JPH0733401B2 - エチレングリコール中におけるウェランゴムの溶解度増加 - Google Patents
エチレングリコール中におけるウェランゴムの溶解度増加Info
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- JPH0733401B2 JPH0733401B2 JP4169610A JP16961092A JPH0733401B2 JP H0733401 B2 JPH0733401 B2 JP H0733401B2 JP 4169610 A JP4169610 A JP 4169610A JP 16961092 A JP16961092 A JP 16961092A JP H0733401 B2 JPH0733401 B2 JP H0733401B2
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- ethylene glycol
- welan gum
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- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/84—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/86—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
- C09K8/88—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
- C09K8/90—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds of natural origin, e.g. polysaccharides, cellulose
- C09K8/905—Biopolymers
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/05—Alcohols; Metal alcoholates
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- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Description
【0001】本発明はウェラン(welan) ゴムを含有した
エチレングリコール組成物及びエチレングリコール中に
おけるウェランゴム溶解度の増加に関する。
エチレングリコール組成物及びエチレングリコール中に
おけるウェランゴム溶解度の増加に関する。
【0002】ウェランゴム含有エチレングリコール組成
物の1つの具体的な適用例は米国出願第07/643,
872号明細書で記載された物質のような遮断物質とし
てである。沖合油田から得られる油の輸送では油の運搬
用として特にデザインされた系を要する。典型的には油
温は約220〜250°F(約104〜121℃)であ
り、油が運搬されねばならない水の温度は32〜50°
F(0〜10℃)と低い。このような低温環境で油を運
搬するいかなる系でも油を低温から遮断するために適し
た手段を備えていなければならない。
物の1つの具体的な適用例は米国出願第07/643,
872号明細書で記載された物質のような遮断物質とし
てである。沖合油田から得られる油の輸送では油の運搬
用として特にデザインされた系を要する。典型的には油
温は約220〜250°F(約104〜121℃)であ
り、油が運搬されねばならない水の温度は32〜50°
F(0〜10℃)と低い。このような低温環境で油を運
搬するいかなる系でも油を低温から遮断するために適し
た手段を備えていなければならない。
【0003】本発明の遮断組成物は、押出発泡体及び遮
断ラッピングが使用困難か又は不可能である場合に使用
上便利である効率的な断熱を示す。本組成物の遮断能力
は、海底ラインを長くし又は短いラインで産生速度を遅
らせることが可能であり、一方で末端ライン最低油温が
維持されるような能力である。
断ラッピングが使用困難か又は不可能である場合に使用
上便利である効率的な断熱を示す。本組成物の遮断能力
は、海底ラインを長くし又は短いラインで産生速度を遅
らせることが可能であり、一方で末端ライン最低油温が
維持されるような能力である。
【0004】Jansson et al., Carbohydrate Research,
139(1985) 217-223ではウェランゴム多糖の一次構造に
ついて記載している。ウェランゴムの五糖繰返し単位は
相対比43:46:11でグルコース、ラムノース及び
マンノース単位からなる。Crescenzi et al., Carbohyd
rate Research, 149(1986)425-432 では希水溶液中にお
けるウェランゴムの挙動について記載している。Cresce
nzi et al., Carbohydrate Research, 160(1987)283-30
2 ではウェランゴムを含めた3種のアニオン性細菌多糖
類の希釈溶液性質に関する側鎖糖の影響について記載し
ている。
139(1985) 217-223ではウェランゴム多糖の一次構造に
ついて記載している。ウェランゴムの五糖繰返し単位は
相対比43:46:11でグルコース、ラムノース及び
マンノース単位からなる。Crescenzi et al., Carbohyd
rate Research, 149(1986)425-432 では希水溶液中にお
けるウェランゴムの挙動について記載している。Cresce
nzi et al., Carbohydrate Research, 160(1987)283-30
2 ではウェランゴムを含めた3種のアニオン性細菌多糖
類の希釈溶液性質に関する側鎖糖の影響について記載し
ている。
【0005】米国出願第07/643,872号明細書
ではエチレングリコール及びグリコール適合性ウェラン
ゴムからなる遮断物質として役立つチキソトロープ組成
物(chixotropic composition) について記載している。
遮断物質の製造に適するとしてその特許出願で記載され
たウェランゴムは、発酵、次亜塩素酸ナトリウム及びプ
ロピオン酸カルシウムでのブロス処理、沈降、乾燥並び
に粉砕を含めてKangらの米国特許第4,342,866
号明細書で記載された操作に従い製造される。好ましい
グリコール適合性ウェランゴムは硫酸ナトリウム又は硫
酸カリウムが発酵後及び沈降前に加えられるように方法
を変更することで製造される。
ではエチレングリコール及びグリコール適合性ウェラン
ゴムからなる遮断物質として役立つチキソトロープ組成
物(chixotropic composition) について記載している。
遮断物質の製造に適するとしてその特許出願で記載され
たウェランゴムは、発酵、次亜塩素酸ナトリウム及びプ
ロピオン酸カルシウムでのブロス処理、沈降、乾燥並び
に粉砕を含めてKangらの米国特許第4,342,866
号明細書で記載された操作に従い製造される。好ましい
グリコール適合性ウェランゴムは硫酸ナトリウム又は硫
酸カリウムが発酵後及び沈降前に加えられるように方法
を変更することで製造される。
【0006】発酵後に硫酸ナトリウム又は硫酸カリウム
添加を要することなくKangらの第4,342,866号
明細書で記載された操作に従い製造されるウェランゴム
を用いた遮断物質として役立つチキソトロープ性の粘稠
化グリコール組成物を提供することが本発明の目的であ
る。
添加を要することなくKangらの第4,342,866号
明細書で記載された操作に従い製造されるウェランゴム
を用いた遮断物質として役立つチキソトロープ性の粘稠
化グリコール組成物を提供することが本発明の目的であ
る。
【0007】本発明はエチレングリコール、ウェランゴ
ム、アルカリ金属イオン封鎖剤、例えばリン酸三ナトリ
ウム、ヘキサメタリン酸ナトリウムもしくはEDTA及
びアルカリ、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素
カリウムもしくは炭酸水素アンモニウム又はこれらアル
カリ金属イオン封鎖剤及びアルカリの組合せからなる遮
断物質である。好ましくはエチレングリコール組成物は
アルカリ金属イオン封鎖剤又はアルカリとしてリン酸三
ナトリウムを含有している。アルカリ金属イオン封鎖剤
及び/又はアルカリの存在はエチレングリコール中にお
けるウェランゴムの溶解度を高め、ウェランゴムと組合
せるエチレングリコール粘度を増加させて、剪断条件下
でポンプ注入しうる液体及び非剪断条件下で半固体であ
るチキソトロープ性物質を与える。アルカリ金属イオン
封鎖剤及び/又はアルカリの存在はウェランゴムの溶解
度を高めることで膨潤不溶性物質の形成を最少に抑制
し、エチレングリコール中におけるウェランゴムの溶解
を増加して、均質なチキソトロープ組成物を形成させ
る。アルカリ金属イオン封鎖剤はアルカリ条件下で二価
及び三価カチオンと結合する。これはウェランゴム分子
間のイオン架橋を効率的に減少させ、それによりエチレ
ングリコール中におけるウェラン溶解度を改善する。
ム、アルカリ金属イオン封鎖剤、例えばリン酸三ナトリ
ウム、ヘキサメタリン酸ナトリウムもしくはEDTA及
びアルカリ、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素
カリウムもしくは炭酸水素アンモニウム又はこれらアル
カリ金属イオン封鎖剤及びアルカリの組合せからなる遮
断物質である。好ましくはエチレングリコール組成物は
アルカリ金属イオン封鎖剤又はアルカリとしてリン酸三
ナトリウムを含有している。アルカリ金属イオン封鎖剤
及び/又はアルカリの存在はエチレングリコール中にお
けるウェランゴムの溶解度を高め、ウェランゴムと組合
せるエチレングリコール粘度を増加させて、剪断条件下
でポンプ注入しうる液体及び非剪断条件下で半固体であ
るチキソトロープ性物質を与える。アルカリ金属イオン
封鎖剤及び/又はアルカリの存在はウェランゴムの溶解
度を高めることで膨潤不溶性物質の形成を最少に抑制
し、エチレングリコール中におけるウェランゴムの溶解
を増加して、均質なチキソトロープ組成物を形成させ
る。アルカリ金属イオン封鎖剤はアルカリ条件下で二価
及び三価カチオンと結合する。これはウェランゴム分子
間のイオン架橋を効率的に減少させ、それによりエチレ
ングリコール中におけるウェラン溶解度を改善する。
【0008】アルカリ金属イオン封鎖剤及び/又はアル
カリと組合されたエチレングリコール中におけるウェラ
ンゴムの水和は、しばらく混ぜて室温で放置した後に完
了される。水和速度は熱の使用で又はエチレングリコー
ルが増量した水と混ぜられた場合に増加する。純粋なエ
チレングリコール中における水和は4時間の混合及び1
8時間の室温放置後に完了される。純粋な冷水中におい
て、完全な水和は約1時間以下で得られる。エチレング
リコルーに加えられるウェランゴムはアルカリ金属イオ
ン封鎖剤及び/又はアルカリと乾燥混和される。アルカ
リ金属イオン封鎖剤及び/又はアルカリの量はウェラン
ゴムの全重量に対する重量で約1〜20%、更に好まし
くは約5〜15%、更に一層好ましくは約10%であ
る。
カリと組合されたエチレングリコール中におけるウェラ
ンゴムの水和は、しばらく混ぜて室温で放置した後に完
了される。水和速度は熱の使用で又はエチレングリコー
ルが増量した水と混ぜられた場合に増加する。純粋なエ
チレングリコール中における水和は4時間の混合及び1
8時間の室温放置後に完了される。純粋な冷水中におい
て、完全な水和は約1時間以下で得られる。エチレング
リコルーに加えられるウェランゴムはアルカリ金属イオ
ン封鎖剤及び/又はアルカリと乾燥混和される。アルカ
リ金属イオン封鎖剤及び/又はアルカリの量はウェラン
ゴムの全重量に対する重量で約1〜20%、更に好まし
くは約5〜15%、更に一層好ましくは約10%であ
る。
【0009】本発明のエチレングリコール組成物は純粋
なエチレングリコールよりも非常に大きくかつ多くのエ
チレングリコール/ウェランゴム組合せよりも常に有意
に高い粘度を有する。このため、アルカリ金属イオン封
鎖剤及び/又はアルカリの添加はエチレングリコール/
ウェランゴム組合せの粘度多様性を減少させ、最終粘度
を増加させる。本発明の組成物で有用なウェランゴムは
Kangらの米国特許第4,342,866号明細書で記載
された操作に従い製造される。発酵後、ブロスは次亜塩
素酸ナトリウム及びプロピオン酸カルシウムで処理さ
れ、しかる後沈降、乾燥及び粉砕される。
なエチレングリコールよりも非常に大きくかつ多くのエ
チレングリコール/ウェランゴム組合せよりも常に有意
に高い粘度を有する。このため、アルカリ金属イオン封
鎖剤及び/又はアルカリの添加はエチレングリコール/
ウェランゴム組合せの粘度多様性を減少させ、最終粘度
を増加させる。本発明の組成物で有用なウェランゴムは
Kangらの米国特許第4,342,866号明細書で記載
された操作に従い製造される。発酵後、ブロスは次亜塩
素酸ナトリウム及びプロピオン酸カルシウムで処理さ
れ、しかる後沈降、乾燥及び粉砕される。
【0010】ウェランゴムの産生に用いられる株 アルカリゲネス(Alcaligenes) 種ATCC31555又
は類似変異種がウェランゴムを製造するために用いられ
る。ATCC31555はグラム陰性の好気性桿状細菌
である。ウェランゴムは無名アルカリゲネス種生物の接
種により制御条件下で適切な水性栄養培地の好気性発酵
中に産生される。その培地は炭素源、窒素源及び無機塩
を含有している。発酵培地及び発酵条件の具体的な詳細
はKangらの米国特許第4,342,866号明細書で示
されている。典型的には、発酵後にビールが167℃
(75℃)で10〜15分間低温殺菌され、良好な繊維
が最終濃度58〜60%でイソプロパノールを使用する
沈降により産生される。産物は強制空気トレードライヤ
ー中50〜55℃で約1時間の乾燥後に回収され、80
メッシュスクリーンで粉砕される。本発明のエチレング
リコール遮断組成物はウェランゴムをアルカリ金属イオ
ン封鎖剤及び/又はアルカリと乾燥混和し、そのブレン
ドをオスター(Oster) ブレンダーのようなブレンダーで
エチレングリコールと混ぜ、10000rpm で20分間
攪拌する一般的操作により製造された。粘度測定はブル
ックフィールドLVT(Brookfield LVT)により6
rpm でエチレングリコール中ウェランゴム/アルカリ金
属イオン封鎖剤及び/又はアルカリブレンドの0.25
%w/wミックスを試験することにより行った。
は類似変異種がウェランゴムを製造するために用いられ
る。ATCC31555はグラム陰性の好気性桿状細菌
である。ウェランゴムは無名アルカリゲネス種生物の接
種により制御条件下で適切な水性栄養培地の好気性発酵
中に産生される。その培地は炭素源、窒素源及び無機塩
を含有している。発酵培地及び発酵条件の具体的な詳細
はKangらの米国特許第4,342,866号明細書で示
されている。典型的には、発酵後にビールが167℃
(75℃)で10〜15分間低温殺菌され、良好な繊維
が最終濃度58〜60%でイソプロパノールを使用する
沈降により産生される。産物は強制空気トレードライヤ
ー中50〜55℃で約1時間の乾燥後に回収され、80
メッシュスクリーンで粉砕される。本発明のエチレング
リコール遮断組成物はウェランゴムをアルカリ金属イオ
ン封鎖剤及び/又はアルカリと乾燥混和し、そのブレン
ドをオスター(Oster) ブレンダーのようなブレンダーで
エチレングリコールと混ぜ、10000rpm で20分間
攪拌する一般的操作により製造された。粘度測定はブル
ックフィールドLVT(Brookfield LVT)により6
rpm でエチレングリコール中ウェランゴム/アルカリ金
属イオン封鎖剤及び/又はアルカリブレンドの0.25
%w/wミックスを試験することにより行った。
【0011】実施例1〜29 組成物を製造し、粘度を調べた。組成物はエチレングリ
コール、0.25%ウェランゴム/リン酸三ナトリウム
ブレンドを含有し、乾燥ブレンドの重量に対して0.5
又は10%のリン酸三ナトリウムを含む。 表 1 粘 度(cp) ウェランゴム ウェランゴム + +実施例 ウェランゴム 5% TSP 10% TSP 1 200 2390 2960 2 270 2700 2920 3 080 2370 2620 4 2340 2810 2790 5 1210 2990 2990 6 1670 2090 1940 7 1500 2100 1950 8 540 2560 2970 9 110 1390 2840 10 960 3040 2970 11 350 1820 2170 12 230 − 2640 13 1160 − 2340 14 55 − 2450 15 60 − 1500 16 50 − 2320 17 100 − 3020 18 230 − 2640 19 1200 − 2580 20 1160 − 2340 21 55 − 2450 22 45 − 2820 23 105 − 1970 24 60 − 1500 25 50 − 2320 26 160 − 1660 27 1350 − 1940 28 2370 − 2940 29 1950 − 2690
コール、0.25%ウェランゴム/リン酸三ナトリウム
ブレンドを含有し、乾燥ブレンドの重量に対して0.5
又は10%のリン酸三ナトリウムを含む。 表 1 粘 度(cp) ウェランゴム ウェランゴム + +実施例 ウェランゴム 5% TSP 10% TSP 1 200 2390 2960 2 270 2700 2920 3 080 2370 2620 4 2340 2810 2790 5 1210 2990 2990 6 1670 2090 1940 7 1500 2100 1950 8 540 2560 2970 9 110 1390 2840 10 960 3040 2970 11 350 1820 2170 12 230 − 2640 13 1160 − 2340 14 55 − 2450 15 60 − 1500 16 50 − 2320 17 100 − 3020 18 230 − 2640 19 1200 − 2580 20 1160 − 2340 21 55 − 2450 22 45 − 2820 23 105 − 1970 24 60 − 1500 25 50 − 2320 26 160 − 1660 27 1350 − 1940 28 2370 − 2940 29 1950 − 2690
【0012】実施例30 エチレングリコール及び0.25%ウェランゴムとブレ
ンドの重量に対して10%のリン酸三ナトリウムを含有
した本発明の組成物を製造し、粘度を測定して、0.2
5%ウェランゴムとウェランゴムブレンドの重量に対し
て10%のEDTA、水酸化カリウム、炭酸ナトリウ
ム、炭酸水素アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸
三カルシウム、水酸化カルシウム又はホウ素ナトリウム
を含有した組成物の粘度と比較した。粘度結果はアルカ
リ金属イオン封鎖剤(リン酸三ナトリウム、EDTA)
又はアルカリ(水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸
水素アンモニウム)と乾燥混和されたサンプルに関して
エチレングリコール中で改善されたウェラン溶解性を示
す。
ンドの重量に対して10%のリン酸三ナトリウムを含有
した本発明の組成物を製造し、粘度を測定して、0.2
5%ウェランゴムとウェランゴムブレンドの重量に対し
て10%のEDTA、水酸化カリウム、炭酸ナトリウ
ム、炭酸水素アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸
三カルシウム、水酸化カルシウム又はホウ素ナトリウム
を含有した組成物の粘度と比較した。粘度結果はアルカ
リ金属イオン封鎖剤(リン酸三ナトリウム、EDTA)
又はアルカリ(水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸
水素アンモニウム)と乾燥混和されたサンプルに関して
エチレングリコール中で改善されたウェラン溶解性を示
す。
【0013】本発明のチキソトロープ組成物は遮断能力
のみならず有利な流動性も示す。静止状態において、チ
キソトロープ組成物はビンガムプラスチックとして作用
する。しかしながら剪断応力に付された場合、チキソト
ロープ組成物は流動化する。適用された剪断応力の停止
で、チキソトロープ組成物は高粘稠/ビンガムプラスチ
ック状態に戻る。場合により、金属イオン封鎖剤は金属
イオンの存在で生じる有害作用を最少に抑制するために
充分な量で存在する。
のみならず有利な流動性も示す。静止状態において、チ
キソトロープ組成物はビンガムプラスチックとして作用
する。しかしながら剪断応力に付された場合、チキソト
ロープ組成物は流動化する。適用された剪断応力の停止
で、チキソトロープ組成物は高粘稠/ビンガムプラスチ
ック状態に戻る。場合により、金属イオン封鎖剤は金属
イオンの存在で生じる有害作用を最少に抑制するために
充分な量で存在する。
【0014】本発明の組成物は好ましくは100:1〜
300:1、更に好ましくは150:1〜250:1、
更に一層好ましくは175:1〜225:1、更に一層
好ましく180:1〜220:1のグリコール:ウェラ
ンゴム重量化を有する。最も好ましくは、グリコール:
ウェランゴムの重量比は約195:1である。これらの
組成物は更に99:1〜5:1、更に好ましくは20:
1〜17:3、更に一層好ましくは9:1のウェランゴ
ム:アルカリ金属イオン封鎖剤重量比を有する。
300:1、更に好ましくは150:1〜250:1、
更に一層好ましくは175:1〜225:1、更に一層
好ましく180:1〜220:1のグリコール:ウェラ
ンゴム重量化を有する。最も好ましくは、グリコール:
ウェランゴムの重量比は約195:1である。これらの
組成物は更に99:1〜5:1、更に好ましくは20:
1〜17:3、更に一層好ましくは9:1のウェランゴ
ム:アルカリ金属イオン封鎖剤重量比を有する。
【0015】更に好ましくは、アルカリ金属イオン封鎖
剤及び/又はアルカリはリン酸三ナトリウムである。
剤及び/又はアルカリはリン酸三ナトリウムである。
【0016】前記系が特に有用な対象液体は沖合油井か
ら得られる油である。海温よりも本来高い温度を有する
このような油はそれより低い海温から遮断され、それが
液体パイプで流動するときにその本来高い温度を留め
る。
ら得られる油である。海温よりも本来高い温度を有する
このような油はそれより低い海温から遮断され、それが
液体パイプで流動するときにその本来高い温度を留め
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン ケー.ベィアード アメリカ合衆国,92122 カリフォルニア, サンディエゴ,レイクウッド ストリート 6206
Claims (6)
- 【請求項1】 エチレングリコール、ウェランゴム及び
アルカリ金属イオン封鎖剤及び/又はアルカリからなる
チキソトロープ組成物であって、 ウェランゴム対アルカリ金属イオン封鎖剤及び/又はア
ルカリの比率が約99:1〜5:1であり、エチレング
リコール対ウェランゴムの比率が約100:1〜30
0:1であることを特徴とする組成物。 - 【請求項2】 ウェランゴム対アルカリ金属イオン封鎖
剤及び/又はアルカリの比率が約20:1〜17:3で
ある、請求項1記載の組成物。 - 【請求項3】 ウェランゴム対アルカリ金属イオン封鎖
剤及び/又はアルカリの比率が約9:1である、請求項
2記載の組成物。 - 【請求項4】 アルカリ金属イオン封鎖剤がリン酸三ナ
トリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム又はEDTAで
あり、アルカリが水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
水酸化アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、
炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリ
ウム、炭酸水素アンモニウムである、請求項1記載の組
成物。 - 【請求項5】 アルカリ金属イオン封鎖剤がリン酸三ナ
トリウムである、請求項4記載の組成物。 - 【請求項6】 ブルックフィールドLVTにより6rpm
で測定された場合に約2500cp以上の粘度を有する請
求項1記載の組成物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US72263991A | 1991-06-28 | 1991-06-28 | |
US722639 | 1991-06-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0649102A JPH0649102A (ja) | 1994-02-22 |
JPH0733401B2 true JPH0733401B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=24902720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4169610A Expired - Fee Related JPH0733401B2 (ja) | 1991-06-28 | 1992-06-26 | エチレングリコール中におけるウェランゴムの溶解度増加 |
Country Status (8)
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