JPH01221483A - オイルベースさく井流体およびそのゲル化剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、さく井流体、より特定してａえば、オイルベ
ース種の掘さく流体（泥漿）、いわゆる「逆」エマルシ
ョン流体に関する。

〔従来技術と解決すべき１課題〕 掘さく流体（泥漿）には、水性処方によるものとオイル
ベース処方によるものとがある。後−とは逆エマルジヨ
ン泥漿と呼はれることもある。逆エマルジョン掘さく流
体は、水ベース流体の使用により掘さく進行中の層が損
傷を受ける場合に、特に用いられる。たとえば、ある種
の頁岩は、水性掘さく流体を使用すると膨大し崩壊する
ことか知られているが、オイルベース掘さく流体は頁岩
の影犬を惹き起こさないので、これを使用することによ
って膨大の問題が回避される。基本的には、ｊφエマル
ジョン泥漿は、連続相としては炭化水素ｄ１１（液体）
のような油性操体を、分散相としては水を、さらに様々
な乳化剤、潤滑剤、増量剤および増粘剤たとえばアミン
処理粘土を含有する。

水ベースの掘さく流体およびほとんとのオイルベース掘
さく流体は、効果的に増粘することか比較的簡単である
。しかし、油性相として芳香族含有量の低い炭化水素油
を用いたオイルベース掘さく流体では従来技術のケル化
剤、たとえばアミン処理粘土を用いての増粘はずっと困
難になる。−方、沿岸での掘さくのように、掘さく条件
によっては周辺環境に損害を及ぼず可能性がある場合に
は、低毒性の、すなわち芳香族含有量の低いオイルベー
ス掘さく流体を使用することが望ましいし、また、多く
の場合、そのように義務づけられている。

米国特許第４，４２５，４６２号および第４，４４２，
０１１号には、スルホン化したエチレン／プロピレン１
５−フェニル−２−ノルボルネン・テルポリマー（ＩＥ
ＰＤＭポリマー）を用いたオイルベース掘さく流体が開
示されている。また、オイルベース泥漿ゲル化剤として
親有機性粘土の使用を開示するものには、たとえば米国
特許第４，２８７，０８６号や第４，１０５，５７８号
がある。

ＴｅｋＭｕｌ　１９４９と題された従来技術文献には、
オイルベース処方に必要とされる親有機性１１’ｉ上の
全部または一部の代わりに、［・、円〕Ｎポリマーが使
用できることか開示されている。しかし粘度とＥ　Ｐ　
ｌ）Ｍポリマーとを用いた場合、特に芳香族含有ｆＬの
低い液体において、粘性に相乗的な効果か達成されるこ
とを、これらの刊行物は示唆していない。

〔発明の構成〕

したがって、本発明は、さく井流体、中でもオイルベー
ス掘さく流体のための改良さ扛だゲル化剤を提供する。

本発明は、すぐ才もた粘性とｊ照温特性を右する改良さ
れたオイルベース（逆エマルジョン）掘さく流体を提供
する。

また、本発明は特に芳香族含有量の低い／ｌＩｉ状炭化
氷炭化水素した改良されたオイルベース掘さく流体を提
供する。

さらにまた、本発明は、さく井流体、中でも、芳香族含
有量の低い炭化水；４−３　ｉ＋Ｉ＋を含有するオイル
ベース掘さく流体のための改良さＪしたケル化剤の製造
方Ｖ；を提供する。

本発明の詳細は、以下の記載および特許＃ロｆ求の範囲
の記載から明らかになるであろう。

本発明のゲル化剤組成物は、有機オニウノ、化合物とス
メタタイ１−粘土との反応生成物からなる親有機性粘土
、および、スルホン化されたエチレン／プロピレン１５
−フェニル−２−ノルボルネン・テルポリマー（ＩＥＰ
聞ポリマー）の親密な混合物からなり、親有機性粘土の
テルポリマーに対する重量比が約６：から約２０：１で
あるものである。

また、本発明の掘さく流体は、液状の油性相、極性液体
相、乳化剤および前記ゲル化組成物からなる。

本発明の掘さく流体の液相は、液状の油性相と極性液体
相とからなる２相の混合物である１３本発明の掘さく流
体の液状の油性相は原油およびその分留分、たとえばデ
ィーゼル油、灯油、燃料油、軽潤滑油留分、約３００°
Ｆ（約１４９℃）から約６００°Ｆ（約３１６℃）の範
囲の沸点を有する重ナフサ、低毒性Ｑ：油および以」二
のもののいずれかの組合せによる混合物などの液体を含
む。−船釣に言えば、液体炭化水素溶媒であれば、事実
」二、どのようなものも油性媒体として使用できる。油
性相としてとのような液体を選ぶかは、周囲の温度、穴
の底部か表面か、あるいはまた環境上の要因などの条件
に依存する。たとえば、アラスカの北部傾余１地のよう
な極寒地で掘さく流体を使用しようとする場合、油性相
は、永久凍土地帯で通常広く想定されている温度、すな
わち約１４”Ｆ’（−１０℃）から３２°ド（Ｏ″Ｃ）
の範囲よりも低い流動点（ｐｏｕｒｐｏｉｎｔ）をイＪ
するものでなければならない。周辺環境か影響を受けや
すい地域では、低毒性すなわち芳香族含有量の低い炭化
水素あるいは鉱／ｌＩＩを４１１性相として用いた掘さ
く流体が望ましい。実際、事実上大半の掘さく環境で、
その毒性の低さ故に、ｙＪ’　ｒ’ｉん：含有量の低い
浦が好ましい。ここで「芳香族含有量か低い」とは、約
２０重量％未満の芳香族、好ましくは約１５−Ｆ量％未
満の芳香族、さらに好ましくは約５重足％未満の芳香族
を有する液状炭化水素のことをいう３゜本発明に特有な
特徴は、粘性と懸濁特性にすくれた掘さく流体が芳香族
含有量の低い炭化水素または鉱油から形成できろという
点である。−船釣に油性層は、液層の約３０ないし約９
８容量％の量を占めるものであるか、液層の約７０ない
し約９０％であることがより好ましい。

油性層に加え、本発明の掘さく流体の液層は、水や塩水
等の極性液体を、液層の約２ないし約７０容量％、より
好ましくは液層の約１０ないし約３０容量％含むもので
ある。他の極性液体としては低級アルコール、クリコー
ル等、一般に水溶性のものが含まれる。極性液体層が水
の場合には、ＮａＣΩ、ＣａＣｆ１２などの塩を含んで
もよい、。

本発明の掘さく流体（１２ｉ！ｕ　）は、親有機性粘土
およびスルホン化されたエチレン／プロピレン１５−フ
ェニル−２−ノルボルネン・テルポリマー（Ｅ１３ＤＭ
ポリマー）からなるケル化剤すなわち増粘剤を含む。

本発明のゲル化剤を形成するのに用いられる親有機性粘
土は有機オニウム化合物と天然あるいは合成粘土との反
応生成物からなる。このような親有機性すなわち有機改
質（ｏｒｇａｎｉｃ　ｍｏｄｉｆｉｅｄ）粘土は、オイ
ルベース塗料、掘さく液体、グリース、印刷用インキそ
の他の油性媒体に対するゲル化剤あるいは増粘剤として
よくう［１られだものである。この親有機性粘土ゲル化
剤の粘土部分は、結晶質の複合無機ケイ酸塩であって、
天然の供給源によ−）で幅広い変異があるため、その止
桶な組成を厳密に規定することはてきない。しかし、こ
れらの粘」二は、ケイ酸アルミニウ１３、ケイ酸マグネ
シウ１１などの複合無機ケイ酸塩が、その複合ケイ酸塩
格子に加えて５カルシウ１１やマグネシラ１１、ナ１ヘ
リウｌいといった陽イオン交換可能（ｃａｔｊｏｎ−ｅ
ｘｃｈａＢＣ，］ｂ］＋〕）イオンを様々な量、含んだ
ものとして記述しうるものである。本発明において好ま
しい親水性粘土は、モンモリロナイト、ヘクＩ−ライｈ
、サポナイ１へ、また特にワイオミング（Ｗｙｏｍｊｎ
ｇ）産の陽イオン交換可能す１−リウムイオンを含むヘ
ントナイ１−粘土などの水膨潤性スメクタイ１−粘土で
ある。粘土は、不純物を含んだままのかたちで用いても
よいが、粘土の水性スラリーを遠心分前して精製しても
よい。

気成法、あるいは、より好ましくは、熱水合成法によっ
て合成したスメクタイト型粘土も、本発明の親有機性粘
土の製造に用いることができる。

こうした粘土の代表例としては、モンモリロナイト、ベ
ン１ヘナイ１へ、バイテライ１へ、ムク１〜ライ１〜、
サポナイト、スティーウ゛ンサイトがある。望ましい金
属としては含水の酸化物あるいは水酸化物の混合物を（
場合により、ナトリウ１１や同等の交換可能カチオンあ
るいはその混合物およびフッ化物とともに）目的とする
特定の合成スメクタイトに対応する比率で含むスラリー
の状態で、水性反応混合物を形成することにより、熱水
的にこれらの粘土を合成してもよい。スラリーはついで
オー１へクレープに入れられ、自然に発生する圧力の下
、約１００〜３２５℃の範囲内の温度で生成が望ましく
遂行される程度の時間をかけて加熱される。合成スメク
タイトを調製する代表的な熱水法は、米国特許第３，２
５２，７５７号、３，５８６，４７８号、３，６６６．
４０７号、３．６７１，１．９０号、３，８４４，９７
８号、３，８４４，９７９号、３．８５２，４０５号お
よび３，８５５，１４７号に記載されている。

これらのすへては、ここで参考文献として言及されでい
る。スメタタイ！・粘土の陽イオン交換能は、公知の酢
酸アンモニウムａ、によって決定できる。

スメクタイト粘土と反応するイ」機オニク１８化合物は
、望ましくは、−級、二級、三級アミンの酸性塩、好ま
しくは四級アンモニウｌ＼化合物である。

オニウム化合物は、少なくとも１０個の炭素原子、好ま
しくは約１６ないし２２個の炭素原子を有する、アルキ
ル、アルキレンあるいはアルキルジエン基の少なくとも
１つを含むものでなければならない６、代表的な四級ア
ミン化合物は、ジメチルージ（水素化Ｗ（脂）−アンモ
ニウ１１塩化物、１−リメチルー水素化獣脂アンモニウ
ム塩化物、シメチルーベンジルーオクタテシルアンモニ
ウｔ１塩化物、　メチルーベンジルーシオクタデシルア
ンモニウ１１塩化物である。

代表的なアミンの酸性塩は、ヤシ４１１アミンの酸性塩
である。他の有機オニウム化合物、たとえば有機ホスホ
ニラ１１化合物も用いることができる。４１機改質粘土
およびその製法については米国特許第２．５３１，４２
７号、２，５３１，８１２号、２，９６６．５０６号、
３．９２９，８４９−号、４　、２８７　、０８６号、
４，１．０５，５７８号により詳しく記載されている。

これらすへては、ここで参考文献として一１言及されて
いる。

本発明の掘さく流体に使用される好ましい親有機性粘土
は、ジメチルージ（水素化獣脂）アンモニウムベン１−
ナイト、ジメチル−ヘンシル−水素化１ｕ（脂アンモニ
ウムベン１−ナイト、メチルーベンジルーシ（水素化獣
脂）アンモニウムベントナイトおよびヤシ油アミンベン
１〜ナイ１−である。

本発明のケル化剤において用いられるＥＰＤＭポリマー
は、米国特許第４，４４２，０１１号に概要が記載され
ているタイプのものであり、この文献も、本明細書では
参考文献として言及されている。基本的には、このＥＰ
ＤＭポリマーは、スルホン化ホリマー１００グラムあた
り約５ないし約３０ミリ　当量のスルホン酸基を有して
おり、このスルホン酸基は金属陽イオンまたはアミンも
しくはアンモニウム対イオンにより中和されている。［
ＥＰＤＨポリマーは約０．５ないし約２０重量％　の好
ましくは約１ないし約１０％の、最も好ましくは約２な
いし約８％のフェニルノルボルネンを有する。好ましい
ポリマーは約１０ないし約８０重足％のエチレンおよび
約ｊないし約ｌＯ％の５−フェニル−２−ノルボルネン
・モノマーを含有し、残部のポリマーがプロピＩノンで
あるものである。好ましくは、ポリマーは約３０ないし
約７０重量％、たとえば５０重足％のエチレンおよび２
ないし約８％、たとえば５．０重量％のフェニル−２−
ノルボルネンモノマーを含む。

代表的なエチレン／プロピレン１５−フェニル−２−ノ
ルボルネン・テルポリマーは、約１６のムーニー粘ｒ（
Ｍｏｏｎｅｙ　ｖｊｓｃｏｓ、ｉｔｙ＋　Ｍｌ７．Ｊ±
８．２１２°Ｆ（１００℃））を有し、エチレン含有量
が約５０重足％、５−フェニル−２−ノルボルネン含有
量が約５重量％のものである。

本発明のテルポリマーは、数平均分子量（仁）が、ゲル
透過クロマ１〜グラフ（ＧＰＣ）で測定して、約５　、
０００ないし約３００，０００、より好ましくは約］０
．０００ないし約１００，０００、最も好ましくは約２
０．０００ないし約８０，０００であるものである。テ
ルポリマーのムーニー粘度は約５ないし約９０、より好
ましくは約１０ないし約８０、最も好ましくは約１５な
いし約５０である。

テルポリマーおよび粘土からなるゲル化剤は通常、流体
４２ガロンバレル（１，５９ｆｌ）あたり約０．５ポン
ド（２２７ｇ）ないし約１０ポン１へ（４，５３ｋｇ）
の量、掘さく流体中に含むものとする。

本発明の掘さく泥漿を処方するにあたってはＥＰＤＭポ
リマーと親有機性粘土とを、親密な混合物として液相に
加える。すなわち、ＥＰＤＭポリマーと親有機性粘土と
は、最初に混練あるいは［４Ｐ　Ｄ　Ｍポリマーと親有
機性粘土とが、親密でおおむね微粒子の混合物を形成す
るような方法で混合される。ついで、混練あるいは他の
何らかの混合方法により形成したこの親密な混合物を、
液相に加える。

本発明の掘さく液体はまた、当業者にはよく知られた、
たとえばタル（トール）油脂肪酸のような脂肪酸のマグ
ネシウムもしくはカルシウムせっけんのような乳化剤を
含有する。ポリアミド混合物も乳化剤として使用できる
。乳化剤は通常、２０ｐｐｂ（ｐｏｕｎｄｓ　ｐｅｒ　
ｂａｒｒｅｌ）（５７ｇ、ｌ’）以下、より好ましくは
、約４ｐｐｂ（ｌ１ｇ／Ω）ないし約１０ｐｐｂ　（２
９ｇ／Ｑ）の置台まれるであろう。

本発明の掘さく流体は、アミンで処理して油中分散性と
した褐炭のような濾過抑制剤を含有することもてきる。

このような濾過抑制剤は、２゜ｐｐｂ　（５７ｇ　ＩＱ
＞以下、より好ましくは約４ｐｐｂ（ＩＩｇ　ＩＱ）な
いし約］０ｐｐｂ（２９ｇＩＱ）の量、存在してもよい
。

掘さく流体はまた、添加剤や、こうした逆オイル・エマ
ルションに塩分を与える塩化力ルシウ１１のような塩、
また、掘さく流体が望ましい密度となるよう、パライト
のような、あるいは他の加重剤を含有することも可能で
ある。

最初に、粘土とＥＰＤＭポリマーとを混練により混合し
て、親密な微粒子混合物を得、次に、この混合物を掘さ
く流体に加えることが特に好ましい。

特に好ましいゲル化剤あるいは増粘剤は、次の方法で製
造する。

すなわち、有機オニウム化合物たとえば、−級。

二級、三級アミンの酸性塩とスメクタイト型粘土および
ポリマーとをバグ・ミルＣｐｕｔ二ｎｔｉ　］　］　）
、］］バンバリーミキサＢａｎｂｕｒｙ　ｍｊｘｃｒ）
、押出機など適当な混合装置において同時に混合し、粘
度を有機オニウム化合物とＥＰＤＭポリマーの存在下に
反応させる。この方法では実際には、親有機性粘土は、
粘土とポリマーとが混合されている間に形成される。十
分に祭′明されてはいないものの、このことは、本発明
のゲル化剤のユニークですくれた増粘特性を説明する粘
土とポリマーとの間の何らかの化学的相互作用につなが
るものと考えられている。。

本発明をより詳しく説明するため、以下、実施例を示す
が、これは本発明を限定するものではない。

〔発明の具体的開示〕

実施例」 試料の製造にあたっては、以下の試験処方と添加順序に
従った。

Ｃｏｎｏｃｏ　ＬＶＴ　Ｏｊｌ’、　ｍｌ、、、、、、
、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、２３６
ＩＮＶＥＲＭＵＩ、０ＮＴ２．　ｇ、、１．、、、、、
、、．１０．、、、、．１．、、、、、、、、、、．６
ＤＵＲＡＴＯＮＥＯＨ１’、　　ｇ、、、、、、、、、
、、、００．、．０８１．．０．、、．９．、、、．６
石灰、　ｇ１９．、、、、、、．０．、、、、、、、、
、．０．、、．０．０．、、、、、、、、、、．３ゲル
化剤、　ｇ、、、、０．．１．．１９．．００．、、、
、、、、、、、、、、、、、、、、、、Ｘかくはん５分
（ｌｌａｍｊｌｔｏｎ−Ｂｃａｃｈ　Ｍｉｘｅｒ、高速
モード）水道水、　ｍｌ、、、、、、、、、、、、、、
、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、００．７
ｊｌかくはん１５分（Ｈａｍｊｌｔｏｎ−Ｂｃａｃ＋＋
　Ｍｉｘｅｒ、高速モー１−）ＥＺ−ＭＵＬ■ＮＴ４．
　　ｇ、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、１０
８００６．、、、、、、、．３かくはん５分（Ｉｌａ＋
ｎ１ｌｔｏｎ−Ｂｃａｃｌ＋　Ｍｉｘｅｒ、高速モー１
へ）ハライＩ−、ｇ　、、、、、、、、、、、、、、、
、、、、、、、、　：、、、、、、、、、、、、　＋ｏ
ｇかくはん１５分（ｌｌａｍｊｌｔｏｎ−Ｂｅａｃｈ　
Ｍｊｘｅｒ、高速モード）塩化カルシウム、　９４−９
６％、　ｇ、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、
、２２かくはん１５分（Ｈａｍｉｌｔｏｎ−Ｂｅａｃｈ
　Ｍｊｘｅｒ、高速モード）］、　芳香族含有量が１５
％以下の低毒性鉱油。発売元：　Ｃｏｎｏｃｏ　Ｏｉｌ
　Ｃｏｍｐａｎｙ。

２、ポリアミドからなる湿潤剤と混合したタル（トール
）油脂肪酸のカルシウムせっけんからなる乳化剤。発売
元： ＮＬ　１３ａｒｏｊｄ　ｄｉｖｊｓｊｏｎ　ｏｆ　Ｎ１
．Ｊｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、　Ｉｎｃ。

３、　四級アンモニラ１１化合物で処理した褐炭原料か
らなる濾過抑制剤。発売元： ＮＬ　１３ａｒｏｊｄ　ｄｊｖｊｓｊｏｎ　ｏｆ　ＮＬ
　Ｉｎｄｕｓｔｒｊａｓ、Ｉｎ（、。

４、　ポリアミドからなる湿潤剤３、発売元：ＮＬ　　
１ｌａｒｏｊｄ　　ｄｉｖｉｓｊｏｎ　　ｏｒ　　ＮＬ
　　ＴｎｄｕｓＬｒｉｃｓ、ｆｃ。

ゲル化剤の処方および製造方法は以下のとおり。

Ａ−ＧＥＬＴＯＮＥ■ＩＪ１実験室貯蔵品Ｂ−１’ｃｋ
Ｍｕｌ　＃　１９’１９”受は入れ時のままのものＣ−
ＧＥＬ１’ＯＮＥ■■（９５重量部）と２０メツシュ未
満にふるったＴｅｋＭｕｌ　Ｉ　１９４９（５重量部）
とを実験室で混合した（ヘライブレン１く Ｄ　　ＧＩＥＬＴＯＮＣｏＨ（９０ｆｆｉ　４１　部）
　ト２０　メツシュ未ａ　ニフるったＴｅｋＭｕｌ　１
１１９４９（１０重量部）とを実験室で混合した１くラ
イブレン１〜 Ｅ　７　ＧＥＬＴＯＮＥ［Ｆ］■（８５重量部）と２０
メツシュ未満にふるったＴｅｋＭｕｌ　ｌ　１９４９（
１５重量部）とを実験室で混合したトライブレンド Ｆ　−ＧＥＬＴＯＮＥ［Ｆ］■（９０重量部）と受は入
れ時のままのＴｅｋＭｕｌ　ｌ　１９４９．（１０重量
部）を別々に加えた（プレブレンドなし） Ｇ　−Ｗｙｏｍｉｎｇ産ベン１−ナイトとメチルーベン
ジルジ（水素化獣脂）四級アミン塩化物（９０重量部）
および１’ｃｋＭｕｌ　１１９４９（１０ｆｉ景部）と
をバグ・ミルでブレンドおよび混練した工場生産品 １、Ｗｙｏｍｊ、ｎｇ産ベントナイトのメチルーベンシ
ルジ（水素化獣脂）四級アミンＪＳ、−６発売元：ＮＬ
　）ｌａｒｏｊｄ　ｄｊｖｊｓｊｏｎ　ｏｆ　ＮＬ　Ｔ
ｎｄｕｓｔｒｉｃｓ、　Ｔｎｃ。

２、　中和したスルホン化エチレン／プロピレン１５−
フェニル−２−ノルボルネン・テルポリマーであって、
中和スルホン化ポリマー１００グラ１１あたり約５ない
し約３０ミリ当量のスルホン酸基を有し、約０．５ない
し約２０重量％の５−フェニル−２−ノルボルネンを有
し、数平均分子量が約５，０００から３００，０００で
あるもの。発売元−Ｅｘｘｏｎ。

以下の第１表は、粘土とテルポリマーを個々に用いた場
合と処方物への添加に先立ち乾燥混合した粘土とポリマ
ーを様々に１へライブレンドした場合との比較を示す。

以下の第２表は、処方物に粘土とテルポリマーを別々に
加えた場合とテルポリマーおよび粘土をブレンドおよび
混練して微細粉末としたものからなるゲル化剤との間の
比ｌ咬を示す。

第２表 ｇ＄４　　　　　　　ｒ　　ｎ　　ｒｒｒ　　ｆｖ増粘
剤　　　　　　　　　　　　Ｆ”　　　Ｆ　　　Ｇ　　
　Ｇ量、ｇ　　　　　　　　　　　　　６．０　　７．
５　　６．０　　７．５ブレン１〜比、粘土／ポリマー
　　９０／１０　９０／１０　９０／１０　９０／１０
］、２０’Ｆ（４９’Ｃ）Ｌ；オｌｊ；−初期−特性塑
性粘度、ｃｐ　　　　　　　　　１８　　２２　　２］
　　　２！１降伏点ｉ、１．ｄ／］０Ｏｆｔ’　　　　
　　１２　　２０　　１４　　２０１０秒ゲル、＋、ｄ
／１００ｆｔ２４　　　９　　　６　　　８１０分ゲル
、＋、ｄ／］０Ｏｆｔ２７　　１４　　１２　　１７Ｌ
巨工ど’Ｆ（６！Σｙ；つビア＝」μｓ間１ノニー＝−
（Ｌンく（後勿牛９ｆ４４、−試５捨１６清］、１１２
０二叶１９−９）塑性粘度、ｃｐ　　　　　　　　　１
９　　２３　　１９　　２２降伏点ｆ　、　Ｌｄ／］０
Ｏｆｔ２８　　２０　　　９　　３５１０秒ゲル、ｉｄ
／］０Ｏｆｔ２５　　　８　　　６　　１２１０分ゲル
、Ｌｄ／］、０Ｏｆｔ２９　　１４　　　９　　１．９
２５０’Ｆ（１幻℃）で１６時圃朋二臥ンク嚢η琲針し
一イζ秩温廉Ｖ２０暉工すｒの塑性粘度、ｃｐ　　　　
　　　　　２０　　２６　　２１　　２７降伏点士、Ｌ
ｄ／１００ｆｔ２１４　　３６　　１３　　４０１０秒
ゲル、　Ｌｄ／］、０Ｏｆｔ２５　　１７　　　６　　
２］１０分ゲル、　Ｌｄ／１０（ｌｆｔ２１２　　２５
　　１２　　３４塑性粘度、ｃｐ　　　　　　　　　２
１　　３４　　１７　　２４降伏点十、Ｌｄ／］０Ｏｆ
ｔ２２０　　３４　　２３　　４７１０秒ゲル、＋、ｄ
／１００ｆｔ”　　　　　　１２　　３２　　１２　　
４４１０分ゲル、　＋、ｄ／１００ｆｔ２２ｔ　　　４
０　　２２　　４５第１表かられかるように、粘土ＥＰ
ＤＭポリマーブレン１くは、最も高い降伏点（ｙｉｅｌ
ｄ　ｐｏｉｎｔ）およびゲル強度値を示す。また、より
高い温度にさらすにつれその値は増加したことも同じく
わかる。粘土とテルポリマーとの組合オ〕せが相乗効果
をもたらすことは明らかである。すなわち第１表からは
、粘土／テルポリマーブレンドの場合と等しい降伏点お
よびゲル強度を法えるために、そのほぼ２倍の粘土濃度
が必要となることが見出される。また、粘土のみによる
降伏点、ゲル強度は高温にさらすにつれ減少する傾向に
ある。さらに、ＥＰＤＭポリマーのみを含む処方にあっ
ては、ポリマー濃度が２ｐｐｂ　（約６ｇ＃ｌ）以下の
場合について、大変低い降伏点およびゲル強度が観察さ
れることも、同様にわかる。ポリマー濃度がより高くな
ると、高濃度におけるポリマーの絡み付き（ｅｎｔａｎ
ｇｌ、ｅｍｃｎｔ）が甚しくなり、粘度測定が妨げられ
ると考えられ、通常の装置による降伏点およびゲル濃度
の測定はできなくなる。また、２ｐｐｂ（約６ｇ／Ｑ）
のポリマーを含むブレンＩへが２５０°Ｆ（１２１℃）
でのローリンク（ｒｏｌ］ｊｎｇ）後に、剪断増粘性あ
るいは膨張性を示すことも注目される。さらに極めて高
い可塑粘性および負の降伏点もｆｉｊｌ察される。また
、親有機性粘土／　Ｉ’：　Ｐ　ｌ）問ポリマーのブレ
ン１へについては、オイルベース泥漿処方物中の１（田
川ポリマーの斌が１．１ｐｐｂ（３，］　ｇ　／Ｑ）以
下であるもｔトｌ’ｊすべきである１、以」二のことか
ら、粘土とＥ　ｌ’　Ｄ　Ｍポリマーとの間には相乗作
用が存在していること、そしてこれはオイルベース掘さ
く流体の処方において、最大の降伏点およびゲル強度が
現われるという結果を生んでいるということは明らかで
ある。

第２表のデータについて言えば、ゲル化剤をＥＰＤＭポ
リマーの存在下に親有機性粘土を形成させて製造した場
合、これらが混合さＡしている間は、極めてすくれた増
粘剤が形成され、すくれた特性を有する掘さく泥漿の処
方が導かれる、ということがわかる。換言すれば、親有
機性粘」−の形成が、粘土とポリマーが混合される段階
で起こっているゲル化剤を加えることにより、粘土とポ
リマーを個別に加えることによって得られる製品に比へ
、大変すくれた製品が生産されるのである。実際、この
ように形成されたケル化剤は、あらかじめ形成した親有
機性粘土と１４（ｉｉ）Ｄ　Ｍポリマーとを単純に混合
したものよりも優っている。混合段階において親有機性
粘土か形成されているケル化剤の処方は、別々に加えた
粘土とポリマーとを含む処方に比へ、どの試験条件でも
、平均して、より高い降伏点およびゲル強度を示してい
る。さらに、ポリマーの分散能が不十分な場合に生しる
フィッシュ・アイ（ｆｊｓｈ　ｅｙｃｓ）か、粘土とポ
リマーの個別添加を含む処方では、最初の混合の後およ
び１５０°Ｉ・（６５，６℃）でのローリンク後の双方
で観察された。工場ブレン１−品を含む処方では、ポリ
マーのフィッシュ・アイは１ＩＪＩ　察されなかった。

尖澹１ト２− この実施例では、親有機性粘土とＩＥ　ｌ）Ｄ　Ｍポリ
マーとの混合物からなる本発明のゲル化剤が、芳香族含
有量の低い炭化水素油（液体）からなる油性媒体におい
て、いかに予期しない結果を生しているかを示す。この
掘さく流体を処方するのに用いられる手順は、実施例１
て述へたものと木質的には同じである。油性層の形成に
あたっては、２種の異なる炭化水素、すなわち、ティー
セル浦（試料ＴＡおよびＴＢ）および０．９重置の芳香
族を含イｊする芳香族含有量の低い＃ニア１１１Ｅｓｃ
ａｊ、ｄ　１１０　（発）ご元：Ｅｘｘｏｎ　；試料Ｉ
Ｉ　ＡおよびＦＩＢ）が用いられた。結果は、第３表に
示す。

−２！ｌ　− 第　　３　　表 ティーセル曲中とＥｓｃａ」ｄ　１１０鉱油中でのゲル
化剤の比較Ｉ、Ａ−ｊ１３．　−！！△　」−β−ティ
ーゼル油、ｍＱ　　　　　　　　　２３７　　２３７　
　−　　　−Ｅｓｃａｊｄ　１１０、ｎ＋Ｑ　　　　　
　　　　　−−２３７２３７ＩＮＶＥＲＭＬＩＬ　Ｎｌ
、ｇ　　　　　　　　　　６６６４ＥＺ−ＭＵＴ、ＮＴ
、ｇ　　　　　　　　　　　３　　３　　３　　３石灰
、ｇ　　　　　　　　　　　　５５５５（ｉｉ）ｌＪＲ
Ａ’ｒＯＮＥ　ＩＩＴ、　Ｋ　　　　　　　　　　５　
　５　　５　　５水、ｍＱ　　　　　　　　　　　　　
　７８　　７８　　７８　　７８ゲル化剤Ａ、ｇ　　　
　　　　　　　　６−６−ゲル化剤Ｇ、ｇ　　　　　　
　　　　−６−６バライ１へ、ｇ　　　　　　　　　　
　１４６　　１４６　　１４６　　１４６ＣａＣ］−ｚ
、、ｇ　　　　　　　　　　　　　／１３　　　／１３
　　４３　　４３かくはん時間、分　　　　　　　　　
２０　　２０　　２０　　２０１５０°Ｆ（６６℃）で
のローリング、時間　１６　　１６　　１．６　　１６
塑性粘度、ｃｐ　　　　　　　　　　　３６　　５’、
）　　　１６　　４０降伏点、＋、ｂ／］０Ｏｆｔ”　
　　　　　　　　２８　　４０　　　８　　２５１０秒
ゲル、Ｌｂ／１．００ｆｔ”　　　　　　　　１．４　
　２０　　　２　　　７１０分ゲル、Ｌｂ／１００ｆｔ
２１８　　３８　　　４　　　＋２第３表のデータから
１本発明のゲル化剤組成物は、芳香族含有量の低い鉱油
において使用された場合、非常にすぐれた、実際、予期
しない結果を生じることがわかる。本発明のゲル化剤組
成物は、約３３重量％の芳香族を含有する典型的なディ
ーゼ−：ｌＱ　− ル油の増粘においても、従来技術の親有機性粘土より効
果的であるか、芳香族含有量の低い鉱油の増粘において
は、従来技術の親有機４１粘土増粘剤に比へ、著しくよ
り効果的である。本発明のゲル化剤組成物を用いた場合
、ティーセル浦を使用した処方における降伏点もかなり
−１−昇するが、り；−ｈ族含有世の低い鉱油（ｌＥｓ
ｃａｊｄ　１１０）を使用した処方においては、降伏点
か予期しなかった顕著な上昇を見せる。このように、芳
香族含有量の低い鉱ｄ１１において用いられた場合、本
発明のゲル他剤酸物は、明らかに、相乗的かつ予期しな
かった降伏点の上昇をもたらす。

尖凰迩Ａ− この実施例では、本発明のゲル化剤が、流体損失防止（
ｆｌｕｊｄ　１ｏｓｓ　ｃｏｎｔｒｏ］、）という点て
、従来技術の親有機性粘土より格段に優っている様ｒを
示す。処方物を製造するのに用いられる手順は、実施例
１に記したものと木質的には回しである９、結果を第４
表に示す。

第４表 ３００°Ｆ（１４９℃）　５００ｐｓｊ、（３５，２ｋ
ｇ／ｃ＋Ｋ）静置エージング後のゲル化剤の比較 （流動学的性質および１１　Ｐ　ＩＩＴ濾液）試料　　
　　　　Ａ　　　　−ｐ＋ Ｃｏｎｏｃｏ　ＬＶＴＯｌｍＱ、２３７　　２３７ＩＮ
ＶＥＲＭＵＬＯＮＴ、　　ｇ　　　　　　　　　　　　
６　　　　　　６ＥＺ−ＭＵＩＪＮＴ、　ｇ　　　　　
　　３　　　３石　灰、ｇ　　　　　　　　　　　　　
５　　　　　　５水、ｍｏ　　　　　　　　　　　　　
　　７８　　　　　７８ゲル化剤Ａ、　ｇ　　　　　　
　　　　　　＋２ゲル化剤Ｇ、　ｇ　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　６ＣａＣ１□４３　　　　　　
４３ パライト、ｇ　　　　　　　　　　　　　１４６　　　
　　１４６かくはん時間、分　　　　　　　　　　２５
２５１５０°Ｆ（６５，６℃）でのローリング、時間　
１６１６３００’Ｆ（１４９℃）でのエージング、時間
　　１６１６塑性粘度、ｃ　ｐ　　　　　　　　　　　
　２５　　　　　　３４降伏点、ｌｂ／］０Ｏｆｔ２７
　　　　　　１９１０秒ゲル、Ｉｂ／１００ｆし２２　
　　　　　５１０分ゲル、ｌｂ／１．０Ｏｆｔ２４　　
　　　　９濾液、３００°Ｆ（１４９℃）　　　　　　
　　　　＋６．０　　　　　２．２５００ｐｓｊ　（３
５，２ｋｇ／ｃｉ） 従来技術の親有機性粘土をゲル化剤として使用した場合
、濾液は１６ｍｆｌであるが（試料Ａ）、本発明のゲル
化剤を使用した場合（試料Ｂ）、濾液は２．２■１ρで
ある。ここでも、本ケル化剤は、従来技術の親有機性粘
土によって達成されるそれをしのぐ、予期しない程劇的
な流体損失減少能をもたらしている。

これまで、専ら掘さく流体という面で、本発明につき述
べてきたが、本発明のケル他剤組成物は、他のさく井流
体、たとえば仕上げ流体 （ｃｏｍｐｌｅｔｉ、ｏｎ　ｆｌｕｊ、ｄｓ）、検査流
体（ｗｏｒｋｏｖｃｒ　ｆｌｕｊ、ｄｓ）、充填流体（
ｐａｃｋｅｒ　ｆｌｕｉｄｓ）その他にも使用できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、以下の（ａ）〜（ｄ）からなるオイルベース掘さく
   流体： （ａ）液体油性相； （ｂ）極性液体相； （ｃ）乳化剤；並びに （ｄ）以下の（イ）、（ロ）からなるゲル化剤であって
   ：（イ）スルホン化されたエチレン／プロピレン／５−
   フェニル−２−ノルボルネン・テルポリマー；および （ロ）有機オニウム化合物とスメクタイト粘土との反応
   混合物からなる親有機性粘土であって、該親有機性粘土
   の該テルポリマーに対する重量比が約６：１ないし約２
   ０：１のもの；該ゲル化剤の存在量が該油性媒体を望む
   程度まで増粘するのに十分であるもの。 ２、請求項第１項の掘さく流体であって：該ゲル化剤が
   親有機性粘土と該テルポリマーの混合物からなり、該粘
   土と該テルポリマーが混合され該混合物を形成する際、
   その場で該親有機性粘土が形成されているもの。 ３、請求項第１項の掘さく流体であって：軽潤滑油留分
   、約３００°Ｆ（１４９℃）ないし約６００°Ｆ（３１
   ６℃）の範囲の沸点を有する重ナフサ、極軽留分（Ｌｉ
   ｇｈｔｅｎｄｓ）が除かれた原油、原油の粗蒸留によっ
   て得られた蒸留底分（ｓｔｉｌｌ　ｂｏｔｔｏｍｓ）お
   よびディーゼル油、芳香族含有量の低い鉱油およびこれ
   らの混合物からなる群から選ばれる液体から、該液体油
   性相からなるもの。 ４、請求項第３項の掘さく流体であって：該液体油性相
   が芳香族含有量の低い炭化水素油（液体）からなるもの
   。 ５、請求項第１項の掘さく流体であって：該スメクタイ
   ト粘土が、モンモリロナイト、ヘクトライトおよびサポ
   ナイトからなる群から選ばれるもの。 ６、請求項第５項の掘さく流体であって：該モンモリロ
   ナイトがワイオミング（Ｗｙｏｍｉｎｇ）産ベントナイ
   トであるもの。 ７、請求項第１項の掘さく流体であって：該有機オニウ
   ム化合物が一級、二級、三級有機アミンの酸性塩および
   有機四級アンモニウム化合物からなる群から選ばれ、該
   有機オニウム化合物が、アルキル、アルキレン、アルキ
   ルジエンからなる群から選ばれる少なくとも１０個の炭
   素原子を有する少なくとも１つの有機基を含むもの。 ８、請求項第１項の掘さく流体であって：さらに加重剤
   を含むもの。 ９、請求項第１項の掘さく流体であって：該親有機性粘
   土の該テルポリマーに対する重量比が約８５：１５ない
   し約９５：５であるもの。 １０、請求項第１項の掘さく流体であって：該極性液体
   相が水性媒体からなるもの。 １１、液体炭化水素ベースさく井流体をゲル化するため
   の組成物であって、次の（イ）、（ロ）からなるもの。 （イ）スルホン化されたエチレン／プロピレン／５−フ
   ェニル−２−ノルボルネン・テルポリマー；および （ロ）有機オニウム化合物とスメクタイト粘土との反応
   混合からなる親有機性粘土であって、該親有機性粘土の
   該テルポリマーに対する重量比が約６：１ないし約２０
   ：１のもの； １２、請求項第１１項の組成物であって：該スメクタイ
   ト粘土が、モンモリロナイト、ヘクトライトおよびサポ
   ナイトからなる群から選ばれるもの。 １３、請求項第１１項の組成物であって：該有機オニウ
   ム化合物が一級、二級、三級有機アミンの酸性塩および
   有機四級アンモニウム化合物からなる群から選ばれ、該
   有機オニウム化合物が、アルキル、アルキレン、アルキ
   ルジエンからなる群から選ばれる少なくとも１０個の炭
   素原子を有する少なくとも１つの有機基を含むもの。 １４、請求項第１０項の組成物であって：該ゲル化剤が
   親有機性粘土と該テルポリマーの混合物からなり、該粘
   土と該ポリマーが混合され、該混合物を形成する際、そ
   の場で該親有機性粘土が形成されているもの。 １５、請求項第１１項の組成物であって：該親有機性粘
   土と該テルポリマーが混練によって形成された親密混合
   物を構成するもの。 １６、液体炭化水素ベースさく井流体をゲル化するため
   の組成物の製造方法であって、次の（ｉ）、（ｉｉ）か
   らなる方法： （ｉ）ミキサーの中に、スメクタイト粘土、有機オニウ
   ム化合物およびスルホン化されたエチレン／プロピレン
   ／５−フェニル−２−ノルボルネン・テルポリマーを導
   入し； （ｉｉ）該粘土と該テルポリマーを混合する間に該有機
   オニウム化合物と該スメクタイト粘土との反応により親
   有機性粘土を形成する。 １７、請求項第１６項の方法であって：該スメクタイト
   粘土が、モンモリロナイト、ヘクトライトおよびサポナ
   イトから選ばれる方法。 １８、請求項第１６項の方法であって：該モンモリロナ
   イトがワイオミング（Ｗｙｏｍｉｎｇ）産ベントナイト
   である方法。 １９、請求項第１６項の方法であって：該有機オニウム
   化合物が一級、二級、三級有機アミンの酸性塩および有
   機四級アンモニウム化合物からなる群から選ばれ、該有
   機オニウム化合物が、アルキル、アルキレン、アルキル
   ジエンからなる群から選ばれる少なくとも１０個の炭素
   原子を有する少なくとも１つの有機基を含む方法。 ２０、請求項第１６項の方法であって：該粘土の該テル
   ポリマーに対する重量比が約６：１ないし約２０：１で
   ある方法。 ２１、請求項第１６項の方法であって：該親有機性粘土
   の該テルポリマーに対する重量比が約８５：１５ないし
   約９５：５である方法。