JPH0445190A

JPH0445190A - 掘削用流動体

Info

Publication number: JPH0445190A
Application number: JP15501490A
Authority: JP
Inventors: Heinz Mueller; ハインツ・ミューラー; Herold Klaus-Peter; クラウス―ペーター・ヘロルト; Von Tapawitza Stefan; ステファン・フォン・タパヴィッツア; John Grimes Douglas; ダグラス・ジョン・グライムズ; Brown Jean-Marc; ジーン―マルク・ブラウン; P T Smith Stuart; スチュアート・ピー・ティー・スミス
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA; Baroid Ltd
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA; Baroid Ltd
Priority date: 1990-06-12
Filing date: 1990-06-12
Publication date: 1992-02-14
Anticipated expiration: 2014-05-31
Also published as: JP2896199B2

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、エステル油をベースとする新規な掘削用流動
体、特に、高い生態学的適合性、良好な安定性および性
能特性を有するエステル油をベースどするインバート掘
削用流動体に関する。新規な掘削用流動体の１つの重要
な用途は、原油および／またはガス源の開発のための沖
合掘削である。

この点に関する本発明の特別な目的は、高い生態学的適
合性を存する技術的に有用な掘削用流動体を提供するこ
とにある。新規な掘削用流動体の使用は、限定されるも
のではないが、沖合地域において特に重要である。新規
な掘削流動体は、地熱用掘削、水用掘削、地球化学用掘
削および鉱物用掘削などを包含する陸地掘削においても
使用してよい。この場合、本発明にしたがって選択され
たエステル系掘削用流動体は、生態前問題をかなりの程
度まで基本的に解消している。

［発明の背景］岩に穴をあけ、岩を切断する液状掘削用流動体は、僅か
に濃厚にされた水系または油系流動体システムである。

油系ノステムは、特に沖合掘削においてまたは水感応性
層の貫通において実際に使用される機会か多くなってい
る。

相系掘削用流動体は、一般に、三相システム、即ち、油
、水および（全体としてンステムを安定化し、好ましい
性能特性を確定するための、乳化剤、乳化剤システム、
増量剤、流動損失添加剤、アルカリリザーブ、粘度調節
剤などを包含する）添加剤の微分散物から成るいわゆる
インバートエマルジョン泥の形態である。詳細な事項は
、例えば、ジャーナル・オブ・ベトロリアム・テクノロ
ジ−（Ｊ　ｏｕｒｎａ、ｌ　ｏｆ　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ
　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、１９８５年、１３７−１４
２頁におけるボイド（Ｐ。

Ａ、　Ｂｏｙｄ）らによる「ニュー・ベース・オイル・
ユーズド・イン・ロートキシシティ・オイル・マツグ（
Ｎｅｗ　Ｂａ５ｅ　Ｏｉｌ　ｔＪｓｅｄ　ｉｎ　Ｌｏｗ
−ＴｏｘｉｃｉｔｙＯｉｌ　　Ｍｕｄｓ）Ｊなる論文、
およびジャーナル・オブ・ペトロリアム・テクノロジ−
、１９８４年、９７５−９８１頁におけるベネット（Ｒ
，Ｂ。

Ｂ　ｅｎｎｅｔ）による［ニュー・ドリリング・フルイ
ド・テクノロジ−−ミネラル・オイル・マッド（Ｎｅｗ
　Ｄｒｉｌｌｉｎｇ　Ｆ　Ｉｕｉｄ　　Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ−ＭｉｎｅｒａｌＯｉｌ　Ｍｕｄ）ｊなる論文、
およびそこに引用された文献に記載されている。

相系掘削用流動体は、初期には、芳香族成分を含有する
ディーゼル油両分からできていた。次いで、無毒化のた
めおよび生態学的問題を解消するために、連続油相とし
て、芳香族化合物を実質的に含まない炭化水素画分、「
非汚染油」として現在知られているものを使用すること
が提案された（前記文献を参照のこと）。このように芳
香族化合物を使用しないことによって幾つかの利点は達
成されたか、この種の掘削用流動体によって生じる環境
的問題を更に減少することが緊急に必要で泥る。

このことは、原油およびガス源の開発のために沖合井を
掘ることにおいて特にあてはまる。海洋生態系は毒性物
質および容易に分解しない物質の導入に対して特に感応
性であるからである。

関連技術は、これら問題を解決するためにエステル系油
相の重要性を認識していた。アメリカ合衆国特許第４，
３７４，７３７号および第４．４８１．１２１号は、非
汚染油を使用する相系掘削用流動体を記載している。非
芳香族の鉱油画分およびビーナツツ油、大豆油、アマニ
油、コーン油、種油なとの植物油、および鯨油なとの動
物油さえ、非汚染油として記載されている。ここて挙げ
られている植物および動物由来のエステル相合ては、環
境的に安全であると知られており、脱芳香族化されてい
たとしても炭化水素画分よりも顕著に生態学的に優れて
いる天然の脂肪酸のトリグリセリドである。

しかし、前記アメリカ合衆国特許における実施例は、イ
ンバート掘削用泥におけるそのような天然エステル油の
使用を記載していない。全体にわたって、鉱油画分が連
続油相として使用されている。

本発明の基礎となる研究によれば、従来技術において検
討された、植物および／または動物由来の容易に分解す
る油の使用は実際的理由から可能ではない。そのような
油相のしオロジ−的性質は、一方て０〜５℃１他方で２
５０℃およびそれ以上までの広い温度範囲において制御
できない。

アメリカ合衆国特許第４．４８１．１２１号は、−船釣
記載部分においてトリグリセリドだけを挙げるたけでは
なく、高純度トール油脂肪酸の精製イソオクチル−モノ
アルコールエステルである、ン・アリシナ・ケミカル・
カンパニー（ウニイン、ニュージャーノー在）の市販製
品「アリシナ２０８Ｊをも挙げている。ここて初ぬて挙
げられたー官能性アルコールと一官能性カルホン酸のエ
ステルは、天然のトリグリセリドおよび／または脱芳香
族化炭化水素画分の同等物として記載されている。

該アメリカ合衆国特許には、−官能性成分のそのような
エステルの使用に関して実施可能な実施例を含んでいな
い。

本発明は、従来既知の相系掘削用流動体の最高のものに
貯蔵時および使用時挙動において相当するが、増加され
た環境的適合性の付加的な利点を有する、エステル油を
ベースとする相系インバート掘削用流動体を製造するこ
とが実際に可能であるという発見に基づくものである。

この点に関して２つの重要な発見が、本発明において優
勢である。

第１の重要な発見において、天然油の形態で存在するト
リグリセリドは、鉱油無含有の相系インバート掘削用流
動体の製造に適していないが、これら油脂から誘導され
たー官能性カルボン酸と官能性アルコールのエステルは
、そのような掘削用流動体の製造に適している。第２の
重要な発見は、この種のエステル油が、炭化水素に純粋
に基づ〈従来使用されていた鉱油画分と同様の使用時挙
動を実際に示さないということである。現実用途におい
て、−官能性成分のエステル油は部分的加水分解を行い
、遊離脂肪酸を形成する。これら遊離脂肪酸は、掘削用
流動体に常に存在するアルカリ成分と、例えば、腐食を
防止するために使用されるアルカリリザーブと反応して
、対応塩を形成する。天然油脂に共通に見られる約ｃｕ
ｅ〜Ｃｗ４の範囲の酸と高度に親水性の塩基との塩は、
油／水エマルジョンの形成および安定化につながるかな
り高いＨＬ　Ｂ価を有する化合物であると知られている
。これは、洗浄剤および清浄剤の分野においてかなりの
程度で使用されている。しかし、好ましくなく大量のそ
のような油／水乳化剤システムの形成は、本発明が課題
とする問題を解決するために必要な水／油エマルジョン
を妨げ、したがって問題になる。以下に記載されるよう
な本発明の教示は、エステル油をベースとするインバー
ト掘削用流動体が、ンステムに固有であるこれら困難に
関係なく、実際に有効に使用され得ることを示す。

［発明の開示］従って、第１の要旨において、本発明は、−官能性Ｃ１
〜Ｃａｔアルコールとオレフィン性モノおよび／または
ポリ不飽和Ｃ１６〜Ｃｔ４モノカルボン酸またはこれと
少量の他の、特に飽和の、モノカルボン酸との混合物と
の、０〜５℃の範囲の温度において流動性でありかつポ
ンプ輸送可能である、エステルから成る、インバート掘
削用泥の油相であって、該泥は、連続油相中に分散水相とともに乳化剤、増量剤
、流動損失添加剤、要すれば他の標準添加剤およびアル
カリリザーブを含有し、水酸化アルカリおよび／または
ジェタノールアミンのような親水性強塩基がかなりの量
で使用されない油相に関する。石灰（水酸化カル７ウム
）が、掘削用流動体へのＣＯ７および／またはＨ２Ｓの
侵入に対する保護を与え、したがって腐食に対する保護
を与えるためアルカリリザーブとして添加できる。この
ような石灰の添加は、本発明にしたがってアルカリリザ
ーブとして使用できる。しかし、このアルカリ成分の添
加量を確実にかなり少なくすることが重要である。本発
明の好ましい態様において、石灰の最大量は２ボンド／
バレル（石灰／油泥）程度であり、相系インバート掘削
用流動体において典型的に使用される量よりも顕著に少
ない。

他の要旨において、本発明は、原油およびガス源の沖合
開発に適しており、エステル油をベースとする連続油相
において、分散水相とともに乳化剤、増量剤、流動損失
添加剤および要すれば他の標準添加剤を含有する鉱油無
含有のインバート掘削用流動体に関する。新規な掘削用
流動体は、油相か一官能性Ｃ７〜Ｃ１２アルコールとオ
レフィン性のモノ−および／またはポリ不飽和のＣ１ｆ
ｌ〜Ｃ２４モノカルボン酸のエステルから少なくとも実
質的に成ること、および水／油エマルジヨンが穏やかに
アルカリ化されており、石灰か添加される場合に、この
アルカリリザーブは約２ボンド／バレル（石灰／油泥）
を越えないことか好ましいことに特徴かある。石灰の含
量は、この限界よりもわずかに少ないことが好ましい。

インバート掘削用泥の全連続油相またはそれの少なくと
も実質的部分を形成し、本発明で選択されるエステル油
をまず初めに以下に説明する。

前記のように、重要な基準は、−官能性カルポン酸と一
官能性アルコールの反応生成物であるエステルの選択に
ある。さらに、排他的にまたは少なくとも主として、こ
の種のＣ＋ｅ〜Ｃ２４カルボン酸を使用することにある
。カルボン酸は、非分岐または分岐の炭化水素鎖から誘
導されたものであってよく、特に重要なのは線状鎖であ
る。Ｃ１６〜Ｃｔ４範囲のこの種のモノカルボン酸およ
びそれのエステルは、主として飽和の炭化水素化合物で
ある場合にかなり高い固化温度のために不適切である。

しかし、この種のエステルは、適切な量のオレフィン性
不飽和のエステル成分が添加されるならば、０〜５℃の
温度において流動性であり、ポンプ輸送可能である。従
って、本発明の好ましい態様において、前記エステルの
７０重量％以上、好ましくは８０重量％以上かオレフィ
ン性不飽和ＣＩｌｌ〜Ｃｔ４カルボン酸から誘導された
エステルを使用する。重要な天然の物質は、前記炭素数
範囲を有するオレフィン性不飽和カルボン酸を少なくと
も９０重量％含有するカルボン酸混合物である。

不飽和カルボン酸は、モノ−および／またはポリオレフ
ィン性不飽和であってよい。天然のカルボン酸またはカ
ルボン酸混合物を使用する場合、分子中に１つのエチレ
ン性二重結合に加えて、カルボン酸１分子当たり２個の
エチレン性二重結合をおよび３個のエチレン性二重結合
さえを宵することが好ましい。これの詳細を以下に示す
。

本発明における一官能性反応体のエステルの選択に関し
て、エステル油におけるそのようなかなり高度に不飽和
のカルボン酸成分の選択によって、エステル油および極
限的に最終インバートエマルジョンが特にかなり低い温
度において実際に必要なレオロノー性質を示すことが確
実になる。本発明において使用されるモノカルボン酸成
分において１６〜２４個の炭素原子を含有するがなり高
度に不飽和のエステル油は、好ましい態様において１０
℃以下、特に−１５℃以下の固化温度（流動温度および
硬化温度）を有する。低温での高い流動性にかかわらず
、本発明に記載されたエステル油の分子寸法によって、
エステル油の引火点が充分に高くなる、少なくとも８０
℃である、約１００℃の温度を一般に越えることが確実
になる。

１６０℃以上の引火点を有するエステル油が好ましい。

低温においてさえ高い流動性を示し、１８５℃またはそ
れ以上の引火点を有するこの種のエステル油を困難なく
製造できる。

分子の寸法によって決まるこれら高い引火点に関連して
、粘度値が必要な限界内にあることが同時に確実に可能
である。前記種類の好ましいエステル油は０〜５℃の温
度において５５ｍＰａ、ｓ以下、好ましくは４５ｍＰａ
、ｓまたはそれ以下のプルツクフィール）”（ＲＶＴ）
粘度を示す。前記温度において３０ｍＰａ、ｓまたはそ
れ以下、例えば２０〜２５ｍＰａ、ｓの範囲に調節する
ことが可能である。

本発明において使用するのに適した不飽和エステル油の
中で、特に重要な２つの種類がある。

これら種類の第１のものは、その約３５重量％以下かジ
オレフィン的に、および要すればポリオレフィン的に不
飽和である不飽和Ｃｌ１ｌ〜Ｃ２４モノカルボン酸をベ
ースとするものである。したがって、この場合に、エス
テル油におけるポリ不飽和カルボン酸残基の含量はかな
り限定されている。

しかし、この種類の中で、カルボン酸残基の少なくとも
約６０重量％がモノオレフィン的に不飽和であることが
好ましい。

前記第１の種類と対照的に、実用上の重要性を有する第
２の種類のエステル油は、４５重量％以上、好ましくは
５５重量％以上が、前記炭素数を宵するジオレフィン的
におよび／またはポリオレフィン的に不飽和である酸か
ら誘導されたものである０１６〜Ｃ７４モノ力ルホン酸
混合物から誘導されている。

最も重要なモノエチレン性不飽和カルボン酸は、ヘキサ
デセン酸（パルミトレイン酸ＸＣ１８）、オレイン酸ｃ
ｃ、ｅ）、関連リノノール酸（Ｃ，８）およびエルカ酸
（Ｃ，、）である。最も重要なノエチレン性不飽和カル
ボッ酸はリノール酸（Ｃ，、）であり、最も重要なトリ
エチレン性不飽和カルボン酸はリルン酸（Ｃ，、ｌ）で
ある。

不飽和モノカルボン酸およびモノアルコールから形成さ
れたエステルのそれぞれを、本発明においてエステル油
として使用してよい。そのようなエステルの１つの例は
、オレイン酸のエステル、例えば、オレイン酸イソブチ
ルエステルである。

系のレオロジ−に関する限りおよび／または入手の理由
から、酸混合物を使用することが好ましい。

好ましいエステル油の２種の前記説明に関する限リ、こ
れは重要である。

前記のように、これら２種の第１は、シネ飽和およびポ
リ不飽和酸の含量が限定され、約３５重量％を越えない
という事実によって区別される。

その加水分解またはエステル交換が必要なカルボン酸ま
たはカルボン酸エステルの混合物を与える天然の植物油
は、例えば、パーム油、ビーナツツ油、ひまし油および
特にナタネ油である。適したナタネ油は高いエルカ酸含
量の従来の種類のもの、および減少したエルカ酸含量お
よび増加したオレイン酸含量を有する最近の種類のもの
である。

本定義に対応する第１種類のエステル油は、酸化に対す
る安定性が不足する場合に生じることがある問題が減少
されているという簡単な理由のために特に重要である。

実際、掘削用流動体は、連続的にポンプ循環され、ふる
い分けなどによって岩石切断片を分離するために、大面
積において少なくとも僅かに高い温度において、大気酸
素と一定に接触される。

しかし、前記第２の種類のカルボン酸混合物も、本発明
にしたがって使用するのにかなり実用的な重要性を有す
る。これは、動物および／または植物由来の天然脂肪か
らの広い入手しやすさに原因する。高含量のＣ＋ｅ〜Ｃ
１６またはＣ１６〜Ｃｔ２カルボン酸を有し、同時に少
なくとも約４５％の少なくともジエチレン的に不飽和の
カルボン酸を含有する油の例は、綿実油、大豆油、ひま
わり油およびアマニ油である。セルロースの回収時に単
離されるトール油酸もこの範囲にはいる。しかし、この
最後の種類の出発物質は樹脂成分の幾分多い含量によっ
て一般的に区別される。対応カルボン酸混合物を製造す
るための典型的な動物由来物質は、魚油、特に、にしん
油である。

前記のように、本発明において使用されるエステル油は
、前記定義に対応した選択された個々のエステルであっ
てよい。しかし、対応モノカルボン酸とモノアルコール
のエステルの混合物が通常存在する。この点に関して、
本発明は、一方で本発明の粘度条件に合致し、オレフィ
ン的にモノおよび／またはポリ不飽和のＣ１６〜Ｃ２４
カルボン酸の一官能性エステルを少なくとも５０〜５１
％含有する混合物を包含する。混合物が必要な性質特性
を有するのであれば、異なった構成のエステル成分、特
に、−官能性アルコールと一官能性カルポン酸のカルホ
ン酸エステルが混合物の少量成分として存在してよい。

天然のカルホン酸混合物を使用する場合に、これは重要
である。このような天然の出発物質は、線状Ｃ１Ｂ〜Ｃ
１６カルボン酸を包含することがよくある幾分多割合の
飽和カルボン酸をも一般に含有する。この種の飽和脂肪
酸およびそのエステルによって、そのかなり高い融点の
ためにＬ・オロジ−的困難性が容易に生じる。

したがって、本発明によれば、飽和ＣＩＯ〜ｃｐｓカル
ボン酸は、エステル油の約２０重量％まで、より好まし
くは約１０重量％までであることが好ましい。

対照的に、１６個よりも少ない炭素原子、好ましくは１
２〜１４個の炭素原子を含有する飽和カルボン酸の存在
は、許容される。少量の場合に、天然出発物質において
頻繁に存在するそのような低級の完全飽和の脂肪酸は、
本発明の問題の解決において頻繁に重要な混合成分であ
る。これらエステルは、実際の使用条件において酸化を
受けにくく、そのしオロノー性質は本発明の目的を促進
し、即ち、従来弔独で使用されていた純粋な炭化水素油
をエステル油またはエステル浦両分に置換する。

本発明のエステルまたはエステル混合物のアルコール基
は、直鎖および／または分岐鎖の飽和アルコールから誘
導されることが好ましい。少なくとも３個の炭素原子を
有するアルコール、好ましくは約１０個までの炭素原子
を有するアルコールが重要である。アルコールは天然由
来であってよく、その場合に、アルコールは、水素添加
還元によって対応カルボン酸またはそれらエステルから
一般に得られる。しかし、本発明は天然由来の出発物質
に限定されるものではない。モノアルコール残基および
モノカルボン酸残基の両方において、天然由来の出発物
質を、合成由来の対応成分によって部分的にまたは完全
に置き換えてよい。アルコ−ルの典型的な例は、チーグ
ラー法によって得られる線状アルコールおよび対応オキ
ソアルコール（分岐アルコール）である。同様に、特に
カルボン酸混合物中に存在するモノカルボン酸成分は、
石油化学的合成から誘導してよい。しかし、天然由来の
出発物質の利点は、その低い毒性値、容易な分解性およ
びその入手容易性にある。使用油泥の自然的破壊は、前
記種類のエステル油が好気的におよび嫌気的に分解性で
あることを必要とする。

しかし、この種のインバート油泥においてこれらエステ
ル油を使用することに１つの重要な限定が伴う。この限
定は、主として、カルボン酸エステルが加水分解を受け
やすい、従って、従来使用されていた純粋な炭化水素油
と異なった挙動を有するという初めに記載された難しさ
から生じる。

本種類のインバート掘削用泥は、連続油相とともに、約
５〜４５重量％、好ましくは約５〜２５重量％の量で、
微分散水相を含有する。約１０〜２５重量％の分散水相
が特に重要である。従来の掘削用足の構成からのこの条
件は、本発明におけるエステル系インバート油泥用泥に
も適用される。

実際の連続操作において平衡の妨害が、部分エステル加
水分解の結果として多相系において生じ得ることが明白
である。

状況は、本発明における掘削用足が常にアルカリリザー
ブを含有するという事実によって複雑になる。このアル
カリリザーブは、酸性ガス、特にＣＯｘお上び／または
Ｈ，Ｓの予想されない流入によって生じる腐食に対して
保護を与えるために特に重要である。掘削用パイプに対
する腐食の危険性のために、少なくとも穏やかなアルカ
リ範囲、例えばｐＨ８、５〜９およびそれ以上の範囲の
ｐＨ値の安全な確定を必要とする。

油相として純粋な炭化水素画分をベースとする油泥にお
いて、強いアルカリのおよび同時に高度に親水性の無機
または有機添加剤が同等困難なく実際に一般に使用され
る。水酸化アルカリ、特に水酸化すトリウムがまたは高
度に親水性の有機塩基、例えばジェタノールアミンおよ
び／またはトリエタノールアミンが重要であり、これら
はＨ７Ｓ不純物と結合するために特に典型的な添加剤で
ある。前記高度に親水性の無機および有機の塩基に加え
ておよび／またはそれに代えて石灰またはより弱い塩基
性の金属酸化物さえ、特に酸化亜鉛または相当亜鉛化合
物がアルカリリザーブとして特に重要である。石灰が安
価なアルカリ化剤として広く使用される。５〜１０ボン
ド／バレル（石灰／油泥）またはそれ以上のようなかな
り高い含量が安全に使用される。

前記種類のエステル系油泥の使用は、これら変数が関係
する限り、標準実施からの出発を必要とする。この場合
に、掘削用足のｐＨ値を少なくとも穏やかなアルカリ範
囲に保つこと、および酸性ガスの予期されない流入のた
めに充分な量のアルカリリザーブを用意しておくことが
必要である。

しかし、同時に、エステルの加水分解が、そのようなア
ルカリ含量によって望ましくなく促進されてはならない
。

したがって、本発明の好ましい態様において、多量の高
度に親水性の無機および／または有機塩基を油泥におい
て使用しない。特に、本発明は、水酸化アルカリまたは
高度に親水性のアミン、例えば、ジェタノールアミンお
よび／またはトリエタノールアミンを使用しない。石灰
がアルカリリザーブとして有効に使用される。その場合
に、掘削用足において使用する石灰の最大量を約２ポン
ド／バレルまたは僅かにそれ以下、例えば、約１〜１６
８ボンド／バレル（石灰／掘削用泥）に限定することが
最良である。石灰に加えてまたは石灰に代えて、塩基性
金属酸化物、例えば酸化亜鉛および他の亜鉛化合物を包
含する、他の既知のアルカリリザーブを使用することも
可能である。しかし、これらのような酸結合剤を使用す
る場合にさえ、粘度の増加、即ちレオロジ−的性質の劣
化を伴った掘削用足の好ましくない尚早なエージングを
防止するため過剰量を使用しないことは重要である。本
発明の特別な要旨は、使用時に、熱的エージングにさら
される場合にさえ充分に長い時間にわたって好ましいレ
オロジ−性質が保持される程度にまで好ましくない量の
高度に活性な油／水乳化剤の形成を妨げるまたは少なく
とも限定することにある。理論的考慮の範囲において従
来保たれていた従来技術の教示に関連して、この種類の
エステル油の低毒性を初めて実際に使用することか可能
になる。

本発明において規定されるオレフィン的に不飽和のＣ＋
ｓ〜Ｃ２４モノカルボン酸をベースとするエステルは、
０〜５℃の範囲の温度において流動しポンプ輸送でき、
掘削用泥の連続油相の少なくとも約半分を形成する。し
かし、好ましい油相は、本発明にしたがった種類のエス
テルまたはエステル混合物が非常に優勢的に存在する油
相である。

本発明の１つの特に重要な態様において、油相はそのよ
うなエステル油からほとんど完全に成る。

本発明において規定されるエステル油と混合するのに適
した成分は、特に同日付は出願の特許願（２）に記載さ
れている選択されたエステル油画分である。本発明は、
そのような他の選択されたエステル油との混合物をも包
含する。

以下のレオロノー的データーは、本発明の好ましいイン
バート掘削用泥のレオロジ−に適用される５０℃で測定して、約５〜４０ボンド／ｌ　ＯＯ（フィ
ート）２、好ましくは約１０〜２５ポンド／１００（フ
ィート）２の範囲の降伏点（ＹＰ）、および約１０〜６
０　ｍ’Ｐ　ａ、ｓ、好ましくは約１５〜４０ｍＰａ５
の範囲の塑性粘度（ｐｖ）。これらパラメーターの決定
に関する、使用測定法に関するおよび前記インバート油
泥の他の標準的な組成に関する充分な情報は、前記従来
技術、例えば、バロイド・ドリリング・フルイズ・イン
クによって出版された［マニュアル・才ブ・ドリリング
・フルイズ・テクノロジ−（Ｍａｎｕａｌ　ｏｆ　Ｄｒ
ｉｌｌｉｎｇ　ＦｌｕｉｄｓＴ　ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）
Ｊ（特に「マツドーテスティングートゥールズ・アンド
・テクニックス（Ｍｕｄ　Ｔｅｓｔｉｎｇ−Ｔｏｏｌｓ
　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）ｊおよび「オイル・
マッド・テクノロジ−（Ｏｉｌ　Ｍｕｄ　Ｔｅｃｈｎｏ
ｌｏｇｙ）Ｊなる標題の章を参照）において見られる。

開示を充分に見れば、以下のような要約がなされる。

実際の使用に適した乳化剤は、必要な水／油エマルジヨ
ンを形成できる系である。選択された親油性脂肪酸塩、
例えば、アミドアミン化合物をベースとするものは特に
適している。例が、すてに引用したアメリカ合衆国特許
第４，３７４，７３７号およびその中で引用された文献
に記載されている。特に適した乳化剤は、バロイド・ド
リリング・フルイズ・インクによって商品名ＦＥＺ−Ｍ
ＵＬＪとして市販されている製品である。

この種の乳化剤は、濃縮物の形態で市販されており、例
えば、それぞれの場合にエステル油相に対して約２．５
〜５重量％、特に約３〜４重量％の量で使用できる。

実際、親有機性亜炭が、流動損失添加剤として、特に、
井戸の壁の上に実質的に水弁透過性のフィルムの形態で
非透過性被覆を形成するために使用される。適した量は
、例えば、エステル油相に対して約５〜７重量％または
約１５〜２０ポンド／バレルである。

本発明の掘削用泥において、粘度を増加させるために使
用される増粘剤は、エステル油相に対して約２〜４重量
％の範囲でまたは約８〜ＩＯボンド／バレルの量で使用
する、カチオン的に変性され、微細に分散された親有機
性ベントナイトである。実際に通常使用される増量剤は
、井の中で予想される特定条件に対して用いられる量で
添加される重晶石である。例えば、重晶石の添加によっ
て、掘削用泥の比重を約２．５までの値、好ましくは約
１３〜ｌ　６の範囲に増加することができる。

本発明のインバート掘削用泥において、分散水相には、
溶解性塩、一般に塩化カルシウムおよび／または塩化カ
リウムを添加してよい。水相は、室温において溶解性塩
によって飽和されていることが好ましい。

前記乳化剤および乳化剤システムを、無機増量物質の油
漏れ性を改良するために使用してもよい。

前記アミノアミドに加えて、アルキルベンゼンスルホネ
ートおよびイミダシリン化合物が別の例として挙げられ
る。対応する従来技術に関する付加的な情報は、イギリ
ス国特許第２，１５８，４３７号、ヨーロッパ特許出願
公開第２２９．９１．２号および西ドイツ国特許第３２
　４７　１２３号に記載されている。

前記利点に加えて、本発明の掘削用流動体は、前記エス
テル油の使用時に、顕著に改良された潤滑性をも有する
。これは、掘削パイプの経路および井が、掘削時に、例
えばかなりの深さにおいて垂直線からずれている場合に
特に重要である。

そのような場合において、回転掘削パイプは弁壁に接触
し、その中に留まる。本発明において油相として使用さ
れる種類のエステル油は、従来使用されていた鉱油より
も顕著に良好な潤滑効果を有しており、これは本発明の
重要な利点である。

［実施例］以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。

実施例１連続油相として未蒸留イソブチルナタネ油エステルを使
用してインバート掘削用泥を調製した。

このナタネ油は、以下の成分に実質的に対応する主とし
て不飽和の直鎖カルボン酸の混合物から成っていた一６
０％のオレイン酸、２０％のリノール酸、９〜ｌＯ％の
リルン酸、オレフィン的に不飽和のＣ６゜〜Ｃ！２モノ
カルボン酸約４％、残りの主としてＣｕｅ−Ｃｕｅ範囲
の飽和モノカルボン酸。

使用したナタネ油エステルは、以下のような特性データ
ーを有していた：密度（２０℃）０．８７２　ｇ／　ｃ
ｍ３；流動点−１５℃以下：引火点（ＤＩＮ５１５８４
）１８０℃以上：酸価（ＤＧＦ−Ｃ−Ｖ２）１．２：　
０℃での粘度３２ｍＰａ、ｓ；　５℃での粘度２４　ｍ
Ｐ　ａ、ｓ；芳香族化合物無含有。

以下の混合成分を使用してインバート掘削用泥を従来に
従って調製したナタネ油脂肪酸エステル　　　　　２３０１ρ水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　２６１Ｑ親有機
性ベントナイト　　　　　　　　６ｇ（′）エルトン（
ＧＥＬＴＯＮＥ）、バロイド・ドリリング・フルイズ・
インクの製品）石灰　　　　　　　　　　　　　　　０．２ｇ油中水乳
化剤　　　　　　　　　　　６ｇ（ＥＺ−ＭＵＬ、　バ
ロイド・ドリリング・フルイズ・インクの製品）重晶石　　　　　　　　　　　　　３４０ｇＣａＣＬＬ
　Ｘ　　２Ｈ２０９，２ｇ親有機性亜炭　　　　　　　　　　　２０ｇ（デ、ラド
ン（ＤＵＲＡＴＯＮＥ）、バロイト・ドリリング・フル
イズ・インクの製品）塑性粘度（ＰＶ）、降伏点（ＹＰ
）ならびに１０秒後および１０分後のゲル強度を、５０
’Ｃて粘度を測定することによってエージング前に求め
た。

次いて、インバート掘削用泥をオートクレーブにおいて
、いわゆる「ローラー・オーブン」において、１２５℃
で１６時間エエージングてエマルジョンの安定性に対す
る温度の効果を求めた。粘度値を５０℃で再び測定した
。

次の結果が得られた未エージング　エージング済塑性粘度（ＰＶ）　　　　　３５　　　　　６２降伏点
（ＹＰ）　　　　　　２１　　　　　２４ゲル強度（ボ
ンド／１００（フィート）２）１０秒】２　　　　　　１２１０分比較例１石灰の量を４ｇに増加する、即ち約２ボンド／バレルの
限界を越えさせる以外は、実施例１と同様にしてインバ
ート掘削用泥を調製した。

二一ノングの藺後において粘度値およびゲル強度を測定
した。次の結果が得られた未エージング　エージング済塑性粘度（ｐＶ）　　　　　４１　　　　　測定不能降
伏点（ＹＰ）　　　　　　２２　　　　　測定不能ゲル
強度（ポンド／１００（フィート）２）１０秒　　　　
　　１１　　　　７４１０分　　　　　　Ｉ７　　　７２実施例２連続油相を有するインバート掘削用泥を調製した。油相
は、次の特性データーを有する蒸留オレイン酸イソブヂ
ルエステルから成っていた・密度（２０℃）０．８６ｇ
／、、ｍ”Ｈ帖麿（２０℃）８〜１０ｎＰａ、ｓ；流動
点−２５℃以下：引火点（ＤＩＮ５１５８４）１８５℃
以上、酸価（ＤＧＦ−Ｃ−Ｖ２）１以下：芳香族化合物
無含有。

以下の組成の掘削用泥を調製した。

オレイ′ン酸イソブチル　　　　　２３０ｘ（７脂肪酸
系乳化剤　　　　　　　　　　６ｇ（ＩＮＶＥＲＭＵＬ
、バロイド・ドリリング・フルイズ・インクの製品）親有機性ベントナイト　　　　　　　６ｇ（ジェルトン
（ＧＥＬＴＯＮＥ）ＩＩ、バロイド・ドリリング・フル
イズ・インクの製品）親有機性亜炭　　　　　　　　　
　１３ｇ（デュラトン（ＤＵＲＡＴＯＮＥ）、バロイド
・ドリリング・フルイズ・インクの製品）石灰　　　　
　　　　　　　　　　　１ｇ油中水乳化剤　　　　　　
　　　　　３ｇ（ＥＺ−ＭＵＬ、バロイド・ドリリング
・フルイズ・インクの製品）重晶石　　　　　　　　　　　　　２７０ｇＣａ　ＣＱ
　２飽和水溶液　　　　　　　５８．２ｇ実施例１と同
様にして、塑性粘度（ＰＶ）、降伏点（ＹＰ）ならびに
１０秒および１０分後のゲル強度をエージング（ローラ
ー・オーブン中で１２５℃で１６時間）前および後に求
めた。以下のような結果を得た。ここで使用した配合物
において、１．２ｇの石灰が２ボンド／バレルの限界に
実質的に対応する。

未エージング　エージング済塑性粘度（ＰＶ）　　　　　４６　　　　　４１降伏点
（ＹＰ）　　　　　　３５　　　　　３２ゲル強度（ポ
ンド／１００（フィート）す１０秒　　　　　　１７　
　　１８１０分　　　　　　２１　　　２９比較例２石灰の量を２ｇに増加する、即ち約２ボンド／バレルの
限界を越えさせる以外は、実施例２と同様にしてインバ
ート掘削用油エマルジョンを調製した。エージングの前
後において塑性粘度、降伏点およびゲル強度を測定した
。

次の結果が得られ未エージング　エージング済００（フィート）２）塑性粘度（ＰＶ）降伏点（ＹＰ）ゲル強度（ポンド／ｌ１０秒１０分

Claims

【特許請求の範囲】１、一官能性Ｃ＿２〜Ｃ＿１＿２アルコールとオレフィ
ン性モノ−および／またはポリ不飽和Ｃ＿１＿６〜Ｃ＿
２＿４モノカルボン酸とまたはこれと少量の他の、特に
飽和の、モノカルボン酸との混合物との、０〜５℃の温
度において流動性でありかつポンプ輸送可能である、エ
ステルから成る、インバート掘削用泥における油相であ
って、該泥は、原油およびガス源の環境的に安全な沖合開発に
適しており、連続油相中に分散水相とともに乳化剤、増
量剤、流動損失添加剤、要すれば他の標準添加剤および
アルカリリザーブを含有し、親水性強塩基がかなりの量
で使用されず、石灰の添加が約２ボンド／バレル（油泥
）の最大値に限定されている油相。２、７０重量％以上、好ましくは８０重量％以上、より
好ましくは９０重量％以上がオレフィン性不飽和Ｃ＿１
＿６−Ｃ＿２＿４カルボン酸から誘導されたエステルを
使用する請求項１記載の油相。３、掘削用泥において使用されるエステルが−１０℃以
下、好ましくは−１５℃以下の固化点（流動点）、およ
び１００℃以上、好ましくは１６０℃以上の引火点を有
する請求項１または２記載の油相。４、掘削用泥において使用されるエステルが０〜５℃に
おいて５５ｍＰａ．ｓ以下、好ましくは４５ｍＰａ．ｓ
以下のブルックフィールド（ＲＶＴ）粘度を有する請求
項１〜３のいずれかに記載の油相。５、エステル中に存在する不飽和Ｃ＿１＿６〜Ｃ＿２＿
４モノカルボン酸の３５重量％以下がジ−およびポリオ
レフィン性不飽和酸から誘導されており、少なくとも約
６０重量％がモノオレフィン性不飽和である請求項１〜
４のいずれかに記載の油相。６、エステル混合物中に存在するＣ＿１＿６〜Ｃ＿２＿
４モノカルボン酸の４５重量％以上、好ましくは５５重
量％以上の量がジ−および／またはポリオレフィン性不
飽和酸から誘導されている請求項１〜４項のいずれかに
記載の油相。７、エステル混合物中に存在する飽和Ｃ＿１＿６〜Ｃ＿
１＿８カルボン酸が約２０重量％以下、特に約１０重量
％以下であり、好ましくはより少ない炭素原子が含有さ
れる請求項１〜６のいずれかに記載の油相。８、エステルまたはエステル混合物中に存在するカルボ
ン酸は少なくとも主として線状であり、植物および／ま
たは動物由来であることが好ましく、特に、植物および
／または魚の油脂のトリグリセリドから誘導されている
請求項１〜７のいずれかに記載の油相。９、掘削用泥において使用されるエステルが、約５〜４
５重量％の量、好ましくは約５〜２５重量％の量で連続
エステル系油相とともに微分散水相を含有する請求項１
〜８項のいずれかに記載の油相。１０、エステルのアルコール残基が、３〜１０個の炭素
原子を含有することが好ましい直鎖および／または分岐
の飽和アルコールから誘導されている請求項１〜９のい
ずれかに記載の油相。１１、原油およびガス源の沖合開発に適しており、エス
テル油をベースとする連続油相において、分散水相とと
もに、乳化剤、増量剤、流動損失添加剤および、要すれ
ば他の標準添加剤を含有する鉱油無含有インバート掘削
用流動体であって、油相が２〜１２個の炭素原子を含有
する一官能性アルコールと１６〜２４個の炭素原子を含
有するオレフィン性のモノ−および／またはポリ不飽和
のモノカルボン酸とのエステルから少なくとも実質的に
成り、水／油エマルジョンが穏やかにアルカリ化されて
おり、石灰がアルカリリザーブとして添加される場合に
、石灰が添加される量は約２ポンド／バレル（石灰／油
泥）を越えない掘削用流動体。１２、流動体が、かなりの量の、水酸化アルカリのよう
な高度に親水性の塩基、またはジエタノールアミンのよ
うな高度に親水性のアミンを含有せず、限定された量の
酸化亜鉛タイプの金属酸化物が、石灰に加えてまたは石
灰に代えてアルカリリザーブとして要すれば存在する請
求項１１記載の掘削用流動体。１３、５０℃で測定して、約１０〜６０ｍＰａ．ｓの範
囲の塑性粘度（ＰＶ）および約５〜４０ポンド／１００
（フィート）＾２の範囲の降伏点（ＹＰ）を有する請求
項１１または１２記載の掘削用流動体。１４、不飽和モノカルボン酸のエステルが、インバート
掘削用流動体の連続油相の少なくとも主要部分を形成す
る請求項１１〜１３のいずれかに記載の掘削用流動体。１５、分散水含量が約５〜４５重量％、好ましくは約１
０〜２５重量％であり、ＣａＣｌ＿２および／またはＫ
Ｃｌタイプの溶解塩を含有する請求項１１〜１４のいず
れかに記載の掘削用流動体。１６、流動体の油相が、５０ｍＰａ．ｓ以下、好ましく
は４０ｍＰａ．ｓ以下の０〜５℃におけるブルックフィ
ールド（ＲＶＴ）粘度を有する請求項１１〜１５のいず
れかに記載の掘削用流動体。