JP2905594B2 - ｏ／ｗエマルジョン型の水系掘削液における選ばれた親油性アルコールの使用および生態学的許容性の改良された掘削液 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高い生態学的許容性と同時に優れた保存性と
応用性で優れた水系o/wエマルジョンに基づく新規掘削
液、およびそれに基づくo/wエマルジョン掘削泥を開示
する。新規掘削液系の重要な使用領域は、埋蔵石油およ
び／または天然ガスの沖合井にあり、本発明の目的は特
に、高い生態学的許容性を持った工業的に使用可能な掘
削液を供給可能にすることである。新規掘削液系の使用
は明かに海洋環境に特別の意味を持つが、それに限定さ
れるものではない。新規泥系はまた、陸上掘削、すなわ
ち陸上での埋蔵石油および／または天然ガスの開発にも
全く一般的な使用に供せられるものである。しかしなが
らそれらは、例えば地熱井、水源掘削孔、地球科学的掘
削孔、および採鉱産業のための掘削等においても新しい
有用な作業用薬剤である。関連する生態毒性問題は、本
発明により選ばれた新規水系o/w掘削液によって実質的
に単純化されることは、本質的に真実である。

従来技術 岩盤に孔を開ける場合、解放されたドリル切削物を取
り出すために用いられる液状泥系は、ある程度厚密化さ
れた流動性のある系であることが知られ、以下の三つの
クラスの一つに当てはまる。

純水性掘削液。一般にいわゆるインバートエマルジョ
ン泥の形で使用され、水相が連続油相中に不均一な微細
分散体として分布する、w/oエマルジョン型の配合物で
代表される油系掘削泥系。第三のクラスの既知の掘削液
は水系o/wエマルジョン、すなわち連続水相中に不均一
な微細分散油相を含む液状系より成る。本発明は第三の
タイプの改良された系を開示する。

このようなo/wエマルジョン系の応用性は、純水性液
と油系インバート液との中間に位置する。純水性液の長
所のみならず短所は、従来開示されている油系インバー
トエマルジョンの長所および短所に結び付けられる。こ
の主題に関する詳細な情報は関連する専門文献に見ら
れ、例えばジョージ・アール・グレイ（George R.Gra
y）およびエイチ・シー・エイチ・ダーレイ（H.C.H.Dar
ley）の「コンポジション・アンド・プロパティーズ・
オブ・オイル・ウエル・ドリリング・フリュッド（Comp
osition and Properties of Oil Well Drilling Fluid
s）」第四版、1980/1981年、ガルフ出版社（Gulf Publi
shing Company、Houston）およびそこに引用された専門
および特許文献、ならびにマニュアル「アプライド・ド
リリング・エンジニアリング（Applied Drilling Engin
eering）」、アダム・ティー・ボルゴーニュ・ジュニア
（Adam T.Bourgoyne,Jr.）ら、ファースト・プリンティ
ング・ソサイエティ・オブ・ペトロリアム・エンジニア
ズ（First Printing Society of Petroleum Engineer
s）、リチャードソン（Richardson）、米国テキサス州
（Texas,USA）を参照できる。

純水系掘削泥系の主な短所の一つは、水に鋭敏な、特
に水膨潤性の岩盤および／または塩層と水性掘削液との
相互作用、およびそれにより開始する二次的効果、特に
掘削孔の不安定さと掘削液の厚密化である。多くの提案
はこの範囲の問題を軽減することに関し、例えばいわゆ
る抑制的水系泥が開発されている。例えば「アプライド
・ドリリング・エンジニアリング（Applied Drilling E
ngineering）」（前記引用文献）、第二章、ドリリング
・フリュッド（Drilling Fluid）、2.4ならびにグレイ
およびダーレイ、前記引用文献、第二章、特に50〜62頁
のサブセクション［マッズ・フォア・「ヒーヴィング・
シェイル」（Muds for“Heaving Shale"）、マッズ・フ
ォア・ディープ・ホールズ（Muds for Deep Holes）、
ノン−ディスパースト・ポリマー・マッズ（Non−Dispe
rsed Polymer Muds）、インヒビテッド・マッズ：ポタ
シウム・コンパウンズ（Inhibited Muds:Potassium Com
poumds）］を参照できる。

最近、特に油、水および微粒状固体の三相系より成
り、w/oエマルジョンタイプの配合物である油系掘削液
で上記困難を克服することに成功した。油系掘削液は最
初芳香族成分を含むディーゼル油系であった。毒性を除
き、それにより発生する生態学的問題を低減するため、
「非汚染油」として知られている、ほとんど芳香族成分
を含まない炭化水素分画を連続油相として使用すること
が提案された。この点に関して、例えばイー・エイ・ボ
イド（E.A.Boyd）らの著書「ニュー・ベース・オイル・
ユーズト・イン・ロウ・トキシシティ・オイル・マッズ
（New Base Oil Used in Low Toxicity Oil Muds）」、
ジャーナル・オブ・ペトロリアム・テクノロジー（Jour
nal of Petroleum Technology）、1985年、137−143
頁、およびアール・ビー・ベネット（R.B.Bennet）「ニ
ュー・ドリリング・フリュッド・テクノロジー−ミネラ
ル・オイル・マッド（New Drilling Fluid Technology
−Mineral Oil Mud）」、ジャーナル・オブ・ペトロリ
アム・テクノロジー、1984年、975−981頁、およびそこ
に引用された文献を参照できる。

水系o/wエマルジョン系タイプの掘削液もまた従来、
分散油相として純炭化水素油を使用してきた。例えば、
塩水泥、石灰泥、石膏（Gyp）泥およびCL−CLS泥タイプ
の水系エマルジョン液の詳細が記載されるグレイ、ダー
レイの前記引用文献中の51/52頁の「オイル・エマルジ
ョン・マッズ（Oil Emulsion Muds）」の節、およびp25
の総括表（表１−３）を参照できる。

特に、水系o/wエマルジョン液は多くの点に関し純水
系掘削泥系に対してかなりの改良が加えられていること
が知られている。しかしながら最近特に、この様な水系
エマルジョン液の長所と短所が油系インバート系と比較
して徹底的に調べられた。これは、今日普通に使われて
いる油系インバート掘削液に対して考慮されるべき生態
学的規制のためである。

これらの生態学的規制は二つの問題領域に分類され得
る。

油および水の基本的成分に加えて、すべての水系およ
び／または油系掘削液系は望みの応用特性を得るため多
数の添加剤を必要とする。以下は単に例としてここで述
べるものである：乳化剤または乳化剤系、増量剤、流動
損失添加剤、湿潤剤、アルカリ貯蔵剤、粘度調整剤、あ
る場合には掘削した岩盤が高い水感受性を持つことを抑
制するための補助剤、消毒剤等。詳細なまとめは、例え
ば、グレイおよびダーレイの前記引用文献の第11章「ド
リリング・フリュッド・コンポーネンツ（Drilling Flu
id Components）」に見られる。この業界は現在生態学
的に無害と思われる添加剤を開発したが、また生態学的
に疑問がある、または生態学的に望ましくない添加剤も
ある。

第二の問題領域はこの様な掘削液に使用される油相に
よって生じる。現在「非汚染油」として知られている、
ほとんど芳香族成分を含まない炭化水素分画でも、環境
に放出されれば完全には無害でない。ここて取り上げる
タイプの液状油相でもたらされる環境問題をさらに低減
することは緊急に必要と思われる。海洋生態系は毒性が
あり分解しにくい物質の導入に対して特に鋭敏に反応す
るので、このことは特に沖合井の掘削、すなわち埋蔵石
油または天然ガスの開発に対して真実である。

最近、これら後者の問題を低減するいくつかの提案が
あった。例えば、US特許明細書4,374,737、4,481,121は
非汚染油が使用される油系インバート掘削液を開示して
いる。以下のものが非汚染油と等価のものとして挙げら
れる：芳香族成分を含まない鉱物油分画、植物油、例え
ばピーナツ油、大豆油、アマニ油、コーン油、米ぬか
油、または動物油、例えば鯨油。これら列記された植物
および動物起源のエステル油はすべて、例外なく天然脂
肪酸のトリグリセリドであり、高い環境許容性を持ち、
生態学的観点からは炭化水素分画（たとえそれらが芳香
族炭化水素を含まなくても）より明かに優れている。

しかしながら上記US特許明細書では、インバート掘削
液へのこの様な天然エステル油の使用について一つの具
体的実施例も記載されていない。例外なく鉱物油分画が
連続油相として使用されている。事実、ここで述べられ
たタイプの植物油および／または動物油は、実用的な理
由でインバート掘削液として考慮されていない。このよ
うな油相のレオロジー的性質は、実用的に要請される一
方では０〜５℃、他方では250℃またはそれ以上まで広
い温度範囲で制御することができない。

本出願人の先の提案 本出願人による一連の先願には、容易に生分解され生
態学的に無害なエステル油の、w/oインバート掘削泥系
における連続油相としての使用が記載されている。特に
ここで先願ドイツ国特許出願P 38 42 659.5およびP 38
42 703.6（D 8523およびD 8524）、および先願ドイツ国
特許出願P 39 07 391.2およびP 39 07 392.0（D 8606お
よびD 8607）の詳細におけるような使用され得るエステ
ル油の変更を参照できる。

先願の主題は、w/oインバート系における連続油相と
しての、選ばれたモノカルボン酸およびモノカルボン酸
混合物と、１価のおよび多価であってよいアルコールと
に基づくエステル油の使用である。先願は、そこに開示
されたエステルおよびエステル混合物を使用して満足す
べきレオロジー的性質が掘削液において得られるばかり
でなく、部分的エステル加水分解がある場合、望ましく
ない厚密化の恐れがなく作業するために選ばれた、既知
のアルカリ貯蔵剤を掘削液中に追加して使用することも
可能であることを示している。

この様なw/oインバート掘削泥系の変更された形態は
本出願人の先願ドイツ国特許出願P 39 11 238.1（D 851
1）に記載されている。これには ａ）少なくともきわめて水不溶性であり、０〜５℃の温
度範囲で液状でポンプ送液可能である天然および／また
は合成の１価および／または多価アルコールを、または ｂ）天然および／または合成の少なくともきわめて水不
溶性の１価および／または多価アルコールの、生態学的
に許容される水不溶性の油中の所定温度範囲で液状でポ
ンプ送液可能な溶液を、 w/oエマルジョンの形であり、アルコール含有油相中に
分散水相、およびもし必要ならばさらに従来の添加剤を
含有する掘削液中の連続油相として使用することが記載
されている。水不溶性のアルコールとの混合物のための
生態学的に許容される水不溶性の油として、上に引用し
た本出願人の先願に記載されている様に少なくともいく
つかのエステル油を使用できる。

この様なエステル油系インバート掘削液のさらに重要
な開発が、本出願人の先願ドイツ国特許出願P 39 03 78
5.1（D 8543）の主題である。

この先願の数字は、部分的加水分解により使用中にま
すます多くの遊離カルボン酸が形成する場合でも、掘削
液の望みのレオロジー的データを必要範囲に保つに適し
た付加的添加剤もまたエステル油系インバート掘削液中
に使用する、という思想で始まる。該出願は、カルボン
酸と塩を形成することが可能で顕著な親油性を持ち、多
くとも限られた水溶性を持つ塩基性アミン化合物の、油
相中の添加剤としての追加的使用を提供する。

本発明の課題およびその技術的解決 本発明は、優れた応用性と特に問題領域で満足できる
使用を同時に可能にする、最高の生態学的許容性（この
形では今まで知られていない）を持つ掘削泥系を提供す
る課題で始まる。従って本発明は油系タイプのインバー
ト掘削泥系を拒否し、油変性水系タイプのo/wエマルジ
ョン系に戻ることを意識的に願望する。しかしながら、
引用した本出願人の先願に記載された補助剤と、それに
伴う生態学的に有利な点もまたこのクラスの掘削泥系に
使用される。

従って、第一の要旨において、本発明の目的は、純水
系掘削液に対するo/wエマルジョン泥系の利点を利用す
ることであるが、同時に鉱物油相を少なくとも実質的量
で（完全にまたは部分的に）顕著に親油性の生態学的に
無害なアルコールに置き換えることでもある。

別なアプローチで本発明はまた、少なくとも広い範囲
で、好ましくは普遍的にこの分野で既知の広範囲の添加
剤から、生態学的に無害な性質で際だつ補助剤を選ぶこ
とにより、掘削液中の添加剤および補助剤に伴う第２の
問題領域の生態学的懸念を緩和することである。

第一の要旨における本発明の主題は従って、作業温度
で液状および／または少なくとも塑性的に変形可能であ
り、少なくとも80℃の引火点を持つ、少なくともきわめ
て水不溶性の、天然および／または合成の１価および／
または多価アルコール、または生態学的に許容される水
不溶性油中の対応１価および／または多価アルコールの
溶液の、地層の環境を考慮した開発に適し、もし必要な
らば水系o/wエマルジョン掘削泥調製のための不溶性の
微粒状増量剤、および／または乳化剤、流動損失添加
剤、湿潤剤、アルカリ貯蔵剤および／または掘削岩盤の
高い水感受性の抑制のための補助剤等の追加添加剤を含
む水系o/wエマルジョン掘削液の分散油相としての使用
である。

別な要旨では本発明は、分散油相の少なくとも実質的
部分は、作業温度で液状または少なくとも塑性的に変形
可能で、少なくとも80℃の引火点を持つ天然および／ま
たは合成の水分散性１価および／または多価アルコー
ル、または生態学的に許容される水不溶性油中の対応１
価および／または多価アルコールの溶液によって形成さ
れることを特徴とする、均一な水相中に、安定な分散体
で油相を約５〜50重量％の量（重量％は増量していない
水相と油相の和に基づく）で、もし必要ならば乳化剤、
流動損失添加剤、湿潤剤、微粒状増量剤、塩、アルカリ
貯蔵剤および／または消毒剤等の溶解したおよび／また
は分散した補助剤と共に含む水系o/wエマルジョン掘削
液に関する。

本発明による教示の二つの要旨には、少なくとも優先
的に生態学的および毒物学的に無害なこれらの無機およ
び／または有機補助剤および充填剤を、水系エマルジョ
ン掘削液またはエマルジョン掘削泥のために少なくとも
広い範囲で使用する、別な好ましい段階が含まれる。従
って例えば、本発明の最も重要な要旨では可溶性で毒性
のある重金属化合物系補助剤の使用は避けられている。

本発明の好ましい態様 アルコール／水相の混合比は、以前から知られている
鉱物油系o/wエマルジョン掘削液に対する通常の範囲を
包含する。油相の下限値は少なくとも約５重量％、好ま
しくは約５〜10重量％、例えば７または８重量％であ
る。それぞれの重量％は液状油相および水相のそれぞれ
増量しない（即ち、添加剤を含有しない）合計重量に基
づく。与えられた程度の最小量は、o/wエマルジョン液
の特性が利用されることを保証する。油含有量の上限値
は通常約50重量％または若干高め、例えば最大で約65％
である。分散油相の液滴サイズが充分に均一であると仮
定すると、密な充填範囲はすでに達成されており、従っ
て流動タイプのw/oインバート液の形成は明かである
か、または論理的であると思われる。

本発明によるo/w液における分散油相の含有量の上限
は、一般的にはコスト／利益を考慮して決められ、従っ
て約45重量％、好ましくはより少ない、例えば40重量％
である。

約10〜40重量％（前と同様に計算された重量パーセン
テージ）のアルコール量、特に約15〜35重量％のアルコ
ール相の量は、この様なエマルジョン液の多くの利点
（既知であるがいままで記述されていない）を利用する
可能性を提供する。例えば20重量％、または極端な場合
は30重量％の油含有量は、少なくともその機能面では油
系インバート液にきわめて接近するが、はるかに少ない
アルコールまたはエステル油相しか必要としない高品質
掘削液を提供する。

本発明の多様な態様 最初の態様では、水系o/w掘削液の分散油相は排他的
に、または最大限に、本質的に水不溶性であり顕著に親
油性であることが好ましいアルコールによって形成され
る。使用されるアルコールのレオロジーは掘削液の技術
的要請に適応されるが、本態様で提供される小量の希釈
剤を加えることにより若干のレオロジーの変更は可能で
ある。ここに記載される場合では、70重量％以上まで、
好ましくは80重量％以上まで、および必要あれば排他的
にアルコールそのもので形成される分散油相が特に考慮
される。

この態様で随意に小量加えられる油混合物成分は、特
に芳香族成分を含まない純炭化水素化合物であるが、特
に出願人の上記先願に記載された選ばれたタイプのエス
テル油であっても良い。この態様は以下でより詳細に説
明される。

本発明の第二の態様は、相当量の、または優先的な量
の水と混和しない油を含み、親油性アルコールと同一で
はないがそれらとの混合物として存在する分散油相の、
本明細書で述べるタイプの系中における使用に関する。

この態様では、分散油相中における本発明により選ば
れたアルコールの含有量は約10重量％〜70重量％（それ
ぞれ液状油相に対して）であり、油相の少なくとも約35
重量％、より好ましくは少なくとも約50重量％の量のア
ルコールが好ましい。以下に詳細に記載されるタイプの
生態学的に無害なエステル油がまた、この第二の態様の
好ましい混合物成分である。しかしながら、純炭化水素
油をさらに使用することも除外されない。

本発明は最後に第三の変法として、分散油相に選ばれ
た重要な付加性質を与えるため少量、油相に対し通常約
0.1〜最大10重量％の量で存在する油相中の添加剤とし
て、特に顕著な親油性の、実質的に水不溶性のアルコー
ルの使用に関する。繰り返すが、好ましい態様では油相
の大部分は以下に述べるタイプのエステル油によって形
成される。

本発明により使用される顕著に親油性のアルコール成分 アルコールの油相としての使用、または油相中への大
量または小量の併用には、これらのアルコール成分が水
にほとんど溶けないことが必要である。適当なアルコー
ルの室温における水に対する溶解性は好ましくは５重量
％以下、特に１重量％以下であり、より好ましくは約0.
5％を越えない。

以下の一般則がアルコールの化学的性質に当てはま
る：アルコール性成分の親油性が保たれるならば、１価
および／または多価アルコールが適当である。特に、１
価アルコールばかりでなく２価化合物および／または少
なくとも一つの遊離水酸基を持つ多価アルコールの部分
エーテルも挙げられる。アルコール自身は生態学的に許
容されるべきであり、従って好ましい態様中には芳香族
成分を含んではならない。好ましい化合物は直鎖および
／または分枝鎖の脂肪族、または対応する不飽和の、特
にオレフィン性一不飽和および／または多不飽和アルコ
ールである。脂環式アルコールも挙げられる。

本発明の使用の重要な一般的要請は、この様なアルコ
ールそのものは生態学的に許容されるばかりでなく、他
の如何なる毒物学的危険性、特に吸入毒性を引き起こさ
ないことである。本発明により要請される様に、顕著に
親油性のアルコールは、如何なる場合でもきわめて揮発
性が低いことが特徴であるので、この要請は何等の困難
もなく満足される。

本発明でエステル油と共に使用されるアルコール混合
物に対し、以下のこともまた留意すべきである：本発明
により使用される遊離アルコールは、エステル油中に使
用されるアルコール成分と同一であっても異なってもよ
い。

エステル油中のアルコール成分は例えばエステル油の
レオロジーおよび／またはエステル形成アルコールの入
手し易さを考慮して決められるが、エマルジョン掘削液
での望みの改良を行うために本発明中における遊離アル
コールの使用が提案される。

特に、直鎖および／または分枝鎖炭化水素構造のアル
コールが、広い範囲の顕著な親油性のアルコールから、
特にアルコールそのものが分散油相の少なくとも主要部
分を形成する態様中で考慮される。対応する１価アルコ
ールに対して設定される限度内で、少なくとも５、好ま
しくは少なくとも６または７の炭素原子を持つ対応する
化合物が適当な化合物であり、分子中に少なくとも８炭
素原子を持つ対応するアルコールが特に使用に適してい
る。炭素数の上限は工業的入手し易さによって決めら
れ、例えば約36、好ましくは20〜24である。アルコール
そのものは直鎖および／または分枝鎖状であり、それら
は脂肪族飽和またはオレフィン性一不飽和および／また
は多不飽和であってよい。

アルコールのレオロジー的性質はその構造により、そ
れ自体でほとんど決められる。飽和で直鎖のアルコール
はオレフィン性不飽和および／または分枝鎖アルコール
より速やかに厚密化または固化し易い。例えば、16〜18
炭素原子を持つ飽和直鎖脂肪アルコールは50℃あたりに
固化範囲を持つことが知られているが、オレフィン性不
飽和オレイルアルコールは４℃以下で固化する。

原理的には天然および／または合成のアルコールが適
している。特に、ここで特に重要である約８〜24炭素原
子の範囲の、不飽和部分を含んでよい合成アルコールが
しばしば市販の低価格成分であり、本発明の目的のため
の使用に供される。

アルコールそのものは少なくとも80℃の、好ましくは
少なくとも100℃の、特に少なくとも120℃の引火点を持
つ。好ましくは少なくとも８炭素原子の記載された１価
アルコールに加えて、選ばれたポリオールまたはその部
分エーテルもまたここで挙げられる。適したポリオール
は特に、分枝鎖であってよい、分子中に適度の親油性炭
化水素基を持つジオールである。例えば、アルファ、オ
メガ位に水酸基を持つ親油性ジオール、および／または
隣接炭素原子に水酸基を持つジオールが適している。こ
の様な化合物の典型的な例は2,2−ジメチル−1,3−プロ
パンジオール（ネオペンチルグリコール）またはエポキ
シ化オレフィンの鹸化生成物である。しかしながら特
に、この様なジオールと１価アルコールとの部分エーテ
ルもまた挙げられる。

適したアルコール成分の選択には、特に分散油相が水
不溶性成分によって、特に従って以下に記載されるエス
テル油によってほどんど形成される態様中ではかなりの
自由度がある。他の物に比べ、少なくともきわめて水不
溶性のポリアルキレングリコールエーテルおよび対応す
る低級アルキレングリコールの混合エーテルが本発明で
は有用な添加剤である。例えば、エチレンオキサイドお
よび／またはプロピレンオキサイドの対応する混合エー
テルが従って、それらが例えば5000の分子量に達し、同
時に全系中で充分な水不溶性を示す場合でも本発明にお
いては有用な添加剤である。後者のタイプの化合物は、
その主題として水不溶性のアルコールが添加剤として最
大限約10重量％添加される態様中で重要である。

本発明の重要な態様中で、その部分に塩基性アミノ基
を持たず、好ましくはまた他の如何なる反応性基、例え
ばカルボキシル基を含まない水不溶性アルコールが使用
される。

分散油相中の混合物成分 本発明による混合物のための適した油成分は、掘削液
中で実際に現在使われている鉱物油であり、好ましくは
本質的に芳香族成分を含まない脂肪族および／または脂
環族炭化水素分画である。関連する先行技術文献および
市販製品を参照できる。

しかしながら本発明にとって特に重要な混合物成分
は、生態学的に許容されるエステル油であり、以下の一
般的な考慮が最初に重要である。

エステル油は周囲温度で液状であるが、しかしながら
その使用条件で液状であってよく、周囲温度で少なくと
も塑性変形可能で、通常の高い作業温度で液状になる物
質を含む。取扱が容易であるために、エステル油は実際
に凝固値（流動点および凝固点）が10℃以下、有用には
０℃以下であることが好ましい。−５℃未満の凝固値を
持つ対応するエステル油が特に適している。掘削液は通
常、例えばきわめて低い水温の海水を使用して現場で調
合されることをここで考慮すべきである。

工業的安全性の理由から、エステル油は少なくとも80
℃の引火点を持つことが要請される。しかしながら少な
くとも100℃以上の引火点、および例えば150または160
℃以上のかなり高い値が好ましい。

本発明の主題の最適の適用に対する別な要請は、エス
テル油が生物学的または生態学的に許容される成分を持
つ、すなわち特に望ましくない毒性成分を含まないこと
である。本発明の好ましい態様では、芳香族成分を含ま
ない、特に飽和および／またはオレフィン性不飽和の、
直鎖および／または分枝炭化水素鎖を持つエステル油が
従って使用される。脂環族構造の構成成分を含む成分の
使用も生態学的観点からは可能であるが、コストの理由
で実用的にはあまり重要でない。

このタイプのカルボン酸エステルは、連続水相中に高
度に分散した油相として、エステル形成成分であるカル
ボン酸とアルコールの遊離を伴う一定限度の加水分解的
エステル開裂を受ける。本発明におけるエステル油の応
用特性、即ち遊離した成分、特にアルコール成分の有り
得る吸入毒性、およびまたエマルジョン液の組成の変化
およびそれに伴う応用特性の有り得る変化の考慮に関し
て、二つの密接に関連した観点を念頭に置くべきであ
る。

本発明による教示を理解するために、エステル形成基
本成分のそれぞれ（一方ではアルコール、他方ではアル
ボン酸）について別個に検討する。

本発明によれば、１価アルコールと多価アルコール共
にエステル形成アルコール成分として適しており、これ
らのタイプの任意の混合物も使用できる。アルコールの
中で、それの水に対する溶解性挙動によってさらに区別
される。アルコールは水可溶性および／または水不溶性
であっても良い。

第一のグループでは、多価アルコールが考慮される。
ここで好ましいのは特に、適当なレオロジーを持ったエ
ステルを形成する、２〜５の、好ましくは２〜４の水酸
基、および特に２〜６の炭素原子を持つ、工業的に容易
に供給される低級多価アルコールである。

特徴的な代表例はエチレングリコール、プロパンジオ
ール類、および特にグリセリンである。

ここで述べたタイプの多価アルコールは高度の水溶性
と同時にきわめて低い揮発性が特徴であるので、吸引に
関する毒性の危険性の排除の考慮は通常必要でない。

ここで述べたタイプの低級多価アルコールは完全にエ
ステル化した油成分としておよび／またはいくつかの遊
離水酸基をもった部分エステルとして使用され得るか、
および／または本発明によるエマルジョン液の実用時に
形成され得る。形成された部分エステルが少なくとも油
相のきわめて水不溶の特性を保持するとすれば、エマル
ジョン液での油／水比に関して何等の実質的な変化は生
じない。水可溶性の加水分解生成物が、従って特に遊離
低級多価アルコールを生じる場合のみ、状況は異なる。
しかしながら、この場合のこの様なエマルジョン液にお
ける実際の作業で生じる変化は顕著ではない。第一に、
エステル結合の比較的高い安定性が、本発明による作業
条件下で保証される。o/wエマルジョン液は通常、中性
〜ややアルカリ性周辺のpH領域、例えば約7.2〜11の、
特に約7.5〜10.5のpH領域で操作することが知られてい
るので、この点に関してはエステル結合への激しい加水
分解攻撃はないと考えられる。加えてさらに以下のこと
も真実である。

掘削泥を実際に使用し、それに伴い孔を深い地層中へ
掘り進む場合、掘削液、および特に油相が連続的に消費
さる。その使用上重要な価値のある点であるが、エマル
ジョン化された油相は固体の表面に付着し、従って掘削
孔軸の壁に対して濾過床を封止し、切削された岩盤と掘
削液の水相との相互作用を妨げる、または防止するとい
う事実がエマルジョン液に知られている。掘削液はこの
連続的な消耗、特に油相の消耗は油系泥の連続的供給を
必要とする。従って実際の操作において、長期間にわた
る連続操業を克服し可能にする平衡状態が掘削液におい
て迅速に確立される。

上に導入された考慮は、添加されたエステル油により
無視できない量の分散油相が形成される場合のみ、本発
明の状況では通常重要である。親油性アルコール、およ
びこれと加水分解抵抗性成分との混合物はこの様な追加
考慮には影響されず、従ってエステル油がかなり、また
は完全に除外された場合でもこのことは本発明による使
用の重要かつ好ましい態様となる。

ある観点では、１価アルコールがエステル油のエステ
ル構成成分として使用された場合、別な考慮をすべきで
ある。ここではこれらのアルコールの低級代表物のみが
水可溶、または限られた量であるが水と混合できる。し
かしながらさらに、これらのアルコールの場合は揮発性
を考慮することも重要である。掘削孔の実際の作業で
は、循環する掘削液で少なくとも緩やかに上昇した温度
が迅速に確立されるので、切削片を取り除くためポンプ
送液される部分は例えば50〜70℃の範囲の温度を持つ。
吸入による毒物学的効果の考慮が、従ってここでは考え
なければならない。C₄アルコール、例えばイソブチルア
ルコールでも掘削台上の作業条件できわめて揮発性であ
るので、人に対する危険性を配慮しなければならない。
従って本発明によれば、１価アルコールと共にエステル
油が採用された場合、これらの１価アルコールに対する
炭素数の下限は好ましくは６に選ばれ、少なくとも８炭
素原子を持つ１価アルコールのエステルを用いることが
特に好ましい。

しかしながら、エステル形成アルコールにおける炭素
数の選択と限界は、操作中の部分的加水分解を考慮した
場合、同時にエステル油の組成に関して次の結果を与え
る：この様なエステル油の加水分解部分は、分散エステ
ル油相中で実際的に水不溶性混合物構成成分のままであ
る遊離アルコールへ変換される。

本発明による教示の範囲内で、同様のアルコールをこ
こで遊離の形、およびまた使用されたエステル油いずれ
でも使用することも可能であるが、それは必須でない。
従って本発明はまた、最初から使用されて存在するアル
コール成分とは異なるアルコールがエステル加水分解に
よって形成される態様をも含む。

使用されたエステル油の部分的加水分解によって生じ
るカルボン酸についても多くの点を考慮しなければなら
ない。

使用されたカルボン酸の具体的構成に応じて、厳密な
区別ではないが、ここで二つの基本的なタイプ、即ち乳
化剤効果のあるカルボン酸塩を生じるカルボン酸と、不
活性塩を生じるカルボン酸とを区別することが可能であ
る。

遊離したカルボン酸分子のそれぞれの鎖長はここで特
に重要である。さらに、掘削液のアルカリ貯蔵剤中に通
常存在する塩形成カチオンもまたここで考慮されるべき
である。

一般的に以下の規則が当てはまる：低級カルボン酸、
例えば１〜５炭素原子のカルボン酸は、例えば対応する
酢酸塩またはプロピオン酸塩等の不活性塩を生成する。
より長い鎖長の脂肪酸、特に12〜24炭素原子の脂肪酸は
乳化剤効果のある化合物となる。

適したエステル油、およびまたある割合で塩形成カチ
オンをエマルジョン液中に選択することにより、エマル
ジョン液中の副生物を特異的に制御することが従って可
能であり、それがエマルジョン液の性質と効果にかなり
の影響を及ぼすことができる。先に述べたことがここで
も当てはまる：分散有機相ばかりでなく、水相も作業中
に絶えず消費され、従って補充が要求される。従って定
常的な操作中に、ここで説明した様なエステル形成カル
ボン酸をベースとする反応副生物に関しても、迅速に制
御され得る平衡状態が確立される。

適したエステル油の規定に対する一般的詳細 本発明では１価カルボン酸と、所定タイプの１価およ
び／または多価アルコールとの対応する反応生成物がエ
ステル油として好ましい。しかしながら多価カルボン酸
の追加的使用は除外されないが、それらは特にコストの
理由でより重要でない。

ここでのカルボン酸は天然および／または合成起源で
あってよく、それらはすでに示された様、好ましくは直
鎖および／または分枝鎖状、環状であってよく、芳香族
構造ではない。エステル形成カルボン酸は飽和および／
または不飽和であってよく、ここで不飽和化合物は特に
オレフィン性一不飽和ばかりでなく多不飽和であると理
解される。オレフィン性不飽和成分は所定のレオロジー
値を調整するのに特に重要である。オレフィン性長鎖化
合物は対応する飽和成分として、より低い融点を持つエ
ステルの形成に適している。

カルボン酸の炭素数の好ましい範囲は１〜36、特に２
〜36である。入手し易さの理由から炭素数の上限は約22
〜24である。エステル形成カルボン酸成分の個々の鎖長
の選択は、使用されたアルコール成分の性質によるが、
既に議論された様々な観点を考慮して行われ、例えばエ
ステルおよび／またはそのレオロジーを直接参考にする
ばかりでなく、特に部分的加水分解により生成する反応
副生物も考慮される。

示された様、適したアルコールは上に列記した限界を
考慮に入れた１価アルコールと、多価アルコール、特に
２〜６炭素原子を持った、好ましくは最大４水酸基を持
った低級多価アルコールである。

ここでアルコール成分はまた天然および／または合成
起源であり、それらは直鎖または分枝鎖状で、特に１価
アルコールの場合は飽和および／またはオレフィン性不
飽和である。１価アルコールは特に36までの炭素原子を
持ち、好ましくは24までの炭素原子を持つ。エステル油
の形成には６〜18、特に７〜15炭素原子の、天然および
／または合成のアルコールのみが特に重要である。

本発明における使用で特に重要なエステル油は、特に
引用した先願ドイツ国特許出願P 38 42 659.5、P 38 42
703.6、P 39 07 391.2およびP 39 07 392.0（D 8523、
D 8524、D 8606およびD 8607）に記載される様な生態学
的に許容されるエステル油である。本発明の開示を充分
にするため、この様なエステル油またはエステル混合物
の本質的な特徴が以下に簡潔にまとめられる。

分散エステル油相は、以下のサブクラスからの少なく
とも一つのカルボン酸エステルを含む： ａ）C_1-5モノカルボン酸と、１価アルコールからの残基
は少なくとも６の、好ましくは８炭素原子を持ち、多価
アルコールは好ましくは分子中に２〜６炭素原子を持つ
１価および／または多価アルコールからのエステル。

ｂ）６〜16炭素原子を持つ合成および／または天然のモ
ノカルボン酸からのエステル、特に対応する脂肪族飽和
モノカルボン酸と、ａ）に示されたタイプの１価および
／または多価アルコールとのエステル。

ｃ）オレフィン性一不飽和および／または多不飽和モノ
カルボン酸と、少なくとも16、特に16〜24炭素原子を持
つ、特に１価直鎖および／または分枝鎖アルコールとの
エステル。

少なくとも16炭素原子を持つオレフィン性一不飽和お
よび／または多不飽和モノカルボン酸の後者のエステル
（ｃ）は、好ましくは少なくとも以下のサブクラスの少
なくとも一つに当てはめられる。

c1）45重量％以上、好ましくは55重量％以上はジ−およ
び／またはポリオレフィン性不飽和C_16-24モノカルボン
酸から導かれるエステル。

c2）35重量％以下がジ−およびポリオレフィン性不飽和
酸から導かれ、好ましくは少なくとも約60重量％がモノ
オレフィン性不飽和であるエステル。

これらサブクラス中のモノカルボン酸、特に高級炭素
数のモノカルボン酸の多くを得るための原料は植物およ
び／または動物油である。ココナツ油、パーム核油およ
び／またはババス油が、優先的に18炭素原子までの範囲
の、本質的に飽和成分を持つモノカルボン酸を得るため
に使用される原料として挙げられる。植物性エステル油
の例、特に16〜24炭素原子のオレフィン性一不飽和のお
よび多不飽和であってよいカルボン酸に対する例はパー
ム油、落花生油、ヒマシ油および特にナタネ油である。
このタイプの動物性のカルボン酸は特にニシン油等の対
応する魚油の混合物である。

本発明の教示は特にまた、モノカルボン酸トリグリセ
リドの使用、従ってまた特に天然起源の対応するグリセ
リド油の使用を明白に含む。しかしながらここで、以下
のことを考慮しなければならない：天然油脂は通常、例
えば遊離カルボン酸または他の付随する物質で極めて高
度に汚染されているので、通常それらをここで述べたタ
イプのo/wエマルジョン液にそのまま調合することに原
則として問題はない。この様な天然物質が市販形態で水
系掘削液に添加された場合、ほとんど即時に使用する掘
削液に大量の泡が発生し、深刻な妨害となるか、掘削液
が使用不能にさえなる。洗浄したおよび／または合成的
に得られた選ばれたトリグリセリドを分散油相中に使用
する場合、この様なことにはならない。本発明による教
示はこの点に関して例外なく実現される。しかしながら
原則的には高品質アルコールのエステルでは泡を形成す
る傾向が少なくはないことを予期しなければならない。
グリセリンの部分エステル、モノまたはジグリセリドが
効果的な乳化剤物質であることが知られている。

既に示された様に、本発明の目的に適したエステル油
系インバート掘削液の分野における引用された出願人の
先願の開示にある様な比較的低い粘度のエステル油ばか
りでなく、特に比較的粘度のあるエステル油も、o/wエ
マルジョン液の範囲内で分散相の成分として有利であ
る。それらは例えば掘削孔軸の濾過ケーキの微細孔を封
止するための、または膨潤性岩盤を不活性にするのに価
値のある補助剤であり、掘削孔軸内、および特に曲がっ
た掘削孔内の高温でも比較的高い粘度を持つこの様なエ
ステル油の潤滑能は、ある場合には比較的低い粘度のエ
ステル油よりも明かに優れている。比較的高い粘度のエ
ステル油の分散エステル油相は掘削に何等の有害な効果
を及ぼすものではなく、系全体としてのレオロジーは連
続水相で決められる。この意味で、約500,000mPa.sに及
ぶ好ましくは約100万mPa.sに及ぶ、またはそれ以上の、
例えば約200万mPa.sに及ぶ（室温で測定して）ブルック
フィールド粘度を持つエステル油を分散相として使用す
ることが好ましい。これは、エステル油に基づく油系イ
ンバート掘削液の分野の列記した出願人の先願における
教示の重要な延長を構成する。

本発明の一つの態様では、分枝鎖成分、特にアルファ
分枝鎖アルコールおよび／またはカルボン酸が特に重要
である。この種の分枝は一方ではレオロジーに影響する
ことが知られ、通常この様な鎖分枝で形成されるエステ
ルはより流動性がある。そのうえこの様なアルファ分枝
はさらにまた作業条件下で加水分解に対する安定性を増
加させる作用があり、それ故本発明ではそれの使用が好
ましい。

水相 本発明によるo/wエマルジョン液の製造にはあらゆる
タイプの水が適している。これらは真水系でも良いし、
特に塩水系、特に沖合井の海水でも良い。

エマルジョン液の添加剤 原則的に、掘削液のきわめて具体的な性能範囲と関連
して通常添加される、同様な掘削液のために用意される
すべての添加剤が挙げられる。添加剤は水溶性でも、油
溶性でもおよび／または水または油分散性でも良い。

水系o/wエマルジョン液に対する古典的な添加剤は：
乳化剤、流動損失添加剤、構造粘性構築可溶性および／
または不溶性物質、アルカリ貯蔵剤、掘削層（例えば水
膨潤性粘土および／または岩塩層）と水系掘削液との間
の望ましくない水交換を防止する薬剤、エマルジョン油
相の固体表面への付着を改善するための（例えば、潤滑
効果を改善するばかりでなく露出岩盤層または岩表面の
親油性封止の改善のための）湿潤剤、このようなo/wエ
マルジョンへのバクテリアの攻撃を防ぐため等の消毒剤
等である。詳細については上に引用した専門文献に詳細
に記載されているような関連従来技術を参照できる。特
にグレイ（Gray）およびダーレイ（Darley）の前記引用
文献、第11章、「ドリリング・フリュッド・コンポネン
ツ（Drilling Fluids Components）」を参照できる。以
下に要約を記載する。

液密度を増加させるための微細分散添加剤：硫酸バリ
ウム（バライト）が広く使われるが、炭酸カルシウム
（カルサイト）またはカルシウムとマグネシウムの混合
炭酸塩（ドロマイト）も使用される。

同時に流動損失添加剤としても働く構造粘性構築剤：
水系液に無変形の形で使用されることが知られ、そのた
め生態学的に安全なベントナイトが先ずここで挙げられ
る。塩水液のためには他の匹敵する粘土、特にアタプル
ガイト（attapulgite）およびセピオライト（sepiolit
e）が実用上かなり重要である。

天然および／または合成の有機高分子化合物の追加的
使用もまたかなり重要である。以下のものがここで特に
挙げられる：澱粉または化学変性澱粉、カルボキシメチ
ルセルロース等のセルロース誘導体、グアーガム、キサ
ンタンガム、または純合成水可溶性および／または水分
散性高分子化合物、特にアニオンまたはカチオン変性ま
たは不変性の高分子量ポリアクリルアミド化合物のタイ
プの化合物。

粘度調整のためのシンナー：いわゆるシンナーは有機
または無機性であり、有機シンナーの例はタンニンおよ
び／またはクェブラーチョ（quebracho）抽出物であ
る。別な例は亜炭（リグナイト）およびリグナイト誘導
体、特にリグノスルホネートである。上に示された様、
本発明の好ましい態様では毒性成分は特に除外されるべ
きであり、ここで特にクロムおよび／または銅等の毒性
のある重金属の対応塩が挙げられる。無機シンナーの例
はポリ燐酸化合物である。

乳化剤：本発明による教示にとって、特に二つの様相
がここで考慮される。アルコール、ある場合にはエステ
ル油の安定な分散は、従来技術で使用される純鉱物油の
対応する分散よりもはるかに容易に可能であることが分
かった。これは既に最初の単純化である。さらに、適し
たアルカリ貯蔵剤の付加的な影響の下でのエステル油の
部分的鹸化により、より長い鎖長のカルボン酸エステル
が使用された場合、効果的なo/wエマルジョンが形成さ
れ、系の安定化に寄与する。

例えば粘土との望ましくない水交換を防止する添加
剤：水系掘削液に対し従来技術から知られる添加剤がこ
こで挙げられる。石灰と組み合わせてもよいアルカリお
よび／またはアルカリ土類金属のハロゲン化物および／
または炭酸塩。特に、対応するカリウム塩が特に重要で
ある。例えば「ペトロリアム・エンジニア・インターナ
ショナル（Petroleum Engineer International）」、19
87年９月、32〜40頁、および「ワールド・オイル（Worl
d Oil）」、1983年11月、93〜97頁の関連する文献を参
照できる。

アルカリ貯蔵剤：液の全体的な挙動に適応した無機お
よび／または有機塩基、特に有機塩基およびアルカリお
よび／またはアルカリ土類金属の対応する塩基性塩また
は水酸化物が挙げられる。

有機塩基の分野では、例えばジエタノールアミンタイ
プ等の水溶性有機塩基と、エステル油系インバート掘削
液の添加剤として上に引用された出願人の先願ドイツ国
特許出願P 39 03 785.1（D 8543）に記載される様な、
きわめて親油性で実質的に水不溶性の塩基とを概念的に
区別しなければならない。本発明の範囲内でこの様な油
溶性塩基の使用は特に新しい教示の範囲に入る。しかし
ながら、例えば８〜36炭素原子を持つ少なくとも一つの
長鎖炭化水素基で特に区別されるこのタイプの親油性塩
基は、水相には溶解せず分散油相に溶解する。ここでこ
れらの塩基性成分は複数の意味を持つ。一方ではそれら
は即座にアルカリ貯蔵剤として作用する。一方、それら
は幾分正の電荷を分散油滴に与え、イオン交換可能な親
水性粘土に特に見いだされる負の表面電荷と相互作用が
増加する結果となる。従って本発明によれば加水分解開
裂と水反応性岩盤層の親油性封止に影響を及ぼすことが
できる。

個々の場合に使用される補助剤と添加剤の量は通常の
境界の範囲内で変動し、従って引用した関連文献に見い
だされる。

実施例 まず、市販ベントナイト（疎水化されていない）と水
道水を用い、水酸化ナトリウム溶液によりpH値を9.2〜
9.3に調整して６重量％の分散したベントナイトけん濁
液を調製する。

この予備膨潤水性ベントナイト相で出発し、プロセス
の次の段階では、それぞれ激しく攪はんしながら以下の
配合に従って水系エマルジョンの個々の成分を加える。

350 g ６重量％ベントナイト溶液 1.5g 低粘度工業用カルボキシメチルセルロース（レ
ラチン（Relatin）U 300 S9） 35 g 塩化ナトリウム 70 g 親油性アルコール（以下の定義による） 1.7g 乳化剤（硫酸化ヒマシ油「ターキー−レッド・
オイル（Turkey−red oil）」 219 g バライト この様に調製されたo/wエマルジョン液について、粘
度測定を以下のように行った： まず、未老化未処理材料につき、塑性粘度（PV）、降
伏点（YP）およびエマルジョン液の10秒および10分後の
ゲル強度を50℃で測定する。

次いでエマルジョンの安定性に対する温度の影響を調
べるため、エマルジョン液を「ローラーオーブン」と呼
ばれるオートクレーブ中125℃で16時間老化処理する。
その後50℃での粘度値を再び測定する。以下の例で、個
々の場合で使用した親油性アルコールの性質、未老化処
理および老化処理材料につき測定した値、およびもし必
要なら一般的な備考を記す。

実施例１ 使用した油相：イソトリデシルアルコール 未老化処理材料 老化処理材料 ………………………………………………………… 塑性粘度（mPa.s） 14 14 降伏点（Pa） 20.1 14.4 ゲル強度（Pa） 10秒 15.8 11.5 10分 15.3 18.7 実施例２ 実施例１の配合が繰り返されるが、乳化剤（ターキー
・レッド・オイル）は使用しない。

未老化処理および老化処理材料について測定した粘度
値は以下の通りである。

未老化処理材料 老化処理材料 ………………………………………………………… 塑性粘度（mPa.s） 9 10 降伏点（Pa） 17.7 18.7 ゲル強度（Pa） 10秒 16.8 16.8 10分 15.8 17.7 新鮮な配合物でもわずかな液滴形成が表面に見られ
る。

実施例３ 使用した油相：C₁₀合成アルコール（エトクソン（Eto
xon）C10） 未老化処理および老化処理掘削液について測定した粘
度値は以下の通りである。

未老化処理材料 老化処理材料 ………………………………………………………… 塑性粘度（mPa.s） 16 15 降伏点（Pa） 12.9 19.6 ゲル強度（Pa） 10秒 11.5 13.9 10分 18.2 35.4 実施例４ 実施例３の配合を天然のC_12-18アルコール（市販製品
「ロロル・テク（Lorol Techn.）」）を用いて繰り返
す。未老化処理および老化処理掘削液について測定した
粘度値は以下の通りである。

未老化処理材料 老化処理材料 ………………………………………………………… 塑性粘度（mPa.s） 9 21 降伏点（Pa） 14.4 16.8 ゲル強度（Pa） 10秒 8.6 14.8 10分 8.6 17.7 本発明において好ましい態様は次のとおりである。

Ｉ−A.分散アルコール−油相がo/w液中に少なくとも約
５重量％、好ましくは少なくとも約８重量％の量で（重
量％は増量していないアルコール−油／水液体部分の和
に対して）使用され、好ましくは約50重量％以下、特に
約40重量％以下（重量％は前記の通り計算される）であ
ることを特徴とする態様。

Ｉ−B.水不溶性アルコールが油相の少なくとも主要部分
を構成し、油相の10重量％以上、好ましくは50重量％以
上を形成することを特徴とする態様。

Ｉ−C.親油性の１価および／または２価アルコール、お
よび／または多価アルコール、特に２価アルコールの対
応する部分エーテルが使用されることを特徴とする態
様。

Ｉ−D.芳香族分子成分を含まず、オレフィン性不飽和で
もあり、好ましくは直鎖および／または分枝鎖炭化水素
鎖由来であるアルコールが使用されることを特徴とする
態様。

Ｉ−E.直鎖および／または分枝鎖状で、必要あれば少な
くとも部分的にオレフィン性不飽和であり、特に36まで
の炭素原子を持つ、少なくとも６炭素原子を持つ、好ま
しくは８炭素原子を持つ１価アルコールが使用されるこ
とを特徴とする態様。

Ｉ−F.親油性の、アルファ、オメガ位および／または隣
接する炭素原子に水酸基を持つ分枝鎖であってよいジオ
ール、または１価アルコールなどとのそれらの部分エー
テルが使用されることを特徴とする態様。

Ｉ−G.特に低級アルキレングリコールの少なくともきわ
めて水不溶性のポリアルキレングリコール（混合）エー
テル、例えば少なくとも一つの遊離水酸基を持つエチレ
ンオキサイドおよび／またはプロピレンオキサイドの対
応する混合エーテルが使用されることを特徴とする態
様。

Ｉ−H.生態学的に許容される水不溶性油としての水不溶
性アルコールとの混合物に対して少なくとも部分的にエ
ステル油が使用され、エステル中のエステル形成アルコ
ール成分は１価および／または多価アルコールから導か
れ、それにより部分的エステル鹸化下での実際の使用で
も、特に吸引上の毒物学的危険性をもたらさないことを
特徴とする態様。

Ｉ−I.付加的に使用されるエステル油として天然および
／または合成の顕著に親油性の、好ましくは少なくとも
６、特に少なくとも８炭素原子であって、分散相の親油
性アルコールと同一または異なる１価アルコールのエス
テルが使用されることを特徴とする態様。

Ｉ−J.多価アルコール系エステル油を使用する場合、水
溶性ポリオール系、特にエチレングリコール、プロピレ
ングリコールおよび／またはグリセリン系の部分エーテ
ルおよび対応する混合物成分としても存在する、分子中
に４までのOH基を持つ特に低級アルコールの完全および
／または部分エステルが好ましいことを特徴とする態
様。

Ｉ−K.0℃以下、好ましくは−５℃以下の凝固値（流動
点および凝固点）と少なくとも100℃の引火点を持つ親
油性アルコール、またはそれとエステル油との混合物が
使用されることを特徴とする態様。

Ｉ−L.20℃で約200万mPa.sまでの、好ましくは100万mP
a.sまでのブルックフィールド（RVT）粘度を持つアルコ
ール、またはそれと生態学的に許容される油との混合物
が分散油相として使用されることを特徴とする態様。

Ｉ−M.分散油相は以下のサブクラス： ａ）C_1-5モノカルボン酸と１価および／または多価アル
コールからのエステルであって、分子内に１価アルコー
ルからの残基は少なくとも６、好ましくは少なくとも８
炭素原子を持ち、多価アルコールは好ましくは２〜６炭
素原子を持つエステル、 ｂ）６〜16炭素原子を持つ合成および／または天然のモ
ノカルボン酸からのエステル、特に対応する脂肪族飽和
モノカルボン酸とａ）に示したタイプの１価および／ま
たは多価アルコールからのエステル、 ｃ）少なくとも16、特に16〜24炭素原子を持つオレフィ
ン性一不飽和および／または多不飽和モノカルボン酸
と、特に１価直鎖および／または分枝鎖アルコールから
のエステル、 の少なくとも一つからのカルボン酸エステルとの混合物
としてアルコールを含むことを特徴とする態様。

Ｉ−N.分散相に存在する上記Ｉ−Ｍ項のｃ）におけるエ
ステル油は、好ましくは以下のサブクラス： c1）45重量％以上、好ましくは55重量％以上のオレフィ
ン性二不飽和および／または多不飽和C_16-24モノカルボ
ン酸由来のエステル、 c2）35重量％以下がオレフィン性二不飽和および多不飽
和の酸由来で、好ましくは少なくとも約60重量％がオレ
フィン性一不飽和であるエステル、 の少なくとも一つに当てはめられることを特徴とする態
様。

Ｉ−O.分散油相中に、顕著に親油性で、多くとも限られ
た水溶性を持つ塩基性アミン化合物が添加剤として使用
されることを特徴とする態様。

Ｉ−P.少なくとも芳香族成分をほとんど含まず、室温に
おける水溶性が約１重量％以下である親油性アミン化合
物もまた使用されることを特徴とする態様。

Ｉ−Q.8〜36炭素原子を持つことが好ましい、少なくと
も一つの長鎖炭化水素基を持つ塩基性アミン化合物が添
加剤として使用されることを特徴とする態様。

Ｉ−R.親油性アミン化合物の含有量は油相に対して10重
量％まで、好ましくは約0.1〜２重量％の範囲である分
散油相が好ましくは使用されることを特徴とする態様。

Ｉ−S.均一水相として、新鮮な水または溶解もしくはけ
ん濁した塩、特にアルカリおよび／またはアルカリ土類
金属のハロゲン化物および／または炭酸塩を含有する
水、必要あれば改質海水でもよい水を使用することを特
徴とする態様。

Ｉ−T.生態的および毒性的に少なくともきわめて無害で
あり、例えば可溶性の毒性重金属化合物を含まない、無
機および／または有機補助剤および充填剤が水系エマル
ジョン掘削液または掘削泥に使用されることを特徴とす
る態様。

Ｉ−U.水和し易い鉱物層の岩盤水和を低減するための既
知の無機および／または有機補助剤と共に、分散アルコ
ール相が使用されることを特徴とする態様。

II−A.分散油相は少なくとも約８重量％で、約40重量％
以下の量であり、乳化油相の量は好ましくは約10〜35重
量％の範囲であることを特徴とするエマルジョン掘削
液。

II−B.親油性アルコール、および存在してもよいエステ
ル油が、生態学的に疑問のある成分、特に芳香族成分を
含まないことを特徴とするエマルジョン掘削液。

II−C.親油性アルコールと共に、好ましくは少なくとも
一部は以下のクラス： ａ）１価アルコールからの残基は少なくとも６、好まし
くは８炭素原子を持ち、多価アルコールからの残基は好
ましくは２〜６炭素原子を分子中に持つ、C_1-5モノカル
ボン酸と１価および／または多価アルコールからのエス
テル、 ｂ）６〜16炭素原子を持つ合成および／または天然のモ
ノカルボン酸からのエステル、特に対応する脂肪族飽和
モノカルボン酸とａ）で示した１価および／または多価
アルコールのエステル、 ｃ）少なくとも16、特に16〜24炭素原子を持つオレフィ
ン性一不飽和および／または多不飽和モノカルボン酸
と、および特に１価直鎖および／または分枝鎖アルコー
ルのエステル、 に少なくとも部分的に当てはまる少なくとも実質的部分
のモノカルボン酸および１価および／または多価アルコ
ールから成るエステル油が、生態学的に許容される油と
して存在することを特徴とするエマルジョン掘削液。

II−D.分散相中にサブクラスｃ）のエステル油が存在す
る場合、それらは少なくとも一部は以下のサブクラス： c1）45重量％以上、好ましくは55重量％以上がオレフィ
ン性二不飽和および／または多不飽和C_16-24モノカルボ
ン酸から導かれるエステル、 c2）35重量％以下がオレフィン性二不飽和および多不飽
和酸から導かれ、好ましくは少なくとも約60重量％がオ
レフィン性一不飽和であるエステル、の少なくとも一つ
に当てはまることを特徴とする請求項23〜26記載のエマ
ルジョン掘削液。

II−E.遊離アルコールの形で存在する分散油相の構成成
分と同一または異なる顕著な親油性を持つ１価の、実質
的に水不溶性のアルコールをベースとするエステル油が
油相中に混合物成分として存在することを特徴とするエ
マルジョン掘削液。

II−F.エステル油中に存在する１価アルコールの構成成
分は、使用中に現場操作で部分的エステル加水分解が生
じる場合、吸入して毒性のある点で安全でないアルコー
ルが形成されない様に選ばれていることを特徴とするエ
マルジョン掘削液。

II−G.芳香族成分を含まず、好ましくは８〜36炭素原子
を持つ少なくとも一つの長鎖炭化水素基を好ましくは持
つ、顕著に親油性で多くとも限られた水溶性を持つ塩基
性アミン化合物が分散アルコール油相中に使用されるこ
とを特徴とするエマルジョン掘削液。

II−H.水系エマルジョン掘削液の通常の補助剤および充
填剤もまた、生態学的許容性を基準として選ばれ、およ
び特に毒性のある重金属化合物を含まないことを特徴と
するエマルジョン掘削液。

II−I.膨潤性岩盤層または粘土の水吸収を抑制するため
の充填剤を含むことを特徴とするエマルジョン掘削液。

II−J.ほぼ中性から弱アルカリ性の範囲、特に約7.5〜1
1の範囲のpH値に調整されていることを特徴とするエマ
ルジョン掘削液。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フォン・タパヴィツァ、シュテファン ドイツ連邦共和国 ディ―4006 エルク ラート ２、トーマス―マン―シュトラ アセ 12番 (72)発明者 フュース、ヨーハン―フリードリッヒ ドイツ連邦共和国 ディ―4048 グレー ベンブロイッヒ ５、ヘルツォークシュ トラアセ 15番 (56)参考文献 特表 平４−504435（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C09K 7/00 - 7/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作業温度で液状または少なくとも塑性変形
   可能であり少なくとも80℃の引火点を持つ水不溶性の天
   然および／または合成の１価および／または多価アルコ
   ール、あるいは作業温度で液状または少なくとも塑性変
   形可能であり少なくとも80℃の引火点を持つ溶液であ
   り、生態学的に許容される水不溶性油中の１価および／
   または多価アルコールの溶液からなる、水系o/wエマル
   ジョン掘削液の分散油相であって、 掘削液が、地層の環境を考慮した開発に適し、必要あれ
   ば水系o/wエマルジョン掘削泥製造のための不溶性の微
   粒状増量剤、および／または乳化剤、流動損失添加剤、
   湿潤剤、アルカリ貯蔵剤および／または掘削岩盤の高い
   水感受性の抑制のための補助剤のような追加添加剤を含
   む水系o/wエマルジョン掘削液の分散油相。
2. 【請求項２】分散油相の少なくとも実質的部分は、作業
   温度で液状または少なくとも塑性変形可能であり少なく
   とも80℃の引火点を持つ天然および／または合成の水分
   散性の１価および／または多価アルコールによって、あ
   るいは作業温度で液状または少なくとも塑性変形可能で
   あり少なくとも80℃の引火点を持つ溶液であり、１価お
   よび／または多価アルコールの生態学的に許容される水
   不溶性油中の溶液によって形成されることを特徴とす
   る、均一な水相中に、安定な分散油相を約５〜50重量％
   （重量％は増量していない水相および油相の合計に基づ
   く）の量で、要すれば溶解および／または分散した乳化
   剤、流動損失添加剤、湿潤剤、微粒状増量剤、塩、アル
   カリ貯蔵剤および／または消毒剤のような補助剤と共に
   含む水系o/wエマルジョン掘削液。