JPS60101170A - 油井及びガス井用の有機チタン組成物 - Google Patents
油井及びガス井用の有機チタン組成物Info
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- JPS60101170A JPS60101170A JP59211564A JP21156484A JPS60101170A JP S60101170 A JPS60101170 A JP S60101170A JP 59211564 A JP59211564 A JP 59211564A JP 21156484 A JP21156484 A JP 21156484A JP S60101170 A JPS60101170 A JP S60101170A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は有機チタン酸塩／アミノアルコール反応生成物
及び単糖類又は二糖類、若しくは単糖類から誘導される
多価アルコールを含む、乾燥固形組成物に関する。この
組成物は油井及びガス井に使用するだめのチキントロピ
ックセメント及び液体７ラクチヤーホーミユレイシヨン
の製造に有用である。
及び単糖類又は二糖類、若しくは単糖類から誘導される
多価アルコールを含む、乾燥固形組成物に関する。この
組成物は油井及びガス井に使用するだめのチキントロピ
ックセメント及び液体７ラクチヤーホーミユレイシヨン
の製造に有用である。
チタンエステルは高分子量の水酸基含有化合物と反応し
て架橋し、ｒルを形成することが知られていた：Ｊ−Ｏ
ｌｌ ａｎｄ Ｃｏ１ｏｕｒ Ｃｈｅｍ、 Ａｓ５ｏｃ
。
て架橋し、ｒルを形成することが知られていた：Ｊ−Ｏ
ｌｌ ａｎｄ Ｃｏ１ｏｕｒ Ｃｈｅｍ、 Ａｓ５ｏｃ
。
３１．４０５（１９４８）。しかし、チタンの簡単なア
ルキルエステルを使用した架橋反応は多くの工業的用途
のためには速すぎる。チタンエステルにトリエタノール
アミンを含む各種の多官能性化合物を混合すれば架橋速
度を低下させ得る。
ルキルエステルを使用した架橋反応は多くの工業的用途
のためには速すぎる。チタンエステルにトリエタノール
アミンを含む各種の多官能性化合物を混合すれば架橋速
度を低下させ得る。
テトライソグロビルチタネイト（テトライソプロＩキシ
チタンとしても知られている）とトリエタノールアミン
の反応生成物、チタネイト：トリエタノールアミンのモ
ル比１：２、は幾つかの工業的用途を有する。それ以外
に、上記反応生成物は高分子量化合物（例えば、ヒドロ
キシグロビルグアーゴム）の架橋に使用され、その架橋
された高分子量物質は含油組成物の破砕に使用される：
この種の用途は米国特許第３．８８８，３１２号に開示
されている。テトライソグロビルチタネイトとトリエタ
ノールアミンの反応生成物、チタネイト：トリエタノー
ルアミンのモル比１：１、はほとんど工業的用途がない
。これは米国特許第２，９５０，１７４号及び同第３，
３０１，７２３号に開示されている。
チタンとしても知られている）とトリエタノールアミン
の反応生成物、チタネイト：トリエタノールアミンのモ
ル比１：２、は幾つかの工業的用途を有する。それ以外
に、上記反応生成物は高分子量化合物（例えば、ヒドロ
キシグロビルグアーゴム）の架橋に使用され、その架橋
された高分子量物質は含油組成物の破砕に使用される：
この種の用途は米国特許第３．８８８，３１２号に開示
されている。テトライソグロビルチタネイトとトリエタ
ノールアミンの反応生成物、チタネイト：トリエタノー
ルアミンのモル比１：１、はほとんど工業的用途がない
。これは米国特許第２，９５０，１７４号及び同第３，
３０１，７２３号に開示されている。
前記のチタネイト、トリエタノールアミン反応生成物の
いずれにおいても、２〜３モルのイングロパノールがチ
タネイトから遊離され、このイングロ・千ノールを除去
せずに使用し又は販売するのが普通である。他方、アミ
ノアルコールをチタネイトと反応させ、安定剤としてポ
リヒドロキシ有機化合物を添加し、チタネイトとアミノ
アルコールの反応で遊離したアルコールを蒸発させ、安
定化されたアミノアルコール：チタネイト反応生成物を
溶解するために十分な水で蒸発アルコールを置換するこ
とが提案された；米国特許第３，８９４，９６６号参照
。
いずれにおいても、２〜３モルのイングロパノールがチ
タネイトから遊離され、このイングロ・千ノールを除去
せずに使用し又は販売するのが普通である。他方、アミ
ノアルコールをチタネイトと反応させ、安定剤としてポ
リヒドロキシ有機化合物を添加し、チタネイトとアミノ
アルコールの反応で遊離したアルコールを蒸発させ、安
定化されたアミノアルコール：チタネイト反応生成物を
溶解するために十分な水で蒸発アルコールを置換するこ
とが提案された；米国特許第３，８９４，９６６号参照
。
油井及びガス井でのチキントロピックセメントの使用は
よく知られている；例えば米国特許第２，８９０，７５
２号及び同第３，８０４，１７４号参照。前者では、ポ
ルトランドセメントを液体炭化水素及びアルカリ金属石
グンと結合させる。
よく知られている；例えば米国特許第２，８９０，７５
２号及び同第３，８０４，１７４号参照。前者では、ポ
ルトランドセメントを液体炭化水素及びアルカリ金属石
グンと結合させる。
後者では、水硬性セメント（ポルトランドセメント、ア
ルミナ又はポゾラン水硬性セメントなト）ヲセルロース
エーテル及ヒシルコニウム、鉛、クロム、第二鉄、ハフ
ニウム、ランタン又はイツトリウムの塩、好ましくはジ
ルコニウムオキシクロライドと結合させる。
ルミナ又はポゾラン水硬性セメントなト）ヲセルロース
エーテル及ヒシルコニウム、鉛、クロム、第二鉄、ハフ
ニウム、ランタン又はイツトリウムの塩、好ましくはジ
ルコニウムオキシクロライドと結合させる。
本発明の組成物は現在までに公開されたものよシも多く
の利点を有する。例えば、ジルコニウムオキシクロライ
ドはチタン化合物よりも毒性が強い；それはセメントの
セット時間に悪影響を与え、多くの井戸内で通常遭遇す
る温度範囲、即ち６０〜１３５℃、でセメントにチキン
トロピーをもたらさない。同様に、テトライソグロビル
チタネイトとトリエタノールアミンの反応生成物、チタ
ネイト：トリエタノールアミンのモル比１：２、は低い
温度において七メント中で効果を奏せず、固体はセメン
トとの乾燥混合に通するがこの化合物は液体である。米
国特許第２，８９４，９６６号及び同第２，９５０，１
７４号の生成物から水及び／又はアルコールを除去すれ
ば、例えば糖みつの密度を有する、ゴム状固形物が得ら
れる。更に、これらの特許の液状生成物（例えば、前者
の実施例■及び後者の実施例ＸＸＩＩＩ）ｉｌ−１：６
０℃でチキソトロピーを示さない。
の利点を有する。例えば、ジルコニウムオキシクロライ
ドはチタン化合物よりも毒性が強い；それはセメントの
セット時間に悪影響を与え、多くの井戸内で通常遭遇す
る温度範囲、即ち６０〜１３５℃、でセメントにチキン
トロピーをもたらさない。同様に、テトライソグロビル
チタネイトとトリエタノールアミンの反応生成物、チタ
ネイト：トリエタノールアミンのモル比１：２、は低い
温度において七メント中で効果を奏せず、固体はセメン
トとの乾燥混合に通するがこの化合物は液体である。米
国特許第２，８９４，９６６号及び同第２，９５０，１
７４号の生成物から水及び／又はアルコールを除去すれ
ば、例えば糖みつの密度を有する、ゴム状固形物が得ら
れる。更に、これらの特許の液状生成物（例えば、前者
の実施例■及び後者の実施例ＸＸＩＩＩ）ｉｌ−１：６
０℃でチキソトロピーを示さない。
本発明の組成物は、
（ａ） 式（Ｒ１０）４Ｔ＋のチタネイトと、（１）
式ＨｇＮ（Ｒ２０Ｈ）ｋのアミノアルコール、チタネイ
ト：アミノアルコールのモル比的１：１、又は （１１） 弐Ｒ’（Ｎ（Ｒ’ＯＨ）ｍＲｎ’）２のアミ
ノアルコール、チタネイト：アミノアルコールのモル比
的１：１ないし約２：１、 〔式中、Ｒ１は炭素原子１〜６個のアルキルであシ： Ｂ２ 、 Ｂ Ｓ及びＲ４のそれぞれは炭素原子１〜６
個のアルキレンであシ； Ｒ５はＨ又は炭素原子１〜６個のアルキルであシ；には
１〜３であって、ｇとｋの合計は３であり；及び ｍは１又は２であって、ｍとｎの合計は２である。〕 との反応生成物、及び （ｂ） 該反応生成物の均一な架橋能力を得るだめに十
分な量の添加剤で、単糖類、三糖類又は単糖類の還元に
より得られる多価アルコールである添加剤、 の乾燥した固形混合物を含む。
式ＨｇＮ（Ｒ２０Ｈ）ｋのアミノアルコール、チタネイ
ト：アミノアルコールのモル比的１：１、又は （１１） 弐Ｒ’（Ｎ（Ｒ’ＯＨ）ｍＲｎ’）２のアミ
ノアルコール、チタネイト：アミノアルコールのモル比
的１：１ないし約２：１、 〔式中、Ｒ１は炭素原子１〜６個のアルキルであシ： Ｂ２ 、 Ｂ Ｓ及びＲ４のそれぞれは炭素原子１〜６
個のアルキレンであシ； Ｒ５はＨ又は炭素原子１〜６個のアルキルであシ；には
１〜３であって、ｇとｋの合計は３であり；及び ｍは１又は２であって、ｍとｎの合計は２である。〕 との反応生成物、及び （ｂ） 該反応生成物の均一な架橋能力を得るだめに十
分な量の添加剤で、単糖類、三糖類又は単糖類の還元に
より得られる多価アルコールである添加剤、 の乾燥した固形混合物を含む。
チタネイトとしてはテトライノグロビルチタネイトが容
易に入手できる。トリエタノールアミン、トリイソゾロ
ノ臂ノールアミン、テトラキス（ヒドロキシイソグロビ
ルエチレンジアミン）及びテトラキス（ヒドロキシエチ
ルエチレンジアミン）が本発明で有用なアミノアルコー
ルの例であり、このうちトリエタノールアミンが好まし
い。グルコース、フラクトース、マンノース、カラクト
ース及びキシロースが有用ガ単糖類であシ、このうちグ
ルコース及びフラクトースが好ましく、特に後者が好ま
しい。シュクロース、ラクトース、マルトース及ヒセロ
ビオースカ有用々二糖類であシ、このうちシュクロース
が好ましい。エリトリトール、アラビトール、キシリト
ール、ソルビトール、デュルシトール及びマンニトール
が単糖類の還元により刊られる有用な多価アルコールで
ある。ソルビトールが本発明のために好ましい多価アル
コールである。
易に入手できる。トリエタノールアミン、トリイソゾロ
ノ臂ノールアミン、テトラキス（ヒドロキシイソグロビ
ルエチレンジアミン）及びテトラキス（ヒドロキシエチ
ルエチレンジアミン）が本発明で有用なアミノアルコー
ルの例であり、このうちトリエタノールアミンが好まし
い。グルコース、フラクトース、マンノース、カラクト
ース及びキシロースが有用ガ単糖類であシ、このうちグ
ルコース及びフラクトースが好ましく、特に後者が好ま
しい。シュクロース、ラクトース、マルトース及ヒセロ
ビオースカ有用々二糖類であシ、このうちシュクロース
が好ましい。エリトリトール、アラビトール、キシリト
ール、ソルビトール、デュルシトール及びマンニトール
が単糖類の還元により刊られる有用な多価アルコールで
ある。ソルビトールが本発明のために好ましい多価アル
コールである。
チタネイト／アミノアルコール反応生成物に添加される
単糖類、三糖類又は多価アルコールの割合は広い範囲で
変化する。これは以下の要因によシ変化する：組成物が
チキントロピックセメント中に使用されるのか液体フラ
クチャーフォーミュレイション中に使用されるのか、か
かるいずれかの用途において遭遇する条件、井戸の深度
、井戸中での地層、チタネイト／アミノアルコール反応
生成物の種類及び添加剤（単糖類、三糖類又は多価アル
コール）の種類等。
単糖類、三糖類又は多価アルコールの割合は広い範囲で
変化する。これは以下の要因によシ変化する：組成物が
チキントロピックセメント中に使用されるのか液体フラ
クチャーフォーミュレイション中に使用されるのか、か
かるいずれかの用途において遭遇する条件、井戸の深度
、井戸中での地層、チタネイト／アミノアルコール反応
生成物の種類及び添加剤（単糖類、三糖類又は多価アル
コール）の種類等。
通常は、添加剤：反応生成物の重量比は１；１０ないし
１０：１の範囲である。好ましくは、この比は約３＝１
０ないし約１＝１の範囲である。
１０：１の範囲である。好ましくは、この比は約３＝１
０ないし約１＝１の範囲である。
フラクトースの場合、反応生成物に対するフラクトース
の最も好ましい重量比は３．５：１０ないし４：１０の
範囲である。
の最も好ましい重量比は３．５：１０ないし４：１０の
範囲である。
チタネイトとアミノアルコールの等モル割合での反応に
よクチタネイト／アミノアルコール反応生成物が得られ
、反応中に遊離したイングロ・９ノールを除去すること
Ｋよシ乾燥固形物として上記生成物を単離できる。反応
は雰囲気温度又は高められた温度で実施できる。例えば
、約４０〜５０℃の温度で、チタネイトにアミノアルコ
ールを撹拌しながら約１時間かけて添加する。その後、
上記温度で約４時間撹拌を続ける。もし雰囲気温度で実
施するなら、上記４時間の撹拌は約８時間に増加すべき
である。インプロパツールの除去には多くの技術が使用
し得る。例えば、回転真空り？ンドライヤーも真空下で
のグラインディングがダルも使用できる。
よクチタネイト／アミノアルコール反応生成物が得られ
、反応中に遊離したイングロ・９ノールを除去すること
Ｋよシ乾燥固形物として上記生成物を単離できる。反応
は雰囲気温度又は高められた温度で実施できる。例えば
、約４０〜５０℃の温度で、チタネイトにアミノアルコ
ールを撹拌しながら約１時間かけて添加する。その後、
上記温度で約４時間撹拌を続ける。もし雰囲気温度で実
施するなら、上記４時間の撹拌は約８時間に増加すべき
である。インプロパツールの除去には多くの技術が使用
し得る。例えば、回転真空り？ンドライヤーも真空下で
のグラインディングがダルも使用できる。
イソゾロパノールから反応生成物を分離した後、添加剤
と乾燥混合する。
と乾燥混合する。
以下に本発明を説明するだめの実施例をあげるが、これ
らは本発明を限定するものではない。
らは本発明を限定するものではない。
幻ｌ
トリエタノールアミンをテトライソゾロビルチタネイト
にモル比１：１で撹拌しながら４５〜５０℃で１時間か
けて添加した。次に、反応混合物を同一温度で更に約４
時間撹拌した。イソゾロパノール：チタンのモル比約３
二１でイソゾロパノールが遊離し、４３３ｇの反応生成
物が得られた。反応生成物からイソゾロパノールを蒸発
させるために１約５０℃及び約３０インチ水銀の真空の
回転ドライヤー中で約２時間乾燥して２５３ｇの乾燥固
形生成物を得だ。下記のテストを実施するために必要な
物質を得るため上記の方法を繰シ返した。
にモル比１：１で撹拌しながら４５〜５０℃で１時間か
けて添加した。次に、反応混合物を同一温度で更に約４
時間撹拌した。イソゾロパノール：チタンのモル比約３
二１でイソゾロパノールが遊離し、４３３ｇの反応生成
物が得られた。反応生成物からイソゾロパノールを蒸発
させるために１約５０℃及び約３０インチ水銀の真空の
回転ドライヤー中で約２時間乾燥して２５３ｇの乾燥固
形生成物を得だ。下記のテストを実施するために必要な
物質を得るため上記の方法を繰シ返した。
実施例２
トリイソノロパノールアミンを用いてテトライソゾロビ
ルチタネイト：トリイソプロΔノールアミンのモル比１
：１で実施例１の反応を繰り返し、２９６ｇの乾燥した
固形生成物を得た。
ルチタネイト：トリイソプロΔノールアミンのモル比１
：１で実施例１の反応を繰り返し、２９６ｇの乾燥した
固形生成物を得た。
１１土ユ
テトライソプロビルチタネイトとテトラキス（ヒドロキ
シインゾロビルエチレンジアミン）をモル比１：１で用
いて実施例１の反応を繰シ返し、３４６ｇの乾燥した固
形物を得た。
シインゾロビルエチレンジアミン）をモル比１：１で用
いて実施例１の反応を繰シ返し、３４６ｇの乾燥した固
形物を得た。
実施例４
実施例１の生成物の１部を下記のごとく混合した：
（ａ） ２５．ｌｉｔの７ラクトース＋６７１１の実施
例１の生成物（ｂ） ５０ｇのフラクトース＋６７ｐの
実施例１の生成物（ｃ） ２５．ｌｉｌのソルビトール
＋６７ｇの実施例１の生成物（ｄ） ５０．！ｉ＋のソ
ルビトール＋６７ｇの実施例１の生成物（ｅ） ２５．
！ｉ＋のグルコース＋６７ｇの実施例１の生成物（ｆ）
５０ｇのグルコース＋６７ｇの実施例１の生成物以下
のテストを実施例１〜４の組成物に関して行なって、そ
れらがチキントロピックセメント及び液体フラクト−ス
ーける使用に適するか否か評価した。これらのテストの
ひとつは時間の関数としての架橋速度であシ、他は粘度
である。両テストとも４．５ｇのヒドロギシグロビルグ
アーと７５０４の２重量％ＫＣ１水溶液を一緒にするこ
とにょシ作られたペースダルの使用を含む。ペースダル
のＰＨはフマル酸及び重炭酸ナトリウムによって約ｐＨ
７に緩衝された。
例１の生成物（ｂ） ５０ｇのフラクトース＋６７ｐの
実施例１の生成物（ｃ） ２５．ｌｉｌのソルビトール
＋６７ｇの実施例１の生成物（ｄ） ５０．！ｉ＋のソ
ルビトール＋６７ｇの実施例１の生成物（ｅ） ２５．
！ｉ＋のグルコース＋６７ｇの実施例１の生成物（ｆ）
５０ｇのグルコース＋６７ｇの実施例１の生成物以下
のテストを実施例１〜４の組成物に関して行なって、そ
れらがチキントロピックセメント及び液体フラクト−ス
ーける使用に適するか否か評価した。これらのテストの
ひとつは時間の関数としての架橋速度であシ、他は粘度
である。両テストとも４．５ｇのヒドロギシグロビルグ
アーと７５０４の２重量％ＫＣ１水溶液を一緒にするこ
とにょシ作られたペースダルの使用を含む。ペースダル
のＰＨはフマル酸及び重炭酸ナトリウムによって約ｐＨ
７に緩衝された。
架橋速度を測定するテストにおいては、パドル翼撹拌器
を備えた４００ｍＡ！ビーカーに２５０プのペースダル
を入れた。ペースダルを約１２５゜ｒｐｍで撹拌すると
、ビーカー中のダルの表面中央に渦が現われた。０．０
００２１モルのチタンを提供するのに十分な量の本発明
の組成物を導入し、導入の時間を記録した。ダル中の組
成物が渦をなくした（又は消失させた）。この時、時間
を再び記録した。渦を消失させた時間を表中にＴ１とし
て示す。
を備えた４００ｍＡ！ビーカーに２５０プのペースダル
を入れた。ペースダルを約１２５゜ｒｐｍで撹拌すると
、ビーカー中のダルの表面中央に渦が現われた。０．０
００２１モルのチタンを提供するのに十分な量の本発明
の組成物を導入し、導入の時間を記録した。ダル中の組
成物が渦をなくした（又は消失させた）。この時、時間
を再び記録した。渦を消失させた時間を表中にＴ１とし
て示す。
粘度の測定方法はＦＡＮＮ ３９粘度計を用いた。
８０’Ｆ（２６，７℃）、 １００ ｒｐｍ （１７０
秒−１）ノ剪断で、Ｒ−１、Ｂ−１ｙｔＰブコンフイグ
レイシヨンを使用し、表中に示した時間間隔で粘度を記
録した。
秒−１）ノ剪断で、Ｒ−１、Ｂ−１ｙｔＰブコンフイグ
レイシヨンを使用し、表中に示した時間間隔で粘度を記
録した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、（ａ） 式（Ｒ’０）４Ｔｆのチタネイトと、（１
）式ＨｇＮ（Ｒ２０Ｈ）ｋのアミノアルコール、チタネ
イトニアミンアルコールのモル比的１＝１、又は （１１） 式Ｒ５〔Ｎ（Ｒ４０Ｈ）ｍＲｎ５〕２のアミ
ノアルコール、チタネイト：アミノアルコールのモル比
的１：１ないし約２：１、 〔式中、Ｒ１は炭素原子１〜６個のアルキルであシ：Ｒ
２、Ｒ３及びＲ４のそれぞれは炭素原子１〜６個のアル
キレンであシ； Ｒは■又は炭素原子１〜６個のアルキルであシ；には１
〜３であって、ｇとｋの合計は３であシ：及びｍは１又
は２であって、ｍとｉの合計は２である。〕との反応生
成物：及び （ｂ） 該反応生成物の均一な架橋能力を得るために十
分な量の添加剤で、単糖類、二糖類又は単糖類の環元に
よシ得られる多価アルコールである添加剤； からなる乾燥した固形混合物を含む組成物。 ２、 上記チタネイトがテトライノグロビルチタネイ上
である、特許請求の範囲第１項に記載の組成物。 ３、上記アミノアルコールがトリエタノールアミンであ
る、特許請求の範囲第１項に記載の組成物。 ４、上記アミノアルコールがテトラキス（ヒドロキシイ
ソプロピルエチレンジアミン）テする、特許請求の範囲
第１項に記載の組成物。 ５、上記アミノアルコールがテトラキス（ヒト目キシエ
チルエチレンジアミン）である、特許請求の範囲第１項
に記載の組成物。 ６、上記添加剤が７ラクトースであ＆特許請求の範囲第
１項に記載の組成物。 ７、上記添加剤がンルビトールである、特許請求の範囲
第１項に記載の組成物。 ８、上記添加剤がグルコースである、特許請求の範囲第
１項に記載の組成物。 ９．上記添加剤は添加剤：反応生成物の重量比が約１：
ｌＯないし約１０：１の範囲内で存在する、特許請求の
範囲第１項乃至第８項のいずれかの１に記載の組成物。 １０、上記比が約３：１０ないし約１：１の範囲内であ
る、特許請求の範囲第９項に記載の組成物。 １１、上記アミノアルコールがトリエタノールアミンで
あり、上記添加剤が７ラクトースであって、フラクトー
ス：反応生成物の重量比が約３．５：１ないし約４：１
０の範囲内である、特許請求の範囲第２項に記載の組成
物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US54072183A | 1983-10-11 | 1983-10-11 | |
| US540721 | 1990-06-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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