NO152051B - HYDROXYALUMINUM SUSTAINED MIXTURE WHICH PROVIDES LEAD-FREE, Aqueous Systems A COMBINATION OF PSEUDOPLASTICITY AND LIQUID LOSS CONTROL, AND APPLICATION OF THE SAME - Google Patents

HYDROXYALUMINUM SUSTAINED MIXTURE WHICH PROVIDES LEAD-FREE, Aqueous Systems A COMBINATION OF PSEUDOPLASTICITY AND LIQUID LOSS CONTROL, AND APPLICATION OF THE SAME Download PDF

Info

Publication number
NO152051B
NO152051B NO810489A NO810489A NO152051B NO 152051 B NO152051 B NO 152051B NO 810489 A NO810489 A NO 810489A NO 810489 A NO810489 A NO 810489A NO 152051 B NO152051 B NO 152051B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
component
water
aldehyde
aluminum
aqueous
Prior art date
Application number
NO810489A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO810489L (en
NO152051C (en
Inventor
Jacob Block
Original Assignee
Grace W R & Co
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 Grace W R & Co filed Critical Grace W R & Co
Publication of NO810489L publication Critical patent/NO810489L/en
Publication of NO152051B publication Critical patent/NO152051B/en
Publication of NO152051C publication Critical patent/NO152051C/en

Links

Landscapes

  • Fats And Perfumes (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en hydroksyaluminiumholdig blanding som gir leirefrie, vandige systemer en kombinasjon av pseudoplastisitet og væsketapskontroll når den disperger- The present invention relates to a hydroxyaluminum-containing mixture which gives clay-free, aqueous systems a combination of pseudoplasticity and fluid loss control when it disperses

es i vann, og anvendelse derav i borevæske som sirkuleres ved boring av et borehull i underjordiske formasjoner under bruk av konvensjonelt hullboreutstyr. Nærmere bestemt ved- es in water, and its use in drilling fluid that is circulated when drilling a borehole in underground formations using conventional borehole drilling equipment. Specifically, by-

rører foreliggende oppfinnelse dannelse av en forbedret vannbasert, leirefri borevæske som inneholder den fore- the present invention relates to the formation of an improved water-based, clay-free drilling fluid containing the pre-

liggende blanding og en forbedret fremgangsmåte for boring av hull i underjordiske formasjoner ved bruk av denne bore- horizontal mixture and an improved method for drilling holes in underground formations using this drill-

væske . liquid.

I normale brønnboreoperasjoner hvor en brønn bores ved en In normal well drilling operations where a well is drilled at a

roterende metode, fylles brønnborehullet normalt med en bore- rotary method, the wellbore is normally filled with a drill

væske eller slam som sirkuleres i dette. Borevæsker pumpes normalt ned gjennom boreskaftet til den roterende rigg, sirkuleres rundt borskjæret og returnerer til overflaten gjennom den sirkelformige passasje mellom borestammen og brønnveggen. Disse borevæsker har flere funksjoner såsom smøring av borestamme og skjær, kjøling av skjæret, føring av kuttene fra skjæret opp gjennom borehullet til overflaten hvor kuttene kan skilles fra og taes vare på og gir et hydro-statisk hode mot veggene til brønnen, hvilket gir et trykk mot veggene i hullet. liquid or sludge that is circulated in this. Drilling fluids are normally pumped down through the drill shaft to the rotating rig, circulated around the drill bit and returned to the surface through the circular passage between the drill stem and the well wall. These drilling fluids have several functions such as lubricating the drill stem and cutting, cooling the cutting, guiding the cuttings from the cutting up through the borehole to the surface where the cuttings can be separated and taken care of and providing a hydrostatic head against the walls of the well, which provides a press against the walls of the hole.

Et primært krav til en tilfredsstillende borevæske er at den A primary requirement for a satisfactory drilling fluid is that it

har evne til å sirkulere og strømme lett, dvs. ha lav visko- have the ability to circulate and flow easily, i.e. have low visco-

sitet under de høye skjærebetingelser som er tilstede rundt boreskjæret og samtidig ha og bibeholde tilstrekkelig visko- site under the high cutting conditions present around the drill bit and at the same time have and maintain sufficient visco-

sitet til effektivt å frakte skjærkuttene til overflaten. site to effectively transport the shears to the surface.

En typisk væskeblanding inneholder forskjellige reagenser for A typical liquid mixture contains various reagents for

å gi væsken nødvendige egenskaper under forskjellige trinn av boreoperasjonen. Borevæsken må altså kunne inhibere den mengde væske, normalt vann, som tapes i de porøse områder som borehullet går gjennom. Tap av væske forårsaker dannelse og oppbygning av en kakeavleiring som etter et visst tidsrom kan forårsake fastflømming av borerøret og tilstopping av to give the fluid the necessary properties during different stages of the drilling operation. The drilling fluid must therefore be able to inhibit the amount of fluid, normally water, that is lost in the porous areas through which the borehole passes. Loss of fluid causes the formation and build-up of a cake deposit which, after a certain period of time, can cause jamming of the drill pipe and clogging of

boreoperasjonen. Væsken må derfor være slik at man får mini-male tap i de porøse områder. Reagenser som gir slike egenskaper kalles konvensjonelt "vanntapskontrolleringsmidler". Borevæsken må altså være i stand:til å gi de ovenfor beskrevne vanntaps- og pseudoplastiske egenskaper under varierende sammensetning og omgivelsesbetingelser som finnes under boreoperasjonen på grunn av at borehullet går gjennom forskjellige områder såsom skiferleire, leire, etc, og sponene fra disse materialene dispergeres i væskemediene. Borevæskekomponentene bør i det vesentlige være stabile i nærvær av forskjellige kalsiumforbindeIser og natriumklorid som kan være tilstede i væsken fra jordområdene den kommer i kontakt med og/eller på grunn aV|saltvann med kalsium eller natriumsalter som brukes ved dannelse av borevæsker. the drilling operation. The liquid must therefore be such that you get mini-mill losses in the porous areas. Reagents which provide such properties are conventionally called "water loss control agents". The drilling fluid must therefore be able: to provide the above-described water loss and pseudoplastic properties under varying composition and environmental conditions found during the drilling operation due to the fact that the borehole passes through different areas such as shale, clay, etc., and the chips from these materials are dispersed in the liquid media. The drilling fluid components should be essentially stable in the presence of various calcium compounds and sodium chloride that may be present in the fluid from the soil areas it comes into contact with and/or due to brine with calcium or sodium salts used in the formation of drilling fluids.

Det ønskes at borevæskekomponentene er stabile og fungerer It is desired that the drilling fluid components are stable and functional

ved høyere temperatur. Det er også kjent at ettersom boret øker i dybde er temperaturen man treffer på betraktelig over jordoverflatens. Videre dannes varme gjennom friksjonskref-ter på boreskjæret. Det ønskes derfor at komponentene som brukes for dannelse av borevæsker er stiabile ved varierende høyere temperaturbetingelser. at a higher temperature. It is also known that as the drill increases in depth, the temperature encountered is considerably above that of the earth's surface. Furthermore, heat is generated through frictional forces on the drill bit. It is therefore desired that the components used for the formation of drilling fluids are stable at varying higher temperature conditions.

Et stort utvalg av borevæsker har vært brukt, inklusive A large selection of drilling fluids have been used, including

i in

vannbaserte væsker, hydrokarbonbaserte væsker, luft og andre gasser, tåke, skum og lignende. ,Da store volumer borevæske kreves for å tilveiebringe et kjølemedium for det roterende skjær og et middel for å frakte <y>ekk borepartiklene, har de fleste konvensjonelle væsker i bruk vært basert på vann. Vann alene er en Newtonisk væske og har derfor ikke den nød-vendige evne til effektivt å frakte de utborede partikler fra borehullet til overflaten og heller ikke evne til å for-hindre tap av væske inn i de tilstøtende porøse områder. water-based liquids, hydrocarbon-based liquids, air and other gases, fog, foam and the like. Since large volumes of drilling fluid are required to provide a coolant for the rotating bit and a means to transport the drilling particles, most conventional fluids in use have been based on water. Water alone is a Newtonian fluid and therefore does not have the necessary ability to efficiently transport the drilled particles from the borehole to the surface, nor does it have the ability to prevent loss of fluid into the adjacent porous areas.

Det er en vidt utbredt og akseptert teori at de viskositeter som er egnet til å gi partikkelbærende evne hos væsken kan oppnås når borevæsken har pseudoplastiske egenskaper. For éksempel må borevæsken ha lav kapasitet under de høye skjærhastigheter som finnes ved boreskjæret, og likeledes ha evne til å øke viskositet (og derfor partikkelbærende evne) under avtagende skjærhastigheter som finnes i den oppadgående bevegelse gjennom det ringformede legemet. It is a widespread and accepted theory that the viscosities which are suitable for giving the fluid particle-carrying ability can be achieved when the drilling fluid has pseudoplastic properties. For example, the drilling fluid must have low capacity during the high shear rates found at the drill bit, and likewise have the ability to increase viscosity (and therefore particle carrying capacity) during the decreasing shear rates found in the upward movement through the annular body.

For å oppnå de nødvendige pseudoplastiske egenskaper har man ofte ønsket å bruke leire eller kolloidale leirlegemer såsom betonitt. Følgelig er borevæskene ofte kalt "slam". Bruken av leirebaserte borevæsker har gitt midler som i første rek-ke oppfyller de to grunnleggende krav til borevæsker, dvs. kjøling og partikkelfjerning. Imidlertid er de leirebaserte borevæsker meget ustabile når de kommer i kontakt med forskjellige salter som finnes i borede jordformasjoner. In order to achieve the necessary pseudoplastic properties, it has often been desired to use clay or colloidal clay bodies such as betonite. Consequently, the drilling fluids are often called "muds". The use of clay-based drilling fluids has provided means that primarily meet the two basic requirements for drilling fluids, i.e. cooling and particle removal. However, the clay-based drilling fluids are very unstable when they come into contact with various salts found in drilled soil formations.

Materialer som har øket i bruk for å gi boreblandingene reologiske egenskaper er xantangummier såsom beskrevet i US patent nr. 3.198.268, 2.208.526, 3.251.147, 3.243.000, 3.307.016, 3.319.715 og 3.988.246. Disse materialene er funnet å gi vandige løsninger såsom borevæsker med pseudoplastiske egenskaper under varierende lave skjærhastigheter. Disse materialene imidlertid enten de brukes alene eller i kombinasjon med andre additiver gir det problem at de ned-brytes irreversibelt ved høyere temperaturer som ofte fore-finnes under konvensjonelle boreoperasjoner og krever derfor kontinuerlig supplementering av materialet. Xantan-gummienes høye pris og den raske hedbrytningshastigheten begrenser bruken av dem til spesielle operasjoner. Materials that have increased in use to give the drilling mixtures rheological properties are xanthan gums as described in US patent no. 3,198,268, 2,208,526, 3,251,147, 3,243,000, 3,307,016, 3,319,715 and 3,988,246. These materials have been found to yield aqueous solutions such as drilling fluids with pseudoplastic properties under varying low shear rates. However, whether these materials are used alone or in combination with other additives, the problem is that they break down irreversibly at higher temperatures which are often found during conventional drilling operations and therefore require continuous supplementation of the material. The high price of xanthan gums and the rapid heat breaking rate limit their use to special operations.

Tidligere anvendelse av hydroksyder eller hydratiserte me-talloksyder av amfotære metaller i brønnboringsvæsker har medført egenskaper som er klart forskjellig fra de egenskaper som kreves for en borevæske som her er beskrevet. For eksempel beskriver US patent nr. 3.614.985 og 3.815.681 en fremgangsmåte for plugging av et underjordisk reservoir ved å gjennomtrenge dets porer med en oppløsning som inneholder et amfotært metallsalt og en pH økende reaktant for å fremkalle utfelling i porene. US patent nr. 3.603.399 beskriver en fremgangsmåte for behandling av en vannømfintlig formasjon ved å gjennomtrenge dens porer med en hydroksy-aluminiumløsning som er klar og relativt ikke-viskøs løsning. I hver av disse tidligere brønnbehandlingsprosesser har det vært viktig at løsningen har relativt lav viskositet og høyt filtertap for å sikre at løsningen trenger inn i matrisen eller porene til reservoiret. I en borevæske derimot er det viktig at væsken kan ha en høy viskositet over det største bruksområde (det ringformige området til borestammen), ha en lav viskositet rundt boreskjæret og ha evnen til ikke å gjennomtrenge formasjonen og derved levne en filterkake gjennom hele borehullet. US patent nr. 3.860.070 beskriver en brønnkompleterings- eller brytningsvæske som inneholder et amfotært metallsalt og en base, i et forhold som gjør slutt-løsningen sterkt sur for å gi en fortykket væske som er egnet som brytningsvæske. Slike væsker kan ikke brukes tilfredsstillende i en boreoperasjon på grunn av deres korroderende natur overfor metallborutstyret. Ingen av de forskjellige brønnbehandlingsvæsker som er beskrevet i de oven-nevnte publikasjoner ville være egnet for sitt tilsiktede formål hvis de inneholdt et væsketapsmiddel. Previous use of hydroxides or hydrated metal oxides of amphoteric metals in well drilling fluids has resulted in properties that are clearly different from the properties required for a drilling fluid that is described here. For example, US Patent Nos. 3,614,985 and 3,815,681 describe a method of plugging an underground reservoir by permeating its pores with a solution containing an amphoteric metal salt and a pH increasing reactant to induce precipitation in the pores. US Patent No. 3,603,399 describes a method of treating a water sensitive formation by permeating its pores with a hydroxy aluminum solution which is a clear and relatively non-viscous solution. In each of these previous well treatment processes, it has been important that the solution has relatively low viscosity and high filter loss to ensure that the solution penetrates into the matrix or pores of the reservoir. In a drilling fluid, on the other hand, it is important that the fluid can have a high viscosity over the largest area of use (the annular area of the drill stem), have a low viscosity around the drill bit and have the ability not to penetrate the formation and thereby leave a filter cake throughout the borehole. US Patent No. 3,860,070 describes a well completion or fracturing fluid containing an amphoteric metal salt and a base, in a ratio which makes the final solution strongly acidic to provide a thickened fluid suitable as a fracturing fluid. Such fluids cannot be used satisfactorily in a drilling operation because of their corrosive nature to the metal drilling equipment. None of the various well treatment fluids described in the above-mentioned publications would be suitable for their intended purpose if they contained a fluid loss agent.

Viskositeten til en borevæske hair vært stolt på med lite hell som middel til væsketapskontroll, spesielt ved boring The viscosity of a drilling fluid has been relied upon with little success as a means of fluid loss control, particularly during drilling

i og gjennom porøse substrater. For å forbedre kontrollen har forskjellige midler blitt tilsatt.I US patent nr. 3.032. 4 98 er det for eksempel beskrevet; en cyanoetylert stivelse som et vanntapskontrollerende middel ved bruk i kombinasjon med et leirebasert slam. US patent 3.988.246 beskriver en forestret eller foretret stivelse som et vanntapskontrollerende middel som er fordragelig med et xantangummibasert bore-slam. Andre stivelser har vært brukt i leirefritt slam under begrensende temperaturbetingelser ettersom stivelser er kjent å være temperaturømfintlige. in and through porous substrates. To improve control, various agents have been added. In US Patent No. 3,032. 4 98, for example, it is described; a cyanoethylated starch as a water loss control agent when used in combination with a clay-based slurry. US Patent 3,988,246 describes an esterified or etherified starch as a water loss control agent compatible with a xanthan gum based drilling mud. Other starches have been used in clay-free sludge under limiting temperature conditions as starches are known to be temperature sensitive.

Det foreligger et alminnelig behov for en blanding som kan gi vandige blandinger såsom borevæskeblandinger både pseudoplastiske og vanntapskontrollerende egenskaper. Blandingen bør være stabil under varierende betingelser og de temperaturer som normalt finnes under boreoperasjoner, og må være lett å fremstille billig for å gjøre boreoperasjonen økonomisk. There is a general need for a mixture which can give aqueous mixtures such as drilling fluid mixtures both pseudoplastic and water loss controlling properties. The mixture should be stable under varying conditions and the temperatures normally encountered during drilling operations, and must be easy to manufacture cheaply to make the drilling operation economical.

Blandingen ifølge foreliggende oppfinnelse består av: The mixture according to the present invention consists of:

(a) en hydroksyholdig aluminiumbestanddel dannet ved å blande i vandig medium og under sterk røring en vannløselig basisk bestanddel valgt fra gruppen bestående av et alkalimetallaluminat, alkalimetallhydroksyd, ammoniumhydroksyd og blandinger derav med en vannløselig sur bestanddel valgt fra en uorganisk syre, aluminiumklorid, aluminiumsulfat, aluminiumnitrat, hydrater og blandinger av disse, idet en av, eller både, de basiske og sure bestanddeler er en aluminiumholdig forbindelse, de sure og basiske bestanddeler omsettes i et slikt forhold at det resulterende produkt gir et vandig medium en pH fra 8 til 10,3, i kombinasjon med (b) et reaksjonsprodukt dannet i et vandig surt medium med pH under ca. 5,5 mellom polyvinylalkohol med en vektmidlere molekylvekt på minst 20 000 og en mengde av en aldehydholdig eller aldehydavgivende bestanddel som er 1 til 200 % av den støkiometriske, idet mengden av bestanddel (a) i forhold til mengden av bestanddel (b) er tilstrekkelig til direkte å danne et vandig system med 0,5-10 vekt-% bestanddel (a) og 0,3-5 vekt-% bestanddel (b) basert på vannet blandingen skal dispergeres i. (a) a hydroxy-containing aluminum component formed by mixing in an aqueous medium and with vigorous stirring a water-soluble basic component selected from the group consisting of an alkali metal aluminate, alkali metal hydroxide, ammonium hydroxide and mixtures thereof with a water-soluble acidic component selected from an inorganic acid, aluminum chloride, aluminum sulfate, aluminum nitrate, hydrates and mixtures thereof, in that one of, or both, the basic and acidic components is an aluminum-containing compound, the acidic and basic components are reacted in such a ratio that the resulting product gives an aqueous medium a pH from 8 to 10, 3, in combination with (b) a reaction product formed in an aqueous acidic medium with a pH below approx. 5.5 between polyvinyl alcohol with a weight average molecular weight of at least 20,000 and an amount of an aldehyde-containing or aldehyde-releasing component that is 1 to 200% of the stoichiometric, the amount of component (a) in relation to the amount of component (b) being sufficient to directly form an aqueous system with 0.5-10% by weight of component (a) and 0.3-5% by weight of component (b) based on the water in which the mixture is to be dispersed.

Foreliggende blanding gir forbedrede plastiske og vanntapskontrollerende egenskaper som ikke kan tilskrives de enkelte bestanddeler alene, og som er stabile ved høyere temperatur og betingelser som normalt finnes under borehullsborings-operasjoner. The present mixture provides improved plastic and water loss control properties which cannot be attributed to the individual components alone, and which are stable at higher temperature and conditions normally found during borehole drilling operations.

Foreliggende blanding skal beskrives i tilknytning til bruk som komponent i en borevæske. The present mixture must be described in connection with use as a component in a drilling fluid.

De hydroksyholdige aluminiumsreagenser som er funnet anvendelige som en komponent i blandingen ifølge foreliggende oppfinnelse er reagenser som er hovedsakelig vannuløselige, dvs. midler som foreligger i suspensjon eller dispersjon i vandige systemer. Videre kan de foreliggende hydroksyholdige aluminiumsreagenser karakteriseres ved at de har et røntgen-diffraksjonsspektrum som inneholder en vesentlig karakteri-serende diffraksjonstopp ved 6,3 + 0,2 ångstrøm eller er karakterisert ved røntgendiffraksjonsspektrum som amorfe, dvs. i det vesentlige uten noe røntgendiffraksjonsspektrum i området fra 1,5 til 17 ångstrøm. Spekteret er tatt opp ved st andardmetoder ved bruk av K-a-dubletten til kobber som strålingskilde. The hydroxy-containing aluminum reagents which have been found useful as a component in the mixture according to the present invention are reagents which are mainly water insoluble, i.e. agents which exist in suspension or dispersion in aqueous systems. Furthermore, the present hydroxy-containing aluminum reagents can be characterized in that they have an X-ray diffraction spectrum that contains a substantially characteristic diffraction peak at 6.3 + 0.2 angstroms or are characterized by the X-ray diffraction spectrum as amorphous, i.e. essentially without any X-ray diffraction spectrum in the area from 1.5 to 17 angstroms. The spectrum was recorded using standard methods using the K-a doublet of copper as a radiation source.

De basiske midler som er anvendelige for dannelsen av den hydroksyholdige aluminiumkomponent kan være et vannløselig basisk materiale valgt fra et alkalimetallaluminat, alkalimetallhydroksyd eller ammoniumhydroksyd eller blandinger derav. Et hvert alkalimetall kan brukes såsom natrium, ka-lium og lignende idet natrium foretrekkes. Det sure mid-delet som kan brukes for å danne den hydroksyholdige aluminiumkomponent kan være et vannløselig surt materiale valgt fra uorganiske syrer som for eksempel saltsyre, svovelsyre eller salpetersyre og lignende, eller et aluminiumsalt valgt fra aluminiumklorid, aluminiumnitrat eller aluminiumsulfat, hydrater eller blandinger av disse sure midler. Minst ett og fortrinnsvis begge de sure og basiske midler må være et aluminiumholdig middel. For eksempel kan den hydroksyholdige aluminiumkomponent dannes fra et alkalimetallaluminat såsom natriumaluminat og aluminiumkloridheksahydrat i et vandig system. Natriumaluminatet blandes med aluminiumklo-ridheksahydratene i en vandig fase under hurtig omrøring. Alumi-natene som er anvendelige vil normalt ha et alkalimetallok-syd til aluminiumoksydmolforhold fra 1:1 til 2:1. Disse materialer er tilgjengelige i handelen. De ønskede løsninger av en eller begge bestanddeler kan fremstilles og deretter blandes sammen under hurtig røring og danne det hydroksyholdige aluminiumsmiddel. The basic agents useful for the formation of the hydroxy-containing aluminum component can be a water-soluble basic material selected from an alkali metal aluminate, alkali metal hydroxide or ammonium hydroxide or mixtures thereof. Any alkali metal can be used such as sodium, potassium and the like, sodium being preferred. The acidic agent that can be used to form the hydroxy-containing aluminum component can be a water-soluble acidic material selected from inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid and the like, or an aluminum salt selected from aluminum chloride, aluminum nitrate or aluminum sulfate, hydrates or mixtures of these acidic remedies. At least one and preferably both of the acidic and basic agents must be an aluminum-containing agent. For example, the hydroxy-containing aluminum component can be formed from an alkali metal aluminate such as sodium aluminate and aluminum chloride hexahydrate in an aqueous system. The sodium aluminate is mixed with the aluminum chloride hexahydrates in an aqueous phase with rapid stirring. The aluminates which are useful will normally have an alkali metal oxide to alumina molar ratio of from 1:1 to 2:1. These materials are commercially available. The desired solutions of one or both components can be prepared and then mixed together under rapid stirring to form the hydroxy-containing aluminum agent.

De sure og basiske forstadie-midier kan foreligge i konsen-trasjoner fra 5 til 25 vekt-% basert på det foreliggende vann. Konsentrasjonen kan variere utenfor dette området, men bør ikke være slik at grundig blanding forhindres, fortrinnsvis under hurtig omrøring, av midlene under dannelsen av den hydroksyholdige aluminiumbestanddel. De sure og basiske midler kan blandes ved bruk av konvensjonelt utstyr som kan gi det vandige mediet sterk røring. Forholdet av sur og basisk bestanddel bør være slik at man får en endelig pH på 8-10,3 og fortrinnsvis 8,3-9,7. Den resulterende aluminiumbestanddel har hydroksylgrupper som en vesentlig del av sammensetningen. The acidic and basic precursor media can be present in concentrations from 5 to 25% by weight based on the water present. The concentration may vary outside this range, but should not be such as to prevent thorough mixing, preferably under rapid agitation, of the agents during the formation of the hydroxy-containing aluminum component. The acidic and basic agents can be mixed using conventional equipment that can give the aqueous medium strong agitation. The ratio of acidic and basic components should be such that a final pH of 8-10.3 and preferably 8.3-9.7 is obtained. The resulting aluminum component has hydroxyl groups as an essential part of its composition.

Polyvinylalkoholreaksjonsproduktet som finnes anvendelig ved dannelsen av blandingen ifølge foreliggende oppfinnelse dannes ved å kontakte polyvinylalkohol og en forbindelse som inneholder eller gir et aldehyd. Polyvinylalkoholene som finnes anvendelige ved dannelsen av foreliggende reaksjonsprodukt har en gjennomsnittlig molekylvekt på minst ca. 20 000 og fortrinnsvis bør den gjénnomsnittlige molekylvekt ligge fra 90 000 til 200 000. Konvensjonelt polyvinylalkohol er det hydrolyserte produkt av polyvinylacetat. Hydrolysen bør være minst ca. 75 % fullstendig og fortrinnsvis fra 80 til 95 % fullstendig for å danne en formålstjenlig polyvinylalkoholreaktant. Polyvinylalkoholreaktanten som formes fra hydrolysen av polyvinylacetat eller lignende, kan omsettes i et vandig medium med en aldehydholdig eller avgivende reaktant. Egnede aldehydholdige reaktanter er for eksempel formaldehyd, acetaldehyd eller polyaldehyder såsom glyoksal, paraformaldehyd og lignende. Andre formålstjenlige aldehydreaktanter er aldehydavgivende midler såsom melamin-formaldehyd-monomerprodukter og derivater såsom tri og heksa (metylol) melamin og tri og heksa (Q-^-C^ alkoksymetyl) melamin. Slike materialer kan dannes ved kjente konvensjonelle metoder. De alkylblokkerte derivater er kommersielt tilgjengelige, er stabile overfor selv-polymerisasjon og er derfor foretrukne. Blant alle aldehydreaktantene er de foretrukne reaktanter paraformaldehyd og formaldehyd. Det foreliggende polyvinylalkoholreaksjonsproduktet som er funnet egnet i foreliggende blanding for å gi de kombinerte ønskede egenskaper kan dannes ved å omsette en polyvinylalkohol som ovenfor beskrevet med fra minst ca. 1 og fortrinnsvis fra 1 til 200 og helst 2 til 50 % støkiometrisk av en aldehydreaktant basert på hydroksylinnholdet til polyvinylalko holen. Støkiometrien defineres som omsetningen av 2 OH-grupper med en aldehydgruppe under dannelse av et acetal. Overskudd-aldehyd kan brukes. Den spesielle mengde aldehydreaktant vil avhenge av reaktantens løselighet i det vandige reaksjonsmedium, dens reaktivitet og lignende egenskaper som er åpenbare for fagmannen. Reaksjonsproduktet bør være dis-pergerbart i vann. Reaksjonen under dannelse av polyvinylalkoholreaksjonsproduktet kan utføres i et vandig medium som bør være surt, dvs. ha en pH på 5,5 eller mindre og fortrinnsvis fra 2 til 4,5 og som kan inneholde andre bestanddeler såsom alkalimetallsulfater i fra 1 % opp til metning,for å bi-stå dannelsen av polymerproduktet. Reaksjonen kan utføres ved romtemperatur eller høyere temperatur, såsom fra 50° C til 100°C. Det faste produktet kan isoleres ved vanlige metoder såsom utsaltning av produktet ved formålstjenlig syre såsom for eksempel sulfat, karbonat eller fosfatsalter, deka-ntering, filtrering og tørking. The polyvinyl alcohol reaction product found useful in the formation of the mixture according to the present invention is formed by contacting polyvinyl alcohol and a compound containing or giving an aldehyde. The polyvinyl alcohols that can be used in the formation of the present reaction product have an average molecular weight of at least approx. 20,000 and preferably the average molecular weight should be from 90,000 to 200,000. Conventional polyvinyl alcohol is the hydrolysed product of polyvinyl acetate. The hydrolysis should be at least approx. 75% complete and preferably from 80 to 95% complete to form a useful polyvinyl alcohol reactant. The polyvinyl alcohol reactant, which is formed from the hydrolysis of polyvinyl acetate or the like, can be reacted in an aqueous medium with an aldehyde-containing or releasing reactant. Suitable aldehyde-containing reactants are, for example, formaldehyde, acetaldehyde or polyaldehydes such as glyoxal, paraformaldehyde and the like. Other useful aldehyde reactants are aldehyde-releasing agents such as melamine-formaldehyde monomer products and derivatives such as tri and hexa (methylol) melamine and tri and hexa (Q-^-C 4 alkoxymethyl) melamine. Such materials can be formed by known conventional methods. The alkyl blocked derivatives are commercially available, are stable to self-polymerization and are therefore preferred. Among all the aldehyde reactants, the preferred reactants are paraformaldehyde and formaldehyde. The present polyvinyl alcohol reaction product found suitable in the present mixture to provide the combined desired properties can be formed by reacting a polyvinyl alcohol as described above with from at least approx. 1 and preferably from 1 to 200 and preferably 2 to 50% stoichiometric of an aldehyde reactant based on the hydroxyl content of polyvinyl alcohol the hole. The stoichiometry is defined as the reaction of 2 OH groups with an aldehyde group to form an acetal. Excess aldehyde can be used. The particular amount of aldehyde reactant will depend on the solubility of the reactant in the aqueous reaction medium, its reactivity and similar properties which will be apparent to those skilled in the art. The reaction product should be dispersible in water. The reaction to form the polyvinyl alcohol reaction product can be carried out in an aqueous medium which should be acidic, i.e. have a pH of 5.5 or less and preferably from 2 to 4.5 and which can contain other components such as alkali metal sulphates in from 1% up to saturation , to assist the formation of the polymer product. The reaction can be carried out at room temperature or at a higher temperature, such as from 50°C to 100°C. The solid product can be isolated by usual methods such as salting out the product with a suitable acid such as for example sulphate, carbonate or phosphate salts, decantation, filtration and drying.

Blandinger av foreliggende hydroksy holdig aluminiumsbestanddel og polyvinylalkohol/aldehydreaksjonsproduktet er uventet funnet å ha en kombinasjon av ønskede egenskaper, nemlig pseudoplastisitet og vanntapskontroll, som ikke kan oppnås ved adskilt bruk av materialene eller ikke kan tilskrives kombinasjonen av egenskapene til hvert middel når de brukes separat. Blends of the present hydroxy aluminum component and the polyvinyl alcohol/aldehyde reaction product have unexpectedly been found to have a combination of desirable properties, namely, pseudoplasticity and water loss control, which cannot be achieved by separate use of the materials or cannot be attributed to the combination of the properties of each agent when used separately.

Amfotære metallhydroksyder som dannes på forskjellige måter og fra forskjellige materialer er kjent å danne en gelatinøs masse i vandige systemer. Vandige amfotære metallhydroksyd-geler er funnet å være nyttige for forskjellige formål såsom belegg, klebemidler og lignende samt i spesifikke brønnbe-handlingsblandinger, såsom fraktrerings- eller kompleterings-væsker. Slike geler og blandinger brukes under betingelser som er klart forskjellig fra de her krevede og har ingen vanntapskontrollerende egenskaper. Selvom de hydroksyholdige aluminiumsbestanddelene som her er beskrevet, nå er uventet funnet ved bruk alene å gi vandige systemer en viss grad pseudoplastisitet,gir de ikke vandige systemer vanntapskontroll. Amphoteric metal hydroxides formed in various ways and from various materials are known to form a gelatinous mass in aqueous systems. Aqueous amphoteric metal hydroxide gels have been found to be useful for various purposes such as coatings, adhesives and the like as well as in specific well treatment mixtures such as fracturing or completion fluids. Such gels and mixtures are used under conditions clearly different from those required here and have no water loss control properties. Although the hydroxy-containing aluminum components described here have now unexpectedly been found when used alone to give aqueous systems a certain degree of pseudoplasticity, they do not provide aqueous systems with water loss control.

De foreliggende beskrevne polyvinylalkohol/aldehydreaksjons-produkter viser ikke ved bruk alene og gir ikke vandige systemer vanntapskontroll eller pseudoplastisitet som vannbaserte leirefrie borevæsker. The present described polyvinyl alcohol/aldehyde reaction products do not exhibit, when used alone, and do not provide aqueous systems with water loss control or pseudoplasticity like water-based clay-free drilling fluids.

Det er nå uventet funnet at når polyvinylalkohol (aldehyd-reaksjonsproduktet) kombineres med den hydroksyholdige aluminiumsbestanddel oppnår man uventet likeverdig eller bedre pseudoplastiske egenskaper og en eksepsjonelt høy grad av vanntapskontroll som ikke kan tilskrives hver enkelt komponent. Videre er den foreliggende blandinq enestående It has now been unexpectedly found that when polyvinyl alcohol (the aldehyde reaction product) is combined with the hydroxy-containing aluminum component, one unexpectedly achieves equivalent or better pseudoplastic properties and an exceptionally high degree of water loss control that cannot be attributed to each individual component. Furthermore, the present blend is unique

fordi andre treverdige metallhydroksyder og foreliggende polyvinylalkohol/aldehyd ikke har de ønskede egenskaper. because other trivalent metal hydroxides and the present polyvinyl alcohol/aldehyde do not have the desired properties.

Det vandige system som inneholder foreliggende blanding bør ha en alkalisk pH fra 8 (fortrinnsvis 8,3) til 10,3. The aqueous system containing the present composition should have an alkaline pH of from 8 (preferably 8.3) to 10.3.

Ved disse alkaliske pH betingelser oppnår man de ønskede egenskaper. Justering av pH kan utføres med hvilken som helst vannløselig uorganisk base eller syre såsom alkalimetallhydroksyd eller karbonat, jordalkalimetallhydroksyd eller en hydrogenhalogensyre, svovelsyre, salpetersyre eller natriumbikarbonat. At these alkaline pH conditions, the desired properties are achieved. Adjustment of pH can be carried out with any water-soluble inorganic base or acid such as alkali metal hydroxide or carbonate, alkaline earth metal hydroxide or a hydrohalic acid, sulfuric acid, nitric acid or sodium bicarbonate.

Det vandige systemet bør blandes i nødvendig grad til at bestanddelene i blandingen i det vesentlige fordeles jevnt deri. Videre kan det hydroksyaluminiumhoIdige vandige medium eller fortrinnsvis systemet som inneholder den resulterende blanding få forsterket de kombinerte beskrevne egenskaper ved at systemet blandes ved høye skjærhastigheter på ca. 20 000 sekund ^ eller høyere over kortere tidsrom såsom fra 5 til 60 minutter ved å sirkulere det vandige system gjennom et rør med liten innvendig diameter med stor hastighet. The aqueous system should be mixed to the necessary extent so that the components of the mixture are essentially evenly distributed therein. Furthermore, the hydroxyaluminium-containing aqueous medium or preferably the system containing the resulting mixture can have the combined described properties enhanced by the system being mixed at high shear rates of approx. 20,000 second ^ or higher over shorter periods of time such as from 5 to 60 minutes by circulating the aqueous system through a tube of small internal diameter at high speed.

Det vandige medium hvori den ovenfor beskrevne hydroksylhol-dige aluminiumsbestanddel dannes kan brukes direkte til å danne de vannbaserte borevæsker ifølge foreliggende oppfinnelse. Det vandige medium kan fortynnes med en tilstrekkelig mengde vann til å gi et system med fra 0,5 til 10 % og fortrinnsvis fra 1,5 til 3,5 % på vektbasis basert på vekten av vannet av den resulterende hydroksyaluminiumforbindelsen med en antatt molekylformel AIO(OH) for hydroksyaluminiumforbindelsen. Den beste konsentrasjon kan lett bestemmes på konvensjonelle måter av slamingeniøren ut fra hensyn til andre materialers konsentrasjon og natur, hvilke også kan foreligge i borrevæsken. The aqueous medium in which the above-described hydroxyl-containing aluminum component is formed can be used directly to form the water-based drilling fluids according to the present invention. The aqueous medium may be diluted with a sufficient amount of water to provide a system with from 0.5 to 10% and preferably from 1.5 to 3.5% by weight based on the weight of the water of the resulting hydroxyaluminum compound of assumed molecular formula AIO (OH) for the hydroxyaluminum compound. The best concentration can easily be determined in conventional ways by the mud engineer based on consideration of the concentration and nature of other materials, which may also be present in the drilling fluid.

Polyvinylalkohol/aldehydreaksjonsproduktet kan brukes i hvilken som helst effektiv mengde som i kombinasjon rned The polyvinyl alcohol/aldehyde reaction product may be used in any effective amount as in combination below

foreliggende mengde aluminiumbestanddel gir det resulterende vandige system vanntapskontroll. Normalt anvendes fra 0,3 til 5 vekt-% og fortrinnsvis fra 0,75 til 2 vekt-% polyvinylalkohol/reaksjonsprodukt basert på vekten av vannet i det resulterende vandige system. Den bestående konsentrasjon kan lett bestemmes på vanlig måte under hensyntagen til polymerens the amount of aluminum component present provides the resulting aqueous system with water loss control. Normally from 0.3 to 5% by weight and preferably from 0.75 to 2% by weight polyvinyl alcohol/reaction product is used based on the weight of the water in the resulting aqueous system. The existing concentration can be easily determined in the usual way, taking into account the polymer's

natur, dvs. molekylvekt, hydroksylinnhold, aldehydreaktant etc, samt natur og konsentrasjon av de andre materialer i det vandige systemet. nature, i.e. molecular weight, hydroxyl content, aldehyde reactant etc, as well as the nature and concentration of the other materials in the aqueous system.

Den ovenfor beskrevne blanding er i stand til å gi et leirefritt vandig system (uttrykket "leirefritt" slik det her brukes betyr uten leire som gjør borrevæsken viskøs som en vesentlig bestanddel av væsken og ikke andre materialer), såsom en vannbasert borrevæske (uttrykket "væske" eller "system" betyr her vannbaserte systemer som inneholder foreliggende blanding) med ikke-Newtonisk pseudoplastisitet, dvs. viskositeten til den resulterende væske varierer omvendt med hensyn til skjærhastigheten væsken utsettes for. Skjær-påkjenningens avhengighet av skjærhastigheten kan defineres ved den lovmessige sammenheng The above-described composition is capable of providing a clay-free aqueous system (the term "clay-free" as used herein means without clay that makes the drilling fluid viscous as an essential component of the fluid and not other materials), such as a water-based drilling fluid (the term "fluid " or "system" herein means water-based systems containing the present composition) with non-Newtonian pseudoplasticity, i.e. the viscosity of the resulting fluid varies inversely with respect to the shear rate to which the fluid is subjected. The shear stress's dependence on the shear rate can be defined by the legal relationship

hvorT betyr skjærpåkjenningen det vandige systemet til borevæsken utsettes for i enheter såsom dyn/cm 2 j % er skjærhastigheten i enheter resiprok tid så.som sek, .: K er en konstant for verdien til skjærpåkjenningen til det spesielle vandige system ved en skjærhastighet på 1 sek ; og n er et tall større enn 0. Når n=l, er systemet Newtonisk; hvis n er mindre enn 1 er systemet pseudoplastisk, og hvis n er større enn 1, er systemet dilatant. Det er uventet funnet at væske som inneholder foreliggende beskrevne blanding viser skjærpåkjenning (f ) egenskaper ved forskjellige sk jærhastigheter (if) i området fra 10 til 4 00 sekunder dvs. i området som normalt finnes i ring-legemeregionen til borehullet slik at n i det lovmessige forhold har en verdi mindre enn ca. 0,4. Slike systemer har derfor ikke-Newtoniske, pseudoplastiske egenskaper i en eksepsjonelt høy og ønskelig grad. where T means the shear stress the aqueous system of the drilling fluid is subjected to in units such as dyne/cm 2 j % is the shear rate in units of reciprocal time such as sec, .: K is a constant for the value of the shear stress of the particular aqueous system at a shear rate of 1 sec ; and n is a number greater than 0. When n=l, the system is Newtonian; if n is less than 1, the system is pseudoplastic, and if n is greater than 1, the system is dilatant. It has unexpectedly been found that fluid containing the present described mixture exhibits shear stress (f) properties at different shear rates (if) in the range from 10 to 400 seconds, i.e. in the range normally found in the annulus-body region of the borehole so that n in the statutory relationship has a value less than approx. 0.4. Such systems therefore have non-Newtonian, pseudoplastic properties to an exceptionally high and desirable degree.

Den ovenfor beskrevne blanding er uventet funnet å gi en The above described mixture is unexpectedly found to give a

høy grad av væsketapkontroll. Det betyr at væsken er i stand til å påvirke den tilstøtende omgivelses porøsitet slik at væsketap til de porøse omgivelser forhindres. Systemets væsketap kan bestemmes ifølge American Petroleum Institute's prosedyre API nr. RP-13B. Etter innledende utbrudd er den ønskede vanntapskontroll som oppnås med foreliggende oppfinnelse mindre enn ca. 20 ml pr. 3 0 minutter og, mindre enn ca. 15 ml pr. 3 0 minutter. high degree of fluid loss control. This means that the liquid is able to influence the porosity of the adjacent surroundings so that liquid loss to the porous surroundings is prevented. System fluid loss can be determined according to the American Petroleum Institute's procedure API No. RP-13B. After initial outbreak, the desired water loss control achieved with the present invention is less than approx. 20 ml per 30 minutes and, less than approx. 15 ml per 30 minutes.

Det er videre uventet funnet at foreliggende blanding er meget temperaturstabil, stabil overfor kalsium- og natrium-sålter og forskjellige andre betingelser, som ønskes for en væske som brukes i roterende boring av borehull og lignende. Borevæskene som inneholder foreliggende blanding er uventet funnet å være meget stabile med hensyn til reologiske og vanntapsegenskaper under forskjellige uheldige betingelser. Slike væsker er funnet å være stabilé etter at de utsettes for høyere temperatur over lengre tidsrom, for høye skjærhastigheter slik man finner ved boreskjærområdet, man fant at de er stabile i nærvær av forskjellige korroderende elementer slik som kalsiumklorid og natriumklorid som kan foreligge i slike væsker. It has further unexpectedly been found that the present mixture is very temperature stable, stable against calcium and sodium salts and various other conditions, which are desired for a liquid used in rotary drilling of boreholes and the like. The drilling fluids containing the present composition have unexpectedly been found to be very stable with respect to rheological and water loss properties under various adverse conditions. Such fluids have been found to be stable after being exposed to higher temperatures for longer periods of time, to high shear rates as found in the drill cutting area, they were found to be stable in the presence of various corrosive elements such as calcium chloride and sodium chloride which may be present in such fluids .

Den store grad og bredde av stabilitet til den nå oppnådde The great degree and breadth of stability until now achieved

borevæske i kombinasjon med dens evne til å gi ikke Newtoniske,pseudoplastiske egenskaper under fbrskjellige lave skjærhastigheter fra 10 til 400 sek.1 og høyere, slik man finner i ringområdet mellom borestammen og borehullets drilling fluid in combination with its ability to provide non-Newtonian, pseudo-plastic properties under various low shear rates from 10 to 400 sec.1 and higher, as found in the annular area between the drill stem and the borehole

vegger hjelper til å øke borevirkningsgraden, dvs. hastig-heten til boringen av borehullet. walls help to increase the drilling efficiency, i.e. the speed of the drilling of the borehole.

Borevæskeblandingen ifølge foreliggende oppfinnelse kan inneholde andre konvensjonelle borevæsketilsetningsmidler såsom vektmidler som for eksempel knuste østersskjell, barytt og lignende, tynningsmidler såsom ferrokromligno-sulfonat og lignende, taps sirkulasjonsmidler såsom malte valnøttskall, bomullsfrøhalser og lignende, pH justerings-midler såsom MgO, natriumkarbonat, natriumbikarbonat og lignende, samt andre konvensjonelle tilsetningsmidler. The drilling fluid mixture according to the present invention may contain other conventional drilling fluid additives such as weighting agents such as crushed oyster shells, barite and the like, thinning agents such as ferrochromium ligno-sulfonate and the like, loss circulating agents such as ground walnut shells, cotton seed necks and the like, pH adjusting agents such as MgO, sodium carbonate, sodium bicarbonate and similar, as well as other conventional additives.

Uttrykket "vannbasert" som her brukes i beskrivelsen av foreliggende oppfinnelse omfatter generelt . borevæske som er på en væskebase inneholdende i det vesentlige ferskvann eller saltvann. Imidlertid må det være klart at noen ganger kan bestemte små mengder andre væsker emulgeres eller blandes med den vannbaserte væske. For eksempel kan borevæsker noen ganger inneholde små mengder olje, emulgert eller blandet med borevæsken, hvor oljen enten kommer fra en olje-formasjon det bores i,eller under visse omstendigheter, kan olje tilsettes med hensikt. The term "water-based" as used here in the description of the present invention generally includes . drilling fluid that is on a liquid base containing essentially fresh water or salt water. However, it must be understood that sometimes certain small amounts of other liquids may be emulsified or mixed with the water-based liquid. For example, drilling fluids can sometimes contain small amounts of oil, emulsified or mixed with the drilling fluid, where the oil either comes from an oil formation being drilled into, or under certain circumstances, oil can be added on purpose.

De foreliggende vannbaserte, leirefrie borevæsker som inneholder foreliggende blanding som er beskrevet ovenfor og har en pH i området fra 8 til 10,3 er funnet å være stabile overfor temperatur, nærvær av natrium- og kalsium-salter og nærvær av konvensjonelle borevæsketilsetningsmidler. Andre viskositets- og vanntapskontrollører behøver ikke foreligge. Videre er foreliggende borevæsker i det vesentlige ikke korroderende og ikke ødeleggende ved metall-utstyret som normalt brukes i boreoperasjoner. The present water-based, clay-free drilling fluids containing the present composition described above and having a pH in the range of 8 to 10.3 have been found to be stable to temperature, the presence of sodium and calcium salts, and the presence of conventional drilling fluid additives. Other viscosity and water loss controllers do not need to be present. Furthermore, the available drilling fluids are essentially non-corrosive and non-destructive to the metal equipment normally used in drilling operations.

Foreliggende blanding kan brukes med konvensjonelt borehull-boreutstyr på i og for seg kjente måter for effektivt å bore huller i underjordiske formasjoner. De pseudoplastiske og vanntapskontrollerende egenskapene til borevæskene som inneholder denne blandingen muliggjør effektivt fjerning av boresponene fra området ved og rundt boreskjæret hvilket muliggjør mer effektiv boring av formasjonen når borevæsken sirkuleres under hullboringen. The present composition can be used with conventional downhole drilling equipment in ways known per se to effectively drill holes in subterranean formations. The pseudo-plastic and water loss control properties of the drilling fluids containing this mixture enable effective removal of the cuttings from the area at and around the drill bit which enables more efficient drilling of the formation when the drilling fluid is circulated during hole drilling.

De følgende eksempler skal kun være illustrerende og ikke The following examples are intended to be illustrative only and not

begrense foreliggende oppfinnelse utover det som angis i de vedlagte krav. Alle deler og prosentdeler er vektdeler med mindre annet er angitt. Enhetene for K i skjærpåkjennings-2 limit the present invention beyond what is stated in the attached claims. All parts and percentages are parts by weight unless otherwise stated. The units for K in shear stress-2

loven er dyn/cm . the law is dyn/cm .

EKSEMPEL I EXAMPLE I

Dannelse av polyvinylalkohol/ aldehyd ( PVA/ A) produkter Formation of polyvinyl alcohol/aldehyde (PVA/A) products

A. 5,625 deler av en i handelen kjøpt polyvinylalkohol med A. 5.625 parts of a commercially purchased polyvinyl alcohol with

en gjennomsnittlig molekylvekt= 125 000 og 87 % hydrolysert (Gelvatol 20-90) ble oppløst i 94,375 deler vann. Løsningens pH ble justert til 5,0 med fortynnet saltsyre. 1,013 deler paraformaldehyd (50 % støkiometrisk) ble tilsatt løsningen som deretter ble oppvarmet til 60°C under røring og holdt ved den temperaturen 30 minutter. Løsningen fikk avkjøles og pH ble justert til 9,5 med 10% natriumhydroksydløsning. an average molecular weight= 125,000 and 87% hydrolyzed (Gelvatol 20-90) was dissolved in 94.375 parts of water. The pH of the solution was adjusted to 5.0 with dilute hydrochloric acid. 1.013 parts of paraformaldehyde (50% stoichiometric) was added to the solution which was then heated to 60°C with stirring and held at that temperature for 30 minutes. The solution was allowed to cool and the pH was adjusted to 9.5 with 10% sodium hydroxide solution.

B. Et andre polyvinylalkohol/aldehyd-produkt ble dannet ved først å oppløse 11,25 deler kommersielt polyvinylalkohol som er beskrevet ovenfor i 88,75 deler vann og så justere løs-ningens pH til 3,0 med fortynnet HC1. 3,83 deler paraformaldehyd (100 % støkiometrisk) ble tilsatt og blandingen ble rørt og oppvarmet til 85°C og holdt ved denne temperaturen 60 minutter. Etter kjøling ble løsningen fortynnet med en lik del vann og løsningens pH ble justert til 9,5 med 10 % natriumhydroksydløsning. B. A second polyvinyl alcohol/aldehyde product was formed by first dissolving 11.25 parts of the commercial polyvinyl alcohol described above in 88.75 parts of water and then adjusting the pH of the solution to 3.0 with dilute HCl. 3.83 parts of paraformaldehyde (100% stoichiometric) was added and the mixture was stirred and heated to 85°C and held at this temperature for 60 minutes. After cooling, the solution was diluted with an equal part of water and the pH of the solution was adjusted to 9.5 with 10% sodium hydroxide solution.

EKSEMPEL TI EXAMPLE TEN

Dannelse av hydroksyholdig aluminiumsbestanddel Formation of hydroxy-containing aluminum component

15,3 deler kommersielt natriumaluminat (Na2OAl203' 3H20) pulver ble blandet med 12,2 deler kommersielt aluminium-kloridheksahydratpulver. Blandingen ble satt til 350 deler vann og blandet ved høy hastighet med en Hamilton Beach modell 936-2 mixer i 20 minutter. Den vandige dispersjonen fikk sette seg 16 timer og ble så igjen blandet med høy hastighet i 5 minutter. pH i den resulterende dispersjon var 8,5 og ble justert til 9,5 med fortynnet NaOH. 15.3 parts of commercial sodium aluminate (Na 2 OAl 2 O 3 ' 3H 2 O) powder was mixed with 12.2 parts of commercial aluminum chloride hexahydrate powder. The mixture was added to 350 parts water and mixed at high speed with a Hamilton Beach model 936-2 mixer for 20 minutes. The aqueous dispersion was allowed to settle for 16 hours and then mixed again at high speed for 5 minutes. The pH of the resulting dispersion was 8.5 and was adjusted to 9.5 with dilute NaOH.

De hydroksyholdige bestanddelkonsentrasjoner vil i det føl-gende bli bestemt basert på formelen AlO(OH) selvom foreliggende komponent kan være i andre former. In the following, the hydroxy-containing component concentrations will be determined based on the formula AlO(OH), although the present component may be in other forms.

EKSEMPEL III EXAMPLE III

Av sammenligningsgrunner ble vandige prøver av hydroksyholdige aluminiums- og av polyvinylalkohol/aldehydreaksjonspro-dukter henholdsvis undersøkt med hensyn til reologi og vanntapskontroll. For comparative reasons, aqueous samples of hydroxy-containing aluminum and of polyvinyl alcohol/aldehyde reaction products were respectively examined with regard to rheology and water loss control.

Et vandig system med 3 % hydroksyholdig aluminiumsprodukt (fremstilt ifølge eksempel II ovenfor) og med en pH på 9,5 ble analysert reologisk ved standardmetoder med et Haake Rotovisco RV-1 roterende reometer ved forskjellige skjærhastigheter fra 8 til 800 sek. og 25°C. De målte verdier for n og K var 0,28 og 3,0 henholdsvis ifølge den lovmessige sammenheng T=K ( jf )n hvori^ betyr skjærpåkjenningen det vandige systemet utsettes for i dyn pr. cm 2 ;y • er skjærhastigheten i resiprok tid så. som sek-. 1; An aqueous system containing 3% hydroxy aluminum product (prepared according to Example II above) and having a pH of 9.5 was analyzed rheologically by standard methods with a Haake Rotovisco RV-1 rotary rheometer at various shear rates from 8 to 800 sec. and 25°C. The measured values for n and K were 0.28 and 3.0, respectively, according to the legal relationship T=K ( cf )n where ^ means the shear stress the aqueous system is exposed to in dyn per cm 2 ;y • is the shear rate in reciprocal time so. as sec-. 1;

K er en konstant med en verdi for skjærpåkjenning ved en K is a constant with a shear stress value of one

-1 2 -1 2

skjærhastighet et sek. og med enheter dyn/cm, cutting speed a sec. and with units dyn/cm,

og n er en numerisk verdi fra 0 til 1. Pseudoplastiske systemer har en verdi for n på mindre enn ca. 0,4. Væske-tapskontrollen til materialet ble målt ved bruk av American Petroleum Institute (API) metode RP 13B ved 6,8 atmosfærer ved 25°C. Man fikk en væsketapskontrollverdi på større enn 200 ml pr. 30 minutter. Produktet ga god pseudoplastisitet, men ga i det vesentlige ingen væsketapskontroll. and n is a numerical value from 0 to 1. Pseudoplastic systems have a value for n of less than approx. 0.4. The liquid loss control of the material was measured using American Petroleum Institute (API) method RP 13B at 6.8 atmospheres at 25°C. A fluid loss control value of greater than 200 ml per 30 minutes. The product gave good pseudoplasticity, but gave essentially no fluid loss control.

Polyvinylalkohol/paraformaldehydproduktene for eksempel I ble fortynnet med vann og ga vandige systemer med i,5 % PVA/A. Reologi- og væsketapskontroll ble målt på samme måten ved samme fremgangsmåte som er beskrevet for den hydroksyholdige aluminium forbindelse ovenfor. Materialene ble funnet å være Newtoniske (n=l, K=<0,1), og ga et væsketap større enn 200 ml/ 3 0 minutter. PVA/A reaksjonsproduktene gir ikke pseudoplastisitet eller væsketapskontroll. The polyvinyl alcohol/paraformaldehyde products of Example I were diluted with water to give aqueous systems with i.5% PVA/A. Rheology and fluid loss control were measured in the same manner by the same method as described for the hydroxy aluminum compound above. The materials were found to be Newtonian (n=1, K=<0.1), and produced a fluid loss greater than 200 ml/30 minutes. The PVA/A reaction products do not provide pseudoplasticity or fluid loss control.

EKSEMPEL IV EXAMPLE IV

Dette eksempel illustrerer at vandige -systemer som inneholder en blanding av den hydroksyholdige aluminiumforbindelsen og polyvinylalkohol-paraformaldehydreåksjonsproduktet gir både god reologi og god væsketapskontroll og er stabile også når de utsettes for høyere temperaturer over lengre tidsrom. This example illustrates that aqueous systems containing a mixture of the hydroxy-containing aluminum compound and the polyvinyl alcohol-paraformaldehyde reaction product provide both good rheology and good fluid loss control and are stable even when exposed to higher temperatures over longer periods of time.

Fire deler av det hydroksyholdige aluminiumsprodukt som er. Four parts of the hydroxy-containing aluminum product that is.

fremstilt på den måten som er beskrevet i eksempel II ble blandet med 1 del polyvinylalkohol-paraformaldehydprodukt (PVA/A) fremstilt på samme måte som beskrevet i eksempel I prepared in the manner described in example II was mixed with 1 part polyvinyl alcohol-paraformaldehyde product (PVA/A) prepared in the same manner as described in example I

(B). Den resulterende vandige blanding inneholdt en jevn blanding av 2,4 % hydroksyholdig aluminiumsprodukt [symboli-sert ved AIO(OH)] og 1,5 % PVA/A produkt. En prøve (Prøve 1) ble tatt av blandingen for å bestemme dens reologi og væsketapskontroll ved 25°C ved de metoder som er beskrevet i eksempel III. En annen prøve (prøve 2) av blandingen ble plassert i en beholder under en ^-atmosfære, forseglet og utsatt for 122 C i 16 timer under konstant røring og fikk så avkjøles til romtemperatur. Reologi- og væsketapskontroll av den varme-behandlede blanding ble målt. Til slutt ble en tredje prøve (Prøve 3) av blandingen utsatt for høy temperatur 122°C/ 16 timer og ble så utsatt for høye skjærkrefter ved å sirkulere prøveblandingen gjennom et kapillarrør (innvendig diameter = 0,07 85 cm) i 30 minutter hvilket ga en tilnærmet beregnet skjærhastighet på 25 000 sek.<1>. Reologi- og væsketapskontroll av denne prøven ble målt. En sammenfatning av resultatene er gitt i tabell I nedenunder. (B). The resulting aqueous mixture contained a uniform mixture of 2.4% hydroxy aluminum product [symbolized by AIO(OH)] and 1.5% PVA/A product. A sample (Sample 1) was taken of the mixture to determine its rheology and liquid loss control at 25°C by the methods described in Example III. Another sample (Sample 2) of the mixture was placed in a container under a ^-atmosphere, sealed and exposed to 122°C for 16 hours with constant stirring and then allowed to cool to room temperature. Rheology and liquid loss control of the heat-treated mixture was measured. Finally, a third sample (Sample 3) of the mixture was subjected to high temperature 122°C/ 16 hours and then subjected to high shear forces by circulating the sample mixture through a capillary tube (internal diameter = 0.07 85 cm) for 30 minutes which gave an approximately calculated shear rate of 25,000 sec.<1>. Rheology and fluid loss control of this sample was measured. A summary of the results is given in Table I below.

Væsketapet bestemt ifølge API fremgangsmåte RP 13B gir et totalt væsketap (TFL) i ml/30 minutter) som er den kumulative verdi av det innledende utbrudd (Sp i ml) og det korrigerte væsketap (CFL i ml/3 0 minutter). Utbruddet oppnås ved å plotte kumulative volum på y aksen og kvadratroten av tiden på x aksen og deretter ekstrapolere den rette linje til-bake til y aksen. Avskjæringen er verdien for utbruddsvolumet. Det korrigerte væsketap erholdes ved å substrahere utbrudd-verdien fra det totale væsketapsvolumet Den korrigerte væske-tapsverdi er tapsmengden væsken ville ventes å få over et utstrakt tidsrom. The fluid loss determined according to API method RP 13B gives a total fluid loss (TFL in ml/30 minutes) which is the cumulative value of the initial burst (Sp in ml) and the corrected fluid loss (CFL in ml/30 minutes). The breakout is obtained by plotting cumulative volume on the y-axis and the square root of time on the x-axis and then extrapolating the straight line back to the y-axis. The intercept is the breakout volume value. The corrected fluid loss is obtained by subtracting the burst value from the total fluid loss volume. The corrected fluid loss value is the amount of loss the fluid would be expected to experience over an extended period of time.

EKSEMPEL V EXAMPLE V

Fremgangsmåtene som er beskrevet i eksempel IV ovenfor ble The procedures described in Example IV above were

gjentatt bortsett fra at blandingene som var dannet videre inneholdt tilsetning av 3,5 % salt (NaCl) for å simulere et saltsystem eller 2,85 % Glen.Rose leirskifer for å simulere steinspon. Resultatene er angitt i tabell II nedenunder og viser at verken salt eller steinspon negativt påvirker reologi- og væsketapskontrollegenskaper hos vandige systemer med hydroksyholdig aluminium-og PVA/A blanding. repeated except that the mixtures formed further contained the addition of 3.5% salt (NaCl) to simulate a salt system or 2.85% Glen.Rose clay shale to simulate stone chips. The results are set out in Table II below and show that neither salt nor stone chips negatively affect the rheology and fluid loss control properties of aqueous systems with hydroxy-containing aluminum and PVA/A mixtures.

EKSEMPEL VI EXAMPLE VI

Et vandig system ble fremstilt ifølge metodene som er beskrevet i eksempel IV bortsett fra at PVA/A-reaksjonsproduktet ble fremstilt som beskrevet i eksempel I(A). Deler av det dannede system ble fremstilt til et vandig system uten tilsetningsmidler, med en kombinasjon av CaC^ og NaCl for å bestemme virkningen av nærvær av kalsium og av salt, og med barytt,et vanlig vektmiddel for borevæske. Reologi og væsketapskontroll for hver blanding ble målt på den måte som er beskrevet i eksempel IV. Resultater er gitt i tabell III og viser gode kombinerte egenskaper som oppnås i hvert tilfelle. An aqueous system was prepared according to the methods described in Example IV except that the PVA/A reaction product was prepared as described in Example I(A). Portions of the resulting system were made into an aqueous system without additives, with a combination of CaCl^ and NaCl to determine the effect of the presence of calcium and of salt, and with baryte, a common weighting agent for drilling fluid. Rheology and liquid loss control for each mixture was measured in the manner described in Example IV. Results are given in Table III and show good combined properties achieved in each case.

EKSEMPEL VII EXAMPLE VII

Polyvinylalkoholparaformaldehydprodukter ble fremstilt, overført i tørkede produkter og rekonstituert med vann for å bestemme deres virksomhet ved bruk i kombinasjon med en hydroksyholdig aluminiumsbestanddel. Polyvinyl alcohol paraformaldehyde products were prepared, transferred into dried products and reconstituted with water to determine their activity when used in combination with a hydroxy aluminum component.

A. Et polyvinylalkohol-paraformaldehydreaksjonsprodukt ble dannet på den måte som er beskrevet i eksempel I(a), bortsett fra at polyvinylalkoholen ble dispergert i en 6% nat-riumsulfat-vannløsning og ga en 16,7 % konsentrasjon av poly-mer. Etter reaksjonen og pH-justering ble produktet filtrert og lufttørket ved 50°C i 16 timer. Det tørkede produkt ble redispergert i vann ved enkel blanding og ga en vandig løs-ning med samme PVA/A-produktkonsentrasjon på 5,63 % A. A polyvinyl alcohol-paraformaldehyde reaction product was formed in the manner described in Example I(a), except that the polyvinyl alcohol was dispersed in a 6% sodium sulfate-water solution to give a 16.7% concentration of polymer. After the reaction and pH adjustment, the product was filtered and air dried at 50°C for 16 hours. The dried product was redispersed in water by simple mixing and gave an aqueous solution with the same PVA/A product concentration of 5.63%

som i eksempel I(A). Denne løsningen ble blandet i et forhold på 1:4 med en vandig dispersjon av hydroksyholdig aluminiumbestanddel fremstilt på samme måte som beskrevet i eksempel II ovenfor. Vandige systemer som inneholdt de blandede bestanddeler ble undersøkt med hensyn til reologi og væsketapskontroll. Resultatene er angitt i tabell IV nedenunder og viser at utmerket virkning oppnås. as in Example I(A). This solution was mixed in a ratio of 1:4 with an aqueous dispersion of hydroxy-containing aluminum component prepared in the same manner as described in Example II above. Aqueous systems containing the mixed ingredients were investigated for rheology and fluid loss control. The results are set out in Table IV below and show that excellent efficacy is achieved.

B. Fremgangsmåten som er beskrevet i ovenstående avsnitt ble gjentatt med unntagelser av at konsentrasjonen til nat-riumsulfat ble øket fra 6 til 16 % og den opprinnelige poly-vinylalkoholkonsentrasjon ble øket fra 16,7 til 25 %. Produktet var lett å tørke til et voluminøst hvitt pulver som var lett å redispergere. Resultatene av reologi og væsketapkontroll som er gitt tabell IV nedenunder viser utmerket virkning. B. The procedure described in the above section was repeated with the exceptions that the concentration of sodium sulfate was increased from 6 to 16% and the original polyvinyl alcohol concentration was increased from 16.7 to 25%. The product was easily dried to a voluminous white powder that was easy to redisperse. The rheology and fluid loss control results given in Table IV below show excellent performance.

EKSEMPEL VIII EXAMPLE VIII

Vandige systemer av polyvinylalkohol-paraformaldehydreaksjonsprodukt og av hydroksyholdig aluminiumbestanddel ble fremstilt på samme måte som beskrevet i eksempel I(A) og II henholdsvis. En 4:1 blanding av de respektive systemer ble fremstilt og deretter oppvarmet ved 122°C i 16 timer under konstant røring. Konvensjonelle fortynningsmidler ble tilsatt porsjoner av den resulterende blanding. Reologi- og væsketapskontrollprøver ble utført som beskrevet i eksempel IV ovenfor. Resultatene som er angitt i tabell V nedenfor viser at reduksjon i viskositet kan oppnås (reduksjon i verdi av K) uten noen uheldig virkning på pseudoplastisitet (n) eller væsketapskontroll. Aqueous systems of polyvinyl alcohol-paraformaldehyde reaction product and of hydroxy-containing aluminum component were prepared in the same way as described in examples I(A) and II respectively. A 4:1 mixture of the respective systems was prepared and then heated at 122°C for 16 hours with constant stirring. Conventional diluents were added to portions of the resulting mixture. Rheology and liquid loss control tests were performed as described in Example IV above. The results set forth in Table V below show that reduction in viscosity can be achieved (reduction in value of K) without any adverse effect on pseudoplasticity (n) or fluid loss control.

EKSEMPEL IX EXAMPLE IX

Et polyvinylalkohol-aldehydreaksjonsprodukt ble fremstilt på samme måte som beskrevet i eksempel I(A) med unntagelse av at en lik vektmengde formaldehyd ble anvendt i stedet for paraformaldehyd. A polyvinyl alcohol-aldehyde reaction product was prepared in the same manner as described in Example I(A) with the exception that an equal weight amount of formaldehyde was used instead of paraformaldehyde.

Den resulterende løsning av PVA/A-reaksjonsprodukt ble blandet med en vandig dispersjon av den hydroksyholdige aluminiumbestanddel fra eksempel II på samme måte som beskrevet i eksempel IV og egenskapene til det resulterende vandige system bestemt ved de metoder som er beskrevet i eksempel IV. Resultatene (tabell VI) viser at virkningen med hensyn til reologi- og væsketapskontroll var likeverdig med den virkning som ble oppnådd med paraformaldehydreaksjonsprodukt. The resulting solution of PVA/A reaction product was mixed with an aqueous dispersion of the hydroxy-containing aluminum component from Example II in the same manner as described in Example IV and the properties of the resulting aqueous system determined by the methods described in Example IV. The results (Table VI) show that the effect in terms of rheology and fluid loss control was equivalent to the effect obtained with paraformaldehyde reaction product.

EKSEMPEL X EXAMPLE X

Et polyvinylalkoholreaksjonsprodukt ble dannet på samme måte som beskrevet i eksempelet I(A) bortsett fra at 0,15 deler heksametoksymetylmelamin (HMMM) ble brukt som aldehydavgivende reagens i stedet for paraformaldehyd, pH i den opprinnelige løsning ble justert til 3,0, reaksjonstemperaturen var 9 0°C og reaksjonstiden 1 time. Det resulterende produkt ble blandet med en vandig dispersjon av hydroksyholdig aluminiumbestanddel av den type og på den måte som er beskrevet i eksempel IV. Reologi og væsketapskontroll av det resulterende system ble prøvet som beskrevet i eksempel IV. Resultatene er angitt i tabell VII nedenunder. A polyvinyl alcohol reaction product was formed in the same manner as described in Example I(A) except that 0.15 parts of hexamethoxymethylmelamine (HMMM) was used as the aldehyde releasing reagent instead of paraformaldehyde, the pH of the original solution was adjusted to 3.0, the reaction temperature was 9 0°C and the reaction time 1 hour. The resulting product was mixed with an aqueous dispersion of hydroxy-containing aluminum component of the type and in the manner described in Example IV. Rheology and fluid loss control of the resulting system was tested as described in Example IV. The results are set out in Table VII below.

EKSEMPEL XI EXAMPLE XI

Kommersielt tilgjengelige polyvinylalkoholer med forskjellige molekylvekter ble brukt til å fremstille PVA/aldehydreak-sjonsproduktet ifølge metoden fra eksempel I(A). De resulterende vandige systemer som hver inneholdt reaksjonsproduktene ble prøvet med hensyn til reologi- og væsketapskontroll og funnet å være Newtoniske og større enn 200 ml/ Commercially available polyvinyl alcohols of different molecular weights were used to prepare the PVA/aldehyde reaction product according to the method of Example I(A). The resulting aqueous systems each containing the reaction products were tested for rheology and fluid loss control and found to be Newtonian and greater than 200 mL/

30 minutter henholdsvis. Hvert av systemene ble kombinert som beskrevet i eksempel IV med dispersjoner av en hydroksyholdig aluminiumbestanddel fremstilt som i eksempel II og i visse tilfeller ved tilsetning av NaCl og prøvet igjen. Resultatene er angitt i tabell VIII nedenunder. 30 minutes respectively. Each of the systems was combined as described in Example IV with dispersions of a hydroxy-containing aluminum component prepared as in Example II and in certain cases by the addition of NaCl and tested again. The results are set out in Table VIII below.

EKSEMPEL XII EXAMPLE XII

Vandige systemer av PVA/A reaksjonsprodukt fremstilt ifølge eksempel I(A) og av hydroksyholdig aluminiumbestanddel fremstilt ifølge eksempel II ble blandet i forskjellige forhold fra 1,4:1 til 2,2:1. De resulterende sammensetninger av blandinger ble undersøkt med hensyn til reologi og væsketapskontroll på den måte som er beskrevet i eksempel IV. Resultatene er oppført i tabell IX nedenunder. Aqueous systems of PVA/A reaction product prepared according to Example I(A) and of hydroxy-containing aluminum component prepared according to Example II were mixed in different ratios from 1.4:1 to 2.2:1. The resulting blend compositions were tested for rheology and fluid loss control in the manner described in Example IV. The results are listed in Table IX below.

EKSEMPEL XIII EXAMPLE XIII

PVA/A reaksjonsprodukt ble formet ifølge eksempel VII B ovenfor til et tørt produkt med 12 % fuktighetsinnhold. Den tør-kede PVA/A-og den tørkede A10(OH)-bestanddel som ble formet ifølge eksempel II ble rekonstituert i vann til en konsentrasjon på 2,4 % AIO(OH) og 1,3 % PVA/A (tørrbasis). Det resulterende system ble prøvet med hensyn til reologi og væsketapskontroll som beskrevet i eksempel IV. Resultatene som PVA/A reaction product was formed according to Example VII B above to a dry product with 12% moisture content. The dried PVA/A and the dried AlO(OH) component formed according to Example II were reconstituted in water to a concentration of 2.4% AlO(OH) and 1.3% PVA/A (dry basis) . The resulting system was tested for rheology and fluid loss control as described in Example IV. The results which

er angitt i tabell X nedenfor viser at vandige systemer som inneholder kombinasjonen av slike bestanddeler viser utmer-kede reologiske og væsketapskontroll-egenskaper. are set forth in Table X below show that aqueous systems containing the combination of such ingredients exhibit excellent rheological and fluid loss control properties.

EKSEMPEL XIV EXAMPLE XIV

Blandinger dannes med PVA/A—reaksjonsprodukt fra eksempel I Mixtures are formed with PVA/A—reaction product from example I

(A) og med hydroksyholdige aluminiumbestanddeler som dannes fra følgende bestanddeler: 1. 227,6 deler 19,1 % vandig løsning av kommersielt natriumaluminat med 416 deler IN HC1. pH blir 9,6. 7 Deler av det resulterende produkt fortynnet med 3 deler vann gir 3,5 % AIO(OH). 2. 238 deler av en 34,7 % vandig løsning av A12(S04)3 16H2° med 102 deler 30,5 % løsning NaOH. pH=9,5. Løsning fortynnet med 18,5 deler vann. (A) and with hydroxy aluminum constituents formed from the following ingredients: 1. 227.6 parts 19.1% aqueous solution of commercial sodium aluminate with 416 parts IN HC1. pH becomes 9.6. 7 Parts of the resulting product diluted with 3 parts water gives 3.5% AIO(OH). 2. 238 parts of a 34.7% aqueous solution of A12(S04)3 16H2° with 102 parts of a 30.5% solution of NaOH. pH=9.5. Solution diluted with 18.5 parts water.

Alle blandingene viser god kombinasjon av reologiske og væsketapskontrollegenskaper. All the mixes show a good combination of rheological and fluid loss control properties.

EKSEMPEL XV EXAMPLE XV

Fremgangsmåtene som er beskrevet i eksempel IV ovenfor ble gjentatt med unntagelse av at pH i de resulterende prøver ble justert til forskjellige verdier fra 8,5 til 11,5. PVA/PF-produktet ble formet som beskrevet i eksempel I(B) bortsett fra ved 60°C og med tilsetning av 16 % natrium-sulfat. Den endelige pH-justering ble i alle tilfeller gjort ved å tilsette 1 del fast natriumkarbonat til 99 deler av den vandige blanding. (Konsentrasjonen av A10(OH)=2,3 %; av PVA/'PF=1,6 %) og deretter justering til den ønskede pH—verdi med en 10 % natriumhydroksydløsning (for pH verdier over 10, 5) eller med en 1 % HCl-løsning(for pH-verdier under 10,5). Visse prøver som er angitt nedenunder inneholdt 0,5 % malt kalkstein for å simulere steinspon. Resultatene angitt i tabell XI nedenunder viser at de ønskede egenskaper oppnås ved forskjellige pH-verdier innenfor området fra 8 til 11,5. The procedures described in Example IV above were repeated with the exception that the pH of the resulting samples was adjusted to various values from 8.5 to 11.5. The PVA/PF product was formed as described in Example I(B) except at 60°C and with the addition of 16% sodium sulfate. The final pH adjustment was in all cases made by adding 1 part solid sodium carbonate to 99 parts of the aqueous mixture. (The concentration of A10(OH)=2.3%; of PVA/'PF=1.6%) and then adjustment to the desired pH value with a 10% sodium hydroxide solution (for pH values above 10.5) or with a 1% HCl solution (for pH values below 10.5). Certain samples listed below contained 0.5% ground limestone to simulate stone chips. The results given in Table XI below show that the desired properties are achieved at different pH values within the range from 8 to 11.5.

EKSEMPEL XVI EXAMPLE XVI

Et polyvinylalkohol-reaksjonsprodukt ble formet på samme måte som beskrevet i eksempel I(A) bortsett fra at pH ble justert til 3,0 med fortynnet svovelsyre og aldehydreaktan-ten var formaldehyd brukt i 5 % av støkiometrisk mengde. Det dannede materialet ble blandet med en vandig dispersjon av hydroksyaluminiumbestanddel dannet på den måte som er beskrevet i eksempel II. Systemets pH ble justert til 9,5 og inneholdt 1,6 % polyvinylalkohol — reaksjonsprodukt og 2,4 A polyvinyl alcohol reaction product was formed in the same manner as described in Example I(A) except that the pH was adjusted to 3.0 with dilute sulfuric acid and the aldehyde reactant was formaldehyde used at 5% of stoichiometric amount. The material formed was mixed with an aqueous dispersion of hydroxyaluminum component formed in the manner described in Example II. The pH of the system was adjusted to 9.5 and contained 1.6% polyvinyl alcohol — reaction product and 2.4

% aluminiumbestanddel. 0,5 % malt kalkstein ble tilsatt. Det resulterende system ble prøvet på væsketapskontroll og reologi ifølge fremgangsmåten fra eksempel IV. Materialet var pseudoplastisk og hadde en TFL på 10,4, et utbrudd på 2,3 og en CFL på 8,1. Prøven ble utsatt for høyere temperatur på 122°C i 16 timer under en nitrogenatmosfære og røring. Prøven ble avkjølt og væsketapsegenskapene funnet å være TFL på 12,6, utbrudd på 4,3 og CFL på 8,3. Kaken var 0,15 cm tykk. % aluminum content. 0.5% ground limestone was added. The resulting system was tested for fluid loss control and rheology according to the procedure of Example IV. The material was pseudoplastic and had a TFL of 10.4, a burst of 2.3 and a CFL of 8.1. The sample was exposed to a higher temperature of 122°C for 16 hours under a nitrogen atmosphere and stirring. The sample was cooled and the liquid loss properties were found to be TFL of 12.6, burst of 4.3 and CFL of 8.3. The cake was 0.15 cm thick.

Claims (7)

1. Hydroksyaluminiumholdig blanding som gir leirefrie, vandige systemer en kombinasjon av pseudoplastisitet og væsketapskontroll når den dispergeres i vann, karakterisert ved at den består av: (a) en hydroksyholdig aluminiumbestanddel dannet ved å blande i vandig medium og under sterk røring en vann-løselig basisk bestanddel valgt fra gruppen bestående av et alkalimetallaluminat, alkalimetallhydroksyd, ammoniumhydroksyd og blandinger derav med en vannløselig sur bestanddel valgt fra en uorganisk syre, aluminiumklorid, aluminiumsulfat, aluminiumnitrat, hydrater og blandinger av disse, idet en av, eller både, de basiske og sure bestanddeler er en aluminiumholdig forbindelse, de sure og basiske bestanddeler omsettes i et slikt forhold at det resulterende produkt gir et vandig medium en pH fra 8 til 10,3, i kombinasjon med (b) et reaksjonsprodukt dannet i et vandig surt medium med pH under ca. 5,5 mellom polyvinylalkohol med en vektmidlere molekylvekt på minst 20 000 og en mengde av en aldehydholdig eller aldehydavgivende bestanddel som er 1 til 200% av den støkiometriske, idet mengden av bestanddel (a) i forhold til mengden av bestanddel (b) er tilstrekkelig til direkte å danne et vandig system med 0,5-10 vekt% bestanddel (a) og 0,3-5 vekt% bestanddel (b) basert på vannet blandingen skal dispergeres i.1. Hydroxyaluminous composition which provides clay-free aqueous systems with a combination of pseudoplasticity and fluid loss control when dispersed in water, characterized in that it consists of: (a) a hydroxyaluminous component formed by mixing in an aqueous medium and under vigorous stirring a water-soluble basic component selected from the group consisting of an alkali metal aluminate, alkali metal hydroxide, ammonium hydroxide and mixtures thereof with a water-soluble acidic component selected from an inorganic acid, aluminum chloride, aluminum sulfate, aluminum nitrate, hydrates and mixtures thereof, one of, or both, the basic and acidic constituents are an aluminum-containing compound, the acidic and basic components are reacted in such a ratio that the resulting product gives an aqueous medium a pH of from 8 to 10.3, in combination with (b) a reaction product formed in an aqueous acidic medium with a pH below approx. 5.5 between polyvinyl alcohol with a weight average molecular weight of at least 20,000 and an amount of an aldehyde-containing or aldehyde-releasing component that is 1 to 200% of the stoichiometric, the amount of component (a) in relation to the amount of component (b) being sufficient to directly form an aqueous system with 0.5-10% by weight of component (a) and 0.3-5% by weight of component (b) based on the water in which the mixture is to be dispersed. 2. Blanding ifølge krav 1, karakterisert ved at bestanddelen (a) dannes fra et alkalimetallaluminat med et surt reagens valgt fra gruppen bestående av en uorganisk syre, aluminiumklorid og aluminiumnitrat, deres hydrater og bestanddel (b) dannes med et aldehydreagens i en mengde fra 1 til 200 % av den støkiometriske og i et vandig medium med en pH på mindre enn ca. 5,5.2. Mixture according to claim 1, characterized in that component (a) is formed from an alkali metal aluminate with an acidic reagent selected from the group consisting of an inorganic acid, aluminum chloride and aluminum nitrate, their hydrates and component (b) is formed with an aldehyde reagent in an amount from 1 to 200% of the stoichiometric and in an aqueous medium with a pH of less than about 5.5. 3. Blanding ifølge krav 2, karakterisert ved at bestanddelen (a) dannes fra et alkalimetallhydroksyd eller ammoniumhydroksyd og en aluminiumforbindelse valgt fra gruppen bestående av aluminiumklorid, aluminiumnitrat og aluminiumsulfat, hydrater eller blandinger av disse og bestanddelen (b) dannes med en aldehydbestanddel i en mengde fra 2 til 50 % av den støkiometriske og i et vandig medium med en pH fra 2 til 4,5.3. Mixture according to claim 2, characterized in that component (a) is formed from an alkali metal hydroxide or ammonium hydroxide and an aluminum compound selected from the group consisting of aluminum chloride, aluminum nitrate and aluminum sulfate, hydrates or mixtures thereof and component (b) is formed with an aldehyde component in a amount from 2 to 50% of the stoichiometric and in an aqueous medium with a pH from 2 to 4.5. 4. Blanding ifølge krav 1, karakterisert ved .at polyvinylalkoholen har en vektmidlere molekylvekt på fra 90 000 til 200 000 og er minst 75 % hydrolysert.4. Mixture according to claim 1, characterized in that the polyvinyl alcohol has a weight average molecular weight of from 90,000 to 200,000 and is at least 75% hydrolysed. 5. Blanding ifølge krav 4, karakterisert ved at aldehydbestanddelen er paraformaldehyd eller formaldehyd og polyvinylalkoholen er fra 80 til 95 % hydrolysert.5. Mixture according to claim 4, characterized in that the aldehyde component is paraformaldehyde or formaldehyde and the polyvinyl alcohol is from 80 to 95% hydrolysed. 6. Blanding ifølge krav 4, karakterisert ved at aldehydbestanddelen er et trialkoksymetylmelamin og polyvinylalkoholen er fra 80 til 95 % hydrolysert.6. Mixture according to claim 4, characterized in that the aldehyde component is a trialkoxymethylmelamine and the polyvinyl alcohol is from 80 to 95% hydrolysed. 7. Anvendelse av en blanding ifølge krav 1-6 i borevæske som sirkuleres ved boring av et borehull i underjordiske formasjoner under bruk av konvensjonelt hullboreutstyr.7. Use of a mixture according to claims 1-6 in drilling fluid which is circulated when drilling a borehole in underground formations using conventional borehole drilling equipment.
NO810489A 1980-02-13 1981-02-12 HYDROXYALUMINUM SUSTAINED MIXTURE WHICH PROVIDES LEAD-FREE, Aqueous Systems A COMBINATION OF PSEUDOPLASTICITY AND LIQUID LOSS CONTROL, AND APPLICATION OF THE SAME NO152051C (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12122680A 1980-02-13 1980-02-13

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO810489L NO810489L (en) 1981-08-14
NO152051B true NO152051B (en) 1985-04-15
NO152051C NO152051C (en) 1985-07-24

Family

ID=22395348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO810489A NO152051C (en) 1980-02-13 1981-02-12 HYDROXYALUMINUM SUSTAINED MIXTURE WHICH PROVIDES LEAD-FREE, Aqueous Systems A COMBINATION OF PSEUDOPLASTICITY AND LIQUID LOSS CONTROL, AND APPLICATION OF THE SAME

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO152051C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
NO810489L (en) 1981-08-14
NO152051C (en) 1985-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4349443A (en) Viscosifier and fluid loss control system
US4366070A (en) Viscosifier &amp; fluid loss control system
US4428845A (en) Viscosifier and fluid loss control system
US4363736A (en) Fluid loss control system
US4990268A (en) Mixed metal hydroxides for thickening water or hydrophylic fluids
US4140639A (en) Clay-free wellbore fluid
US6100222A (en) High density, viscosified, aqueous compositions having superior stability under stress conditions
US4240915A (en) Drilling mud viscosifier
US4474667A (en) Fluid loss control system
US4411800A (en) High temperature stable fluid loss control system
US4473480A (en) High temperature stable fluid loss control system
US4389319A (en) High temperature stable viscosifier and fluid loss control system
NO20161565A1 (en) High density brine with low crystallization temperature
US4353804A (en) Improved fluid loss control system
US4486318A (en) High temperature stable viscosifier and fluid loss control system
GB2073228A (en) Viscosifier and Fluid Loss Control System for Use in Drilling Fluids
US4473479A (en) Viscosifier and fluid loss control system
USRE31748E (en) Viscosifier and fluid loss control system
GB2074636A (en) Fluid loss control system
WO2000027944A1 (en) Drilling fluid systems with improved fluid loss properties
US4431550A (en) Drilling fluid viscosifier
US4172801A (en) Clay-free wellbore fluid
US4255268A (en) Drilling mud viscosifier
US4941982A (en) Calcium-free clear high density fluids
US4666614A (en) Dispersible alpha alumina monohydrate