせることができる。ＭＷＤシステムは、その時点で
の歯と工具が面する孔との角度およびアジマス（即ち、
孔の上部に対する方向）を正確に報告することができ
る。したがって、工具面が偏向の所望の方角に合うまで
掘削機のストリングを回転させ、次いで、掘削機のスト
リングを所定の位置に固定し、穴を所望の偏向方向へ延
ばすべくモーターを始動させて偏向を開始することがで
きる。
の直上で固定オフセットまたは曲がりを導入することに
よって、孔を偏向させることができる。このオフセット
または曲がりは、現代のＭＷＤシステムによって方向を
合わせることができる。ＭＷＤシステムは、その時点で
の歯と工具が面する孔との角度およびアジマス（即ち、
孔の上部に対する方向）を正確に報告することができ
る。したがって、工具面が偏向の所望の方角に合うまで
掘削機のストリングを回転させ、次いで、掘削機のスト
リングを所定の位置に固定し、穴を所望の偏向方向へ延
ばすべくモーターを始動させて偏向を開始することがで
きる。
【００１６】反響装置およびマイクロ波送信における改
良を含む高度にコンピュータ化された直下孔掘削、探知
および微少減少装置（micro reduction equipment）は
勿論のこと、より力が強く、信頼性の高い直下孔モータ
ーの生産、並びにワイヤライン技術を利用したより正確
な技術の発明と共に、偏向させて油井を掘る方法は、近
年、大きく変化した。
良を含む高度にコンピュータ化された直下孔掘削、探知
および微少減少装置（micro reduction equipment）は
勿論のこと、より力が強く、信頼性の高い直下孔モータ
ーの生産、並びにワイヤライン技術を利用したより正確
な技術の発明と共に、偏向させて油井を掘る方法は、近
年、大きく変化した。
【００１７】（有機粘土）有機粘土が有機組成物、およ
び特に掘削泥水を増粘するのに使用することができるの
は長いこと知られてきた。ジェイ．ダブリュ．ジョーダ
ン（J. W. Jordan）の、極性の高い液体から極性の低い
液体まで有機粘土を広く使用することを検討している、
「粘土および粘土鉱物に関する第１０回全国会議の手続
（Proceedings of the 10th National Conference on C
lays and Clay Minerals）（1963年）」を参照された
い。
び特に掘削泥水を増粘するのに使用することができるの
は長いこと知られてきた。ジェイ．ダブリュ．ジョーダ
ン（J. W. Jordan）の、極性の高い液体から極性の低い
液体まで有機粘土を広く使用することを検討している、
「粘土および粘土鉱物に関する第１０回全国会議の手続
（Proceedings of the 10th National Conference on C
lays and Clay Minerals）（1963年）」を参照された
い。
【００１８】非水系におけるある種の有機粘土の効果
は、組成物に低分子量の極性有機材料を添加することに
よってさらに向上させることができる。このような極性
有機材料は分散剤、分散助剤、溶媒和剤などと称されて
きた。例えば、米国特許第2,677,661号、第2,704,276
号、第2,833,720号、第2,879,229号および第3,294,683
号を参照されたい。
は、組成物に低分子量の極性有機材料を添加することに
よってさらに向上させることができる。このような極性
有機材料は分散剤、分散助剤、溶媒和剤などと称されて
きた。例えば、米国特許第2,677,661号、第2,704,276
号、第2,833,720号、第2,879,229号および第3,294,683
号を参照されたい。
【００１９】さらに、米国特許第3,977,894号、第4,38
2,686号、第4,464,274号および第4,664,820号は、有機
組成物を増粘させるのに使用される、活性化剤を予め有
機粘土に混入した親有機性粘土ゲル化剤の調製を記載し
ている。
2,686号、第4,464,274号および第4,664,820号は、有機
組成物を増粘させるのに使用される、活性化剤を予め有
機粘土に混入した親有機性粘土ゲル化剤の調製を記載し
ている。
【００２０】より最近では、ある種の有機カチオンまた
は有機カチオンと有機アニオンとの組合せとのカチオン
交換能力を有するスメクタイト型粘度の反応製造物であ
る有機粘土ゲル化剤が開発されている。これらのゲル化
剤は、通常の剪断条件下で分散助剤を必要とせずに特定
の有機組成物に効果的に分散することができるという利
点を有している。このような改良された有機粘土ゲル化
剤を記載している特許の例としては、米国特許第4,105,
578号、第4,208,218号、第4,287,086号、第4,391,637
号、第4,410,364号、第4,412,018号、第4,434,075号、
第4,434,076号、第4,450,095号および第4,517,112号を
挙げることができる。
は有機カチオンと有機アニオンとの組合せとのカチオン
交換能力を有するスメクタイト型粘度の反応製造物であ
る有機粘土ゲル化剤が開発されている。これらのゲル化
剤は、通常の剪断条件下で分散助剤を必要とせずに特定
の有機組成物に効果的に分散することができるという利
点を有している。このような改良された有機粘土ゲル化
剤を記載している特許の例としては、米国特許第4,105,
578号、第4,208,218号、第4,287,086号、第4,391,637
号、第4,410,364号、第4,412,018号、第4,434,075号、
第4,434,076号、第4,450,095号および第4,517,112号を
挙げることができる。
【００２１】フランス語で記載されている欧州特許出願
第0,133,071号は、ベントナイトおよびヘクトライトを
含むスメクタイト型粘土と２種の窒素原子含有界面活性
剤との反応で得られる、非水系用の流動学的添加剤とし
て有用な、より分散性の高い変性親有機性粘土を記載し
ている。第一の界面活性剤としては、ジアルキルメチル
アンモニウムクロリドのような第四塩を使用することが
できる。第二の界面活性剤は水酸化窒素原子含有有機界
面活性剤であり、エトキシル化アミンおよびモノもしく
はポリ水酸化第四アンモニウムクロリド塩のいずれかで
ある。この二種の塩を粘土のカチオン交換能力に対して
過剰量添加して分散を向上させ、非水系調合物におけ
る、得られた有機粘土の分散を促進する極性活性化剤を
不要にしている。この特許は、スメクタイト型粘土の水
性懸濁液に、二種の塩を、順番を問わず順次添加しても
よいし、混合物として添加してもよいと教示している。
第0,133,071号は、ベントナイトおよびヘクトライトを
含むスメクタイト型粘土と２種の窒素原子含有界面活性
剤との反応で得られる、非水系用の流動学的添加剤とし
て有用な、より分散性の高い変性親有機性粘土を記載し
ている。第一の界面活性剤としては、ジアルキルメチル
アンモニウムクロリドのような第四塩を使用することが
できる。第二の界面活性剤は水酸化窒素原子含有有機界
面活性剤であり、エトキシル化アミンおよびモノもしく
はポリ水酸化第四アンモニウムクロリド塩のいずれかで
ある。この二種の塩を粘土のカチオン交換能力に対して
過剰量添加して分散を向上させ、非水系調合物におけ
る、得られた有機粘土の分散を促進する極性活性化剤を
不要にしている。この特許は、スメクタイト型粘土の水
性懸濁液に、二種の塩を、順番を問わず順次添加しても
よいし、混合物として添加してもよいと教示している。
【００２２】米国特許第4,677,158号は、水性懸濁液、
特に水基材のラテックス塗料およびコーキング材用の増
粘剤として使用される、スメクタイト型粘土（例ではワ
イオミングベントナイトが示されている）と特定の第四
アンモニウム化合物との反応生成物を記載している。開
示されている第四アンモニウム化合物は、１つの窒素原
子に別々の炭素鎖が結合して形成されているものとして
記載されている。ここで、第一の鎖はメチル基または10
〜20の炭素原子を含有するアルキル基であり、第二の鎖
は10〜22の炭素原子を含有するアルキル基であり、第三
および第四の鎖はエチレンオキシド単位が５〜200モル
であるポリオキシエチレン鎖であればよい。
特に水基材のラテックス塗料およびコーキング材用の増
粘剤として使用される、スメクタイト型粘土（例ではワ
イオミングベントナイトが示されている）と特定の第四
アンモニウム化合物との反応生成物を記載している。開
示されている第四アンモニウム化合物は、１つの窒素原
子に別々の炭素鎖が結合して形成されているものとして
記載されている。ここで、第一の鎖はメチル基または10
〜20の炭素原子を含有するアルキル基であり、第二の鎖
は10〜22の炭素原子を含有するアルキル基であり、第三
および第四の鎖はエチレンオキシド単位が５〜200モル
であるポリオキシエチレン鎖であればよい。
【００２３】本願の譲受人に発行された米国特許第5,33
6,647号は、ベントナイトおよびヘクトライトを含むス
メクタイト型粘土を２種の有機カチオン（その内の１つ
はポリアルコキシル化第四アンモニウム塩である）の混
合物と反応させて得られた親有機性粘土を開示してい
る。この特許は、ポリアルコキシル化第四塩は、全有機
カチオン量の約0.01重量％〜約20重量％の量で存在して
いるのがよいと教示している。この特許は、前記生成物
が油基材の掘削泥水用の流動学的添加剤として有用であ
ると教示している。
6,647号は、ベントナイトおよびヘクトライトを含むス
メクタイト型粘土を２種の有機カチオン（その内の１つ
はポリアルコキシル化第四アンモニウム塩である）の混
合物と反応させて得られた親有機性粘土を開示してい
る。この特許は、ポリアルコキシル化第四塩は、全有機
カチオン量の約0.01重量％〜約20重量％の量で存在して
いるのがよいと教示している。この特許は、前記生成物
が油基材の掘削泥水用の流動学的添加剤として有用であ
ると教示している。
【００２４】米国特許第5,728,764号は、水性組成物の
調製に有用な、特定のアルコキシル化第四アンモニウム
化合物を用いて製造された有機粘土組成物を開示してい
る。
調製に有用な、特定のアルコキシル化第四アンモニウム
化合物を用いて製造された有機粘土組成物を開示してい
る。
【００２５】油基材の掘削泥水、特に、従来の親有機性
粘土流動学的添加剤を含有する掘削泥水は、掘削泥水が
例えば120℃〜175℃の温度に加熱されると、深刻な粘度
損失を蒙る。175℃を超える温度では、粘度増強のため
に従来の親有機性粘土を用いた掘削泥水は、切粉類運搬
のみ適した粘度を維持するのに３倍量の粘土を消費する
可能性がある。200℃より高い温度では、アスファルト
泥などの有機粘土の代替物が必要であると考えられてき
た。しかしながら、このような泥は数多くの様々な問題
を有している。
粘土流動学的添加剤を含有する掘削泥水は、掘削泥水が
例えば120℃〜175℃の温度に加熱されると、深刻な粘度
損失を蒙る。175℃を超える温度では、粘度増強のため
に従来の親有機性粘土を用いた掘削泥水は、切粉類運搬
のみ適した粘度を維持するのに３倍量の粘土を消費する
可能性がある。200℃より高い温度では、アスファルト
泥などの有機粘土の代替物が必要であると考えられてき
た。しかしながら、このような泥は数多くの様々な問題
を有している。
【００２６】要するに、非水系用の現存する有機粘土組
成物の短所は、温度が上昇するにつれ、流動学的効果が
乏しくなることであり、約350〜400゜Ｆでは流動学的効
果を与えることができなくなることである。
成物の短所は、温度が上昇するにつれ、流動学的効果が
乏しくなることであり、約350〜400゜Ｆでは流動学的効
果を与えることができなくなることである。
【００２７】本発明は、特定の有機粘土、特に油転換掘
削泥を用いた、油基材の新規な掘削泥水を開示する。こ
の油転換掘削泥は、高温での優れた流動学的性質、高い
環境許容性、そして同時に初期調合時の良好な適用性に
よって他とは区別される。
削泥を用いた、油基材の新規な掘削泥水を開示する。こ
の油転換掘削泥は、高温での優れた流動学的性質、高い
環境許容性、そして同時に初期調合時の良好な適用性に
よって他とは区別される。
【００２８】
【発明の要約】本発明は新規な有機粘土の発見およびこ
のような有機粘土を含有する油基材の掘削泥水、特に油
基材の転換エマルジョン掘削泥水に関する。本発明の掘
削泥水は、流動学的添加剤として特定の有機粘土を含有
する従来の泥水と比較して、175℃を越える温度でより
安定した掘削泥水粘土を提供することができる。本発明
は、また、流動学的添加剤としてそのような泥水組成物
に特定の有機粘土を添加することによって、流動学的性
質および抗沈降性を油基材の掘削泥水に与える方法に関
する。本発明はこのような流動学的添加剤を含有する新
規な掘削泥水も含んでいる。
のような有機粘土を含有する油基材の掘削泥水、特に油
基材の転換エマルジョン掘削泥水に関する。本発明の掘
削泥水は、流動学的添加剤として特定の有機粘土を含有
する従来の泥水と比較して、175℃を越える温度でより
安定した掘削泥水粘土を提供することができる。本発明
は、また、流動学的添加剤としてそのような泥水組成物
に特定の有機粘土を添加することによって、流動学的性
質および抗沈降性を油基材の掘削泥水に与える方法に関
する。本発明はこのような流動学的添加剤を含有する新
規な掘削泥水も含んでいる。
【００２９】
【好ましい態様の記載】本発明の流体は、主として油基
材の掘削泥水として使用され、他の油基材掘削泥水とし
て幅広く使用することもできるが、特に、高温での掘削
に使用される油基材の転換エマルジョン掘削泥水用であ
る。「油基材の掘削泥水」という用語は、その連続相が
炭化水素を基材とする掘削泥水と定義する。５％を越え
る水を含有して調合される油基材の泥水は、油基材の転
換エマルジョン掘削泥水として分類される。一般に、油
基材の転換エマルジョン掘削泥水は、不連続相としての
水を約50％までの任意の割合で含有する。
材の掘削泥水として使用され、他の油基材掘削泥水とし
て幅広く使用することもできるが、特に、高温での掘削
に使用される油基材の転換エマルジョン掘削泥水用であ
る。「油基材の掘削泥水」という用語は、その連続相が
炭化水素を基材とする掘削泥水と定義する。５％を越え
る水を含有して調合される油基材の泥水は、油基材の転
換エマルジョン掘削泥水として分類される。一般に、油
基材の転換エマルジョン掘削泥水は、不連続相としての
水を約50％までの任意の割合で含有する。
【００３０】本発明において有用な特定の有機粘土とは
異なり、従来の親有機性粘土で増粘された油基材の転換
泥は、これらの泥が175℃を越えた高温に加熱される
と、泥中で著しい粘度変化が起こる。一方、本発明によ
って調製された泥は同じ温度範囲で非常に粘度が安定し
ている。結果として、本発明の泥水は、地熱掘削および
方向性掘削などの高温での使用に採用されるべきものと
して理想的である。
異なり、従来の親有機性粘土で増粘された油基材の転換
泥は、これらの泥が175℃を越えた高温に加熱される
と、泥中で著しい粘度変化が起こる。一方、本発明によ
って調製された泥は同じ温度範囲で非常に粘度が安定し
ている。結果として、本発明の泥水は、地熱掘削および
方向性掘削などの高温での使用に採用されるべきものと
して理想的である。
【００３１】本発明の好ましい油井孔泥水は油基材の掘
削泥水であり、最も好ましくは油基材の転換エマルジョ
ンである。「油基材の掘削泥水」という用語は炭化水素
基材の掘削泥水として定義される。油基材の転換エマル
ジョンは、油性の連続相と水性の内相とを有する。「エ
マルジョン」という用語は、水が外相ないし連続相であ
り、油が該外相中に分散している系を記載するのに一般
に使用されている。「転換」という用語によって、炭化
水素−油性物質が連続相ないし外相であり、水性流体が
内相であることを意味している。
削泥水であり、最も好ましくは油基材の転換エマルジョ
ンである。「油基材の掘削泥水」という用語は炭化水素
基材の掘削泥水として定義される。油基材の転換エマル
ジョンは、油性の連続相と水性の内相とを有する。「エ
マルジョン」という用語は、水が外相ないし連続相であ
り、油が該外相中に分散している系を記載するのに一般
に使用されている。「転換」という用語によって、炭化
水素−油性物質が連続相ないし外相であり、水性流体が
内相であることを意味している。
【００３２】ブラインの形態にある水が、この型の流体
の内相を形成するのに使用されることが多い。水は、リ
チウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マ
グネシウムイオンまたはカルシウムイオンなどの金属イ
オン百万に対して約10〜350,000部の金属イオンを含有
することのできる水性溶液として定義することができ
る。本発明の好ましい泥水の内相を形成するのに使用さ
れる好ましいブラインは約５〜約35重量％（飽和量）の
塩化カルシウムを含有し、さらに、二炭酸ナトリウム、
硫酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、硼酸ナトリウム、塩
化カリウムまたは塩化ナトリウムなどの他の溶解した塩
を様々な量で含有することができる。
の内相を形成するのに使用されることが多い。水は、リ
チウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マ
グネシウムイオンまたはカルシウムイオンなどの金属イ
オン百万に対して約10〜350,000部の金属イオンを含有
することのできる水性溶液として定義することができ
る。本発明の好ましい泥水の内相を形成するのに使用さ
れる好ましいブラインは約５〜約35重量％（飽和量）の
塩化カルシウムを含有し、さらに、二炭酸ナトリウム、
硫酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、硼酸ナトリウム、塩
化カリウムまたは塩化ナトリウムなどの他の溶解した塩
を様々な量で含有することができる。
【００３３】水の量が多い掘削泥水は高価ではなく、水
の量が少ない掘削泥水よりも作業性が悪くないので、本
発明のエマルジョンにおける油に対する水（ブライン）
の割合は、安定したエマルジョンを維持しつつ、通常、
可能な限り高ブライン量とする方がよい。選択される個
々の油に応じて、油／ブライン比が約95：５〜50：50の
範囲であると充分に機能することが見出されている。こ
のように、本発明の教示によって調製される典型的な掘
削泥水の水分量は、掘削泥水の約０〜50容量％であり、
より好ましくは約10〜30容量％であり、最も好ましくは
約20容量％である。
の量が少ない掘削泥水よりも作業性が悪くないので、本
発明のエマルジョンにおける油に対する水（ブライン）
の割合は、安定したエマルジョンを維持しつつ、通常、
可能な限り高ブライン量とする方がよい。選択される個
々の油に応じて、油／ブライン比が約95：５〜50：50の
範囲であると充分に機能することが見出されている。こ
のように、本発明の教示によって調製される典型的な掘
削泥水の水分量は、掘削泥水の約０〜50容量％であり、
より好ましくは約10〜30容量％であり、最も好ましくは
約20容量％である。
【００３４】安定したエマルジョンを形成するために、
界面活性剤または乳化剤を外相、内相またはこれら両相
に添加することができる。乳化剤は、掘削泥水分野の当
業者にはよく知られている、３〜20の炭素原子を含有す
るモノカルボキシルアルカノール脂肪酸、アルケノール
脂肪酸またはアルキノール脂肪酸およびこれらの混合物
を含む数多くの有機酸から選択するのが好ましい。この
グループの酸の例としては、ステアリン酸、オレイン
酸、カプロン酸、カプリン酸および酪酸を挙げることが
できる。脂肪族ジカルボン酸の１つであるアジピン酸も
使用することができる。より好ましい界面活性剤または
乳化剤としては、石灰、脂肪酸カルシウムおよびレシチ
ン等を挙げることができる。
界面活性剤または乳化剤を外相、内相またはこれら両相
に添加することができる。乳化剤は、掘削泥水分野の当
業者にはよく知られている、３〜20の炭素原子を含有す
るモノカルボキシルアルカノール脂肪酸、アルケノール
脂肪酸またはアルキノール脂肪酸およびこれらの混合物
を含む数多くの有機酸から選択するのが好ましい。この
グループの酸の例としては、ステアリン酸、オレイン
酸、カプロン酸、カプリン酸および酪酸を挙げることが
できる。脂肪族ジカルボン酸の１つであるアジピン酸も
使用することができる。より好ましい界面活性剤または
乳化剤としては、石灰、脂肪酸カルシウムおよびレシチ
ン等を挙げることができる。
【００３５】本発明の油井孔泥水を、１ガロン当たり８
ポンドから１ガロン当たり18ポンド以上の好ましい範囲
の密度にするために、増量材も使用される。この分野で
よく知られている増量材としては、重晶石、イルメナイ
ト、炭酸カルシウム、酸化鉄および硫化鉛等を挙げるこ
とができる。好ましい重量材は、市販の重晶石である。
ポンドから１ガロン当たり18ポンド以上の好ましい範囲
の密度にするために、増量材も使用される。この分野で
よく知られている増量材としては、重晶石、イルメナイ
ト、炭酸カルシウム、酸化鉄および硫化鉛等を挙げるこ
とができる。好ましい重量材は、市販の重晶石である。
【００３６】本発明の一面によると、親有機性粘土は、 a) 100％活性粘土基準で、100グラムの粘土当たり少な
くとも75ミリ当量のカチオン交換能力を有するヘクトラ
イト粘土、 b) アルコキシル化第四アンモニウム塩によって与えら
れる第一の有機カチオン、および c) アルコキシル化第四アンモニウム塩以外の有機カチ
オンである第二の有機カチオン、（ここで、第二の有機
カチオンは全有機カチオン量の約25重量％〜75重量％の
量で存在し、有機カチオンb）と有機カチオンc)との合
計量はヘクトライト粘土のカチオン交換能力にほぼ等し
い。）の反応生成物を有しているのが好ましい。
くとも75ミリ当量のカチオン交換能力を有するヘクトラ
イト粘土、 b) アルコキシル化第四アンモニウム塩によって与えら
れる第一の有機カチオン、および c) アルコキシル化第四アンモニウム塩以外の有機カチ
オンである第二の有機カチオン、（ここで、第二の有機
カチオンは全有機カチオン量の約25重量％〜75重量％の
量で存在し、有機カチオンb）と有機カチオンc)との合
計量はヘクトライト粘土のカチオン交換能力にほぼ等し
い。）の反応生成物を有しているのが好ましい。
【００３７】本発明では、上記親有機性粘土ゲル化剤で
増粘した本発明の掘削泥水組成物において上記有機粘土
を使用している。
増粘した本発明の掘削泥水組成物において上記有機粘土
を使用している。
【００３８】したがって、本発明の重要な一面は掘削泥
水組成物に関し、該組成物は、 a) 油基材の掘削泥水組成物、並びに b) i) 100％活性粘土基準で、100グラムの粘土当たり
少なくとも75ミリ当量のカチオン交換能力を有するヘク
トライト粘土、 ii) アルコキシル化第四アンモニウム塩によって与え
られる第一の有機カチオン、および iii) アルコキシル化第四アンモニウム塩以外の有機カ
チオンである第二の有機カチオン、（ここで、第二の有
機カチオンは全有機カチオン量の約25重量％〜75重量％
の量で存在し、有機カチオンb）ii)と有機カチオンb)ii
i)との合計量はヘクトライト粘土のカチオン交換能力に
ほぼ等しい。）の反応生成物を有する親有機性粘土ゲル
化剤 を有している。
水組成物に関し、該組成物は、 a) 油基材の掘削泥水組成物、並びに b) i) 100％活性粘土基準で、100グラムの粘土当たり
少なくとも75ミリ当量のカチオン交換能力を有するヘク
トライト粘土、 ii) アルコキシル化第四アンモニウム塩によって与え
られる第一の有機カチオン、および iii) アルコキシル化第四アンモニウム塩以外の有機カ
チオンである第二の有機カチオン、（ここで、第二の有
機カチオンは全有機カチオン量の約25重量％〜75重量％
の量で存在し、有機カチオンb）ii)と有機カチオンb)ii
i)との合計量はヘクトライト粘土のカチオン交換能力に
ほぼ等しい。）の反応生成物を有する親有機性粘土ゲル
化剤 を有している。
【００３９】好ましい油を基材とする掘削泥水は油を基
材とする転換エマルジョン泥水である。
材とする転換エマルジョン泥水である。
【００４０】本発明で使用することのできる有機粘土
は、ヘクトライト粘土と特定の第四化合物との反応生成
物である。ヘクトライト粘土はこの分野ではよく知られ
ており、レオックス株式会社（Rheox, Inc.）、エレメ
ンティス・スペシャリティーズ会社（Elementis Specia
lities company）およびネバダ州の会社であるＩＭＶな
どの幾つかの販売会社から市販されている。
は、ヘクトライト粘土と特定の第四化合物との反応生成
物である。ヘクトライト粘土はこの分野ではよく知られ
ており、レオックス株式会社（Rheox, Inc.）、エレメ
ンティス・スペシャリティーズ会社（Elementis Specia
lities company）およびネバダ州の会社であるＩＭＶな
どの幾つかの販売会社から市販されている。
【００４１】本発明の掘削泥水の有機粘土成分を調製す
るために使用することのできる粘土は、公知の酢酸アン
モニウム法またはメチレンブルー法による測定で、100
％活性粘土基準で、100グラムの粘土当たり少なくとも7
5ミリ当量のカチオン交換能力を有するヘクトライト粘
土である。
るために使用することのできる粘土は、公知の酢酸アン
モニウム法またはメチレンブルー法による測定で、100
％活性粘土基準で、100グラムの粘土当たり少なくとも7
5ミリ当量のカチオン交換能力を有するヘクトライト粘
土である。
【００４２】本発明で使用することのできる粘土の代表
的な式は次の通りである。 （ヘクトライト） [Mg６−ｘLiｘSi８O２０(OH)４−ｆFｆ]xR＋ ここで、0.57≦ｘ≦1.15、ｆ≦４であり、ＲはNa、Li、
NH４およびこれらの混合物よりなる群から選択される。
的な式は次の通りである。 （ヘクトライト） [Mg６−ｘLiｘSi８O２０(OH)４−ｆFｆ]xR＋ ここで、0.57≦ｘ≦1.15、ｆ≦４であり、ＲはNa、Li、
NH４およびこれらの混合物よりなる群から選択される。
【００４３】合成ヘクトライトおよび他の形態のヘクト
ライトも使用することができるが、本発明で使用される
有機粘土を製造するのに使用される好ましい粘土は、選
鉱されたヘクトライトである。ヘクトライトに関して
は、マグロウヒル刊、ラルフイー．グリム著の「粘土鉱
物学（第２版）」（Clay Mineralogy by Ralph E. Gri
m, 2nd Edition (published by McGraw Hill)）に記載
されている。
ライトも使用することができるが、本発明で使用される
有機粘土を製造するのに使用される好ましい粘土は、選
鉱されたヘクトライトである。ヘクトライトに関して
は、マグロウヒル刊、ラルフイー．グリム著の「粘土鉱
物学（第２版）」（Clay Mineralogy by Ralph E. Gri
m, 2nd Edition (published by McGraw Hill)）に記載
されている。
【００４４】先に列挙した粘土の剪断した形態のものも
剪断しない形態のものも使用することができることを理
解されたい。さらに、使用されるヘクトライト粘土は粗
原料（脈石または非粘土材料を含む）であってもよい
し、選鉱したもの（脈石を除去したもの）であってもよ
い。粘土選鉱工程を実施する必要がないので、本発明の
粘土として粗原料の粘土を使用することができるとかな
りのコスト節減になる。
剪断しない形態のものも使用することができることを理
解されたい。さらに、使用されるヘクトライト粘土は粗
原料（脈石または非粘土材料を含む）であってもよい
し、選鉱したもの（脈石を除去したもの）であってもよ
い。粘土選鉱工程を実施する必要がないので、本発明の
粘土として粗原料の粘土を使用することができるとかな
りのコスト節減になる。
【００４５】本発明は、特定の有機カチオンで作られた
有機粘土は調合時に容易に分散させることができると共
に高温で向上した粘土安定性を油基材の掘削組成物に与
えることができる、という予期せぬ発見に基づいてい
る。
有機粘土は調合時に容易に分散させることができると共
に高温で向上した粘土安定性を油基材の掘削組成物に与
えることができる、という予期せぬ発見に基づいてい
る。
【００４６】本発明に重要なカチオン性有機塩は、ヘク
トライト粘土とのカチオン交換によって有機粘土を形成
することのできるものであれば、様々な材料から選択す
ることができる。ヘクトライト粘土と反応させる有機カ
チオンは、化合物内の単一の原子または小原子団に偏在
する正電荷を有していなくてはならない。このようなカ
チオンは、第四アンモニウム塩、ホスホニウム塩、スル
ホニウム塩およびこれらの混合物よりなる群から選択さ
れる化合物から得ることができる。
トライト粘土とのカチオン交換によって有機粘土を形成
することのできるものであれば、様々な材料から選択す
ることができる。ヘクトライト粘土と反応させる有機カ
チオンは、化合物内の単一の原子または小原子団に偏在
する正電荷を有していなくてはならない。このようなカ
チオンは、第四アンモニウム塩、ホスホニウム塩、スル
ホニウム塩およびこれらの混合物よりなる群から選択さ
れる化合物から得ることができる。
【００４７】第一の有機カチオンはアルコキシル化第四
アンモニウム塩であり、好ましくは、この塩は以下の式
を有する群より選択される化合物によって与えられる。
アンモニウム塩であり、好ましくは、この塩は以下の式
を有する群より選択される化合物によって与えられる。
【００４８】
【化１】
【００４９】ここで、Ｒ１＝Ｃ１２〜Ｃ１８の直鎖状ア
ルキル基であり、Ｒ２＝Ｒ１またはメチルであり、Ｒ３
＝メチルまたはＲ４であり、Ｒ４＝(CH２-CH２O)ｙH
（ここで、ｙ＝４〜12）、Ｘ−は塩化物である。
ルキル基であり、Ｒ２＝Ｒ１またはメチルであり、Ｒ３
＝メチルまたはＲ４であり、Ｒ４＝(CH２-CH２O)ｙH
（ここで、ｙ＝４〜12）、Ｘ−は塩化物である。
【００５０】第一の第四アンモニウム化合物を作るため
に使用される原料は、獣脂（タロウ）、大豆油、ヤシ油
およびパーム油などの天然油から得ることができる。
に使用される原料は、獣脂（タロウ）、大豆油、ヤシ油
およびパーム油などの天然油から得ることができる。
【００５１】水酸化アルキル基は、２〜６の脂肪族炭素
原子を有するヒドロキシル置換脂肪族基（ここで、ヒド
ロキシルは正に帯電した原子に近接した位置にない。）
を含有する、非常に様々な出発材料から得ることができ
る。アルキル基は、それぞれ独立に２〜６の脂肪族炭素
原子を有する芳香族環によって置換することもできる。
代表的な例としては、2-ヒドロキシエチル、3-ヒドロキ
シプロピル、4-ヒドロキシペンチル、6-ヒドロキシヘキ
シル、2-ヒドロキシプロピル、2-ヒドロキシブチル、2-
ヒドロキシペンチル、2-ヒドロキシヘキシル、2-ヒドロ
キシシクロヘキシル、3-ヒドロキシシクロヘキシル、4-
ヒドロキシシクロヘキシル、2-ヒドロキシシクロペンチ
ル、3-ヒドロキシシクロペンチル、2-メチル-2-ヒドロ
キシプロピル、1,1,2-トリメチル-2-ヒドロキシプロピ
ル、2-フェニル-2-ヒドロキシエチル、3-メチル-2-ヒド
ロキシブチルおよび5-ヒドロキシ-2-ペンテニル等を挙
げることができる。
原子を有するヒドロキシル置換脂肪族基（ここで、ヒド
ロキシルは正に帯電した原子に近接した位置にない。）
を含有する、非常に様々な出発材料から得ることができ
る。アルキル基は、それぞれ独立に２〜６の脂肪族炭素
原子を有する芳香族環によって置換することもできる。
代表的な例としては、2-ヒドロキシエチル、3-ヒドロキ
シプロピル、4-ヒドロキシペンチル、6-ヒドロキシヘキ
シル、2-ヒドロキシプロピル、2-ヒドロキシブチル、2-
ヒドロキシペンチル、2-ヒドロキシヘキシル、2-ヒドロ
キシシクロヘキシル、3-ヒドロキシシクロヘキシル、4-
ヒドロキシシクロヘキシル、2-ヒドロキシシクロペンチ
ル、3-ヒドロキシシクロペンチル、2-メチル-2-ヒドロ
キシプロピル、1,1,2-トリメチル-2-ヒドロキシプロピ
ル、2-フェニル-2-ヒドロキシエチル、3-メチル-2-ヒド
ロキシブチルおよび5-ヒドロキシ-2-ペンテニル等を挙
げることができる。
【００５２】好適なアルコキシル化第四アンモニウムク
ロリド化合物の例としては、アクゾ・ケミー・アメリカ
（Akzo Chemie America）からエトクワッド（Ethoqua
d）という商品名で販売されているものを挙げることが
でき、メチルビス（2-ヒドロキシエチル）ココアルキル
アンモニウムクロリド、メチルビス（ポリオキシエチレ
ン[15]）ココアルキル第四アンモニウムクロリド、メチ
ルビス（2-ヒドロキシエチル）オレイルアンモニウムク
ロリド、メチルビス（ポリオキシエチレン[15]）オレイ
ル第四アンモニウムクロリドおよびメチルビス（ポリオ
キシエチレン[15]）オクタデシル第四アンモニウムクロ
リド（ここで、括弧中の数字はエチレンオキシド単位の
総数を意味している。）等を例示することができる。特
に有用であるのはエトクワッド18／25である。
ロリド化合物の例としては、アクゾ・ケミー・アメリカ
（Akzo Chemie America）からエトクワッド（Ethoqua
d）という商品名で販売されているものを挙げることが
でき、メチルビス（2-ヒドロキシエチル）ココアルキル
アンモニウムクロリド、メチルビス（ポリオキシエチレ
ン[15]）ココアルキル第四アンモニウムクロリド、メチ
ルビス（2-ヒドロキシエチル）オレイルアンモニウムク
ロリド、メチルビス（ポリオキシエチレン[15]）オレイ
ル第四アンモニウムクロリドおよびメチルビス（ポリオ
キシエチレン[15]）オクタデシル第四アンモニウムクロ
リド（ここで、括弧中の数字はエチレンオキシド単位の
総数を意味している。）等を例示することができる。特
に有用であるのはエトクワッド18／25である。
【００５３】第二の有機カチオンは、アルコキシル化第
四アンモニウム塩ではない、市場で容易に入手すること
のできる一種以上の第四アンモニウム化合物である。
四アンモニウム塩ではない、市場で容易に入手すること
のできる一種以上の第四アンモニウム化合物である。
【００５４】第四アンモニウム化合物として特に有用で
あるのは、以下の式を有するものである。
あるのは、以下の式を有するものである。
【００５５】
【化３】
【００５６】ここで、Ｒ５は８〜30の炭素原子を有す
る、直鎖状もしくは分岐した、脂肪族、アラルキルもし
くは芳香族炭化水素基、または８〜30の炭素原子を有す
るアルキルエステル基から選択される基である。Ｒ６、
Ｒ７およびＲ８は、それぞれ、(a) １〜約30の炭素原子
を有する、直鎖状または分岐した、脂肪族炭化水素、フ
ルオロカーボンまたは他のハロカーボン基、(b) ６〜約
30の炭素原子を有するアラルキルまたは芳香族基、(c)
アミド基、(d) オキサゾリジン基、(e) 反応性のある不
飽和性を有しており、２〜約30の炭素原子を有している
アリル、ビニルもしくは他のアルケニル基またはアルキ
ニル基、(f) 水素、および(g) エステルよりなる群から
選択される。Ｘ−は塩化物、硫酸メチル、アセテート、
ヨウ化物および臭化物よりなる群から選択されるアニオ
ンを有し、好ましくは塩化物イオンである。本発明の目
的のために、第四ホスホニウムおよびスルホニウムを基
材とする塩は、第四アンモニウム化合物の限定の範囲内
であると定義する。
る、直鎖状もしくは分岐した、脂肪族、アラルキルもし
くは芳香族炭化水素基、または８〜30の炭素原子を有す
るアルキルエステル基から選択される基である。Ｒ６、
Ｒ７およびＲ８は、それぞれ、(a) １〜約30の炭素原子
を有する、直鎖状または分岐した、脂肪族炭化水素、フ
ルオロカーボンまたは他のハロカーボン基、(b) ６〜約
30の炭素原子を有するアラルキルまたは芳香族基、(c)
アミド基、(d) オキサゾリジン基、(e) 反応性のある不
飽和性を有しており、２〜約30の炭素原子を有している
アリル、ビニルもしくは他のアルケニル基またはアルキ
ニル基、(f) 水素、および(g) エステルよりなる群から
選択される。Ｘ−は塩化物、硫酸メチル、アセテート、
ヨウ化物および臭化物よりなる群から選択されるアニオ
ンを有し、好ましくは塩化物イオンである。本発明の目
的のために、第四ホスホニウムおよびスルホニウムを基
材とする塩は、第四アンモニウム化合物の限定の範囲内
であると定義する。
【００５７】これらの第四アンモニウム化合物を作るの
に使用される原材料は、牛脂、大豆油、ヤシ油およびパ
ーム油などの天然油から得ることができる。前記式にお
いて使用することのできる脂肪族基は、トウモロコシ
油、ヤシ油、大豆油、綿実油、ヒマシ油などの様々な植
物油、そして様々な獣油または獣脂（タロウ）を含む、
天然に産する他の油から得ることもできる。脂肪族基
は、同様に、例えばアルファオレフィンなど石油化学的
に得られるものであってもよい。使用することのでき
る、分岐した飽和基の代表的な例としては、12-メチル
ステアリルおよび12-エチルステアリルを挙げることが
できる。
に使用される原材料は、牛脂、大豆油、ヤシ油およびパ
ーム油などの天然油から得ることができる。前記式にお
いて使用することのできる脂肪族基は、トウモロコシ
油、ヤシ油、大豆油、綿実油、ヒマシ油などの様々な植
物油、そして様々な獣油または獣脂（タロウ）を含む、
天然に産する他の油から得ることもできる。脂肪族基
は、同様に、例えばアルファオレフィンなど石油化学的
に得られるものであってもよい。使用することのでき
る、分岐した飽和基の代表的な例としては、12-メチル
ステアリルおよび12-エチルステアリルを挙げることが
できる。
【００５８】使用することのできる芳香族基の例として
は、ハロゲン化ベンジル、ハロゲン化ベンジドリル、ハ
ロゲン化トリチル、および1-ハロ-1-フェニルオクタデ
カンのようなアルキル鎖が１〜30の炭素原子を有するハ
ロ-フェニルアルカンから得られるベンジルおよびベン
ジル型の材料；オルト-、メタ-およびパラ-ハロゲン化
クロロベンジル、パラ-ハロゲン化メトキシベンジル、
オルト-、メタ-およびパラ-ハロゲン化ニトリロベンジ
ル、並びにアルキル鎖が１〜30の炭素原子を有するオル
ト-、メタ-およびパラ-ハロゲン化アルキルベンジルか
ら得られるものなどの置換されているベンジル基部分；
2-ハロメチルナフタレン、9-ハロメチルアントラセンお
よび9-ハロメチルフェナントレン（ここにおいてハロ基
はクロロ、ブロモ、または置換アミンを生成する窒素原
子によるベンジル型官能基の求核攻撃において離脱する
基として機能する他のあらゆる官能基）から得られるも
のなどの置換されている融合環ベンジル型官能基部分な
どを挙げることができる。
は、ハロゲン化ベンジル、ハロゲン化ベンジドリル、ハ
ロゲン化トリチル、および1-ハロ-1-フェニルオクタデ
カンのようなアルキル鎖が１〜30の炭素原子を有するハ
ロ-フェニルアルカンから得られるベンジルおよびベン
ジル型の材料；オルト-、メタ-およびパラ-ハロゲン化
クロロベンジル、パラ-ハロゲン化メトキシベンジル、
オルト-、メタ-およびパラ-ハロゲン化ニトリロベンジ
ル、並びにアルキル鎖が１〜30の炭素原子を有するオル
ト-、メタ-およびパラ-ハロゲン化アルキルベンジルか
ら得られるものなどの置換されているベンジル基部分；
2-ハロメチルナフタレン、9-ハロメチルアントラセンお
よび9-ハロメチルフェナントレン（ここにおいてハロ基
はクロロ、ブロモ、または置換アミンを生成する窒素原
子によるベンジル型官能基の求核攻撃において離脱する
基として機能する他のあらゆる官能基）から得られるも
のなどの置換されている融合環ベンジル型官能基部分な
どを挙げることができる。
【００５９】他の芳香族基の例としては、フェニルおよ
び置換フェニル；アルキル基が１〜30の炭素原子を有す
るN-アルキルおよびN,N-ジアルキルアニリン；オルト
-、メタ-およびパラ-ニトロフェニル、並びにアルキル
基が１〜30の炭素原子を有するオルト-、メタ-およびパ
ラ-アルキルフェニル；ハロ基がクロロ、ブロモまたは
ヨードである2,3-および4-ハロフェニル；2-、3-および
4-カルボキシフェニル並びにそのエステル（ここで、エ
ステルのアルコールは、アルキル基が１〜30の炭素原子
を有するアルキルアルコール、フェノールのようなアリ
ールアルコール、またはベンジルアルコールのようなア
ラルキルアルコールから得られたものである。）；並び
にナフタレン、アントラセンおよびフェナントレンのよ
うな融合環アリール基部分などを挙げることができる。
び置換フェニル；アルキル基が１〜30の炭素原子を有す
るN-アルキルおよびN,N-ジアルキルアニリン；オルト
-、メタ-およびパラ-ニトロフェニル、並びにアルキル
基が１〜30の炭素原子を有するオルト-、メタ-およびパ
ラ-アルキルフェニル；ハロ基がクロロ、ブロモまたは
ヨードである2,3-および4-ハロフェニル；2-、3-および
4-カルボキシフェニル並びにそのエステル（ここで、エ
ステルのアルコールは、アルキル基が１〜30の炭素原子
を有するアルキルアルコール、フェノールのようなアリ
ールアルコール、またはベンジルアルコールのようなア
ラルキルアルコールから得られたものである。）；並び
にナフタレン、アントラセンおよびフェナントレンのよ
うな融合環アリール基部分などを挙げることができる。
【００６０】本発明の目的のために好ましい第四アンモ
ニウム化合物は、約８〜約30の炭素原子を有する炭化水
素鎖を少なくとも１つ、好ましくは２または３つと、メ
チルかベンジルのいずれかとを有する第四アンモニウム
塩である。
ニウム化合物は、約８〜約30の炭素原子を有する炭化水
素鎖を少なくとも１つ、好ましくは２または３つと、メ
チルかベンジルのいずれかとを有する第四アンモニウム
塩である。
【００６１】本発明の組成物を作るのに特に好ましい第
四アンモニウム化合物のいくつかの例としては、ジメチ
ルビス[水素化タロウ]アンモニウムクロリド（２Ｍ２Ｈ
Ｔ）、メチルベンジルビス［水素化タロウ］アンモニウ
ムクロリド（ＭＢ２ＨＴ）、およびメチルトリス［水素
化タロウアルキル］クロリド（Ｍ３ＨＴ）などを挙げる
ことができる。
四アンモニウム化合物のいくつかの例としては、ジメチ
ルビス[水素化タロウ]アンモニウムクロリド（２Ｍ２Ｈ
Ｔ）、メチルベンジルビス［水素化タロウ］アンモニウ
ムクロリド（ＭＢ２ＨＴ）、およびメチルトリス［水素
化タロウアルキル］クロリド（Ｍ３ＨＴ）などを挙げる
ことができる。
【００６２】第二の有機カチオンとして使用することの
できる化合物は、アクゾ・ノーベル（Akzo Nobel）、セ
ーウーセーアー（CECA）（フランスの化学会社）、ウィ
トコ・コーポレーション（Witco Corporation）および
日本の花王化学株式会社によって製造されている。やは
り、非常に有用なものとしては、上記第四化合物の２つ
の型の両方を含有する予め混合された二種の有機カチオ
ン流体である市販の商品がある。特に有用であるのは、
ゴールドシュミット（Goldschmidt）によって製造され
ているヴァリソフト ５ＴＤであり、これは記載されて
いる範囲内の上記型のアルキル化第四化合物と非アルキ
ル化第四化合物との混合物である。このヴァリソフト
５ＴＤの混合比は、おおよそ、２部のアルコキシル化第
四化合物に対して１部の非アルコキシル化第四化合物で
あり、この混合比が得に有効であることがわかった。
できる化合物は、アクゾ・ノーベル（Akzo Nobel）、セ
ーウーセーアー（CECA）（フランスの化学会社）、ウィ
トコ・コーポレーション（Witco Corporation）および
日本の花王化学株式会社によって製造されている。やは
り、非常に有用なものとしては、上記第四化合物の２つ
の型の両方を含有する予め混合された二種の有機カチオ
ン流体である市販の商品がある。特に有用であるのは、
ゴールドシュミット（Goldschmidt）によって製造され
ているヴァリソフト ５ＴＤであり、これは記載されて
いる範囲内の上記型のアルキル化第四化合物と非アルキ
ル化第四化合物との混合物である。このヴァリソフト
５ＴＤの混合比は、おおよそ、２部のアルコキシル化第
四化合物に対して１部の非アルコキシル化第四化合物で
あり、この混合比が得に有効であることがわかった。
【００６３】有機塩の調製は、この分野ではよく知られ
ている技術によって行うことができる。本発明の第一の
第四化合物は、通常、第一または第二アミンをエチレン
オキシドおよびプロピレンオキシドのようなアルキレン
オキシドと反応させ、次いで第四化合物とする。第四ア
ンモニウム塩を調製するときは、当業者は、例えば、ニ
トリルに水素添加してジアルキル第二アミンを調製し
（米国特許第2,355,356号を参照されたい）、次いで、
エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドのようなア
ルキレンオキシドとの反応によってアルコキシル化ジア
ルキル第三アミンを形成することもできる。
ている技術によって行うことができる。本発明の第一の
第四化合物は、通常、第一または第二アミンをエチレン
オキシドおよびプロピレンオキシドのようなアルキレン
オキシドと反応させ、次いで第四化合物とする。第四ア
ンモニウム塩を調製するときは、当業者は、例えば、ニ
トリルに水素添加してジアルキル第二アミンを調製し
（米国特許第2,355,356号を参照されたい）、次いで、
エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドのようなア
ルキレンオキシドとの反応によってアルコキシル化ジア
ルキル第三アミンを形成することもできる。
【００６４】有機カチオン塩、その調製方法および親有
機性粘土の調製におけるその使用を一般的に記載してい
る数多くの特許の例としては、共に本願譲受人に譲受さ
れている米国特許第2,966,506号、第4,081,496号、第4,
105,578号、第4,116,866号、第4,208,218号、第4,391,6
37号、第4,410,364号、第4,412,018号、第4,434,075
号、第4,434,076号、第4,450,095号および第4,517,112
号を挙げることができる。これらの特許の内容をこの参
照によって本願中に取り入れる。
機性粘土の調製におけるその使用を一般的に記載してい
る数多くの特許の例としては、共に本願譲受人に譲受さ
れている米国特許第2,966,506号、第4,081,496号、第4,
105,578号、第4,116,866号、第4,208,218号、第4,391,6
37号、第4,410,364号、第4,412,018号、第4,434,075
号、第4,434,076号、第4,450,095号および第4,517,112
号を挙げることができる。これらの特許の内容をこの参
照によって本願中に取り入れる。
【００６５】好ましくは約0.5〜80重量％、最も好まし
くは約２〜８重量％の濃度で、粘土を水中に分散させ
る。
くは約２〜８重量％の濃度で、粘土を水中に分散させ
る。
【００６６】ヘクトライト粘土の剪断を行うために、こ
の粘土を、通常、約0.5〜80重量％の濃度で水に分散さ
せる。任意ではあるが、得られたスラリーを最初に遠心
分離して、最初の粘土組成物の約２％〜約７％を占めて
いる非粘土不純物を除去してもよい。勿論、粘土の販売
者によって、不純物を処理すべく予め処理されていれ
ば、処理済の粘土をスラリーにして剪断条件に付すこと
ができる。高剪断を材料に与えるとして知られている市
販の機器によってヘクトライト粘土スラリーに剪断を与
えることができる。そのような機器の例としては、マン
トン−ゴーロン社（Manton-Gaulon Company）から入手
することのできるマントン−ゴーロンホモジナイザー
（Manton-Gaulon Homogenizer）、テクマー社（Tekmar
Company）から入手することのできるテクマー SD-45ホ
モジナイザー（Tekmar SD-45 Homogenizer）、ペンウォ
ルト社のシャープルズ部門（Sharples Division of Pen
nwaltCorporation）から入手することのできるシャープ
ルズ スーパー セントリフュージ（Sharples Super C
entrifuge）、オークス・マシーネリー（Oakes Machine
ry）から入手することのできるオークスミル（Oakes mi
ll）、ウェアリング・プロダクツ（Waring Products）
から入手することのできるウェアリング ブレンダー
（Waring Blendor）、バイオテクノロジー社（Biotechn
ology Corporation）の一部門であるマイクロフルイデ
ィクス社（Microfluidics Corporation）から入手する
ことのできるマイクロフルイダイザー（Microfluidize
r）、および粘土スラリーに層状および乱流の高剪断を
与えることができる類似の装置を挙げることができる。
マントン−ゴーロンホモジナイザーを使用した好ましい
一例としての条件は、約500〜約8,000 psiの範囲の圧力
で、ホモジナイザー中に粘土スラリーを１回以上通過さ
せることである。粘土スラリーを剪断する代表的な方法
は米国特許第4,695,402号および第4,743,098号に記載さ
れており、この参照によって本願に取り入れる。
の粘土を、通常、約0.5〜80重量％の濃度で水に分散さ
せる。任意ではあるが、得られたスラリーを最初に遠心
分離して、最初の粘土組成物の約２％〜約７％を占めて
いる非粘土不純物を除去してもよい。勿論、粘土の販売
者によって、不純物を処理すべく予め処理されていれ
ば、処理済の粘土をスラリーにして剪断条件に付すこと
ができる。高剪断を材料に与えるとして知られている市
販の機器によってヘクトライト粘土スラリーに剪断を与
えることができる。そのような機器の例としては、マン
トン−ゴーロン社（Manton-Gaulon Company）から入手
することのできるマントン−ゴーロンホモジナイザー
（Manton-Gaulon Homogenizer）、テクマー社（Tekmar
Company）から入手することのできるテクマー SD-45ホ
モジナイザー（Tekmar SD-45 Homogenizer）、ペンウォ
ルト社のシャープルズ部門（Sharples Division of Pen
nwaltCorporation）から入手することのできるシャープ
ルズ スーパー セントリフュージ（Sharples Super C
entrifuge）、オークス・マシーネリー（Oakes Machine
ry）から入手することのできるオークスミル（Oakes mi
ll）、ウェアリング・プロダクツ（Waring Products）
から入手することのできるウェアリング ブレンダー
（Waring Blendor）、バイオテクノロジー社（Biotechn
ology Corporation）の一部門であるマイクロフルイデ
ィクス社（Microfluidics Corporation）から入手する
ことのできるマイクロフルイダイザー（Microfluidize
r）、および粘土スラリーに層状および乱流の高剪断を
与えることができる類似の装置を挙げることができる。
マントン−ゴーロンホモジナイザーを使用した好ましい
一例としての条件は、約500〜約8,000 psiの範囲の圧力
で、ホモジナイザー中に粘土スラリーを１回以上通過さ
せることである。粘土スラリーを剪断する代表的な方法
は米国特許第4,695,402号および第4,743,098号に記載さ
れており、この参照によって本願に取り入れる。
【００６７】ヘクトライト粘土、（二種の）第四アンモ
ニウム化合物および水を共に、好ましくは20℃〜100℃
の範囲の温度で、最も好ましくは35℃〜80℃範囲の温度
で、有機化合物が粘土と反応にするのに十分な時間、混
合することによって有機粘土を調製することができる。
この反応の後に、濾過、洗浄、乾燥および有機粘土製品
にするための粉砕を行う。
ニウム化合物および水を共に、好ましくは20℃〜100℃
の範囲の温度で、最も好ましくは35℃〜80℃範囲の温度
で、有機化合物が粘土と反応にするのに十分な時間、混
合することによって有機粘土を調製することができる。
この反応の後に、濾過、洗浄、乾燥および有機粘土製品
にするための粉砕を行う。
【００６８】本発明による有機粘土ゲル化剤は、油基材
の掘削泥水または転換エマルジョン掘削泥水などの掘削
泥水組成物において、流動学的添加剤として使用するこ
とができる。これらの泥水は、コロイドミル、ローラー
ミル、ボールミル、高速分散機および低速分散機を含む
従来のあらゆる掘削泥水製造方法によって調製される。
結果として、本発明は前記親有機性粘土ゲル化剤で増粘
した非水系溶媒組成物も提供する。
の掘削泥水または転換エマルジョン掘削泥水などの掘削
泥水組成物において、流動学的添加剤として使用するこ
とができる。これらの泥水は、コロイドミル、ローラー
ミル、ボールミル、高速分散機および低速分散機を含む
従来のあらゆる掘削泥水製造方法によって調製される。
結果として、本発明は前記親有機性粘土ゲル化剤で増粘
した非水系溶媒組成物も提供する。
【００６９】本発明の有機粘土を、所望の流動学的性質
を得るのに十分な量で掘削泥水組成物に添加する。添加
する親有機性粘土ゲル化剤の量は、泥水系の全重量に対
して、約0.01％〜15％、好ましくは約0.3％〜５％であ
る。
を得るのに十分な量で掘削泥水組成物に添加する。添加
する親有機性粘土ゲル化剤の量は、泥水系の全重量に対
して、約0.01％〜15％、好ましくは約0.3％〜５％であ
る。
【００７０】一態様として、本発明は高温掘削操作で使
用される型の油基材の掘削泥水に温度依存の少ない流動
学的性質を与える方法を提供する。該方法は、(1) 添加
エマルジョンを含む油基材の掘削泥水ベース組成物を調
製し、(2) このような油基材の掘削泥水ベースまたは転
換エマルジョン組成物に、前記のようにして作られた一
種以上の有機粘土を混合する段階を有する。
用される型の油基材の掘削泥水に温度依存の少ない流動
学的性質を与える方法を提供する。該方法は、(1) 添加
エマルジョンを含む油基材の掘削泥水ベース組成物を調
製し、(2) このような油基材の掘削泥水ベースまたは転
換エマルジョン組成物に、前記のようにして作られた一
種以上の有機粘土を混合する段階を有する。
【００７１】本発明の方法は、広い温度範囲に亘って向
上した粘度安定性が要求される他の非水泥水系を調製す
るのにも使用することができる可能性がある。
上した粘度安定性が要求される他の非水泥水系を調製す
るのにも使用することができる可能性がある。
【００７２】好ましい態様において、本発明は油基材の
または転換エマルジョン掘削泥水に関し、該掘削泥水
は、(3) 油基材の掘削泥水ベース組成物、および(4) 先
に記載したようにして製造された一種以上の有機粘土を
有している。
または転換エマルジョン掘削泥水に関し、該掘削泥水
は、(3) 油基材の掘削泥水ベース組成物、および(4) 先
に記載したようにして製造された一種以上の有機粘土を
有している。
【００７３】油基材のまたは転換エマルジョン掘削泥水
ベース組成物である成分a)は、連続相が炭化水素基材で
ある掘削泥水組成物である。５％を越える水で調合され
た油基材の泥水は、本発明においては、油基材の転換エ
マルジョン掘削泥水として定義される。
ベース組成物である成分a)は、連続相が炭化水素基材で
ある掘削泥水組成物である。５％を越える水で調合され
た油基材の泥水は、本発明においては、油基材の転換エ
マルジョン掘削泥水として定義される。
【００７４】本発明の好ましいベース泥水組成物は油基
材の転換エマルジョンである。このような泥水は油性の
「連続」相および水性の内相を有している。
材の転換エマルジョンである。このような泥水は油性の
「連続」相および水性の内相を有している。
【００７５】通常、油基材の転換エマルジョン掘削泥水
は、約50％迄の割合の不連続相として水を含有してい
る。背景として、「エマルジョン」という用語は、通
常、水が外相または連続相で油が外相中に分散している
系を記載するものとして使用される。「転換」という用
語は、炭化水素−油物質が連続相または外相であって、
水性流体が内相であることを意味する。ブラインの形態
の水は、これらの型の基材流体の内相を形成するのによ
く使用される。
は、約50％迄の割合の不連続相として水を含有してい
る。背景として、「エマルジョン」という用語は、通
常、水が外相または連続相で油が外相中に分散している
系を記載するものとして使用される。「転換」という用
語は、炭化水素−油物質が連続相または外相であって、
水性流体が内相であることを意味する。ブラインの形態
の水は、これらの型の基材流体の内相を形成するのによ
く使用される。
【００７６】粘度および抗沈降性を制御する流動学的組
成物に他に、他の性質を与える多数の他の添加剤、例え
ば、乳化剤または乳化組成物、増量剤、流体損失防止剤
および湿潤剤などの添加剤を泥水中で使用して、適用に
即した所望の性質を与えることもできる。
成物に他に、他の性質を与える多数の他の添加剤、例え
ば、乳化剤または乳化組成物、増量剤、流体損失防止剤
および湿潤剤などの添加剤を泥水中で使用して、適用に
即した所望の性質を与えることもできる。
【００７７】本発明の泥水は、掘削泥水に適当な重量比
で一種またはそれ以上の親有機性粘土を単純に乾燥ブレ
ンドすることによって調製することができ、または、粉
末化した成分を別に泥水に添加することもできる。
で一種またはそれ以上の親有機性粘土を単純に乾燥ブレ
ンドすることによって調製することができ、または、粉
末化した成分を別に泥水に添加することもできる。
【００７８】転換エマルジョン掘削泥水（油泥）を調製
する方法は、泥水を形成する個々の成分を混入するため
の混合装置の使用を伴う。第一および第二乳化剤並びに
湿潤剤（界面活性剤配合物）を緩やかな攪拌下に基材油
（連続相）に添加する。水相、典型的にはブラインは、
アルカリ性制御剤と酸性ガス脱気剤と共に、基材油／界
面活性剤配合物に添加する。流体損失制御材、増量剤お
よび腐食抑制薬剤と共に流動学的添加剤も投入する。そ
して、各成分が完全に分散し、最終的に得られる泥水化
した混合物が完全に均一になるまで攪拌を継続する。
する方法は、泥水を形成する個々の成分を混入するため
の混合装置の使用を伴う。第一および第二乳化剤並びに
湿潤剤（界面活性剤配合物）を緩やかな攪拌下に基材油
（連続相）に添加する。水相、典型的にはブラインは、
アルカリ性制御剤と酸性ガス脱気剤と共に、基材油／界
面活性剤配合物に添加する。流体損失制御材、増量剤お
よび腐食抑制薬剤と共に流動学的添加剤も投入する。そ
して、各成分が完全に分散し、最終的に得られる泥水化
した混合物が完全に均一になるまで攪拌を継続する。
【００７９】ここで議論したように、油基材の掘削泥水
ベース組成物または転換エマルジョン掘削泥水ベース組
成物という用語は、有機粘土流動学的添加剤以外の基材
油プラス掘削泥を形成する他の全ての成分を意味するも
のとして定義される。流動学的添加剤を添加する順序
は、完全にランダムである。例えば、混入の前に有機粘
土流動学的添加剤を他の成分と予めブレンドしてもよい
し、それ自体で添加してもよい。このような生成物は、
当該技術およびこの分野で働いている技術者に知られて
いる様々な混合物製造技術を用いてベースとなる掘削泥
水に添加することができる。
ベース組成物または転換エマルジョン掘削泥水ベース組
成物という用語は、有機粘土流動学的添加剤以外の基材
油プラス掘削泥を形成する他の全ての成分を意味するも
のとして定義される。流動学的添加剤を添加する順序
は、完全にランダムである。例えば、混入の前に有機粘
土流動学的添加剤を他の成分と予めブレンドしてもよい
し、それ自体で添加してもよい。このような生成物は、
当該技術およびこの分野で働いている技術者に知られて
いる様々な混合物製造技術を用いてベースとなる掘削泥
水に添加することができる。
【００８０】本発明の掘削泥水は、掘削泥水が175℃を
超える温度に加熱されても、粘度損失が少ない。
超える温度に加熱されても、粘度損失が少ない。
【００８１】以下の実施例は、掘削泥水分野の当業者が
本発明を実施するのを助けるために設計された例であ
り、本発明の広い範囲を限定することを意図するもので
はない。本発明の本質および精神から離れることなく、
様々な改良や変更を加えることができる。実施例で使用
されている様々な薬剤は、本発明の掘削泥水を除き、市
販の材料である。
本発明を実施するのを助けるために設計された例であ
り、本発明の広い範囲を限定することを意図するもので
はない。本発明の本質および精神から離れることなく、
様々な改良や変更を加えることができる。実施例で使用
されている様々な薬剤は、本発明の掘削泥水を除き、市
販の材料である。
【００８２】
【実施例】（例１）表１から表３に記載された調合を用
いて標準ＡＰＩ手法に従って掘削泥水を調製した。全て
の材料を混入した後、120゜Fで粘度を測定する前に、さ
らに20分間各試料を剪断した。流動学的性質を測定した
後に、各試料を、300゜F〜550゜F（50゜Fの間隔で）の
温度範囲で加熱老化させた。冷却および10分間の再混合
の後、流動学的性質を測定した。各試料に４ポンド／バ
レルの石灰を添加した後、熱間圧延の前に試料をさらに
５分間剪断した。表１は標準的な親有機性粘土を用いた
結果を示している。表２および３は本発明の組成物につ
いての結果を示している。
いて標準ＡＰＩ手法に従って掘削泥水を調製した。全て
の材料を混入した後、120゜Fで粘度を測定する前に、さ
らに20分間各試料を剪断した。流動学的性質を測定した
後に、各試料を、300゜F〜550゜F（50゜Fの間隔で）の
温度範囲で加熱老化させた。冷却および10分間の再混合
の後、流動学的性質を測定した。各試料に４ポンド／バ
レルの石灰を添加した後、熱間圧延の前に試料をさらに
５分間剪断した。表１は標準的な親有機性粘土を用いた
結果を示している。表２および３は本発明の組成物につ
いての結果を示している。
【００８３】
【表１】 添加剤：ベントン38有機粘土（上記の第二有機カチオンのみを使用して作った レオックスのヘクトライトを基材とする市販商品である。）使用された調合 ポンド／バレル IAO(C16-C18ブレンド品) 186 インヴァーマル（Invermul）NT 4 EZ Mul NT 8 ブライン（30％） 75 石灰 4 ベントン38 12 重晶石 215 （試験結果）
【００８４】結果の検討：350゜Fより後では、親有機性
粘土が切粉および重晶石を浮遊させて運搬する能力を失
うことを、表１は示している。このことは、３ RPMおよ
び６RPMの低流動学的粘度と10秒ゲルの結果から理解さ
れる。
粘土が切粉および重晶石を浮遊させて運搬する能力を失
うことを、表１は示している。このことは、３ RPMおよ
び６RPMの低流動学的粘度と10秒ゲルの結果から理解さ
れる。
【００８５】
【表２】 高温流動学的変性剤 添加剤：ヘクトライトおよび75重量％2M2HT：25重量％エトクワッド18/25(95ME) を使用して製造された有機粘土使用された調合物 ポンド／バレル IAO(C16-C18ブレンド品) 186 インヴァーマル（Invermul）NT 4 EZ Mul NT 8 ブライン（30％） 75 石灰 4 ベントン38 12 重晶石 215 （試験結果）
【００８６】結果の検討：表２は、本発明の組成物が45
0゜Fまで流動学的性質を維持していることを示してい
る。６rpmおよび３rpmの示度と10秒ゲルから理解される
ように、450゜Fまで低剪断速度粘度の低下がない。測定
された数値は、切粉および重晶石を浮遊させて運搬する
のに必要な低剪断速度粘度であることが、当業者には明
らかである。
0゜Fまで流動学的性質を維持していることを示してい
る。６rpmおよび３rpmの示度と10秒ゲルから理解される
ように、450゜Fまで低剪断速度粘度の低下がない。測定
された数値は、切粉および重晶石を浮遊させて運搬する
のに必要な低剪断速度粘度であることが、当業者には明
らかである。
【００８７】
【表３】 高温流動学的変性剤 添加剤：ヘクトライトおよびヴァリソフト５ＴＤを使用して製造された有機粘土使用された調合物 ポンド／バレル IAO(C16-C18ブレンド品) 186 インヴァーマル（Invermul）NT 4 EZ Mul NT 8 ブライン（30％） 75 石灰 4 ベントン38 12 重晶石 215 （試験結果）
【００８８】結果の検討：表３は、本発明の組成物が50
0゜Fまで流動学的性質を維持していることを示してい
る。６rpmおよび３rpmの示度と10秒ゲルから理解される
ように、500゜Fまで低剪断速度粘度の低下がない。測定
された数値は、切粉および重晶石を浮遊させて運搬する
のに必要な低剪断速度粘度であることが、当業者には明
らかである。
0゜Fまで流動学的性質を維持していることを示してい
る。６rpmおよび３rpmの示度と10秒ゲルから理解される
ように、500゜Fまで低剪断速度粘度の低下がない。測定
された数値は、切粉および重晶石を浮遊させて運搬する
のに必要な低剪断速度粘度であることが、当業者には明
らかである。
【００８９】（例２）段階系列の有機カチオン混合物を
使用してヘクトライトと反応させ、表２で使用したもの
と同じ掘削泥水調合物に有機粘土を形成した。得られた
結果を表４に示す。
使用してヘクトライトと反応させ、表２で使用したもの
と同じ掘削泥水調合物に有機粘土を形成した。得られた
結果を表４に示す。
【００９０】
【表４】
【００９１】
【００９２】
【００９３】
【００９４】Ethoquad 18/25＝オクタデシル メチル
［エトキシル化（15）］アンモニウムクロリド 結果の検討：本発明の組成物は、エトキシル化第四化合
物が全第四化合物の少なくとも25％存在するという割合
では、掘削泥水が450゜Fになった後に最高粘度を与えて
いることを、表４は示している。エトキシル化第四化合
物が20％〜25％の間では、安定した掘削泥水が与えられ
ている。エトキシル化第四化合物が25％〜50％の間で
は、最も効果的な粘度は450゜Fになった後に与えられて
いる。エトキシル化第四化合物が20％よりも少ないと、
高温安定性は得られない。６rpm剪断速度粘度および３r
pm剪断速度粘度が、切粉および重晶石の浮遊と運搬とを
維持するのに必要な低剪断速度粘度であることは、当業
者には明らかである。
［エトキシル化（15）］アンモニウムクロリド 結果の検討：本発明の組成物は、エトキシル化第四化合
物が全第四化合物の少なくとも25％存在するという割合
では、掘削泥水が450゜Fになった後に最高粘度を与えて
いることを、表４は示している。エトキシル化第四化合
物が20％〜25％の間では、安定した掘削泥水が与えられ
ている。エトキシル化第四化合物が25％〜50％の間で
は、最も効果的な粘度は450゜Fになった後に与えられて
いる。エトキシル化第四化合物が20％よりも少ないと、
高温安定性は得られない。６rpm剪断速度粘度および３r
pm剪断速度粘度が、切粉および重晶石の浮遊と運搬とを
維持するのに必要な低剪断速度粘度であることは、当業
者には明らかである。
【００９５】（例３）最も効果的な範囲のモル当量を示
すために、一連の試験を行った。約95のカチオン交換能
力を有するヘクトライト（酢酸アンモニウム法で測定）
を使用した。結果を表５に示す。
すために、一連の試験を行った。約95のカチオン交換能
力を有するヘクトライト（酢酸アンモニウム法で測定）
を使用した。結果を表５に示す。
【００９６】
【表５】転換エマルジョン掘削泥水におけるヴァリソフ
トSTD有機粘土の性能に与えるＭＥの効果、12 lbs/bbl
添加剤80：20；12 ppg、16時間熱間圧延
トSTD有機粘土の性能に与えるＭＥの効果、12 lbs/bbl
添加剤80：20；12 ppg、16時間熱間圧延
【００９７】ＭＥ＝両第四化合物の全ＭＥ。第一の第四
化合物のＭＥ比は全ＭＥの約１／３である。
化合物のＭＥ比は全ＭＥの約１／３である。
【００９８】結果の検討：ミリ当量比（ＭＥ）が８５Ｍ
Ｅより大きく105ＭＥより小さいと、本発明の組成物
が、最も効果が高く熱的に安定している掘削泥水を与え
ることを表５は示している。８５ＭＥ以下では、450゜F
に加熱老化した後は、粘度が維持されない。105ＭＥ以
上では、450゜Fに加熱老化した後は、やはり粘度が維持
されない。ＭＥが95であると、熱的に安定した掘削泥水
を得ることができる。６rpm剪断速度粘度および３rpm剪
断速度粘度が、切粉および重晶石の浮遊と運搬とを維持
するのに必要な低剪断速度粘度であることは、当業者に
は明らかである。「カチオン交換能力に略等しい」とい
う事柄を、使用される粘土のカチオン交換能力よりも１
０ＭＥ大きいものから１０ＭＥ小さいものまでを意味す
ると定義する。
Ｅより大きく105ＭＥより小さいと、本発明の組成物
が、最も効果が高く熱的に安定している掘削泥水を与え
ることを表５は示している。８５ＭＥ以下では、450゜F
に加熱老化した後は、粘度が維持されない。105ＭＥ以
上では、450゜Fに加熱老化した後は、やはり粘度が維持
されない。ＭＥが95であると、熱的に安定した掘削泥水
を得ることができる。６rpm剪断速度粘度および３rpm剪
断速度粘度が、切粉および重晶石の浮遊と運搬とを維持
するのに必要な低剪断速度粘度であることは、当業者に
は明らかである。「カチオン交換能力に略等しい」とい
う事柄を、使用される粘土のカチオン交換能力よりも１
０ＭＥ大きいものから１０ＭＥ小さいものまでを意味す
ると定義する。
【００９９】（例４）有機粘土の製造におけるベントナ
イトの性能をヘクトライトと比較するために一連の試験
を行った。結果を表６に示す。
イトの性能をヘクトライトと比較するために一連の試験
を行った。結果を表６に示す。
【０１００】
【表６】転換エマルジョン掘削泥水における有機粘土の
性能に与える粘土素材（ベントナイト対ヘクトライト）
の効果、16時間熱間圧延、12 lbs/bbl添加剤 - 80：2
0；12 ppg 95 ME＊
性能に与える粘土素材（ベントナイト対ヘクトライト）
の効果、16時間熱間圧延、12 lbs/bbl添加剤 - 80：2
0；12 ppg 95 ME＊
【０１０１】
【０１０２】
【０１０３】ＭＥ比は両第四化合物の合計である。
【０１０４】結果の検討：表６は、使用される粘土がヘ
クトライトであると、本発明の組成物は熱的に安定した
掘削泥水を提供することを示している。ベントナイトが
使用されると、350゜F以上で加熱老化を行った後に粘度
が維持されない。ヘクトライトが使用されると、熱的に
安定な、450゜Fまで安定な掘削泥水を得ることができ
た。３rpmおよび６rpmの剪断速度粘度が切粉および重晶
石の浮遊・運搬を維持するのに鍵となる剪断速度である
ことは、同業者には自明である。
クトライトであると、本発明の組成物は熱的に安定した
掘削泥水を提供することを示している。ベントナイトが
使用されると、350゜F以上で加熱老化を行った後に粘度
が維持されない。ヘクトライトが使用されると、熱的に
安定な、450゜Fまで安定な掘削泥水を得ることができ
た。３rpmおよび６rpmの剪断速度粘度が切粉および重晶
石の浮遊・運搬を維持するのに鍵となる剪断速度である
ことは、同業者には自明である。
【０１０５】以上に記載した、発明の背景、発明の記述
および例は単に本発明を説明するためのものであって、
本発明を制限するものではない。本発明の精神と趣旨を
取り入れている開示されている具体例に多くの修正や単
純な変更を加えることは、当業者が行うことであろうか
ら、本発明は、添付の請求項、その均等物およびその自
明な変更の範囲内の全てを含むものと解釈すべきであ
る。
および例は単に本発明を説明するためのものであって、
本発明を制限するものではない。本発明の精神と趣旨を
取り入れている開示されている具体例に多くの修正や単
純な変更を加えることは、当業者が行うことであろうか
ら、本発明は、添付の請求項、その均等物およびその自
明な変更の範囲内の全てを含むものと解釈すべきであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェフリー トンプソン アメリカ合衆国，ニュージャージー州 08520，ハイツタウン，エアポート ロー ド 172 Ｆターム(参考） 4G073 BB02 BB03 BB24 BB40 BB48 BB69 CM20 CN05 UB44
Claims (16)
- 【請求項１】 a) 100％活性粘土基準で、100グラムの
粘土当たり少なくとも75ミリ当量のカチオン交換能力を
有するヘクトライト粘土、 b) アルコキシル化第四アンモニウム塩によって与えら
れる第一の有機カチオン、および c) アルコキシル化第四アンモニウム塩以外の有機カチ
オンである第二の有機カチオン、（ここで、第二の有機
カチオンは全有機カチオン量の約25重量％〜75重量％の
量で存在し、有機カチオンb）と有機カチオンc)との合
計量はヘクトライト粘土のカチオン交換能力にほぼ等し
い。）の反応生成物を含有することを特徴とする熱安定
性に優れた流動学的性質を有する泥水を提供する、油基
材の掘削泥水用親有機性粘土添加剤。 - 【請求項２】 前記第一の有機カチオンが以下の式を有
する基よりなる群から選択される化合物によって与えら
れることを特徴とする請求項１に記載の添加剤。 【化１】 ここで、Ｎは窒素、Ｘは塩化物、Ｒ１＝Ｃ１２〜Ｃ１８
の直鎖状アルキル基、Ｒ ２＝Ｒ１またはメチル、Ｒ３＝
メチルまたはＲ４、Ｒ４＝(CH２-CH２O)ｙH（ここで、
ｙ＝４〜12）である。 - 【請求項３】 前記第一の有機カチオンが12〜18の炭素
原子を有する１また２の直鎖状アルキル基、１または２
のメチル基、およびＲ４＝(CH２-CH２O)ｙH（ここで、
ｙ＝４〜12）を有することを特徴とする請求項５に記載
の添加剤。 - 【請求項４】 前記第二の有機カチオンが、全有機カチ
オン量の50重量％よりも多いことを特徴とする請求項１
に記載の添加剤。 - 【請求項５】 前記第二の有機カチオンが、2M2HT、MB2
HTおよびM3HTよりなる群から選択されることを特徴とす
る請求項１に記載の添加剤。 - 【請求項６】 前記ヘクトライト粘土が選鉱されたヘク
トライト粘土であることを特徴とする請求項１に記載の
添加剤。 - 【請求項７】 a) 油基材の掘削泥水組成物、並びに b) i) 100％活性粘土基準で、100グラムの粘土当たり
少なくとも75ミリ当量のカチオン交換能力を有するヘク
トライト粘土、 ii) アルコキシル化第四アンモニウム塩によって与え
られる第一の有機カチオン、および iii) アルコキシル化第四アンモニウム塩以外の有機カ
チオンである第二の有機カチオン、（ここで、第二の有
機カチオンは全有機カチオン量の約25重量％〜75重量％
の量で存在し、有機カチオンb）ii)と有機カチオンb)ii
i)との合計量はヘクトライト粘土のカチオン交換能力に
ほぼ等しい。）の反応生成物を含有する親有機性粘土ゲ
ル化剤を有する、温度依存の少ない流動学的性質を有す
る油基材の掘削泥水。 - 【請求項８】 前記親有機性粘土ゲル化剤が、泥水系の
全重量の約0.01％〜約15％の量で存在していることを特
徴とする請求項７に記載の掘削泥水。 - 【請求項９】 a) 油基材の掘削泥水組成物、並びに b) ヘクトライト粘土とアルコキシル化塩以外の第四ア
ンモニウム化合物および以下の化学式を有する第四アン
モニウム化合物との反応によって調製される一種以上の
有機粘土を有する、温度依存の少ない流動学的性質を有
する油基材の掘削泥水。 【化２】 ここで、Ｒ１はＣ１２〜Ｃ１８の直鎖状アルキル基、Ｒ
２＝Ｒ１またはメチル、Ｒ５＝メチルまたはＲ７、Ｒ７
＝(CH２-CH２O)ｙH（ここで、ｙ＝４〜８）、Ｎは窒
素、およびＸ−は塩化物である。 - 【請求項１０】 前記有機粘土が、粗ヘクトライト、天
然ヘクトライト、選鉱ヘクトライト、合成ヘクトライ
ト、噴霧乾燥ヘクトライトおよびこれらの混合物よりな
る群から選択されるヘクトライト粘土の反応生成物であ
ることを特徴とする請求項８に記載の掘削泥水。 - 【請求項１１】 前記ヘクトライト粘土が選鉱ヘクトラ
イトであることを特徴とする請求項９に記載の掘削泥
水。 - 【請求項１２】 見掛粘度、塑性粘度および降伏点より
なる群から選択される試験によって測定される掘削泥水
の粘度が、従来の有機粘土を含有する掘削泥水よりも、
350゜Fを超える温度に影響されないことを特徴とする請
求項９に記載の掘削泥水。 - 【請求項１３】 前記アルコキシル化塩以外の第四有機
化合物が、2M2HT、MB2HTおよびM3HTよりなる群から選択
されることを特徴とする請求項９に記載の掘削泥水。 - 【請求項１４】 b)の前記有機粘土が掘削泥水の全重量
の0.3％〜５％を占めることを特徴とする請求項９に記
載の掘削泥水。 - 【請求項１５】 (1) 油基材の掘削泥水のベース組成物
を調製し、(2) 請求項１に記載の添加剤の一種以上をそ
のような掘削泥水ベース組成物に混入することを特徴と
する、油基材の掘削泥水に温度依存性の少ない流動学的
性質を与える方法。 - 【請求項１６】 (1) 油基材の転換エマルジョン掘削泥
水のベース組成物を調製し、(2) 請求項５に記載の添加
剤の一種以上をそのような掘削泥水ベース組成物に混入
することを特徴とする、油基材の転換エマルジョン掘削
泥水に温度依存性の少ない流動学的性質を与える方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/535549 | 2000-03-27 | ||
| US09/535,549 US6462096B1 (en) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | Organophilic clay additives and oil well drilling fluids with less temperature dependent rheological properties containing said additives |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002003832A true JP2002003832A (ja) | 2002-01-09 |
Family
ID=24134709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001088858A Pending JP2002003832A (ja) | 2000-03-27 | 2001-03-26 | 親有機性粘土添加剤、および該親有機性粘土添加剤を含有する温度依存性の少ない流動学的性質を有する油井掘削泥水 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6462096B1 (ja) |
| EP (1) | EP1138740B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002003832A (ja) |
| AT (1) | ATE316998T1 (ja) |
| CA (1) | CA2340267C (ja) |
| DE (1) | DE60116988T2 (ja) |
| MX (1) | MXPA01003174A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006070208A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 内部オレフィン組成物及び該組成物を含む石油掘削基油 |
| JP2011057769A (ja) * | 2009-09-08 | 2011-03-24 | Kuraray Co Ltd | 泥水用分散剤 |
| JP2017527651A (ja) * | 2014-07-11 | 2017-09-21 | エレメンティス スペシャルティーズ，インコーポレイテッド．， | １つ以上の分岐したアルキル置換基を有する４級アンモニウムイオンを有するオルガノクレイ組成物 |
| KR20190027860A (ko) * | 2016-07-11 | 2019-03-15 | 비와이케이-케미 게엠베하 | 유기점토 조성물 및 그의 용도 |
| US10793729B2 (en) | 2014-07-11 | 2020-10-06 | Elements Specialties, Inc. | Organoclay compositions having quaternary ammonium ion having one or more branched alkyl substituents |
| US11718534B2 (en) | 2019-04-23 | 2023-08-08 | Elementis Specialties, Inc. | Slurry compositions containing mixed branched alkyl organoclay compositions |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7507453B2 (en) * | 2000-10-31 | 2009-03-24 | International Imaging Materials, Inc | Digital decoration and marking of glass and ceramic substrates |
| US6887832B2 (en) * | 2000-12-29 | 2005-05-03 | Halliburton Energy Service,S Inc. | Method of formulating and using a drilling mud with fragile gels |
| US7572755B2 (en) * | 2000-12-29 | 2009-08-11 | Halliburton Energy Services, Inc. | Drilling fluid comprising a vinyl neodecanoate polymer and method for enhanced suspension |
| US7456135B2 (en) * | 2000-12-29 | 2008-11-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of drilling using flat rheology drilling fluids |
| US20040102332A1 (en) | 2002-11-25 | 2004-05-27 | Elementis Specialties, Inc. | Compositions for drilling fluids useful to provide flat temperature rheology to such fluids over a wide temperature range and drilling fluids containing such compositions |
| US20090163386A1 (en) * | 2002-11-27 | 2009-06-25 | Elementis Specialties, Inc. | Compositions for drilling fluids useful to produce flat temperature rheology to such fluids over a wide temperature range and drilling fluids containing such compositions |
| US7345010B2 (en) * | 2002-11-27 | 2008-03-18 | Elementis Specialties, Inc. | Compositions for drilling fluids useful to provide flat temperature rheology to such fluids over a wide temperature range and drilling fluids containing such compositions |
| US7799742B2 (en) * | 2008-03-07 | 2010-09-21 | Elementis Specialties Inc. | Equivalent circulating density control in deep water drilling |
| US7147056B2 (en) | 2003-08-12 | 2006-12-12 | Halliburton Energy Services, Inc. | Subterranean fluids and methods of using these fluids in subterranean formations |
| US7198104B2 (en) | 2003-08-12 | 2007-04-03 | Halliburton Energy Services, Inc. | Subterranean fluids and methods of cementing in subterranean formations |
| WO2006110166A2 (en) * | 2004-09-02 | 2006-10-19 | Cornell Research Foundation, Inc. | Functionalized nanostructures with liquid-like behavior |
| US7521399B2 (en) * | 2005-01-25 | 2009-04-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Drilling fluids containing biodegradable organophilic clay |
| US7867953B2 (en) * | 2005-01-25 | 2011-01-11 | Halliburton Energy Services Inc. | Methods of using drilling fluids containing biodegradable organophilic clay |
| US7781379B2 (en) * | 2005-01-25 | 2010-08-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Drilling fluids containing biodegradable organophilic clay treated with an amide-containing quaternary ammonium surfactant |
| AR054343A1 (es) * | 2005-04-11 | 2007-06-20 | Mi Llc | Metodo y aparato para mejorar la separacion por centrifugado |
| WO2007095292A2 (en) * | 2006-02-15 | 2007-08-23 | Chaiko David J | Polymer composites, polymer nanocomposites and methods |
| US20070197403A1 (en) * | 2006-02-22 | 2007-08-23 | David Dino | Organophilic clay additives and oil well drilling fluids with less temperature dependent rheological properties |
| US8389447B2 (en) * | 2006-02-22 | 2013-03-05 | Elementis Specialties, Inc. | Organophilic clay additives and oil well drilling fluids with less temperature dependent rheological properties |
| RU2426758C2 (ru) * | 2006-04-19 | 2011-08-20 | Энджиниред Дриллинг Сольюшнс Инк. | Способы получения эмульсий углеводородов, воды и органофильных глин и их композиций |
| WO2008071004A1 (en) * | 2006-12-14 | 2008-06-19 | Engineered Drilling Solutions Inc. | Drilling fluid compositions and methods of manufacturing |
| FR2920782B1 (fr) * | 2007-09-07 | 2010-07-30 | Arkema France | Fluide de forage contenant des nanotubes de carbone |
| CA2703318C (en) * | 2007-10-22 | 2014-09-02 | Elementis Specialties, Inc. | Thermally stable compositions and use thereof in drilling fluids |
| US8101556B2 (en) * | 2009-05-08 | 2012-01-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Treatment fluids for reduction of water blocks, oil blocks, and/or gas condensates and associated methods |
| US20130288933A1 (en) | 2012-04-30 | 2013-10-31 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Rheology Modifiers |
| US20140011712A1 (en) * | 2012-07-06 | 2014-01-09 | Eric Benjamin Frantz | Biodegradable Organophilic Clays for Drilling Fluids |
| US9657522B2 (en) | 2013-03-29 | 2017-05-23 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of beneficiating drilling fluids comprising low- and high-quality clays |
| US20140291029A1 (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | Halliburton Energy Services, Inc. | Beneficiated Clay Viscosifying Additives |
| US9528040B2 (en) | 2014-07-03 | 2016-12-27 | ViChem Speciality Products LLC | Additives for boosting performance of water-based drilling fluids, drilling fluids including same, and methods of making and using same |
| US9534162B2 (en) | 2014-07-11 | 2017-01-03 | Elementis Specialties, Inc. | Organoclay compositions for drilling fluids useful to provide substantially constant rheology profiles to such fluids over a wide temperature range |
| US11091684B2 (en) | 2016-04-29 | 2021-08-17 | Byk Usa Inc. | Organoclay compositions and oil-based drilling fluid comprising the clays |
| US10626314B1 (en) | 2016-07-11 | 2020-04-21 | Byk-Chemie, Gmbh | Additive for drilling fluids |
| US10662365B2 (en) | 2018-06-06 | 2020-05-26 | Elementis Specialties, Inc. | Oil based drilling fluids useful having reduced change in high shear viscosity over a wide temperature range |
| CA3114133A1 (en) * | 2018-12-18 | 2020-06-25 | Indorama Ventures Oxides Llc | Benzhydrylated aromatic surfactants |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03121187A (ja) * | 1989-06-15 | 1991-05-23 | Sandoz Ag | オイルベース掘削液 |
| JPH04505173A (ja) * | 1989-05-06 | 1992-09-10 | ヘンケル・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン | 非水性液相の粘度増加剤、その製造および用途 |
| JPH07187657A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-07-25 | Agency Of Ind Science & Technol | 新有機粘土複合体 |
| JPH1059709A (ja) * | 1996-03-26 | 1998-03-03 | Rheox Internatl Inc | 有機酸誘導第四アンモニウム化合物で製造した新規な有機粘土組成物、その製造方法、および該組成物を含有する非水流体システム |
| US5837654A (en) * | 1997-05-06 | 1998-11-17 | Southern Clay Products, Inc. | High temperature environmentally benign drilling fluid, and viscosifying additives for use therewith |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4434076A (en) * | 1981-10-19 | 1984-02-28 | Nl Industries, Inc. | Clay cation complexes and their use to increase viscosity of liquid organic systems |
| US4464274A (en) * | 1981-08-13 | 1984-08-07 | Venture Innovations, Inc. | Organophilic clay suspending agents |
| US4517112A (en) * | 1982-02-18 | 1985-05-14 | Nl Industries, Inc. | Modified organophilic clay complexes, their preparation and non-aqueous systems containing them |
| US4664820A (en) * | 1985-10-28 | 1987-05-12 | Nl Industries, Inc. | Preactivated organophilic clay gellant lubricating grease thickened with preactivated organophilic clay gellant and process for preparing preactivated organophilic clay gellants |
| US5075033A (en) * | 1987-10-19 | 1991-12-24 | Rheox, Inc. | Processes for preparing organophilic clay gellants |
| US5429999A (en) * | 1991-11-14 | 1995-07-04 | Rheox, Inc. | Organoclay compositions containing two or more cations and one or more organic anions, their preparation and use in non-aqueous systems |
| US5336647A (en) * | 1991-11-14 | 1994-08-09 | Rheox, Inc. | Organoclay compositions prepared with a mixture of two organic cations and their use in non-aqueous systems |
| US6130256A (en) * | 1993-05-07 | 2000-10-10 | Rheox, Inc. | Organoclay thickener compatible with system to be thickened |
| US6187719B1 (en) * | 1998-04-28 | 2001-02-13 | Rheox, Inc. | Less temperature dependent drilling fluids for use in deep water and directional drilling and processes for providing less temperature dependent rheological properties to such drilling fluids |
| US6172121B1 (en) * | 1999-05-21 | 2001-01-09 | The University Of Chicago | Process for preparing organoclays for aqueous and polar-organic systems |
-
2000
- 2000-03-27 US US09/535,549 patent/US6462096B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-03-09 CA CA002340267A patent/CA2340267C/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-26 EP EP01650030A patent/EP1138740B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-26 JP JP2001088858A patent/JP2002003832A/ja active Pending
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- 2001-03-26 AT AT01650030T patent/ATE316998T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-03-27 MX MXPA01003174A patent/MXPA01003174A/es active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04505173A (ja) * | 1989-05-06 | 1992-09-10 | ヘンケル・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン | 非水性液相の粘度増加剤、その製造および用途 |
| JPH03121187A (ja) * | 1989-06-15 | 1991-05-23 | Sandoz Ag | オイルベース掘削液 |
| JPH07187657A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-07-25 | Agency Of Ind Science & Technol | 新有機粘土複合体 |
| JPH1059709A (ja) * | 1996-03-26 | 1998-03-03 | Rheox Internatl Inc | 有機酸誘導第四アンモニウム化合物で製造した新規な有機粘土組成物、その製造方法、および該組成物を含有する非水流体システム |
| US5837654A (en) * | 1997-05-06 | 1998-11-17 | Southern Clay Products, Inc. | High temperature environmentally benign drilling fluid, and viscosifying additives for use therewith |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006070208A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 内部オレフィン組成物及び該組成物を含む石油掘削基油 |
| JP2011057769A (ja) * | 2009-09-08 | 2011-03-24 | Kuraray Co Ltd | 泥水用分散剤 |
| JP2017527651A (ja) * | 2014-07-11 | 2017-09-21 | エレメンティス スペシャルティーズ，インコーポレイテッド．， | １つ以上の分岐したアルキル置換基を有する４級アンモニウムイオンを有するオルガノクレイ組成物 |
| US10793729B2 (en) | 2014-07-11 | 2020-10-06 | Elements Specialties, Inc. | Organoclay compositions having quaternary ammonium ion having one or more branched alkyl substituents |
| KR20190027860A (ko) * | 2016-07-11 | 2019-03-15 | 비와이케이-케미 게엠베하 | 유기점토 조성물 및 그의 용도 |
| JP2019527662A (ja) * | 2016-07-11 | 2019-10-03 | ベーイプシロンカー ユーエスエー インコーポレイテッド | 有機化クレイ組成物及びその使用 |
| KR102214245B1 (ko) | 2016-07-11 | 2021-02-10 | 비와이케이-케미 게엠베하 | 유기점토 조성물 및 그의 용도 |
| US11718534B2 (en) | 2019-04-23 | 2023-08-08 | Elementis Specialties, Inc. | Slurry compositions containing mixed branched alkyl organoclay compositions |
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