NL8105189A - Oil-based drilling packer fluids contain organophilic clays - having defined alkyl gps. as gelling agents - Google Patents

Oil-based drilling packer fluids contain organophilic clays - having defined alkyl gps. as gelling agents Download PDF

Info

Publication number
NL8105189A
NL8105189A NL8105189A NL8105189A NL8105189A NL 8105189 A NL8105189 A NL 8105189A NL 8105189 A NL8105189 A NL 8105189A NL 8105189 A NL8105189 A NL 8105189A NL 8105189 A NL8105189 A NL 8105189A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
group
clay
carbon atoms
liquid
oil
Prior art date
Application number
NL8105189A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Nl Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nl Industries Inc filed Critical Nl Industries Inc
Priority to NL8105189A priority Critical patent/NL8105189A/en
Publication of NL8105189A publication Critical patent/NL8105189A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C53/00Saturated compounds having only one carboxyl group bound to an acyclic carbon atom or hydrogen
    • C07C53/126Acids containing more than four carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20Silicates
    • C01B33/36Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
    • C01B33/38Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
    • C01B33/44Products obtained from layered base-exchange silicates by ion-exchange with organic compounds such as ammonium, phosphonium or sulfonium compounds or by intercalation of organic compounds, e.g. organoclay material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C57/00Unsaturated compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C57/02Unsaturated compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms with only carbon-to-carbon double bonds as unsaturation
    • C07C57/03Monocarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C57/00Unsaturated compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C57/02Unsaturated compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms with only carbon-to-carbon double bonds as unsaturation
    • C07C57/03Monocarboxylic acids
    • C07C57/12Straight chain carboxylic acids containing eighteen carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/43Thickening agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/32Non-aqueous well-drilling compositions, e.g. oil-based
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/346Clay
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds
    • C08K5/19Quaternary ammonium compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

Oil-based drilling fluids contain as gelling agent 1-50 lb/barrel of an organophilic clay (I). (I) is made by reacting a smectite clay (II) (pref. hectorite or Na bentonite) with a quaternary ammonium or phosphonium ion R1R2R3R4X(+) (III), where R1 is C6 or lower beta, gamma unsatd. alkyl and/or C2-C6 hydroxyalkyl, R2 is C8-C60 alkyl, R3 and R4 are as specified for R1 or aralkyl or C1-C22 alkyl or mixts.of these, and X is N or P. Also claimed is a process for lining a borehole by pumping such a fluid into an annular space in the hole and allowing it to gel. The oil base is pref. diesel oil. (II) has a cation exchange capacity of at least 75 milliequivalents per 100 g, and 90-140 milliequivalents of (III) are added per 100 g of (II). Where the fluid is for use as a sealant (''packer fluid''), the pref. concn. of (I) is 6-50 lb/barrel. Gel formation is effectively complete after mixing in (I) at low shear force.

Description

/ 9 H.O. 30*549 - 1 “/ 9 H.O. 30 * 549 - 1 "

Organofiele kleiprodukten beTattende Tloeistoffen op oliebasis'.Organophilic clay products containing oil-based liquids.

De onderhaTige uitTinding heeft betrekking op organofiele organische kleicomplexen, die in organische Tloeistoffen dis-pergeerbaar zijn om daarin een gel te vormen. Meer in bet bijzonder 5 zijn dergelijke gelen geschikt in boorspoelingen op oliebasis en ταΐTloeistoffen op oliebasis.The present invention relates to organophilic organic clay complexes which are dispersible in organic liquids to form a gel therein. More particularly, such gels are suitable in oil based drilling fluids and oil based fluids.

Het is bekend, dat organische Terbindingen, die een kation beTatten, zullen reageren met kleiprodnkten, die een nega-tieTe laagrooster en uitwisselbare kationen beTatten Toor het Tor-10 men Tan organofiele organische kleiprodukten. he reaktie Tan een organisoh kation, dat ten minste een alkylgroep met ten minste 10 koolstofatomen beTat, met klei, resulteert in het algemeen in orga-nokleiprodukten, die in bepaalde organische Tloeistoffen opzwelbaar zijn.It is known that organic compounds containing a cation will react with clay products containing a negative layer lattice and exchangeable cations through the formation of organophilic organic clay products. The reaction of an organ cation containing at least one alkyl group of at least 10 carbon atoms with clay generally results in organ clay products which are swellable in certain organic liquids.

15 Tot oudere publikaties behoren de Imerikaanse octrooi- schriften 2.531*427 en 2*966.506 en het beok "Clay Minera· logy", 2e druk, 1968 door Ralph E. Grim (MeGraw Hill Book Co.,Inc.) in het' bijzonder hoofdstuk 10, Clay-Mineral-Organic Reactions biz. 356-368 Ionic Reactions, Smectite en biz. 392-501 - Organophilic Clay-Miner-20 al Complexes,Older publications include U.S. Pat. Nos. 2,531,442 and 2 * 966,506 and the Brook "Clay Mineraly", 2nd ed., 1968 by Ralph E. Grim (MeGraw Hill Book Co., Inc.) In particular. chapter 10, Clay-Mineral-Organic Reactions biz. 356-368 Ionic Reactions, Smectite and biz. 392-501 - Organophilic Clay-Miner-20 al Complexes,

Een maximaal gelerings(Terdikkings)rendement uit deze organokleiprodukten wordt bereikt door een polair organisch disper-gerend materiaal met laag molekuulgewicht aan het preparaat toe te Toegen. Dergelijke materialen zijn beschreTen in de Imerikaanse oc-25 trooischriften 2.677.661, 2.704*276, 2.833*720 , 2.879*229 en 3*294*683* Het gebruik Tan dergelijke dispersiehulpstoffen bleek niet noodzakelijk te zijn bij toepassing Tan bijzondere organofiele kleiprodukten afkomstig Tan gesubstitueerde quatemaire ammonium-Terbindingen zoals beschreTen in de Imerikaanse octrooischriften 50 4.105.578 en 4*208.218.Maximum gelation (Tikkikkings) efficiency from these organoclay products is achieved by adding a polar low molecular weight organic dispersant material to the composition. Such materials are described in U.S. Pat. Nos. 2,677,661, 2,704 * 276, 2,833 * 720, 2,879 * 229, and 3 * 294 * 683. The use of such dispersion aids has been found to be unnecessary when used with particular organophilic clay products. Tan substituted quaternary ammonium ter compounds as disclosed in U.S. Pat. Nos. 50 4,105,578 and 4 * 208,218.

Oudere organofiele kleiprodukten hebben een beperkt ruim trajekt laten zien Tan geleringsbruikbaarheid tengeTolge Tan fluctuatie in de dispersie-en Tiskositeitseigenschappen. Hoewel de produkten beschreTen in het Imerikaanse octrooischrift 4.105*578 55 dergelijke nadelen niet hebben getoond, zijn dergelijke produkten moeilijk en kostbaar te bereiden.Older organophilic clay products have shown a limited broad range of Tan gelling utility due to Tan fluctuation in the dispersion and viscosity properties. Although the products disclosed in U.S. Pat. No. 4,105,585,555 have not shown such drawbacks, such products are difficult and expensive to prepare.

Een Tloeistof op oliebasis Tan de onderhaTige uitTin-ding, gekenmerkt door de aanwezigheid Tan een organofiel gelerings- 810 5 t8 9 -2 - X % middel, dat het reaktieprodukt bevat van een oliefase en van ongeveer 2,85 tot ongeveer 142,5 kg/πι - van een organische kationogene verbinding en een klei van het smectiet-type met een kationuitwis-selingsoapaciteit van ten minste 75 milli-equivalenten per 100 gram 5 klei, welke organische kationogene verbinding de volgende groepen be vat: (a) een eerste groep gekozen uit de groep bestaande uit een β, <j^-onverzadigde alkylgroep met minder dan 7 alifatische kool-,stofatomen en een hydroxylgroep met 2 tot 6 koolstofatomen en meng- 10 sels daarvan, (b) een tweede groep, bestaande uit een alkylgroep met 8 tot 60 koolstofatomen en (o) een derde en vierde groep gekozen uit een groep bestaande uit een β,f-onverzadigde alkylgroep met minder dan 7 ali-15 fatische koolstofatomen, een hydroxyalkylgroep met 2 tot 6 koolstofatomen, een aralkylgroep en een alkylgroep met 1 tot 22 koolstofatomen en mengsels daarvan, en waarbij de hoeveelheid van de organische kationogene verbinding 90 tot 140 milli-equivalenten per 100 g klei, op basis van 100 % aktieve klei, is.An oil-based liquid of the present invention, characterized by the presence of an organophilic gelling agent, which contains the reaction product of an oil phase and from about 2.85 to about 142.5 kg / πι - of an organic cationic compound and a smectite-type clay with a cation exchange capacity of at least 75 milliequivalents per 100 grams of clay, which organic cationic compound contains the following groups: (a) a first group selected from the group consisting of a β, β-unsaturated alkyl group with less than 7 aliphatic carbon atoms and a hydroxyl group with 2 to 6 carbon atoms and mixtures thereof, (b) a second group consisting of an alkyl group having 8 to 60 carbon atoms and (o) a third and fourth group selected from a group consisting of a β, f-unsaturated alkyl group with less than 7 aliphatic carbon atoms, a hydroxyalkyl group with 2 to 6 carbon atoms, an aralkyl group and an al kyl group having 1 to 22 carbon atoms and mixtures thereof, and wherein the amount of the organic cationic compound is 90 to 140 milliequivalents per 100 g clay, based on 100% active clay.

20 De vloeistof op oliebasis van de onderhavige uitvinding bestaat uit een oliefase en ongeveer 2,85 tot ongeveer 142,5 kg/m^ van een organofiele kleigeleringsmiddel. Bij voorkeur is de vloeistof niet waterhoudend.The oil-based liquid of the present invention consists of an oil phase and about 2.85 to about 142.5 kg / m 2 of an organophilic clay gelling agent. The liquid is preferably not water-containing.

Een geschikte oliefase van de onderhavige uitvinding kun-25 nen aardolie en fracties daarvan zijn, met inbegrip van, evenwel niet beperkt tot dieselolie, benzine, brandstofolie, lichte smeerolie-fracties en zware nafta met een kooktrajekt tussen ongeveer 150 en 350°C. Het produkt, dat het meest de voorkeur verdient, is dieselolie.A suitable oil phase of the present invention may be petroleum and fractions thereof, including but not limited to diesel oil, gasoline, fuel oil, light lubricating oil fractions and heavy naphtha with a boiling range between about 150 and 350 ° C. The most preferred product is diesel oil.

30 De hoeveelheid van de toegepaste organofiele klei is die hoeveelheid, die aoelmatig is voor het verkrijgen van de noodzake-lijke ge1eringsgraad (verdikkingsgraad) van de vloeistof op oliebasis voor de beoogde toepassing, d.w.z. boorvloeistof of vulvloeistof. De minimum 'concentratie van organofiele klei, noodzakelijk 35 om een bijzondere vloeistof te geleren, is afhankelijk van factoren zoals het type gebruikte organofiele klei, de eigenschappen Van de oliefase en eventueel de geemulgeerde waterfase en de maximum tem-peratuur, waartoe de vloeistof moet worden verhoogd. De maximum concentratie van organofiele klei is beperkt tot die concentratie, 40 die een verpompbare vloeistof zal vormen.The amount of the organophilic clay used is that amount which is effective to obtain the necessary degree of gelation (thickening) of the oil-based fluid for the intended application, i.e. drilling fluid or fill fluid. The minimum concentration of organophilic clay, necessary to gel a particular liquid, depends on factors such as the type of organophilic clay used, the properties of the oil phase and possibly the emulsified water phase and the maximum temperature to which the liquid must be increased. The maximum concentration of organophilic clay is limited to that concentration, which will form a pumpable liquid.

8105189 , - 3 - ά %8 105 189 3 - ά%

Be eoncentratie van organofiele klei binnen het trajekt x van ongeveer 2,85 tot 142,5 kg per m zal in bet algemeen een vol- doende gegeleerde vloeistof verschaffen voor ruime toepassingsmoge- x lijkheden. Bij voorkeur worden ongeveer 2,85 tot 28,5 kg per m 5 toegepast voor de bereiding van boorvloeistoffen op oliebasis, ter- 3 wijl hoeveelbeden van 17 tot 142,5 kg per m geschikt zijn gebleken voor de bereiding van vul vloeistof fen op oliebasis. Gevonden werd, dat wanneer de organofiele klei gemengd wordt in de vloeistof op oliebasis, een in hoofdzaak volledige gelering bereikt wordt bij 10 mengen met geringe afscbuiving. Be verkregen vloeistof of oliebasis is een stabiele vloeistof op oliebasis bij oppervlaktetemperaturen tussen -6,67°C en ondergrondse temperatnren tot 260°C. Be vorming van een stabiele vloeistof beeft in enkele minuten plaats na toe-voeging en mengen bij geringe afscbuiving van de organofiele klei 15 in de vloeistof op oliebasis.The concentration of organophilic clay within the range x of about 2.85 to 142.5 kg per m will generally provide a sufficient gelled liquid for wide application possibilities. Preferably, about 2.85 to 28.5 kg per m are used for the preparation of oil-based drilling fluids, while amounts of 17 to 142.5 kg per m have been found suitable for the preparation of oil-based fillers . It has been found that when the organophilic clay is mixed in the oil-based liquid, essentially complete gelation is achieved upon mixing with low shear. The resulting liquid or oil base is a stable oil based liquid at surface temperatures between -6.67 ° C and underground temperatures up to 260 ° C. The formation of a stable liquid takes place in a few minutes after addition and mixing of the organophilic clay 15 into the oil-based liquid with a slight shearing.

Ben vulvloeistof wordt volgens de onderhavige uitvinding bereid door aan een oliemilieu de organofiele klei toe te voegen.A filler liquid is prepared according to the present invention by adding the organophilic clay to an oil medium.

Be samenstelling van de vulvloeistof wordt geregeld zoals biervoor bescbreven voor bet versebaffen van een verpompbare samenstelling.The composition of the fill liquid is controlled as described before beer for supplying a pumpable composition.

20 pe eventuele emulgeermiddelen, verzwaringsmiddelen en produkten voor bet regelen van het stroombaarbeidsverlies kunnen op elk tijdstip worden toegevoegd. Het is slecbts noodzakelijk een stabiele vloeistof te verkrijgen voorafgaande aan bet gebruik van de vloeistof. Eenmaal bereid wordt de vulvloeistof overgebracbt, zoals 25 door pompen, in een boorput of naar pijpen, waarvan ten minste een gedeelte gevuld moet worden.Any emulsifiers, weighting agents and flow loss control products may be added at any time. It is only necessary to obtain a stable liquid prior to use of the liquid. Once prepared, the fill fluid is transferred, such as by pumping, into a well or to pipes, at least a portion of which must be filled.

Be boorvloeistof op oliebasis kan bereid en gebruikt worden hetzij voordat het boren begint of terwijl bet boren bezig is.The oil-based drilling fluid can be prepared and used either before drilling begins or while drilling is in progress.

Be wijze van toevoeging van bet bestanddeel voor de bereiding van 30 de vloeistof is niet kritisch. Be menging wordt tot stand gebracbt met gebruikelijke inricbtingen, die in staat zijn een mengkracht met geringe afscbuiving toe te passen. Een grotere mengkracht kan worden toegepast boewel dit niet noodzakelijk is. Eermaal bereid wordt de boorvloeistof overgebracht, zoals door verpompen in een 35 boorgat en in circulatie gebracbt naar de boorbeitel en door de booropening in contact met de wanden daarvan.The way of adding the ingredient for the preparation of the liquid is not critical. Mixing is accomplished with conventional devices capable of applying a low shear mixing power. Greater mixing power can be used, although this is not necessary. Once prepared, the drilling fluid is transferred, such as by pumping into a borehole and circulating in circulation to the drill bit and through the bore opening in contact with its walls.

Be organofiele kleiprodukten van de onderhavige uitvinding kunnen bereid worden door de klei, de quaternaire ammoniumverbinding en water tezamen te mengen, bij voorkeur bij een temperatuur binnen 40 bet trajekt van 20°C tot 100°C en bet meest bij voorkeur van 35°CThe organophilic clay products of the present invention can be prepared by mixing the clay, the quaternary ammonium compound and water together, preferably at a temperature within 40 range from 20 ° C to 100 ° C, most preferably from 35 ° C

8105189 - 4 - > V --- tot 77°C' gedurende een voldoende tijdsperiode om de organische verbinding be laten reageren met de kleideeltjes, gevolgd door fil-treren, was sen, drogen. en malen. De quaternaire verbinding wordt in de gewenste milli-equivalentverhouding, bij voorkeur gedisper-5 geerd in isopropanol of water, toegevoegd. Bij gebruik van de organofiele kleiprodukten in emulsies kunnen de droog- en maaltrap-pen worden weggelaten. Wanneer de klei, de quaternaire ammoniumver-binding en water worden gemengd in zodanige concentraties, dat een suspensie niet wordt gevormd, kunnen de filtratie- en wastrappen 10 worden weggelaten.8105189-4> V --- to 77 ° C for a sufficient period of time to allow the organic compound to react with the clay particles, followed by filtration, washing, drying. and grind. The quaternary compound is added in the desired milliequivalent ratio, preferably dispersed in isopropanol or water. When using the organophilic clay products in emulsions, the drying and grinding steps can be omitted. When the clay, quaternary ammonium compound and water are mixed in such concentrations that a slurry is not formed, the filtration and washing steps 10 can be omitted.

De organische, kationogene verbindingen, die bij. de onder-uitvinding geschikt zijn, kunnen gekozen worden uit een grote groep produkten, die in staat zijn een organofiele klei te vormen door uitwisseling van kationen met de klei van het smectiet-type. De 15 organische kationogene verbinding moet een positieve lading hebben, die gelokaliseerd is aan edn enkel at00m of aan een kleine groep atomen in de verbinding. Bij voorkeur wordt het organische kation gekozen uit de groep bestaande uit quaternaire ammoniumzouten, fos-foniumzouten en mengsels daarvan, alsmede equivalente zouten. Het 20 organische kation bevat bij voorkeur ten minste έέη groep gekozen uit elk van twee groepen, de eerste groep bestaande uit een β,^ onverzadigde alkylgroep met minder dan 7 alifatische koolstofatomen, een hydroxy-alkylgroep met 2 tot 6 koolstofatomen en mengsels daarvan en de tweede groep bestaande uit een alkylgroep met lange keten.The organic, cationic compounds used in. The present invention are suitable can be selected from a wide range of products capable of forming an organophilic clay by exchanging cations with the smectite type clay. The organic cationic compound must have a positive charge, which is localized to only at 100 m or to a small group of atoms in the compound. Preferably, the organic cation is selected from the group consisting of quaternary ammonium salts, phosphonium salts and mixtures thereof, as well as equivalent salts. The organic cation preferably contains at least έέη group selected from each of two groups, the first group consisting of a β, onver unsaturated alkyl group with less than 7 aliphatic carbon atoms, a hydroxy alkyl group with 2 to 6 carbon atoms and mixtures thereof and the second group consisting of a long chain alkyl group.

25 Een representatieve formula van het organische kation is de formule van het figurenblad, waarin gekozen is uit de groep bestaande uit een β,/-onverzadigde alkylgroep met minder dan 7 alifatische koolstofatomen, een hydroxyalkylgroep met 2 tot· 6 koolstofatomen en mengsels daarvan, Eg een alkylgroep met 8 tot 6:0 koolstofatomen is, 30 E, en E. gekozen zijn uit een groep bestaande uit een β, ^-onver- 0 4 - .A representative formula of the organic cation is the formula of the figure sheet, in which is selected from the group consisting of a β, - - unsaturated alkyl group with less than 7 aliphatic carbon atoms, a hydroxyalkyl group with 2 to 6 carbon atoms and mixtures thereof, Eg an alkyl group having 8 to 6: 0 carbon atoms, 30 E, and E are selected from a group consisting of a β,--un-0 4 -.

zadigde alkylgroep met minder dan 7 alifatische koolstofatomen, een hydroxyalkylgroep met 2 tot 6 koolstofatomen, een aralkylgroep, een alkylgroep met 1 tot 22 koolstofatomen en mengsels daarvan en X fosfor of stikstof is. .saturated alkyl group of less than 7 aliphatic carbon atoms, a hydroxyalkyl group of 2 to 6 carbon atoms, an aralkyl group, an alkyl group of 1 to 22 carbon atoms and mixtures thereof and X is phosphorus or nitrogen. .

35 E135 E1

De β, -onverzadigde alkylgroep kan gekozen worden uit een ruim trajekt produkten. Deze verbindingen kunnen cyclisch of a-cyclisch, niet gesubstitueerd of gesubstitueerd zijn. β,^-onverzadigde alkylgroepen moeten minder dan 7 alifatische koolstofatomen 8105189 - 5 - ? » bevatten. Be alifatische groep van de β, ^-onverzadigde, alkylgroepen bevat bij voorkeur minder dan 7 alifatische koolstofatomen. Be β,ίΓ-onverzadigde alkylgroep kan gesubstitueerd zijn met een aromatische ring, die geeonjugeerd is met de onverzadigdheid van bet β,^-deel.The β-unsaturated alkyl group can be selected from a wide range of products. These compounds can be cyclic or α-cyclic, unsubstituted or substituted. β, ^ - unsaturated alkyl groups must have less than 7 aliphatic carbon atoms 8105189-5? »Contain. The aliphatic group of the β1-unsaturated alkyl groups preferably contains less than 7 aliphatic carbon atoms. The beta-unsaturated alkyl group may be substituted with an aromatic ring which is conjugated with the unsaturation of the beta part.

5 be β,Y-groep kan eveneens geubstitueerd zijn met zowel alifatische groepen als aromatische ringen.The β, Y group can also be substituted with both aliphatic groups and aromatic rings.

lot representatieve voorbeelden van eyeliache β,"5^-onver-zadigde alkylgroepen behoren 2-cyclohexenyl en 2-eyclopentenyl. Tot representatieve voorbeelden van acyclische β,^-onverzadigde alkyl-10 groepen die 6 of minder koolstofatomen bevatten behoren propargyl, 2-propenyl, 2-butenyl-, 2— pentenyl, 2-hexenyl, 3-methyl-2-butenyl, 5-methyl-2-pentenyl, 2,3-dimethy1-2-butenyl, 1,1 -dimethyl-2-propenyl, 1,2-dimethyl-2-propenyl, 2,4-pentadienyl en 2,4-hexadienyl. Tot representatieve voorbeelden van acyclisch-aromatiseh gesubstitueerde 15 verbindingen behoren 3-fenyl-2-propenyl, 2-fenyl-2-propenyl en 3- (4-methoxyfenyl)-2-propenyl. Tot representatieve voorbeelden van aro-matisch en alifatisch gesubstitueerde produkten behoren 3-fenyl-2-cyclohexenyl en 5-i’enyl-2-cyclopentenyl. Be alkylgroep kan gesubstitueerd zijn met een aromatische ring.Representative examples of eyeliache β, 5'-unsaturated alkyl groups include 2-cyclohexenyl and 2-eyclopentenyl. Representative examples of acyclic β, --unsaturated alkyl groups containing 6 or less carbon atoms include propargyl, 2-propenyl 2-butenyl, 2-pentenyl, 2-hexenyl, 3-methyl-2-butenyl, 5-methyl-2-pentenyl, 2,3-dimethyl-2-butenyl, 1,1-dimethyl-2-propenyl, 1,2-dimethyl-2-propenyl, 2,4-pentadienyl and 2,4-hexadienyl Representative examples of acyclic aromatics substituted compounds include 3-phenyl-2-propenyl, 2-phenyl-2-propenyl and 3 - (4-Methoxyphenyl) -2-propenyl. Representative examples of aromatic and aliphatic substituted products include 3-phenyl-2-cyclohexenyl and 5-phenyl-2-cyclopentenyl. The alkyl group may be substituted with an aromatic ring .

20 Be hydroxy alkyl groep kan gekozen worden uit een met hy droxy gesubstitueerde alifatische groep met 2 tot 6 alifatische koolstofatomen, waarin de hydroxylgroep niet gesubstitueerd is aan het koolstofatoom dat grenst aan het positief geladen atoom. Be alkylgroep kan met een aromatische ring gesubstitueerd zijn. Tot 25 representatieve voorbeelden behoren 2-hydroxyethyl, 3-hydroxypropyl, 4-hydroxypentyl, 6-hydroxyhexyl, 2-hydroxypropyl, 2-hydroxybutyl, 2-hydroxypentyl, 2-hydroxyhexyl, 2-hydroxycyclohexyl, 3-bydroxycyclo-hexyl, 4-bydroxycyclohexyl, 2-hydroxycyclopentyl, 3-kydroxycyclo-pentyl, 2-methyl-2-hydroxypropyl, 3-methyl-2-hydroxybutyl en 5-30 hydroxy-2-pentenyl.The hydroxy alkyl group can be selected from a hydroxy-substituted aliphatic group having 2 to 6 aliphatic carbon atoms, in which the hydroxyl group is unsubstituted by the carbon atom adjacent to the positively charged atom. The alkyl group can be substituted with an aromatic ring. 25 representative examples include 2-hydroxyethyl, 3-hydroxypropyl, 4-hydroxypentyl, 6-hydroxyhexyl, 2-hydroxypropyl, 2-hydroxybutyl, 2-hydroxypentyl, 2-hydroxyhexyl, 2-hydroxycyclohexyl, 3-bydroxycyclohexyl, 4-bydroxycyclohexyl , 2-hydroxycyclopentyl, 3-kydroxycyclopentyl, 2-methyl-2-hydroxypropyl, 3-methyl-2-hydroxybutyl and 5-30 hydroxy-2-pentenyl.

EgEg

Be alkylgroepen met lange keten kunnen vertakt of niet vertakt, verzadigd of onverzadigd, gesubstitueerd of niet-gesubsti-tueerd zijn en dienen 8 tot 60 koolstofatomen in het rechte keten-35 deel van de groep te bevatten.The long chain alkyl groups may be branched or unbranched, saturated or unsaturated, substituted or unsubstituted and should contain 8 to 60 carbon atoms in the straight chain portion of the group.

Be alkylgroepen met lange keten kunnen zijn afgeleid van in de natuur voorkomende olien, met inbegrip van verschillende plant-aardige olien zoals maisolie, kokosnootolie, sojaolie, katoenzaad-olie en ricinusolie en verschillende dierlijke olien en vetten zo-40 als tallolie. Be alkylgroepen kunnen synthetiseh zijn afgeleid 8105139 - β - : .The long chain alkyl groups may be derived from naturally occurring oils, including various vegetable oils such as corn oil, coconut oil, soybean oil, cottonseed oil and castor oil and various animal oils and fats such as tall oil. The alkyl groups can be synthetically derived 8105139 - β -:.

. van α-alkenen.. of α-olefins.

Hot representatieve voorbeelden van geschikte vertakte, verzadigde alkylgroepen behoren 12-methylstearyl en 12-ethylstea-ryl.. Tot representatieve voorbeelden van geschikte vertakte, onver-5 zadigde groepen behoren 12-methy1ο1ο1ey1 en 12-ethyloleyl. Tot representatieve voorbeelden van niet-vertakte, verzadigde groepen behoren lauryl, stearyl, tridecyl, myristyl (tetradecyl), penta-decyl, hexadeeyl, gehydrogeneerde tallolie, docosonyl. Tot representatieve voorbeelden van niet-vertakte onverzadigde en niet-ge-10 substitueerde alkylgroepen met lange keten behoren oleyl, linoleyl, linolenyl, soja en tallolie.Representative examples of suitable branched, saturated alkyl groups include 12-methylstearyl and 12-ethylstearyl. Representative examples of suitable branched, unsaturated groups include 12-methyl-1-oleyl and 12-ethyloleyl. Representative examples of unbranched saturated groups include lauryl, stearyl, tridecyl, myristyl (tetradecyl), penta-decyl, hexadeeyl, hydrogenated tall oil, docosonyl. Representative examples of long-chain, straight-chain unsaturated and unsubstituted alkyl groups include oleyl, linoleyl, linolenyl, soy and tall oil.

R, en R.R, and R.

3 4 R, en R. worden afzonderlijk gekozen uit de groep bestaan-3 4 de nit 15 (a) een β, -onverzadigde alkylgroep met minder dan 7 alifatische koolstofatomen, zoals hiervoor beschreven, (b) een hydroxyalkylgroep met 2 tot 6 koolstofatomen, zoals hiervoor beschreven, (e) een cyolisohe of acyclische alkylgroep met 1 tot 22 koolstof-20 atomen en (d) een aralkylgroep, die benzyl en gesubstitueerde benzyldelen omvat, met inbegrip van gecondenseerde ringgedeelten met rechte of vertakte ketens van 1 tot 22 koolstofatomen in het alkyldeel van de aralkylgroep.3 4 R, and R are individually selected from the group consisting of 3-4 de nit 15 (a) a β, -saturated alkyl group with less than 7 aliphatic carbon atoms, as described above, (b) a hydroxyalkyl group with 2 to 6 carbon atoms as described above, (e) a cyoliso or acyclic alkyl group having 1 to 22 carbon-20 atoms and (d) an aralkyl group comprising benzyl and substituted benzyl moieties, including straight or branched chain condensed ring moieties of 1 to 22 carbon atoms in the alkyl portion of the aralkyl group.

25 He alkylgroep met lange keten Van R^ en R^ kan reoht of vertakt, cyclisch of acyclisch , gesubstitueerd of niet-gesubsti-tueerd zijn en 1 tot 22 koolstofatomen bevatten. Tot de representatieve voorbeelden van geschikte alkylgroepen behoren methyl, ethyl, propyl, 2-propyl, isobutyl, cyclopentyl en cyclohexyl.The long chain alkyl group of R 1 and R 2 may be straight or branched, cyclic or acyclic, substituted or unsubstituted and contain 1 to 22 carbon atoms. Representative examples of suitable alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, 2-propyl, isobutyl, cyclopentyl and cyclohexyl.

50 !De alkylgroepen kunnen afkomstig zijn van bronnen, die soortgelijk zijn aan de alkylgroepen met lange keten van Rg hiervoor.The alkyl groups may be from sources similar to the long chain alkyl groups of Rg above.

Tot representatieve voorbeelden van een aralkylgroep sullen behoren benzyl en die produkten afkomstig van verbindingen ao-55 als benzylhalogeniden, benzhydrylhalogeniden, tritylhalogeniden, 1-halogeen-1-fenylalkanen, waarbij de alkylgroep 1 tot 22 koolstofatomen bevat, zoals 1-halogeen-1-fenylethaan, 1-halogeen-1-fenyl-propaan en 1-halogeen-1-fenyloctadecaan, gesubstitueerde benzyldelen zoals afkomstig zullen zijn van ortho-, meta- en para-40 chloorbenzylhalogeniden, para-methoxybenzylhalogeniden, ortho-, 8105189 -6k - met a- en para-nitrilobenzylhalogeniden en ortho-9 meta- en para-alky lb enzylhalogeuiden, waarin de alky Ike ten 1 tot 22 koolstof-atomen bevat en delen van het gecondenseerde ringbenzyltype zoals afgeleid zullen zijn van 2-halogeenmethylnaft ale en, 9-halogeen-5 methylantraceen en 9-halogeenmethylfenantreen, waarbij de halogeen-groep gedefinieerd zal zijn als chloor, broom, jood of een of an-dere dergelijke groep, die dienst doet als een splitsbare groep bij de nucleofiele aantasting van bet deel van bet benzyltype, zodat bet nuoleofiel de afsplitsende groep aan bet deel van bet 10 benzyltype vervangt.Representative examples of an aralkyl group will include benzyl and those products derived from compounds a-55 such as benzyl halides, benzhydryl halides, trityl halides, 1-halo-1-phenylalkanes, the alkyl group containing 1 to 22 carbon atoms, such as 1-halo-1-phenylethane , 1-halo-1-phenyl-propane and 1-halo-1-phenyloctadecane, substituted benzyl moieties as will be from ortho, meta and para-40 chlorobenzyl halides, para-methoxybenzyl halides, ortho, 8105189-6k - with a and para-nitrilobenzyl halides and ortho-9 meta and para-alky 1b enzyl halo, wherein the alkyls contain 1 to 22 carbon atoms and parts of the condensed ring benzyl type as will be derived from 2-halomethylnaphthene and 9-halogen -5 methyl anthracene and 9-halomethylphenanthrene, where the halogen group will be defined as chlorine, bromine, iodine or any other such group that serves as a cleavable group at the nucleof some degradation of the benzyl-type part, so that the nuoleophile replaces the splitting group with the benzyl-type part.

Ben quaternaire verbinding wordt gevormd uit de hiervoor beschreven organiscbe kationogene verbinding en een anionogene groep, die gekozen is uit de groep bestaande uit chloride, bromide, nitriet, hydrozyde, acetaat en mengsels daarvan. Bij voorkeur 15 wordt bet anion gekozen uit de groep bestaande uit chloride en bromide en mengsels daarvan en is meer bij voorkeur chloride, hoewel andere anionen zoals 8105189 ; - *. - - 7 - .A quaternary compound is formed from the above-described organic cationic compound and an anionic group selected from the group consisting of chloride, bromide, nitrite, hydrozyde, acetate and mixtures thereof. Preferably, the anion is selected from the group consisting of chloride and bromide and mixtures thereof, and more preferably is chloride, although other anions such as 8105189; - *. - - 7 -.

jodide, acetaat, hydroxyde, nitriet, enz.., aanwezig kunnen zijn in de organische kationogene verbinding om het kation te neutraliseren.iodide, acetate, hydroxide, nitrite, etc., may be present in the organic cationic compound to neutralize the cation.

Organische kationogene zouten kunnen bereid worden volgens werkwijzen zoals beschreven in de Amerikaanse octrooi-5 schriften 2-555-356, 2-775-617 en 3-136-819-Organic cationic salts can be prepared according to methods described in U.S. Patent Nos. 2-555-356, 2-775-617, and 3-136-819-

Yoor het gemak verdient het de voorkeur, dat het totale organische gehalte van de organofiele kleireaktieprodukten van de onderhavige uitvinding lager zal zijn dan ongeveer 50 gew.% van het organokleiprodukt. Hoewel grotere hoeveelheden bruikbaar 10 zijn, is het reaktieprodukt moeilijk te filtreren, te drogen en te malen.For convenience, it is preferred that the total organic content of the organophilic clay reaction products of the present invention be less than about 50% by weight of the organoclay product. Although larger amounts are useful, the reaction product is difficult to filter, dry and grind.

De hoeveelheid organisch kation, toegevoegd aan de klei voor de doeleinden van de onderhavige uitvinding, dient vol-doende te zijn om aan de klei de gewenste verbeterde dispersie-15 eigenschap te verlenen. Deze hoeveelheid wordt gedefinieerd als de milli-equivalentverhouding die het aantal milli-eauivalenten (M.E.) van het organische.kation in het organische kleiprodukt per 100 gram klei op basis van 100 % actieve klei is. De organofiele kleiprodukten van de onderhavige uitvinding dienen een milli-equi-20 valentverhouding van 90 tot 140 en bij voorkeur 100 tot 130 te be-zitten. Bij lagere milli-equivalentverhoudingen zijn de voortge-brachte organofiele kleiprodukten geen doelmatige ge1eringsmidde1en. Bij grotere milli-equivalentverhoudingen zijn de organofiele kleiprodukten slechte ge 1 er ingsmi dde 1 en · Echter zal de milli-e qui val ent - .. 25 verhouding, die binnen het trajekt van $0 tot 140 de voorkeur ver-dient vari§ren afhankelijk van de eigenschappen van het door het organofiele kleiprodukt te geleren organische systeem.The amount of organic cation added to the clay for the purposes of the present invention should be sufficient to impart to the clay the desired improved dispersion property. This amount is defined as the milliequivalent ratio which is the number of milliequivalents (M.E.) of the organic cation in the organic clay product per 100 grams of clay based on 100% active clay. The organophilic clay products of the present invention should have a milli equivalence ratio of 90 to 140 and preferably 100 to 130. At lower milliequivalent ratios, the organophilic clay products produced are not effective gelling agents. At larger milliequivalent ratios, the organophilic clay products are poor 1 and 1. However, the milliquivalent - .25 ratio, which is preferred within the range of $ 0 to 140, will vary depending upon of the properties of the organic system to be gelled by the organophilic clay product.

De wijze waarop het organische kation funktioneert in de organofiele kleireaktieprodukten van de onderhavige uitvin- 30 ding is niet geheel bekend. De unieke eigenschappen, die samenhan- gen met de samenstelling van de onderhavige uitvinding, worden echter verondersteld in verband te staan met de elektrononttrekkende en leverende gedeelten van het kation en in het bijzonder aan de een essenti&le aanwezigheid van ten minste^alkylgroep met lange keten 35 gekoppeld met een d, β- of Y-onverzadigde alkylgroep of een hydroxyalkylgroep. Indien gebonden aan een positief geladen at00m lijkt de alkylgroep met lange keten te funktioneren als een elek-tronaonor, die bijdraagt aan de delokalisering van de positieve lading. Belangrijker echter maakt het de kleiplaatjes mogelijk vol-40 doende te worden gescheiden om een verdere scheiding onder middel- . 8 1 0 5 1 89 - 8 - matige afschuivingsoms tandigheden mogelijk te maken. Daarentegen lijkt de β, X -onverzadigde alkylgroep een delokalisatie op te wek-ken van de positieve lading, die kan resulteren nit een resonantie of induktief effekt, dat plaats heeft met de onverzadigde alkyl-5 groep. Bit effekt heeft niet tot een of andere van betekenis zijnde mate plaats met andere verzadigde alkylgroepen volgens de stand van de techniek. De verbeterde fnnktie van de hydroxyalkylgroep met korte ket'en lijkt in verband te staan met het inwendig covalent ge-bonden polaire aktiveringsdeel, namelijk de hydroxylgroep indien 10 niet grenzend aan het positief geladen atoom. Dit effekt wordt teniet gedaan, wanneer het hydroxyldeel gelokaliseerd is aan een koolstofatoom, dat grenst aan het positief geladen atoom of aan een alkylkoolstof groter dan 6 koolstofatomen.The manner in which the organic cation functions in the organophilic clay reaction products of the present invention is not fully known. However, the unique properties associated with the composition of the present invention are believed to be related to the electron withdrawing and delivery portions of the cation and in particular to the essential presence of at least one long chain alkyl group. coupled with a d, β or Y unsaturated alkyl group or a hydroxyalkyl group. When bound to a positively charged atom, the long chain alkyl group appears to function as an electron donor, which contributes to the delocalization of the positive charge. More importantly, however, it allows the clay plates to be separated sufficiently to allow for further separation under medium. 8 1 0 5 1 89 - 8 - allow moderate shear conditions. In contrast, the β, X-unsaturated alkyl group appears to induce a delocalization of the positive charge, which may result in a resonance or inductive effect occurring with the unsaturated alkyl-5 group. Bit effect does not occur to any significant degree with other prior art saturated alkyl groups. The improved function of the short chain hydroxyalkyl group appears to be related to the internally covalently bonded polar activation moiety, namely the hydroxyl group if not adjacent to the positively charged atom. This effect is negated when the hydroxyl moiety is located on a carbon atom adjacent to the positively charged atom or on an alkyl carbon greater than 6 carbon atoms.

Geschikte kleiprodukten van het smectiet-type komen 15 in de natnur voor of kunnen synthetisch bereid worden. Tot derge-lijke kleiprodukten behoren montmorilloniet, bentoniet, beidelleit, hectoriet, saponiet en stevensiet. In het bijzonder dienen kleiprodukten van het smectiet-type een kationuitwissellngscapaciteit te hebben van ten minste 75 milli-eqnivalenten per 100 g klei.Suitable smectite-type clays exist naturally or can be prepared synthetically. Such clay products include montmorillonite, bentonite, beidelleit, hectorite, saponite and stevensite. In particular, smectite-type clays should have a cation exchange capacity of at least 75 milliequivalents per 100 g of clay.

20 Bijzonder wenselijke typen klei zijn de in de natnur voorkomende ¥yoming-varieteiten van bentoniet en hectoriet, een magnesium-li-thiumsilieaatklei. Geschikte kleiprodukten kunnen ook bereid worden volgens gebruikelijke methoden met inbegrip van pueumatoly-tische en hydrothermische methoden.Particularly desirable types of clay are the naturally occurring yoming varieties of bentonite and hectorite, a magnesium lithium silate clay. Suitable clay products can also be prepared by conventional methods, including puumatolytic and hydrothermal methods.

25 De kleiprodukten, in het bijzonder de kleiprodukten van het beatoniet-type,worden bij voorkeur omgezet tot de natrium-vorm wanneer zij niet reeds in deze vorm zijn. Dit kan do el mat ig worden uitgevoerd door een water!ge kleisuspensie te bereiden en de suspensie door een bed van een kationuitwisselingshars in de 50 natriumvorm te leiden. Ook kan de klei met water en een oplosbare natriumverbinding zoals natriumcarbonaat en natriumhydroxyde ge-mengd worden, gevolgd door afschuiving van het mengsel met een kleikneder of extrusieinrichting.The clay products, in particular the beatonite type clay products, are preferably converted to the sodium form when they are not already in this form. This can be done inexpensively by preparing an aqueous clay suspension and passing the suspension through a bed of a cation exchange resin in the sodium form. Also, the clay can be mixed with water and a soluble sodium compound such as sodium carbonate and sodium hydroxide, followed by shearing the mixture with a clay kneader or extruder.

De kationuitwisselingscapaciteit van de kleiprodukten 35 van het smectiet-type kan bepaald worden volgens de ammoniumacetaat-methode.The cation exchange capacity of the smectite-type clays 35 can be determined by the ammonium acetate method.

De klei wordt bij voorkeur in water gedispergeerd in eenThe clay is preferably dispersed in water in a

Agewichtsconcentratie, die varieert van ongeveer 1 tot ongeveer 80 % en bij voorkeur van ongeveer 2 tot ongeveer 20 % en meer bij voor-20 keur van ongeveer 2 tot ongeveer 7 %· De suspensie wordt vooraf- 8105189A weight concentration, which ranges from about 1 to about 80%, and preferably from about 2 to about 20%, and more preferably from about 2 to about 7%. The suspension is pre-8105189

¥ V¥ Q

.: - 9 - gaande aan de reaktie geroerd.: - 9 - Stirred during the reaction.

De organische kationogene verbindingen van de uit-vinding werden volgens standaardmethoden van de stand der techniek bereid nitgaande van een amine met het gewenste aantal alkylgroepen 5 met lange keten gebonden aan het stikstofatoom. Dit alkylamine met lange keten werd vervolgens omgezet door reduktieve alkylering met een aldehyd of door nucleofiele vervanging van een alkylhalogenide onder vorming van de gewenate qnaternaire ammoninmverbinding.The organic cationic compounds of the invention were prepared according to standard methods of the prior art from an amine having the desired number of long chain alkyl groups bound to the nitrogen atom. This long chain alkylamine was then reacted by reductive alkylation with an aldehyde or by nucleophilic replacement of an alkyl halide to form the wenated ammonium ammonium compound.

De vloeistof van de onderhavige nitvinding kan een TO waterige fase bevatten, die waterige oplossingen van anorganische zonten, zoals natriumohloride en .calciumchloride bevat. Terwijl toevoeging van deze zonten vaak facnltatief is, vergroten deze zonten de osmotische druk van de waterfase voor het stabiliseren van formaties, die hydrateerbare kleiprodukten bevatten.The liquid of the present invention may contain a TO aqueous phase containing aqueous solutions of inorganic suns such as sodium chloride and calcium chloride. While addition of these suns is often optional, these suns increase the osmotic pressure of the water phase to stabilize formations containing hydratable clays.

15 De concentratie van water in de vloeistof wordt be- paald door faotoren, zoals vloeistofgewichtseisen, gewenste stro-mingseigenschappen, ondergrondse temperatnren en de bedrijfseisen van boren of nitvoeren. In het algemeen verdient het de voorkenr een volumepercentage. water toe te passen, dat varieert van onge-20 veer 2 tot ongeveer 50 %· Dit trajekt maakt de vloeistof op oliebasis brandwerend na blootstelling aan temperatnren, die de vloeistof zonden ontsteken. Bovendien heeft de vloeistof een nit-stekende tolerantie voor waterverontreiniging en de stromingseigen-schappen van de vloeistof knnnen geregeld worden op waarden, die 25 vergelijkbaar zijn met die van vloeistoffen op waterbasis.The concentration of water in the fluid is determined by photores such as fluid weight requirements, desired flow properties, subterranean temperatures and the operating requirements of drilling or nit feed. In general, the foreknowledge deserves a volume percentage. to use water ranging from about 2 to about 50%. This range makes the oil-based liquid fire resistant after exposure to temperatures which ignited the liquid. In addition, the liquid has a nit-stabbing tolerance to water contamination and the flow properties of the liquid can be controlled at values comparable to those of water-based liquids.

Bij gebmik van een waterige fase in de vloeistof dienen gebmikelijke emnlgeermiddelen te worden toegepast voor de water-in-olie-fase. In de niet-waterige vloeistof knnnen eveneens emnlgeermiddelen worden gebrnikt. De toegepaste hoeveelheid emul-50 geermiddel is in de eerste plaats afhankelijk van de hoeveelheid aanwezig water en de gewenste mate van emnlgering. In het algemeen zijn 5j7 tot 85,5 kg/m^ en bij voorkir 2,85 tot 43 kg/m^ voldoende gebleken om de emulsiestabiliteit te bereiken.When using an aqueous phase in the liquid, conventional emulsifiers should be used for the water-in-oil phase. Emulsifying agents can also be used in the non-aqueous liquid. The amount of emulsifying agent used depends primarily on the amount of water present and the degree of emulsion desired. Generally, 5-7 to 85.5 kg / m 2 and, for example, 2.85 to 43 kg / m 2, have been found to be sufficient to achieve emulsion stability.

De samenstellingen knnnen eventneel gebmikelijke ver-35 2waringsmidde1 en, zoals bariet voor het regelen van de vloeistof- dichtheid tnssen 0,9 en 2,65 kg/dm^, alsmede middelen voor het regelen van het stromingsverlies bevatten.The compositions may optionally contain conventional means of heating, such as barite for controlling the liquid density between 0.9 and 2.65 kg / dm 2, as well as means for controlling the flow loss.

De in de voorbeelden gebrnikte kleipr0dnkten van het smectiet-type waren hectoriet en Wyoming-bentoniet. De klei werd 40 in water gesnspendeerd en gecentrifngeerd om in hoofdzaak alle niet- 8105189 *· ί» - 10 - kleiaehtige verontreinigingen te verwijderen, die tot 10 % tot on-geveer 50 % van het uitgangskleipreparaat kurmen uitmaken. De Wyoming-bentonietkleisuspensie werd door een bed van een kation-uitwisselingshars geleid om deze tot de natriumvorm om te zetten.The smectite-type clays used in the examples were hectorite and Wyoming bentonite. The clay was dispersed in water and centrifuged to remove substantially all non-clay impurities, which can make up to 10% to about 50% of the starting clay composition. The Wyoming bentonite clay slurry was passed through a bed of a cation exchange resin to convert it to the sodium form.

5 De als voorbeeld vermelde organische kationogene verbindingen zijn representatief voor de kationen van de uitvinding en zijn niet bedoeld als enige voor gebruik geschikte verbindingen.The exemplary organic cationic compounds are representative of the cations of the invention and are not intended to be the only compounds useful for use.

De volgende voorbeelden worden gegeven om de uitvinding toe te lichten, maar zijn niet bestemd tot de beperking ervan.The following examples are given to illustrate the invention, but are not intended to limit it.

10 Alle gegeven percentages zijn op gewichtsbasis tenzij anders aangegeven. De plastische viskositeit, de vloeigrens en de 10 sekondengelen werden gemeten volgens de methode beschreven in API 1P13B, American Petroleum Institut4s Standard Procedure for Testing fluids, Be druk, april 1976·10 All percentages given are by weight unless otherwise indicated. The plastic viscosity, yield strength and 10 second angels were measured according to the method described in API 1P13B, American Petroleum Institut4s Standard Procedure for Testing fluids, Pressure, April 1976

15 Voorbeeld IExample I

A1ljlmethyl-di(gebydrogene erde tal oli e)-ammoniumchlori de (afgekort AM2HT).Allmethyl-di (hydrogenated tallow oil) -ammonium chloride (abbreviated AM2HT).

824,7 S methyl-di-(gehydrogeneerde talolie)amine, 350 ml isopropanol, 250 g NaHC0_ , 191,3 S allylchloride en 10 g j 20 allylbromide(als katalysator) worden in 'een reaktiereservoir van 4 liter gebracht, dat voorzien is van een koeler, bet mengsel wordt verwarmd en onder terugvloei verbit. Ben monster werd verwijderd, gefiltreerd en met HC1 en ITaOH getitreerd. De reaktie werd als vol-ledig bescbouwd bij 0,0 % amine HCl en 1,8 % amine. De eindanalyse 25 liet een effektief molekuulgewicbt zien van 831,17*824.7 S methyl di- (hydrogenated tallow oil) amine, 350 ml isopropanol, 250 g NaHCO 3, 191.3 S allyl chloride and 10 g 20 allyl bromide (as catalyst) are placed in a 4 liter reaction vessel equipped with a cooler mixture is heated and refluxed. A sample was removed, filtered and titrated with HCl and ITaOH. The reaction was run completely at 0.0% amine HCl and 1.8% amine. The final analysis 25 showed an effective molecular weight of 831.17 *

Yoorbeelden II-ITExamples II-IT

Een drieprocents kleisuspensie, de natriumvorm vanA three percent clay suspension, the sodium form of

Wyomingbentoniet voor de voorbeelden II en III en hectoriet voor bet voorbeeld IT, werd onder roeren tot 60°C verwarmd. Een isopro- 30 panoloplossing van een organische kationogene verbinding , etbanol- metbyl-di-(gebydrogeneerde talolie) ammoniumchl ori de [EM2HT] - (Armak Company, Division of Akzona Corp· ) bij een 80-procents activiteit in voorbeeld II en AH2HT, bereid in voorbeeld I, voor de voorbeelden III en IT werd aan de kleisuspensie toegevoegd en 35 20 min. geroerd. Het organokleiprodukt werd op een vakuumfilter verzameld. De filterkoek werd met water van 60°C^ gewassen en bij 60°C gedroogd. Het gedroogde organische kleiprodukt werd gemalen onder toepassing van een hamermolen om de deeltjesgrootte te ver- mm · minderen en werd gezeefd door een zeef met een maaswijdte van 0,074 8105189 ‘ - 11- Yoorbeelden Y-YIII .Wyoming bentonite for Examples II and III and hectorite for Example IT were heated to 60 ° C with stirring. An isopropanol solution of an organic cationic compound, etbanol-methyl-di- (hydrogenated tallow oil) ammonium chlorine [EM2HT] - (Armak Company, Division of Akzona Corp.) at an 80 percent activity in Example II and AH2HT, prepared in Example I, for Examples III and IT was added to the clay suspension and stirred for 20 min. The organoclay product was collected on a vacuum filter. The filter cake was washed with water at 60 ° C and dried at 60 ° C. The dried organic clay product was ground using a hammer mill to reduce the particle size and sieved through a sieve with a mesh size of 0.074 8105189 "- 11-Examples Y-YIII.

97,1 1 Dieselolie, 3>6 kg emulgeermiddel (invermul, HL Industries Inc.), 3,6 kg filtratieregelingsmiddel, amine ligniet (Duratone HI, HI Industries Inc.), 1,8 kg kalk en 17,5 1 water 5 werden 20 minuten geroerd.97.1 1 Diesel oil, 3> 6 kg emulsifier (invermul, HL Industries Inc.), 3.6 kg filtration control agent, amine lignite (Duratone HI, HI Industries Inc.), 1.8 kg lime and 17.5 1 water 5 were stirred for 20 minutes.

11,8 kg Calciumchloride, 147 kg bariet (Baroid, HL Industries Inc.) en 2,3 kg van de twee bentonietkleiverdikkingsmid-delen bereid in de voorbeelden II en III naast twee handelsproduk-ten, dimethyl-di-(gehydrogeneerde tallolie)ammoniumchloride 10 [2M2Hl]/bentoniet en benzylmethyl-di-(gehydrogeneerde tallolie)am-moniumchloride [BM2Hl]/bentoniet.11.8 kg of calcium chloride, 147 kg of barite (Baroid, HL Industries Inc.) and 2.3 kg of the two bentonite clay thickeners prepared in Examples II and III in addition to two commercial products, dimethyl di (hydrogenated tall oil) ammonium chloride [2M2H1] / bentonite and benzylmethyl-di- (hydrogenated tall oil) ammonium chloride [BM2H1] / bentonite.

De gemengde vloeistof werd bij 35,0°C onderzo dit op stan-daard reologische gegevens en de resuitaten zijn in tabel A ver-meld. Geen van de voorbeelden sedimenteerde na roeren.The mixed liquid was examined at 35.0 ° C for standard rheological data and the results are reported in Table A. None of the examples sedimented after stirring.

15 label A15 label A.

Yoorbeeld· Gelerende Yloeigrens 10 sec.gel 10 min.gel 2 2 2Yoorbeeld · Gelling Yloei limit 10 sec gel 10 min gel 2 2 2

Ho- verblnding kg/ oni kg/ out kg/ cm Y EM2HT/b ent oni et 88,2 . 44,1 63,7 YI AM2HT/bentoniet 98 53,9 68,6 20 YII 2Μ2ΞΦ/bent oni e t 147 78,4 9 3,1 YIII BM2HT/bent oni e t 107,6 68,6 88,2Highlighter kg / on kg / out kg / cm Y EM2HT / ent oni et 88.2. 44.1 63.7 YI AM2HT / bentonite 98 53.9 68.6 20 YII 2Μ2ΞΦ / bent oni 147 78.4 9 3.1 YIII BM2HT / bent oni 107.6 68.6 88.2

De ongeroerde partijen van de voorbeelden Y-YIII werden 16 uren bij 60°C gewalst en in geen der voorbeelden werd sedimen- o tatie vastgesteld. De partijen werden onderzocht bij 20,7 C op 25 standaard reologische gegevens zoals in voorbeeld Y. De resultaten zijn in tabel B hierna vermeld. Geen van de voorbeelden sedimenteerde.The undisturbed batches of Examples Y-YIII were rolled at 60 ° C for 16 hours, and no sedimentation was observed in any of the examples. The lots were examined at 20.7 ° C on 25 standard rheological data as in Example Y. The results are shown in Table B below. None of the examples sedimented.

label B ‘ .label B ".

Yoorbeeld Yloeigrens 10 sec.gel 10 min. gel 30 Ho. kg/cm kg/ cm kg/cm Y 93,1 44,1 68,6 VI 83,3 53,8 73,5 YII 98 , 63,7 , 88,2 YIII 102,9 68,6 93,1Yoorbeeld Yloe boundary 10 sec gel 10 min gel 30 Ho. kg / cm kg / cm kg / cm Y 93.1 44.1 68.6 VI 83.3 53.8 73.5 YII 98, 63.7, 88.2 YIII 102.9 68.6 93.1

35 Voorbeelden IX-XI.IIExamples IX-XI. II

Partijen van 350 ml vloeistoffen, bestaande uit 98 1 dieselolie, 3,6 kg emulgeermiddel (Invermul, HL Industries Inc.), 3,6 kg amine lignietfiltratieregelingshulpmidde1 (Duratone, HL .Batches of 350 ml liquids, consisting of 98 L diesel oil, 3.6 kg emulsifier (Invermul, HL Industries Inc.), 3.6 kg amine lignite filtration control aid1 (Duratone, HL.

8105189 - 12 -8105189 - 12 -

Industries Inc.), 2,26 leg kalk, 52,7 liter van 1,5 kg/rn^ calcium-chloride, 145»2 kg water bevattend bariet (Baroid, HI Industries Inc.) werden gemengd, 15 minuten in een Hamilton Beach-menger ge-roerd en in een ijsbad tot -2,22°G geroerd. Ben concentratie van 5 1?» 1 kg/m^ van de kleiprodukten EM2HT/bentoniet, iM2HT/b ent oni e t en AM2HT/hectoriet bereid volgens de voorbeelden II, III resp. IT werden naast de twee handelskleiprodukten 2H2HT/bentoniet en BM2HT/-bentoniet beschreven in de voorbeelden YII en Till, geroerd in de koude vloeibare partijen gedurende een periode van 5 minuten bij 10 geringe afschuiving met een Lightnin-menger. Twee koude voorbeelden in een viscometerbeker werden op een ffann 35 viscometer geplaatst en bij 600 omw./min. geroerd, terwijl de temperatuur tot 21,1°C steeg. Be partijen werden vervolgens in een tot 51»5°C voorver-warmd stel bekermantels geplaatst en tot 43°0 verwarmd. Be plas-15 tische viskositeit, de vloeigrens en de 10 sec. gel werden gemeten bij elke toename van 2,8°C tussen -1,11°C tot 21,1°C en bij elke 5,55°G toename tussen 21,1°C en 43°0. Be resultaten van de me-tingen zijn in fig. 1 voorgesteld.Industries Inc.), 2.26 lay lime, 52.7 liters of 1.5 kg / ml calcium chloride, 145 2 kg water containing barite (Baroid, HI Industries Inc.) were mixed, 15 minutes in a Hamilton Beach mixer stirred and stirred to -2.22 ° G in an ice bath. Am concentration of 5 1? » 1 kg / m2 of the clay products EM2HT / bentonite, IM2HT / bentonite and AM2HT / hectorite prepared according to examples II, III and. In addition to the two commercial clay products 2H2HT / bentonite and BM2HT / bentonite described in Examples YII and Till, were stirred in the cold liquid batches for a period of 5 minutes at low shear with a Lightnin mixer. Two cold samples in a viscometer cup were placed on a ffann 35 viscometer and at 600 rpm. stirred while the temperature rose to 21.1 ° C. The batches were then placed in a set of cup jackets preheated to 51 ° C and heated to 43 ° C. Plastic viscosity, yield strength and 10 sec. gels were measured at every 2.8 ° C increase between -1.11 ° C to 21.1 ° C and at every 5.55 ° G increase between 21.1 ° C and 43 ° 0. The results of the measurements are shown in Figure 1.

Be voorbeelden ΧΙΙΙ-ΧΠΙ werden bij 46°C gedurende 15 20 minuten geroerd in een Hamilton Beach-menger en tot 26,7°C gekoeld en onderzocht zoals bij voorbeeld T. Be resultaten zijn in tabel G voorgesteld.Examples ΧΙΙΙ-ΧΠΙ were stirred at 46 ° C for 15 minutes in a Hamilton Beach mixer and cooled to 26.7 ° C and tested as in Example T. The results are shown in Table G.

Tabel GTable G

Toorbeeld Tloeigrens 10 sec. gel 10 min. gel 2 2 2 25 Ho. _ kg/ cm kg/cm_ kg/ cm___ IX 205,8 73,5 93,1 X 274,4 107,8 132,3 XI 333,2 186,2 225,4 XII 245 102,9 127,4 50 XIII 245 112,7 137,2Tooree Glow limit 10 sec. gel 10 min. gel 2 2 2 25 Ho. _ kg / cm kg / cm_ kg / cm___ IX 205.8 73.5 93.1 X 274.4 107.8 132.3 XI 333.2 186.2 225.4 XII 245 102.9 127.4 50 XIII 245 112.7 137.2

Toorbeelden ΧΙΤ-ΧΠΙTorques ΧΙΤ-ΧΠΙ

Tloeistoffen bestaande uit 65,2 1 dieselolie en 5,4 kg gelerende kleiprodukten bereid volgens de voorbeelden II en III werden naast de handelskleiprodukten 2M2HT/b ent oni et en BM2HT/-55 bentoniet gemengd en 5 minuten geroerd in een Hamilton Beach-menger bij lage snelheid. Tloeistoffen bestaande uit 0,14 kg dieselolie, 8,2 kg asfalt (Baroid asfalt, NB. Industries Inc.) en 124,7 kg ba-riet (Baroid, NL Industries Inc.) werden bereid en met de hiervoor bereide vloeistoffen gemengd voor het vormen van partijen van 550 8105189Liquids consisting of 65.2 l of diesel oil and 5.4 kg of gelling clay products prepared according to Examples II and III were mixed in addition to the commercial clay products 2M2HT / b onon and BM2HT / -55 bentonite and stirred in a Hamilton Beach mixer for 5 minutes at low speed. Liquids consisting of 0.14 kg of diesel oil, 8.2 kg of asphalt (Baroid asphalt, NB. Industries Inc.) and 124.7 kg of barite (Baroid, NL Industries Inc.) were prepared and mixed with the previously prepared liquids for forming lots from 550 8105189

VV

-13- * ml, die 15 minuten werden geroerd in een Hamilton Beach-menger.-13- * ml, which were stirred in a Hamilton Beach mixer for 15 minutes.

Monsters van 350 ml van de voorbeelden XIV t/m XVII werden onderzocht op reologische eigenschappen zoals in voorbeeld I bij 33»9°0· Be resultaten zijn in tabel B voorgesteld.350 ml samples of Examples XIV through XVII were tested for rheological properties as in Example I at 33 ° 9 ° C. The results are shown in Table B.

5 Tabel 1)5 Table 1)

Voorbeeld Vloeigrens 10 sec.gel 10 min. gel * 2 2 2 Mo. kg/cm kg/cm_kg/ cm_ XIV 127,4 34,3 264,6 XV 147 53,9 235,2 10 XVI 264,6 166,6 362,6 XVII 122,5 53,9 196Example yield strength 10 sec gel 10 min gel * 2 2 2 Mo. kg / cm kg / cm_kg / cm_ XIV 127.4 34.3 264.6 XV 147 53.9 235.2 10 XVI 264.6 166.6 362.6 XVII 122.5 53.9 196

Monsters van 350 ml van de voorbeelden XIV t/m XVII werden 16 uren bij 66°C gewalst. Na koeling van de monsters tot 26,7°C werd de sedimentatie van vaste stoffen gecontroleerd voorafgaande 15 aan de meting van de reologische eigenschappen, zoals in voorheeld I bij 33,9°0· Be resultaten zijn in tabel E vermeld.350 ml samples of Examples XIV through XVII were rolled at 66 ° C for 16 hours. After cooling the samples to 26.7 ° C, the sedimentation of solids was checked before measuring the rheological properties, as in Example 1 at 33.9 ° C. The results are shown in Table E.

Tabel ETable E

Voorbeeld Vloeigrens 10 sec.gel 10 min. gel 2 2 2Example yield strength 10 sec gel 10 min gel 2 2 2

Mo. kg/om kg/cm kg/cm 20 XIV 279,3 68,6 357,7 XV 392 186,2 568,4 XVI 445,9 268,5 490 XVII 181,1 191,1 539,2Mo. kg / om kg / cm kg / cm 20 XIV 279.3 68.6 357.7 XV 392 186.2 568.4 XVI 445.9 268.5 490 XVII 181.1 191.1 539.2

Voorbeeld XIV laat verbeterde resultaten zien indien gemengd in een 25 niet-waterige vloeistof. Beze resultaten laten verbeteringen zijn in het snelvormen van een gel en in het laag blijven bij de 10 min. gel hetgeen wijst op een handhaving van de verpompbaarheid.Example XIV shows improved results when mixed in a non-aqueous liquid. These results show improvements in gel rapid-forming and staying low at the 10 min gel indicating maintenance of pumpability.

8105189 « - Η -8105189 «- Η -

Voorbeelden XVIII-XXIExamples XVIII-XXI

Partijen van 350 ml vloeistoffen bestaande uit 112,8 1 dieselolie, 2,72 kg emulgeermiddel (EZ mul, HL Industries Inc.), 19,6 1 water, 102 kg bariet (Baroid, HL Industries Inc.), 10,5 kg 5 calciumchloride en 2,6 kg gelerende kleiprodukten EM2HT/bentoniet en AM2HT/bentoniet bereid volgens voorbeeld II resp. Ill warden naast 2M2HT/bentoniet en BM2Hl/bentoniet gemengd en 20 minuten ge-roerd in een Hamilton Beach-menger.Batches of 350 ml liquids consisting of 112.8 l diesel oil, 2.72 kg emulsifier (EZ mul, HL Industries Inc.), 19.6 l water, 102 kg barite (Baroid, HL Industries Inc.), 10.5 kg Calcium chloride and 2.6 kg of gelling clay products EM2HT / bentonite and AM2HT / bentonite prepared according to example II, respectively. Ill were mixed in addition to 2M2HT / bentonite and BM2Hl / bentonite and stirred in a Hamilton Beach mixer for 20 minutes.

Be partijen van 350 ml van de voorbeelden XVIII t/m XXI 10 werden op reologische eigenscbappen onderzocht zoals in voorbeeld XI bij 31»1°0· Be resultaten zijn in tabel E voorgesteld.The 350 ml batches of Examples XVIII through XXI 10 were tested for rheological properties as in Example XI at 31 ° C. The results are shown in Table E.

label Elabel E

Voorbeeld Gelerende Vloeigrens 10- sec. gel 10 min.gel 2 2 2Example Gelling yield strength 10 sec. gel 10 min gel 2 2 2

Ho. Verbinding kg/ cm kg/cm _ kg/cm 15 XVIII EH2HT/bentoniet 44,1 19,6 24,5 XIX AM2H!U/b ent oniet 39,2 24,5 29,4 XX 2M2Hl/bentoniet 44,1 24,5 29,4 XXI BM2HT/b ent oni et 39,2 19,6 24,5Ho. Compound kg / cm kg / cm _ kg / cm 15 XVIII EH2HT / bentonite 44.1 19.6 24.5 XIX AM2H! U / b ent oniet 39.2 24.5 29.4 XX 2M2Hl / bentonite 44.1 24 .5 29.4 XXI BM2HT / b ent oni et 39.2 19.6 24.5

350 ml monsteis van de voorbeelden XVIII t/m XXI werden 20 16 uren bij 66°C warm gewalst. Ha koelen van de monsters tot 26,7°C350 ml samples of Examples XVIII through XXI were hot rolled for 16 hours at 66 ° C. Ha cool the samples to 26.7 ° C

werd de afzetting van vaste stoffen gecontroleerd voorafgaande aan de meting van de reologische eigenschappen zoals in voorbeeld V bij 28,9°C. Be resultaten zijn in tabel G vermeld.solids deposition was checked prior to measuring the rheological properties as in Example V at 28.9 ° C. The results are shown in Table G.

Tabel GTable G

25 Voorbeeld Vloeigrens 10 sec. gel 10 min. gel / 2 2 2 Ho._kg/ cm _kg/ cm kg/ cm_ XVIII 53,9 24,5 39,2 XIX 53,9 24,5 24,5 XX 73,5 39,2 65,6 30 XXI 44,1 19,6 24,525 Example yield strength 10 sec. gel 10 min gel / 2 2 2 Ho.kg / cm _kg / cm kg / cm_ XVIII 53.9 24.5 39.2 XIX 53.9 24.5 24.5 XX 73.5 39.2 65.6 30 XXI 44.1 19.6 24.5

Spoelingkoek en filtraat werden teruggeroerd in de res-pectievelijke monsters en de partijen werden 16 uren bij 177°C verouderd.Rinse cake and filtrate were stirred back into the respective samples and the batches were aged at 177 ° C for 16 hours.

Elke partij werd tot 26,7°C gekoeld, gecontroleerd op sedi-35 mentatie van vaste stoffen en elektrische stabiliteit. Be partijen werden 5 minuten geroerd en onderzocht zoals in voorbeeld V. HT-HP-filtraten werden uitgevoerd bij elke partij bij 177°C. Be resultaten zijn in tabel H vermeld.Each batch was cooled to 26.7 ° C, checked for solids sedimentation and electrical stability. The batches were stirred for 5 minutes and examined as in Example V. HT-HP filtrates were run on each batch at 177 ° C. The results are shown in Table H.

8105189 - 15 -8105189 - 15 -

Tabel 5Table 5

Yoorbeeld Yloeigrens 10 sec. gel 10 min. gel 2 p 2Yoorbeeld Yloe border 10 sec. gel 10 min. gel 2 p 2

No. kg/ern kg/cm kg/om XVIII 39,2 24,5 24,5 5 XIX 49 19,6 24,5 XX 98,8 24,5 29,4 XXI 39,2 19,6 24,5No. kg / er kg / cm kg / to XVIII 39.2 24.5 24.5 5 XIX 49 19.6 24.5 XX 98.8 24.5 29.4 XXI 39.2 19.6 24.5

Yoorbeelden ΧΧΙΙ-ΧΧΥΠExamples beelden-ΧΧΥΠ

Partijen van 350 ml vloeistoffen bestaande uit 103 1 die-10 selolie, 3,6 kg emulgeermiddel (invermul, NL Industries Inc.), 18,2 1 water, 147,4 kg bariet (Baroid, NI Industries Inc.), 3,6 kg filtratiehulpmiddel (Buratone, NL Industries Inc.), 10 kg calcium-chloride, 1,8 kg kalk en 4,1 kg gelerende kleiprodukten EM2HT/ben-toniet, AM2ST/bentoniet en AM2HT/hectoriet, bereid volgens de voor-15 beelden II, III resp. IT, werden naast 3 hands1skieiprodukten, dimethyl-di(gehydrogeneerde tallolie)ammoniumchloride, 2M2ET/bento-niet, benzyl-methyl-di(gehydrogeneerde tallolie)ammoniumchloride, BM2HT/bentoniet en dimethyl-di-(gehydrogeneerde taliolie)ammoniumchloride, 2M2HT/hectoriet 20 minuten in een Hamilton Beaeh-menger 20 gemengd en geroerd.Batches of 350 ml liquids consisting of 103 1 heavy oil, 3.6 kg emulsifying agent (invermul, NL Industries Inc.), 18.2 1 water, 147.4 kg barite (Baroid, NI Industries Inc.), 3, 6 kg filtration aid (Buratone, NL Industries Inc.), 10 kg calcium chloride, 1.8 kg lime and 4.1 kg gelling clays EM2HT / ben-tonite, AM2ST / bentonite and AM2HT / hectorite, prepared according to the pre-15 images II, III resp. IT, in addition to 3 hands-free products, dimethyl-di (hydrogenated tall oil) ammonium chloride, 2M2ET / bento-staple, benzyl-methyl-di (hydrogenated tall oil) ammonium chloride, BM2HT / bentonite and dimethyl-di (hydrogenated tallow oil) ammonium chloride, 2M2HT / hectorite Mix and stir for 20 minutes in a Hamilton Beaeh mixer 20.

Monsters van 350 ml van de voorbeelden XXII t/m XXYII werden onderzocht op reologische eigenschappen zoals in voorbeeld Y bij 33,3°C· De resultaten zijn in tabel I voorgesteld.350 ml samples of Examples XXII to XXYII were tested for rheological properties as in Example Y at 33.3 ° C. The results are shown in Table I.

Tabel ITable I

25 Yoorbeeld Gelerende vloeigrens 10 sec.gel 10 min.gel25 Yoorbeeld Gelling yield strength 10 sec.gel 10 min.gel

P P PP P P

* No. verbinding kg/cm kg/oin kg/ om XXII EM2HT/bento- niet 176,4 53,9 78,4 XXIII AM2HT/bento- 30 niet 205,8 88,2 114,7 XXIY AM2HT/hecto- 209,5 112,7 132,3 riet XXY 2M2HT/bento- niet 294 107,8 · 161,7 35 XXYI BM2HT/bento- niet 249,9 107,6 137,2 XXYII BM2HT/hecto- riet 318,5 156,8 191,Ί* No. compound kg / cm kg / oin kg / to XXII EM2HT / bento staple 176.4 53.9 78.4 XXIII AM2HT / bento staple 205.8 88.2 114.7 XXIY AM2HT / hecto 209.5 112 7 132.3 reed XXY 2M2HT / bentonite 294 107.8161.7 35 XXYI BM2HT / bentonite 249.9 107.6 137.2 XXYII BM2HT / hectare 318.5 156.8 191, Ί

Spoelingkoek en filtraat werden teruggeroerd in elke par-40 tij en de partijen werden 16 uren bij 177°C verouderd. Elke partij werd tot 26,7°C gekoeld en gecontroleerd op sedimentatie van vaste stoffen en elektrische stabiliteit. Be partijen werden gemengd, 8105189 - 16 -κ * ο 10 minuten geroerd en zoals bij voorbeeld Y onderzocht bij 32,2 C.Rinse cake and filtrate were stirred back in each batch and the batches aged at 177 ° C for 16 hours. Each batch was cooled to 26.7 ° C and checked for solid sedimentation and electrical stability. The batches were mixed, stirred 8105189 - 16 * 10 for 10 minutes and examined as at Example Y at 32.2 ° C.

De resultaten zijn in tabel J vermeld.The results are shown in Table J.

label Jlabel J

Yoorbeeld Yloeigrens 10 sec. gel 10 min. gel 2 2 2 5 No. kg/ cm_kg/ cm kg/ cm XXII 98 78,4 107,6 XXIII 137,2 112,7 132,3 XXIT 151,9 147 161,7 XXV 166,6 88,2 127,4 10 XXVI 127,4 107,6 142,1 XXVII 181,3 137,2 171,5Yoorbeeld Yloe border 10 sec. gel 10 min. gel 2 2 2 5 No. kg / cm_kg / cm kg / cm XXII 98 78.4 107.6 XXIII 137.2 112.7 132.3 XXIT 151.9 147 161.7 XXV 166.6 88.2 127.4 10 XXVI 127.4 107 , 6 142.1 XXVII 181.3 137.2 171.5

Partijen van 350 ml van de voorbeelden XXIII, XXIY, XXY en XXVII werden 16 uren bij 149°C, 204°C en 232°C verouderd. De partijen werden zoals hiervoor onderzocht bij 37,2°C en de resul-15 taten zijn in tabel E opgenomen.350 ml lots of Examples XXIII, XXIY, XXY and XXVII were aged at 149 ° C, 204 ° C and 232 ° C for 16 hours. The batches were assayed at 37.2 ° C as before and the results are shown in Table E.

Tabel ΣTable Σ

Yoorbeeld Temperatunr Yloeigrens 10 sec.gel 10 min. gel 2 2 2 No. °C__kg/ cni kg/ oin kg/ cm XXIII 149 102,9 102,9 112,7 20 204 220,5 68,6 147 _212_6JJ_Mil_78.4 XXIY 149 151,9 147 161,7 204 735 200,9 279,3 _212_322_107.8_171.5 25 XXY 149 186,2 137,2 181,3 204 132,3 53,9 98 _212_MJ_2£i2_68.6 XXVII 149 181,3 137,2 171,5 204 538 196 294 30 _212_126_§1*1_142_Yoorbeeld Temperatunr Yloe Limit 10 sec.gel 10 min.gel 2 2 2 No. ° C__kg / cni kg / oin kg / cm XXIII 149 102.9 102.9 112.7 20 204 220.5 68.6 147 _212_6JJ_Mil_78.4 XXIY 149 151.9 147 161.7 204 735 200.9 279.3 _212_322_107.8_171.5 25 XXY 149 186.2 137.2 181.3 204 132.3 53.9 98 _212_MJ_2 £ i2_68.6 XXVII 149 181.3 137.2 171.5 204 538 196 294 30 _212_126_§1 * 1_142_

Het zal voor de deskundige duidelijk zijn dat de nitvin-ding op velerlei wijzen gevariSerd kan worden.It will be clear to the person skilled in the art that the nitvin content can be varied in many ways.

- conclnsies - 8105189- conclusions - 8105189

Claims (18)

1. Yloeistof op oliebasis, gekenmerkt door de aanwezigheid van een oliefase en ongeveer 2,85 tot 142,5 kg/m^ van een organofiel kleigeleringsmiddel, dat het reaktieprodukt be- 5 vat van een organische kationogene verbinding en een klei van het smectiet-type met een kationuitwisselingseapaeiteit van ten minste 75 milli-equivalenten per-100 g klei, welk organisch kation de for— mule van het figuurblad heeft, waarin B1 sekoz“ is ult de e*0** ^ een Μ-0»τ·ΓΜ41β«β al- 10 kylgroep met minder dan 7 alifatische koolstofatomen, een hydroxy-alkylgroep met 2 tot 6 koolstofatomen en mengsels daarvan, Rg een alkylgroep met 8 tot 60 koolstofatomen is, en R^ afzonderlijk gekozen zijn uit de groep bestaande uit een βjJ'-onverzadigde alkylgroep met- minder dan 7 alifatische koolstof-15 atomen, een hydroxyalkylgroep met 2 tot 6 koolstofatomen, een aral-kylgroep, een alkylgroep met 1 tot 22 koolstofatomen en mengsels daarvan, X gekozen is uit de groep bestaande uit fosfor en stikstof, en waarbij de hoeveelheid van de organische kationogene verbinding 20 90 tot 140 milli-equivalenten per 100 g klei, op basis van 100 % aktieve klei, is.1. Oil-based liquid, characterized by the presence of an oil phase and about 2.85 to 142.5 kg / m 2 of an organophilic clay-gelling agent containing the reaction product of an organic cationic compound and a clay of the smectite. type with a cation exchange density of at least 75 milliequivalents per 100 g clay, which organic cation has the formula of the figure sheet, wherein B1 sekoz “is the e * 0 ** ^ a Μ-0» τ · ΓΜ41β «Βalkyl group having less than 7 aliphatic carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 2 to 6 carbon atoms and mixtures thereof, Rg is an alkyl group having 8 to 60 carbon atoms, and R ^ are individually selected from the group consisting of a βjJ ' -saturated alkyl group with less than 7 aliphatic carbon-15 atoms, a hydroxyalkyl group with 2 to 6 carbon atoms, an aralkyl group, an alkyl group with 1 to 22 carbon atoms and mixtures thereof, X is selected from the group consisting of phosphorus and nitrogen, and where the h the amount of the organic cationic compound is 90 to 140 milliequivalents per 100 g clay, based on 100% active clay. 2. Yulvloeistof op oliebasis, gekenmerk. t d 0 or de aanwezigheid van een oliefase en ongeveer 17,1 tot 142,5 kg/m^ van een organofiel kleigeleringsmiddel, dat het reaktieprodukt be-van 25 vat*een organische kationogene verbinding en een klei van het smectiet-type met een kationuitwisselingseapaeiteit van ten minste 75 milli-equivalenten per 100 g klei, welk organisch kation de formule van het figurenblad heeft, waarin R^ gekozen is uit de groep bestaande uit een β, ^"-onverzadigde alkylgroep met minder dan 7 alifatische 30 koolstofatomen, een hydroxyalkylgroep met 2 tot 6 koolstofatomen en mengsels daarvan, Rg een alkylgroep met 8 tot 60 koolstofatomen is, R^ en R^ afzonderlijk gekozen zijn uit de groep bestaande uit een β, j-onverzadigde alkylgroep met minder dan 7 alifatische koolstofatomen, een hydroxyalkylgroep met 2 tot 6 koolstofatomen, een 35 aralkylgroep, een alkylgroep met 1 tot 22 koolstofatomen en mengsels daarvan, X gekozen is uit de groep bestaande uit fosfor en stikstof, en waarbij de hoeveelheid van de organische kationogene verbinding $0 tot 140 milli-equivalenten per 100 g klei, op basis van 100 % aktieve klei is. 8105189 - 18 -2. Oil-based Yul liquid, labeled. in the presence of an oil phase and about 17.1 to 142.5 kg / m 2 of an organophilic clay gelling agent containing the reaction product comprising an organic cationic compound and a smectite type clay with a cation exchange capacity of at least 75 milliequivalents per 100 g of clay, which organic cation has the formula of the figure sheet, wherein R ^ is selected from the group consisting of a β, "-unsaturated alkyl group with less than 7 aliphatic carbon atoms, a hydroxyalkyl group of 2 to 6 carbon atoms and mixtures thereof, Rg is an alkyl group of 8 to 60 carbon atoms, R ^ and R ^ are individually selected from the group consisting of a β, β-unsaturated alkyl group with less than 7 aliphatic carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 2 up to 6 carbon atoms, an aralkyl group, an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms and mixtures thereof, X is selected from the group consisting of phosphorus and nitrogen, and wherein the amount of the organ ionic cationic compound is $ 0 to 140 milliequivalents per 100 g clay, based on 100% active clay. 8105189 - 18 - 3· Werkwijze τοor het isoleren van een boorbuis in een boorput, waarbij een vulvloeistof op oliebasia gepompt wordt in een ringvormige ruimte binnen de boorpnt en waarna de vulvloeistof gegeleerd wordt, met het kenmerk, dat men een 5 vulvloeistof toepast, die een oliefase en ongeveer 17,1 tot onge-veer 142,5 kgy&a^ van een organofiel kleigeleringsmiddel bevat, welk geleringsmiddel het reaktieprodukt bevat van een organische kationogene verbinding en een klei van het smectiet-type met een kationuitwisselingscapciteit van ten minste 75 milliequivalenten 10 ' per 100 g klei, welk organiseh kation de formule van het figuur-blad heeft,' waarin gekozen is uit de groep bestaande uit een β, Y-onverzadigde alkylgroep met minder dan 7 alifatische koolstof-atomen, een hydroryalkylgroep met 2 tot 6 koolstofatomen en mengsels daarvan, E^ een alkylgroep met 8 tot 60 koolstofatomen is, E^ en E^ 15 afzonderlxjk gekozen zijn uit de groep bestaande uit een β, ^-onver-zadigde alkylgroep met minder dan 7 alifatische koolstofatomen, een hydroryalkylgroep met 2 tot 6 koolstofatomen, een aralkylgroep, een alkylgroep met 1 tot 22 koolstofatomen en mengsels daarvan, X gekozen is uit de groep bestaande uit fosfor en stikstof, en 20 waarbij de hoeveelheid van de organische kationogene verbinding 90 tot 140 milli-equivalenten per 100 g klei, op basis van 100 % aktieve klei, is.3 · Method for isolating a casing in a wellbore, in which an oil-based fill fluid is pumped into an annular space within the drill point and after which the fill fluid is gelled, characterized in that a fill fluid is used, which comprises an oil phase and approximately 17.1 to about 142.5 kg / kg of an organophilic clay gelling agent, which gelling agent contains the reaction product of an organic cationic compound and a smectite-type clay with a cation exchange capacity of at least 75 milliequivalents per 100 g clay which organic cation has the formula of the figure sheet, wherein is selected from the group consisting of a β, Y-unsaturated alkyl group with less than 7 aliphatic carbon atoms, a hydroryalkyl group with 2 to 6 carbon atoms and mixtures thereof, E ^ is an alkyl group having 8 to 60 carbon atoms, E ^ and E ^ 15 are selected individually from the group consisting of a β,--unsaturated alkyl group with less than 7 aliphatic carbon atoms, a hydroryalkyl group of 2 to 6 carbon atoms, an aralkyl group, an alkyl group of 1 to 22 carbon atoms and mixtures thereof, X is selected from the group consisting of phosphorus and nitrogen, and wherein the amount of the organic cationic compound is 90 to 140 milliequivalents per 100 g clay, based on 100% active clay. 4. Geleringsmiddel volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de klei van het smectiet-type gekozen is uit de 25 groep bestaande uit hectoriet en natriumbentoniet.Gelling agent according to claims 1-3, characterized in that the smectite-type clay is selected from the group consisting of hectorite and sodium bentonite. 5- Geleringsmiddel volgens conclusies 1-3, met het k e*n m e r k, dat E^ een β, Y-onverzadigde groep is gekozen uit de groep bestaande uit cyclische groepen, acyclische alkylgroepen met minder 7 koolstofatomen, acyclische alkylgroepen gesubstitueerd 30 met aromatische groepen, aromatische groepen gesubstitueerd met alifatische groepen en mengsels daarvan.Gelling agent according to claims 1-3, characterized in that E 4 is a β, Y unsaturated group selected from the group consisting of cyclic groups, acyclic alkyl groups with less 7 carbon atoms, acyclic alkyl groups substituted with aromatic groups, aromatic groups substituted with aliphatic groups and mixtures thereof. 6. Geleringsmiddel volgens conclusies 1-3, met het een kenmerk, dat E^/hydroxyalkylgroep is gekozen uit de groep - . bestaande uit cyclische groepen, acyclische alifatische groepen 35 en mengsels daarvan, welke alifatische groepen hydroryl-substitutie ten bevat aan het tweede tot zesde koolstofatoom.Gelling agent according to claims 1-3, characterized in that E 1 / hydroxyalkyl group is selected from the group -. consisting of cyclic groups, acyclic aliphatic groups and mixtures thereof, which aliphatic groups contain hydroryl substitution at the second to sixth carbon atom. 7. Geleringsmiddel volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat Eg 12 tot 22 koolstofatomen bevat.Gelling agent according to claims 1-3, characterized in that Eg contains from 12 to 22 carbon atoms. 8. Geleringsmiddel volgens conclusie 7> m e t het 40 kenmerk, dat E^ een vetzuurgroep met lange keten is. 8105189 r - 19 - S8. Gelling agent according to claim 7, characterized in that E 4 is a long chain fatty acid group. 8105189 r - 19 - S 9. Geleringsmid.de 1 volgens conclusies 1 - 3, m e t het k e n m e r k, dat de hoeveelheid organisih kation 100 tot 130 milli-equivalenten per 100 g klei, op basis van 100 % aktieve klei, is. r9. Gelation medium 1 according to claims 1 - 3, characterized in that the amount of organ cation is 100 to 130 milliequivalents per 100 g clay, based on 100% active clay. r 10. Yloeistof volgens conclusie 1, m e t het k e n me r k, dat de vloeistof bovendien een gedispergeerde water-ige fase bevat, die ongeveer 2 tot ongeveer 50 volume pro cent water bevat.10. The liquid of claim 1, characterized in that the liquid additionally contains a dispersed aqueous phase containing from about 2 to about 50 percent water by volume. 11. Yloeistof volgens conclusie 10, met h e t > 10 k e n m e r k, dat de vloeistof bovendien een water-in-olie-emul- geermiddel bevat.11. Liquid according to claim 10, characterized in that the liquid additionally contains a water-in-oil emulsifier. 12. Yloeistof volgens conclusie 11, m e t h e t k e n m e r k, dat bet emulgeermiddel ongeveer 5»7 tot 85,5 kg/m^ vloeistof bevat. 1512. Liquid according to claim 11, characterized in that the emulsifying agent contains approximately 5-7 to 85.5 kg / ml liquid. 15 13· Yulvloeistof volgens conclusie 2 of 3, met bet k e n m e r k, dat de vloeistof bovendien een gedispergeerde wa-terige fase bevat, die ongeveer 2 tot ongeveer 50 volumeprocent water bevat.Yul liquid according to claim 2 or 3, characterized in that the liquid additionally contains a dispersed aqueous phase containing from about 2 to about 50 volume percent water. 14· Yul vloeistof volgens conclusie 13, m e t bet 20. e n m e r k, dat de vloeistof bovendien een water-in-olie-emul-geermiddel bevat.Yul liquid according to claim 13, characterized in that the liquid additionally contains a water-in-oil emulsifying agent. 15. Yloeistof volgens conclusie 14, m et bet k e n m e r k, dat bet emulgeermiddel ongeveer 5>7 tot ongeveer 85 kg/dm^ vloeistof bevat. 25.15. Liquid according to claim 14, characterized in that the emulsifying agent contains about 5> 7 to about 85 kg / dm liquid. 25. 16. Yloeistof volgens conclusie 1, m e t h e t k e n m e r k, dat de vloeistof niet waterboudend is.16. Liquid according to claim 1, characterized in that the liquid is not water-retaining. 17· Yloeistof volgens conclusie 2 of 3» m 0 t het k e n m e r k, dat de vloeistof niet water-boudend is.17 Liquid according to claim 2 or 3, characterized in that the liquid is not water-retaining. 18. Yloeistof volgens conclusie 1, m e t het 30. e n me r k, dat bet geleringsmiddel ongeveer 2,85 tot ongeveer . 28,5 kg/m^ vloeistof bevat. 810518918. The liquid of claim 1, wherein the gelling agent is from about 2.85 to about. Contains 28.5 kg / m2 liquid. 8105189
NL8105189A 1981-11-16 1981-11-16 Oil-based drilling packer fluids contain organophilic clays - having defined alkyl gps. as gelling agents NL8105189A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8105189A NL8105189A (en) 1981-11-16 1981-11-16 Oil-based drilling packer fluids contain organophilic clays - having defined alkyl gps. as gelling agents

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8105189A NL8105189A (en) 1981-11-16 1981-11-16 Oil-based drilling packer fluids contain organophilic clays - having defined alkyl gps. as gelling agents
NL8105189 1981-11-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8105189A true NL8105189A (en) 1983-06-16

Family

ID=19838388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8105189A NL8105189A (en) 1981-11-16 1981-11-16 Oil-based drilling packer fluids contain organophilic clays - having defined alkyl gps. as gelling agents

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL8105189A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8236736B2 (en) 2005-10-03 2012-08-07 M-I L.L.C. Oil-based insulating packer fluid

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8236736B2 (en) 2005-10-03 2012-08-07 M-I L.L.C. Oil-based insulating packer fluid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4528104A (en) Oil based packer fluids
US4843048A (en) Organophilic clay compositions
EP1138740B1 (en) Organophilic clay additives and oil well drilling fluids with less temperature dependent rheological properties containing said additives
CA1105348A (en) Oil base fluids with organophilic clays having enhanced dispersibility
US4287086A (en) Viscous organic systems containing an organophilic clay gellant without an organic dispersant therefor
US4105578A (en) Organophilic clay having enhanced dispersibility
US4816551A (en) Oil based drilling fluids
US5021170A (en) Oil-based well bore fluids and gellants therefor
US7732380B2 (en) Drilling fluids containing biodegradable organophilic clay
EP1877511B1 (en) Method of using drilling fluids containing biodegradable organophilic clay
GB2088932A (en) Oil Base Fluids with Organophilic Clays
EP1034232A1 (en) High temperature environmentally benign drilling fluid, and viscosifying additives for use therewith
CA1330447C (en) Oil based drilling fluids and additives therefor
US4474706A (en) Process for the preparation of organophilic clays
CA1160032A (en) Oil base fluids containing organophilic clays
NL8105189A (en) Oil-based drilling packer fluids contain organophilic clays - having defined alkyl gps. as gelling agents
EP0403437A2 (en) Oil based drilling fluids
CA1160033A (en) Oil base fluids containing cationic organophilic clays
NL8105187A (en) Thickened oil-based fluids - contg. organophilic clay gelling agent
DE3145456A1 (en) Oil-based fluid and process for the insulating lining of drill holes

Legal Events

Date Code Title Description
BT A document has been added to the application laid open to public inspection
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed