JPS5832614A - 温度安定性の掘さく流体 - Google Patents

温度安定性の掘さく流体

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JPS5832614A
JPS5832614A JP57129095A JP12909582A JPS5832614A JP S5832614 A JPS5832614 A JP S5832614A JP 57129095 A JP57129095 A JP 57129095A JP 12909582 A JP12909582 A JP 12909582A JP S5832614 A JPS5832614 A JP S5832614A
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JP
Japan
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vinyl
lignite
weight
polymerization
product
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JP57129095A
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English (en)
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デビツド・フロスト
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BII DABURIYU MATSUDO Ltd
BII W MATSUDO Ltd
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BII DABURIYU MATSUDO Ltd
BII W MATSUDO Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F289/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to macromolecular compounds not provided for in groups C08F251/00 - C08F287/00

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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

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】 水にもとず〈掘さく泥水を用いる油井の掘さくにおいて
、掘さくされつつある地層中への漏出による流体損失を
減少させるために澱粉及び可溶性のセル・ロース誘導体
のごとき有機コロイV材料を用いることは通常のことで
ある。しかしながら、高温及び高圧における操作では、
そのような誘導体は熱分解を生じ、効率の低下を来たす
、同時に、泥水中の微細な固体が凝集して、流体損失の
コントロールにおいて更に悪化を招く。
又スルホン化亜炭又はスルホン化7建ン酸の塩と変性フ
ェノール/ホルムアルデヒド樹脂との反\ 応により得られる流体損失減少添加剤を用いることが知
られている。更に、アクリル酸と苛性化された亜炭を含
むfリヒドロキシ重合体化合$10重量−までとのグラ
フトコIすi−が水性の採油掘さく泥水に用いられるク
レイのベネフィケート用として知られている。
アクリル酸中水溶性4リマーを与える他のビニルモノマ
ーと苛性化されているか又は未処理の亜炭とのグラット
コlリマーであって、この亜炭が生成物の少なくとも2
0重量−を構成するよう表:I4リマーは流体損失減少
用添加剤及び水性の掘さく泥水におけるシンナーとして
特に有用であると七が見い出され九のである。
従って、本発明は亜炭又はフィン酸とビニルモノマーと
の水溶性又は水分散性のグラフト:X/リマーであって
、亜炭又はフィン酸がこの生成物の乾燥重量の少なくと
も2(lを構成するコポリマーを提供する。フィン酸な
る語は遊離酸及びそのアルカリ金属塊の両者を含む。
亜炭は苛性化、すなわち、アルカリで処理されていても
よく或い韓未処理でTo−)てもよい0部分的に処理さ
れた亜炭又は処理亜炭と未処理亜炭とotxh會物を用
いることもできるが、亜炭は未処理であるのが好ましい
亜炭(7ミン酸)のアルカリ可溶留分はアルカリ抽出と
引続く沈殿により単離され、本発明の方法においては単
独で又は未抽出亜炭と混合されて用いられる。沈殿を行
わず亜炭のアルカリ抽出により得られた7ミン酸ナトリ
ウム又はカリウムの水溶液を用いることもできる。
ビニルモノマーは好ましくは直接的に水溶性のぼりマー
に重合されうる水溶性のモノマー、例えば、アクリル酸
、アクリ四ニトリル、アクリルアミド、メタクリル酸、
N−ビニルピロリドン及び2−アクリルアミド−2−メ
チルグロ/9ンスルホン酸である。或いは、重合の際に
加水分解により水溶性のポリマーに賛成されうる水不溶
性4リマ一を与えるようなビニルモノマ−1例えば、ア
クリル酸エステル、例えば、アクリル酸メチル、又はビ
ニルエステル、例えば酢酸ビニルを用いることもできる
。二種又はそれ以上のビニルモノ!−の混合物を用いる
こともでき、必要により最終生成物を加水分解によシ水
溶性にすることもできる。
好ましいビニルモノマーは遊離酸として或いは塩、例え
ば、ナトリウム塩の形で重合されうるアクリル量、並び
にアクリル酸エステル、アクリロニトリル及びアクリル
アよドであシ、これらのうちではアクリル酸がもりとも
好ましい。
少なくとも20重量−の亜炭が乾燥生成物中に存在しな
ければならないが、用いられる亜炭の量はこれよりもか
なシ多くてもよく、90−はど多くてもよい、好ましく
は、生成物は50〜80重量−の亜炭、更KEFましく
け50〜60重量−の亜炭を含む。
グラフト重合は通常の方法で、ビニルモノマーを亜炭の
存在下に、好ましくは溶剤の存在で、重合することによ
)実施される。ビニルモノマーがそれ自体水溶性である
場合、溶剤は好ましくは水でToす、これは全体として
用いられてもよく或いは油中水証エマルジ嘗ン中の分散
相として用いられてもよい、或いは、ビニルモラ!−が
水不溶性である場合、反応条件によシ影響されない有機
溶剤、例えば、ヘキサノ又はトルエンを用いてもよ−。
重合条件はビニル付加重合に通常のものである。
重合は所望によりUV増感剤の存在下に紫外光により、
或いは過酸化物タイプのフリーラジカル開始剤により開
始される。適轟な開始剤は過酸化水素;ヒドロペルオキ
シド例えばt−ブチルヒドロペルオキシド及びクメンヒ
ドロペルオキシド;ジアルキルペルオキシド例えばジー
t−ブチルペルオキシV;シアシルペルオキシド例えば
ベンゾイルペルオキシド及びアセチルペルオキシド;過
酸及びそれらの塩及びエステル、例えば過蟻酸、過酢酸
、過安息香酸、ナトリウムペルアセデート、t−ブチル
ペルオキシベンゾエートなどである。
無機の過酸塩、特に過硫酸塩及び過ホウ酸塩、例えば過
硫酸アンモニウム及び過ホウ酸ナトリクムを用いること
もできる。
レドックス活性化触蜂系を用いることもでき、これは反
応を通常の場合よりもより低い開始温度で実施する仁と
を可能にする。そのような系の例は第一鉄塩/過硫酸塩
、チオール/過硫酸塩、重亜硫酸ナトリクム/テルトー
ノテルヒド四ペルオキシド及び亜硫酸ナトリウム/臭素
酸ナトリウムである。チオールを含む系が用いられる場
合、チオール例えば2−メルカプトエタノールは同時に
連鎖停止剤として作用し生成物の分子量を低下させる。
処理温直韓重要では力<、反応は例えば20〜lOO℃
で行うことができる0重合祉発熱性であり、従って型温
で開始した場合温度は50〜60℃或いは、存在する曇
ツマ−の濃度、反応媒体の量及び反応速度にようてはそ
れ以上に上昇する。
反応が水性媒体中で実施される場合、声はアルカリの添
加によシコン)四−ルすることができる。
アクリル酸を毫ツマ−とじて用いる場合、例えば水酸化
ナトリウムによ1−をフ〜8に中和するのが好ましい、
この場合実際に重合されるのはアクリル酸7品オンであ
る。
ダラットコ4リマーの分子量を直接測定すること蝋で自
ないけれども、重合条件はビニルポリマ一部分の鎖長が
比較的短いものであるようなものであるのが好壇しい、
すなわち、亜炭の介在表しに重合されたならばビニルモ
ノマーが1000.000よ〕大きくない分子量のぼり
1−を与えるであろうような条件を用いるのが好ましい
、好ましくは、分子量は2,000〜20.00G、更
に好ましくは2.000〜10.000である。これは
高濃度の開始剤(例えばビニルモノマーの重量の1−1
091゜好ましくは5〜7−)を、好ましくはビニルモ
ノマーの重量の0.1〜5−1好ましくは1〜3−の量
の、2−メルカプトエタノールのごとき、連鎖停止剤と
共に用いることによシ達成される。連鎖停止は又比較的
大量のイソプロノ臂ノールの存在、例えば反応媒体とし
てのイソ!ロノヤノールの使用、によりてももたらされ
る。
亜炭祉、好ましくは重合が開始される前に、ビニルモノ
マー溶液と完全に混合されるべきである。
亜炭が粗大な粒子径を有する場合、これは例えば微扮砕
又祉シルバーソンミキサー中での激しい剪断によシ粉砕
されるのが望ましい。これはビニルモノマーとの混合及
びビニルモノマーの重合の工1mの前、間又は後に実施
することができるが、重合工程の前でちるのが好ましい
。好ましくは粉砕と1’=ルモノi−との混合は単一の
工程として実施され、所望ならば粉砕を重合の間継続し
てもよい。
通常は粘稠な液である重合生成物を、重合が水雫性のモ
ノ!−を用いて水系で実施され九場合には、更に処理す
ることなく掘さく泥水に添加してもよい、或いは、生成
物を乾燥し、粉末に粉砕し、これを次いで水に再溶解す
るか又は掘さく泥水に直接添加してもよい。
ビニルモノi−が酸であり、遊離酸形で重合された場合
、酸性ぼりi−をアルカリ、例えば、水酸化ナトリウム
により、使用の前に中和するのが好ましい。
重合が有機溶液中で実施され九場合、溶剤は蒸発される
のが好ましい、残留物が水分散性であるならばこれを粉
末に粉砕して前□述したように用いてもよい。生成物が
水分散性でない場合、加水公簿によシ、例えばビニルポ
リマー鎖が全て親水性Kするまでアルカリ水溶液と共に
沸騰させることによシ、まず水分散性とする。得られる
分散物を直接用いてもよく、或いは乾燥し上記のように
粉末としてもよい。
本発明に係る生成物はこの生成物の乾燥重量に対して1
〜20 ppb 、好ましくは2〜10 ppbの濃度
で水性相さく泥水に添加される。 1 ppb(pot
uxd par barrel )は約0.28重量/
容量−に等しい、得られる掘さく泥水は通常の条件下及
び高温高圧(250″F、500psl)かのいずれに
おいても低い流体損失特性を有し、高温及び高圧に長期
間晒されたあとでも良好な特性を保持する。
本発明の生成物に関して用いる水溶性及び水分散性なる
語は生成物が追加の可溶化もしくは分散剤の介在表しに
、水中において、少なくとも1 ppb又は0.28重
量/容量チ、好噛しくけ少なくとも20 ppb又は5
.6重量/容量−において、溶液又は分散液を形成する
ことを意味する。
゛本発明に係る生成物は泥水中のクレイ固形分の凝集に
より起こる過度の粘度及びrル形成を減少させるように
作用する。これはクレイ懸濁液の粘度及びグル強度を増
加させる公知の亜炭/アクリル酸りレイペネフイケート
剤(b@n@fieatlng ag@nt)の特性と
対照される。
下記の例は本発明を更に説明する九めのものである。
例1 水(100ig4)中アクリル酸(801L/、84F
)の溶液を46−水数化ナトリウム水溶液によシー7、
8 K中和し、未lI&ll亜炭(100p)を添加し
た。混合物をシルバーノンミキサー中で激しく剪断し、
過硫酸アンモニウム(少量の水中5p)及び2−メルカ
プトエタノール(2−)の添7JIKよシ重合を開始し
た0発熱が停止した時に、得られた粘稠な液体を真空乾
燥し、残留物を粉砕して微粉末とした。
例2 未処理亜炭(160F)を水(200ml)中アクリル
酸cso*、5zsp)の溶液に添加し九。
混合物をシルバーノンミキサー中で激しく剪断し、過硫
酸アンモニウム(少量の水中5P)及び2−メルカブト
エタノール(1m)の添加により重合し穴。熱発が停止
したとき、得られ九粘積な液体を真空乾燥し、残留物を
粉砕して微粉末とした。
例1及び例2の生成物は、標準API操作によシ水性懸
濁液中でテストしたところ、良好な流体損失特性を有し
ていた。
例3 100グラムの未処理亜炭を、攪拌下に150−の3〇
−水酸化ナトリウム水溶液及び14G114の脱イオン
水の混合物に45分間で添加した。更に30分攪拌後、
フミン酸ナトリウムの溶液が得られた。これに84Fの
アクリル酸を添加し、混合物を更に1時間攪拌した0重
合反応を5Fの過硫酸アンモニウム及び2−の2−メル
カプトエタノールの添加によシ開始し良6反応を初期の
発熱が完全に停止するまで続けた。液状の生成物は流体
損失のコントルールのために直接用いられた。
例4 84Fのアクリル酸及び40−の水の混合物を30−水
酸化ナトリウム水溶液で−7,0に中和し、100Fの
未処理亜炭を激しい攪拌下、50℃において、5分間で
添加した。
例IK述べ九ようにして重合を開始し、反応が終了する
まで攪拌を30分間続けた。どの段階において4粉砕(
微粉砕又はシルバーソン混合)を行わ々かりた。液状の
生成物は流体損失のコント四−ルに直接用いられた。
例5 84pのアクリル酸及び100mの水の混合物を30 
!j )boH,*溶液によp声7.0に中和した。
反応フラスコを窒素で72.シ為し、1OOPの亜炭を
攪拌混合物に添加した。10分後、重合反応を例1のよ
うKして開始した。45分後、生成物をシルバーソンミ
キサーに移し、30分間激しく剪断した。
例6 例5を繰)返した。但しここではシM4−ソンオキサー
(窒素下)Kよる剪断を亜炭の添加の間行った。15分
後に、4.2Fの過硫酸カリウム及び2−の2−メルカ
プトエタノールにょ9重合を開始し、剪断を発熱が停止
するまで続けた。剪断を更に1時間続けた。
例7 下記の成分を混合することにより水性掘さく泥水を調製
した。
海水      1 bhj 予め水和されたワイオ建ングベントナイト 15A(6
,8に9)重晶石           666P水酸
化ナトリウム        IF市販のポリアクリレ
ート分散剤   IPPI3生成物(粉末>     
 10Jb(4,5時)例8〜12 例1の生成物の代わシに例2の生成物を用いて例7を繰
り返した。又例3〜6の液体組成物を1OA  の活性
物質乾燥重量に和尚する量で用いた。
例7〜12の泥水は標準API操作及びHTHP(hi
gh t@mp@rature hlgh prsnm
tsr*−高温高圧)テス)(!50マ及び500 p
si )のいずれにおいても優れた流体損失特性を示し
、良好な粘度特性及び低いグル強度を有していた。これ
らの曳好な特性はシールされた回転円筒容器(ホット四
−リング)中s 400yにおいて16時間の、泥水処
理後においても実質的に保持された。
特許出願人 ビー〆プ9.  マッド リ建ティド 特許出願代理人 弁理士 青  木     朗 弁理士 丙  舘  和  之 弁理士 吉  1) 維  夫 弁理士 山  口  昭  之

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、!炭又はフミン酸とビニルモノ!−との水溶性もし
    くは水分散性のグラ7トコfリマーであうて、亜炭又は
    7建ン酸がこの生成物の乾燥重量の少なくとも209G
    を構成するコ4す!−01ビニルモノ!−がアクリル酸
    、アクリル酸エステル、アクリ胃ニトリル及びアクリル
    ア建ドから選ばれる特許請求の範囲第1項記載のグラ7
    トコfリマ−0゛ 3、vエルモノマーがアクリル酸である特許請求の範囲
    112項記載のグラフトコ4リマ−6−4!炭支は7ζ
    ン駿が生成物の乾燥重量のso−go−を構成する特許
    請求の範囲第1〜3項の−ずれかに記載のグラ7トコf
    リマ−01例1〜60いずれかに記載したごとき□グツ
    7トコーリマー。 東 特許請求の範囲第1項記載の=y/リマーを製造す
    るKm!0、水性もしくは有機媒体中、亜炭又は7建ン
    酸の存′在下にビニル七ツマ−を重合する工程を含んで
    なる方法。 7、重合条件が亜炭の介在なしに同じ条件下で重合され
    たならばビニルモノ、!−が2,000〜20.000
    の分子量を有する一すマーを与え、るであろうようなも
    のである特許請求の範囲第6項記載の方法。 8、重合がl〜x01(ビニル七)−r −Q重量に対
    して)の開始剤の存在下に実施される特許請求の範囲第
    6項記載の方法。 9、′開始剤の使用量がビニルモノi−の重量05〜7
    −である特許請求の範囲f88項記、載の方法。 10、  開始剤が過硫酸塩である特許請求の範1第8
    項又は9項のいずれかに記載の方法。 11、重合が0.1〜5%(ビニル七)!−の重量に対
    して)の連鎖停止剤の存在下に実施される特許請求の範
    囲第6〜lO項のいずれかに記載0方法、      
              ・12、  連鎖停止剤の使用量
    がビニルモノマーの重量の1〜3−である特許請求の範
    囲第11項記載の方法。 13、  連鎖停止剤が2−メルカプトエタノールであ
    る特許請求の範囲第11項又は12項のいずれかに記載
    の方法。 14、  亜炭が固体状で用いられ、ビニルモノマーと
    Os合及びビニルモノマーの重合の工程の前、間又は後
    に粉砕工程に付される特許請求の範囲第6〜13項のい
    ずれかに記載の方法。 15、粉砕工程がシルバーソン(811v*rsen)
    tキナ−における剪断により実施される特許請求の範囲
    第14項記載の方法。 16、  生成物が最終的に粉末に乾燥される特許請求
    の範11118〜I11項のいずれかに記載の方法。 17、  水性O採油掘さく泥水にl−30ppbの特
    許請求の範囲第1〜S項のいずれかに記載のコポリマー
    を添加することにより、水性の採油掘さく泥水の流体損
    失を減少させる方法。 18、 1〜20 ppb O4I許請求の範囲第1〜
    5項Oいずれかに記載の:I/リマ−を含む水性の採油
    掘さく泥水。 19、  例7〜12のいずれかに記載したごとき特許
    請求の範囲第1項記載のプぼりマーを含む水性の採油掘
    さく泥水。
JP57129095A 1981-07-27 1982-07-26 温度安定性の掘さく流体 Pending JPS5832614A (ja)

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GB8123088 1981-07-27
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JP (1) JPS5832614A (ja)
AU (1) AU8642482A (ja)
DK (1) DK333182A (ja)
NO (1) NO822262L (ja)

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