NO157301B - DRILLING IN THE FORM OF A WATER-IN-OIL EMULSION CONTAINING A POLYDIORGANOSILOXAN AND PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF THIS. - Google Patents
DRILLING IN THE FORM OF A WATER-IN-OIL EMULSION CONTAINING A POLYDIORGANOSILOXAN AND PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF THIS. Download PDFInfo
- Publication number
- NO157301B NO157301B NO82823528A NO823528A NO157301B NO 157301 B NO157301 B NO 157301B NO 82823528 A NO82823528 A NO 82823528A NO 823528 A NO823528 A NO 823528A NO 157301 B NO157301 B NO 157301B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- radical
- average value
- parts
- denotes
- value
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 title claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 65
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 61
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 61
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 57
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 55
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 52
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 51
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 17
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 claims description 14
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 12
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 11
- GVNVAWHJIKLAGL-UHFFFAOYSA-N 2-(cyclohexen-1-yl)cyclohexan-1-one Chemical compound O=C1CCCCC1C1=CCCCC1 GVNVAWHJIKLAGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 101150065749 Churc1 gene Proteins 0.000 claims description 9
- 102100038239 Protein Churchill Human genes 0.000 claims description 9
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 9
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 claims description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 7
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 6
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims description 6
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 claims description 6
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 46
- -1 hydrocarbon radical Chemical class 0.000 description 34
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L zinc bromide Chemical compound Br[Zn]Br VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 9
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 9
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N dodecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCO LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910001622 calcium bromide Inorganic materials 0.000 description 4
- WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L calcium dibromide Chemical compound [Ca+2].[Br-].[Br-] WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 4
- MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N decan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCO MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 4
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical class [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 3
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 3
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 1-dodecene Chemical compound CCCCCCCCCCC=C CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 150000005840 aryl radicals Chemical class 0.000 description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 230000000368 destabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N hexan-1-ol Chemical compound CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229940102001 zinc bromide Drugs 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- XFRVVPUIAFSTFO-UHFFFAOYSA-N 1-Tridecanol Chemical class CCCCCCCCCCCCCO XFRVVPUIAFSTFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000094 2-phenylethyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N Dodecane Natural products CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N EtOH Substances CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N N-[2-(1H-indol-3-yl)ethyl]-N-methylprop-2-en-1-amine Chemical compound CN(CCC1=CNC2=C1C=CC=C2)CC=C GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TUCNEACPLKLKNU-UHFFFAOYSA-N acetyl Chemical compound C[C]=O TUCNEACPLKLKNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDNCXORZAMVMIW-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound [CH2]CCCCCCCCCCC GDNCXORZAMVMIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940069096 dodecene Drugs 0.000 description 1
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- WCYWZMWISLQXQU-UHFFFAOYSA-N methyl Chemical compound [CH3] WCYWZMWISLQXQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001421 myristyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001400 nonyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005375 organosiloxane group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006353 oxyethylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000913 palmityl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Chemical class 0.000 description 1
- 229920005989 resin Chemical class 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- FBWNMEQMRUMQSO-UHFFFAOYSA-N tergitol NP-9 Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=C(OCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCO)C=C1 FBWNMEQMRUMQSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- 125000002948 undecyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 1
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 1
- 125000005023 xylyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en borevæske i form av en vann-i-olje-emulsjon som inneholder et polydiorganosiloksan og en fremgangsmåte for framstilling av denne. Met spesielt vedrører den foreliggende oppfinnelsen borevcesker som består av en emulsjon av en saltoppløsning i et væskeformig hydrokarbon som er egnet ved brønnboringsoperasjoner, så som i gass- og/eller oljebrønnboring, foruten som en borevæske også som en kompletteringsvæske, en "workover"-væske, en pakningsvæske for brønner, en bruddvæske, en pakkevæske og en mellomleggsvæske. The present invention relates to a drilling fluid in the form of a water-in-oil emulsion containing a polydiorganosiloxane and a method for its production. In particular, the present invention relates to drilling casings which consist of an emulsion of a salt solution in a liquid hydrocarbon which is suitable for well drilling operations, such as in gas and/or oil well drilling, besides as a drilling fluid also as a completion fluid, a "workover" fluid , a packing fluid for wells, a fracturing fluid, a packing fluid and a liner fluid.
Inverterte vann-i-olje-emulsjoner, i form av borevæsker, kompletteringsvæsker og pakkevæsker er velkjente i brønn-boringssammenheng. Inverterte emulsjoner består typisk av en væskefase bestående av fra 15 til 45 volumprosent CaCl2-saltoppløsning, og 55 til 85 volumprosent dieselolje Inverted water-in-oil emulsions, in the form of drilling fluids, completion fluids and packing fluids are well known in the well drilling context. Inverted emulsions typically consist of a liquid phase consisting of from 15 to 45 volume percent CaCl2 salt solution, and 55 to 85 volume percent diesel oil
og en fast fase bestående av midler for regulering av trykk, filtrering og viskositet, for gelering, osv. En invertert emulsjonsborevæske inneholder generelt fra 5 til 30 volumprosent saltoppløsning. and a solid phase consisting of agents for regulating pressure, filtration and viscosity, for gelling, etc. An inverted emulsion drilling fluid generally contains from 5 to 30 volume percent saline.
Konvensjonelle, inverterte emulsjoner som benyttes for boring av dype brønner, hvor en vanligvis møter høy temperatur og høyt trykk, er ikke fullstendig tilfredsstillende for slik bruk. Inverterte emulsjoner er f.eks. noen ganger ikke tilstrekkelig stabile ved de høye temperaturene en møter i dype brønner. Videre ér ofte bruken av overskuddsmengder av et vektmiddel i en invertert emulsjon for å regulere trykk i dype brønner uønsket fordi effektiviteten og egenskapene av emulsjonen kan endres ugunstig. Tyngre saltoppløsninger, så som CaBr-løsninger og/eller ZnBr -løsninger, er blitt brukt for å øke tettheten av en invertert emulsjon, ved at en derved oppnår bedre trykkregulering. Imidlertid er noen ganger den termiske stabiliteten av disse tyngre emulsjonene marginal eller ikke tilstede. Videre forbedringer av trykkregulering og temperaturstabilitet av den inverterte emulsjonen er nødvendig. Conventional, inverted emulsions that are used for drilling deep wells, where one usually encounters high temperature and high pressure, are not completely satisfactory for such use. Inverted emulsions are e.g. sometimes not sufficiently stable at the high temperatures encountered in deep wells. Furthermore, the use of excess amounts of a weighting agent in an inverted emulsion to regulate pressure in deep wells is often undesirable because the effectiveness and properties of the emulsion can be adversely changed. Heavier salt solutions, such as CaBr solutions and/or ZnBr solutions, have been used to increase the density of an inverted emulsion, thereby achieving better pressure regulation. However, sometimes the thermal stability of these heavier emulsions is marginal or non-existent. Further improvements in pressure regulation and temperature stability of the inverted emulsion are required.
Et formål med denne oppfinnelsen er å utvikle en invertert emulsjon uten faste stoffer og som er egnet for bruk i brønnboringsindustrien. Et annet formål for denne oppfinnelsen er å utvikle inverterte emulsjoner fra saltoppløsninger med høy tetthet som er stabile ved høy temperatur. Videre er det et formål med oppfinnelsen å utvikle forbedret invertert emulsjonsborevæske. Det er et annet mål for denne oppfinnelsen å utvikle inverterte emulsjoner uten faste stoffer og som har høy tetthet og er egnet for dypbrønnsboring. Det er også et formål for oppfinnelsen å finne en metode for framstilling av den inverterte emulsjonsborevæsken ifølge oppfinnelsen. Det er også et mål for denne oppfinnelsen å finne et polydiorganosiloksan/væskeformig hydrokarbon-konsentrat som er egnet for dannelse av forbedrete, inverterte emulsjoner. One purpose of this invention is to develop an inverted emulsion without solids which is suitable for use in the well drilling industry. Another object of this invention is to develop inverted emulsions from high density salt solutions which are stable at high temperature. Furthermore, it is an object of the invention to develop improved inverted emulsion drilling fluid. It is another object of this invention to develop inverted emulsions without solids which have high density and are suitable for deep well drilling. It is also an object of the invention to find a method for producing the inverted emulsion drilling fluid according to the invention. It is also an object of this invention to find a polydiorganosiloxane/liquid hydrocarbon concentrate suitable for the formation of improved inverted emulsions.
Disse formålene, og andre som vil fremgå av beskrivelsen og de vedlagte krav, er oppnådd ved den foreliggende oppfinnelsen som består i å emulgere en saltoppløsning i et væskeformig hydrokarbon som inneholder spesielle, overflateaktive polydiorgansiloksan-stoffer. Ifølge oppfinnelsen er det mulig ikke bare å danne en termisk stabil emulsjon av en saltoppløs-ning med høy tetthet, men også å danne en stabil emulsjon bestående: av en væskefase med stor mengde av saltoppløsning med høy tetthet og en mindre mengde av et voeskeformig hydrokarbon. De resulterende, inverterte emulsjonene er tilstrekkelig tykke til at de kan tillates brukt som kompletteringsvæske uten faste stoffer i dypbrønnsboring; de kan også sammensettes slik at de inneholder faste og/eller væskeformige bestanddeler som er vanlig i bruk ved brønnboring for forskjellige tilfeller, slik som for dannelse av inverterte emulsjonsborevæsker. These purposes, and others that will appear from the description and the attached claims, have been achieved by the present invention, which consists in emulsifying a salt solution in a liquid hydrocarbon containing special surface-active polydiorgansiloxane substances. According to the invention, it is possible not only to form a thermally stable emulsion of a high-density salt solution, but also to form a stable emulsion consisting of: a liquid phase with a large amount of high-density salt solution and a smaller amount of a liquid hydrocarbon . The resulting inverted emulsions are sufficiently thick to permit use as a solids-free completion fluid in deep well drilling; they can also be composed so that they contain solid and/or liquid components that are commonly used in well drilling for various cases, such as for the formation of inverted emulsion drilling fluids.
Oppfinnelsen beskrives nærmere i det følgende. Den foreliggende oppfinnelsen gjelder en borevæske i form av en vann-i-olje-emulsjon og som består av (A) fra 1 til 75 volumdeler av en saltoppløsning som diskontinuerlig fase, (B) fra 25 til 99 volumdeler av et væskeformig hydrokarbon valgt fra gruppen som består av petroleum, dieselolje, jråolje, turbin-drivstoff, mineralolje, gassolje og parafiner med antenningspunkt ved minst 37°C som en kontinuerlig fase, og er særegen ved (C) fra 0,05 til 15 vektdeler, for hver 100 vektdeler saltoppløsning pluss væskeformig hydrokarbon, av et polydiorgansiloksan med formelen The invention is described in more detail below. The present invention relates to a drilling fluid in the form of a water-in-oil emulsion and which consists of (A) from 1 to 75 parts by volume of a salt solution as discontinuous phase, (B) from 25 to 99 parts by volume of a liquid hydrocarbon selected from the group consisting of petroleum, diesel oil, crude oil, turbine fuel, mineral oil, gas oil and paraffins with an ignition point of at least 37°C as a continuous phase, and is characterized by (C) from 0.05 to 15 parts by weight, for every 100 parts by weight salt solution plus liquid hydrocarbon, of a polydiorganosiloxane of the formula
Z,SiO[(CH ),SiO] r(CH_)(R)SiOl [(CH_)(Q)SiO] SiZ Z,SiO[(CH ),SiO] r(CH_)(R)SiOl [(CH_)(Q)SiO] SiZ
3 32x3 y3 Zo 3 32x3 y3 Zo
hvor Q betegner et polyoksyalkylen-radikal med formelen where Q denotes a polyoxyalkylene radical of the formula
-R'(OCH CH ) (OCH_CHCH_) OR", R betegner et -R'(OCH CH ) (OCH_CHCH_) OR", R denotes et
2 2 p 2 3 q 2 2 p 2 3 q
enverdig hydrokarbonradikal som har fra 6 til 18 karbonatomer, R' betegner et toverdig radikal bundet til et silisiumatom ved en silisium-karbon-binding, R" betegner et enverdig radikal valgt fra gruppen som består av hydrogen, alkyl-, cyklo-alifatiske, aryl-, arylalkyl- og acyl-radikaler, Z betegner et enverdig hydrokarbon-radikal som har fra 1 til 5 karbonatomer, eller et R-radikal eller et Q-radikal, x har en gjennomsnittsverdi fra 0 til 400, y_ har en gjennomsnittsverdi fra 0 til 400, z har en gjennomsnittsverdi fra 0 til 5, x+y_+z. har en gjennomsnittsverdi fra 30 til 400, p_ har en gjennomsnittsverdi større eller lik gjennomsnittsverdien av g,, og p_+g_ har en gjennomsnittsverdi tilstrekkelig til å gi en formelvekt fra 600 til 3500 for -(OCH„CH.J (OCH^CHCH,) -delen monovalent hydrocarbon radical having from 6 to 18 carbon atoms, R' denotes a divalent radical bound to a silicon atom by a silicon-carbon bond, R" denotes a monovalent radical selected from the group consisting of hydrogen, alkyl, cyclo-aliphatic, aryl -, arylalkyl and acyl radicals, Z denotes a monovalent hydrocarbon radical having from 1 to 5 carbon atoms, or an R radical or a Q radical, x has an average value from 0 to 400, y_ has an average value from 0 to 400, z has an average value from 0 to 5, x+y_+z. has an average value from 30 to 400, p_ has an average value greater than or equal to the average value of g,, and p_+g_ has an average value sufficient to give a formula weight from 600 to 3500 for the -(OCH„CH.J (OCH^CHCH,) part
2 2 p 2 3 q 2 2 p 2 3 q
av Q-radikalet, hvor det er et gjennomsnitt på minst ett Q-radikal og et gjennomsnitt av minst ett R-radikal pr molekyl av polydiorganosiloksanet. of the Q radical, where there is an average of at least one Q radical and an average of at least one R radical per molecule of the polydiorganosiloxane.
Den foreliggende oppfinnelsen gjelder videre en fremgangsmåte for å framstille en borevæske i samsvar med krav 1 som er særegen ved at, (I) 0,5 til 15 vektdeler av et polydiorganosiloksan med formelen The present invention further relates to a method for producing a drilling fluid in accordance with claim 1 which is distinctive in that, (I) 0.5 to 15 parts by weight of a polydiorganosiloxane with the formula
Z3SiO[(CH3)2SiO]x[(CH3(R)SiOJy[(CH3)(Q)SiO]zSi<Z>3Z3SiO[(CH3)2SiO]x[(CH3(R)SiOJy[(CH3)(Q)SiO]zSi<Z>3
hvor Q betegner et polyoksyalkylen-radikal med formelen where Q denotes a polyoxyalkylene radical of the formula
-R'(OCH„CH) (OCH CHCH) OR" hvor R betegner et -R'(OCH„CH) (OCH CHCH) OR" where R denotes a
2 2 p 2 3 q enverdig hydrokarbon-radikal som har et gjennomsnitt av fra 6 til 18 karbonatomer, R' betegner et toverdig radikal bundet til et silisiumatom ved en silisium-karbon-binding, R" betegner et enverdig radikal utvalgt fra gruppen som består av hydrogen-, alkyl-, cyklo-alifatiske, aryl-, arylalkyl- og acyl-radikaler, Z betegner et enverdig hydrokarbon-radikal som har fra 1 til 5 karbonatomer eller et R-radikal eller et Q-radikal, x har en gjennomsnittsverdi fra 0 til 400, z har en gjennomsnittsverdi fra 0 til 5, x+y_+z har en gjennomsnittsverdi fra 30 til 400, p_ har en gjennomsnittsverdi større eller lik gjennomsnittsverdien av g., og p_+g_ har en gjennomsnittsverdi tilstrekkelig til å gi en formelvekt fra 600 til 3500 for -(0CHoCHn) (OCH.CHCH,) -delen av Q-radikalet, 2 2 p 2 3 q monovalent hydrocarbon radical having an average of from 6 to 18 carbon atoms, R' denotes a divalent radical bound to a silicon atom by a silicon-carbon bond, R" denotes a monovalent radical selected from the group consisting of hydrogen, alkyl, cycloaliphatic, aryl, arylalkyl and acyl radicals, Z denotes a monovalent hydrocarbon radical having from 1 to 5 carbon atoms or an R radical or a Q radical, x has an average value from 0 to 400, z has an average value from 0 to 5, x+y_+z has an average value from 30 to 400, p_ has an average value greater than or equal to the average value of g., and p_+g_ has an average value sufficient to give a formula weight from 600 to 3500 for the -(0CHoCHn)(OCH.CHCH,) part of the Q radical,
2 2 p 2 3 q 2 2 p 2 3 q
hvor det er et gjennomsnitt av minst ett Q-radikal og et gjennomsnitt av minst ett R-radikal pr molekyl av polydiorganosiloksanet blandes med (ii) aV volumdeler av et væskeformig hydrokarbon utvalgt fra gruppen bestående av petroleum, dieselolje, råolje, turbindrivstoff, mineralolje, gassolje og parafiner med antenningspunkt ved minst 37°C, (II) løsningen fra trinn (I) blandes med bV volumdeler av det væskeformige hydrokarbonet, (III) V volumdeler av en saltoppløsning blandes med løsningen fra trinn (II) med tilstrekkelig skjær-energi til å gi en emulsjon med en saltoppløsningspartikkel-størrelse på mindre enn 10 mikrometer i diameter, og (IV) emulsjonen fra trinn (III) blandes med cV volumdeler av det væskeformige hydrokarbonet, hvor V har et gjennomsnitt av fra 25 til 99, fortrinnsvis 40 til 90, volumdeler, a har en verdi fra større enn 0 til 1, fortrinnsvis mindre enn 1, b har en verdi fra 0 til mindre enn 1, c har en verdi fra 0 til mindre enn 1, a+'b+c+ har en verdi på 1, V har en verdi fra 1 til 75, fortrinnsvis 10 til 60, volumdeler og vekten av V+V har en verdi på 100 vektdeler. where there is an average of at least one Q radical and an average of at least one R radical per molecule of the polydiorganosiloxane is mixed with (ii) aV parts by volume of a liquid hydrocarbon selected from the group consisting of petroleum, diesel oil, crude oil, turbine fuel, mineral oil, gas oil and paraffins with an ignition point of at least 37°C, (II) the solution from step (I) is mixed with bV parts by volume of the liquid hydrocarbon, (III) V parts by volume of a salt solution is mixed with the solution from step (II) with sufficient shear energy to give an emulsion with a saline particle size of less than 10 micrometers in diameter, and (IV) the emulsion from step (III) is mixed with cV parts by volume of the liquid hydrocarbon, wherein V has an average of from 25 to 99, preferably 40 to 90, volume fractions, a has a value from greater than 0 to 1, preferably less than 1, b has a value from 0 to less than 1, c has a value from 0 to less than 1, a+'b+c+ has a value of 1, V has a value from 1 to 75, preferably 10 to 60, parts by volume and the weight of V+V has a value of 100 parts by weight.
Videre omtales et polydiorganosiloksan/væskeformig hydrokarbon-konsentrat som inneholder fra 0,5 til 15 vektdeler av polydiorganosiloksan-bestanddelen og en del av det væskeformige hydrokarbonet lik 0,001 til 0,1 av den totale mengden av væskeformig hydrokarbon-bestanddel som benyttes for Furthermore, a polydiorganosiloxane/liquid hydrocarbon concentrate containing from 0.5 to 15 parts by weight of the polydiorganosiloxane component and a part of the liquid hydrocarbon equal to 0.001 to 0.1 of the total amount of liquid hydrocarbon component used for
å danne borevæsken i samsvar med denne oppfinnelsen. to form the drilling fluid in accordance with this invention.
Den diskontinuerlige fasen i borevæsken ved denne forbindelsen er en saltoppløsning. Heri er begrepet saltopp-løsning benyttet i videste forstand, dvs. en vandig løsning av et salt som inneholder minst 3 vektprosent av saltet. Fortrinnsvis er saltoppløsningen en mettet, vandig løsning av saltet ved 20°C. Begrepet saltoppløsning inkluderer videre saltoppløsninger som finnes naturlig eller saltoppløsninger som er dannet syntetisk. Et eller flere salter i naturlig saltoppløsning kan løses for å danne en saltoppløsning som er egnet for bruk i borevæsken ifølge oppfinnelsen. The discontinuous phase in the drilling fluid at this connection is a salt solution. Here, the term salt solution is used in the broadest sense, i.e. an aqueous solution of a salt that contains at least 3% by weight of the salt. Preferably, the salt solution is a saturated, aqueous solution of the salt at 20°C. The term salt solution also includes salt solutions that exist naturally or salt solutions that are formed synthetically. One or more salts in natural salt solution can be dissolved to form a salt solution which is suitable for use in the drilling fluid according to the invention.
Salt-delen av saltoppløsningen har fortrinnsvis høy løselighet i vann ved romtemperatur slik at borevæsken ifølge oppfinnelsen kan sammensettes slik at den har tetthetsverdier i et stort område. Saltet har fortrinnsvis, i tillegg til en høy løselighet i vann, en høy formelvekt slik at saltoppløs-ningen kan sammensettes slik at den får en høy tetthet, for eksempel opp til 2642 kilogram pr. kubikkmeter. The salt part of the salt solution preferably has a high solubility in water at room temperature so that the drilling fluid according to the invention can be composed so that it has density values in a large range. The salt preferably has, in addition to a high solubility in water, a high formula weight so that the salt solution can be composed so that it has a high density, for example up to 2642 kilograms per cubic meters.
Salt som kan benyttes ved brønnboring og er egnet for bruk i borevæsken ifølge denne oppfinnelsen, inkluderer natriumklorid, natriumkarbonat, kalsiumklorid, kalsiumbromid, sinkklorid, sinkbromid og blandinger av disse. Salt that can be used in well drilling and is suitable for use in the drilling fluid according to this invention includes sodium chloride, sodium carbonate, calcium chloride, calcium bromide, zinc chloride, zinc bromide and mixtures thereof.
En passende saltoppløsning for borevæsken ifølge denne oppfinnelsen kan være den naturlige saltoppløsningen som ofte er tilstede ved boringsstedet hvor disse borevæskene benyttes. I dette tilfelle lages de andre bestanddelene i borevæsken ved borestedet som separate og/eller blandete bestanddeler og borevæsken ifølge denne oppfinnelsen framstilles på stedet, om ønsket. Den nevnte, naturlige saltoppløsningen kan videre blandes med et salt, hvis ønsket. A suitable salt solution for the drilling fluid according to this invention can be the natural salt solution that is often present at the drilling site where these drilling fluids are used. In this case, the other components in the drilling fluid are made at the drilling site as separate and/or mixed components and the drilling fluid according to this invention is produced on site, if desired. The aforementioned natural salt solution can further be mixed with a salt, if desired.
En foretrukket saltoppløsning i borevæsken ifølge denne oppfinnelsen består av vann mettet med en blanding av kalsiumbromid og sinkbromid med en tetthet på ca.2,3 kg/l ved 20°C. En slik saltoppløsning kan emulgeres i et væskeformig hydrokarbon for å gi en emulsjon som ikke trenger tilsatte fyll-midler, slik som bariumsulfat, for å tillates brukt som kompletteringsvæske i petroleum - og/eller gass-brønnboringer. Den nevnte emulsjonen kan også tilsettes velkjente additiver for å gi en forbedret borevæske for dyp petroleum- og/eller gass-brønnboringer. A preferred salt solution in the drilling fluid according to this invention consists of water saturated with a mixture of calcium bromide and zinc bromide with a density of approx. 2.3 kg/l at 20°C. Such a salt solution can be emulsified in a liquid hydrocarbon to give an emulsion that does not need added fillers, such as barium sulfate, to be allowed to be used as a completion fluid in petroleum and/or gas well drilling. The aforementioned emulsion can also be added to well-known additives to provide an improved drilling fluid for deep petroleum and/or gas well drilling.
Den kontinuerlige fasen i borevæsken ifølge oppfinnelsen er et væskeformig hydrokarbon utvalgt fra gruppen som består av parafiner med antenningspunkt ved minst 37°C, som f.eks. petroleum, turbindrivstoff, råolje, dieselolje, gassolje, mineralolje og blandinger av disse. For å være mest egnet og økonomisk, kan det væskeformige hydrokarbonet være råolje fra, og/eller hydrokarbondrivstoffet som dieseldrivstoff, som blir brukt ved borestedet hvor borevæsken ifølge oppfinnelsen benyttes. Når andre faktorer i tillegg til egnethet og økonomi, slik som sikkerhets-, behandlings- og miljø-faktorer, betraktes, kan mineralolje med fordel benyttes som det væskeformige hydrokarbonet i borevæsken ifølge denne oppfinnelsen, på grunn av dens relativt lave flyktighet og relativt svake lukt. I hvert tilfelle kan polydiorganosiloksanet illustrert nedenfor passende være lagret på boreområdet som nett-komponent eller, hvis ønsket, som et konsentrat i et væskeformig hydrokarbon, og borevæsken ifølge oppfinnelsen dannes derfra "i feltet", som ønsket. The continuous phase in the drilling fluid according to the invention is a liquid hydrocarbon selected from the group consisting of paraffins with an ignition point of at least 37°C, such as e.g. petroleum, turbine fuel, crude oil, diesel oil, gas oil, mineral oil and mixtures of these. To be most suitable and economical, the liquid hydrocarbon can be crude oil from, and/or the hydrocarbon fuel such as diesel fuel, which is used at the drilling site where the drilling fluid according to the invention is used. When other factors in addition to suitability and economy, such as safety, processing and environmental factors, are considered, mineral oil can advantageously be used as the liquid hydrocarbon in the drilling fluid of this invention, due to its relatively low volatility and relatively weak odors . In each case, the polydiorganosiloxane illustrated below can suitably be stored on the drilling area as a net component or, if desired, as a concentrate in a liquid hydrocarbon, and the drilling fluid according to the invention is formed from there "in the field", as desired.
Polydiorganosiloksan-bestanddelen i borevæsken ifølge oppfinnelsen har formelen: The polydiorganosiloxane component in the drilling fluid according to the invention has the formula:
Z3SiO[(CH3)2SiO]x[(CH3)(R)SiO] [(CH3)(Q)SiO]2SiZ^ (I). Z3SiO[(CH3)2SiO]x[(CH3)(R)SiO] [(CH3)(Q)SiO]2SiZ^ (I).
I formel (I) betegner hver R, uavhengig, et silisium- bundet, enverdig hydrokarbonradikal som har fra 6 til 18 karbonatomer, slik at alkyl-radikaler med lineær eller forgrenet kjede slik som heksyl, heptyl, oktyl, nonyl, decyl, In formula (I), each R denotes, independently, a silicon-bonded, monovalent hydrocarbon radical having from 6 to 18 carbon atoms, so that linear or branched chain alkyl radicals such as hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl,
undecyl, do^ecyl. tetradecyl, heksadecyl og oktadecyl, undecyl, do^ecyl. tetradecyl, hexadecyl and octadecyl,
cykloalifatiske radikaler, slik som cykloheksyl; arylradikaler som fenyl, tolyl, xylyl og naftyl; og arylalkylradikaler, som benzyl, 2-fenyletyl og 2-f enylpropyl. R be.tegner fortrinnsvis et alkylradikal med fra 6 til 18 karbonatomer, som oktyl-, decyl- eller dodecyl-radikalene, for å gjøre polydiorganosiloksan lett løselig i det væskeformige hydrokarbonet i borevæsken ifølge oppfinnelsen. cycloaliphatic radicals, such as cyclohexyl; aryl radicals such as phenyl, tolyl, xylyl and naphthyl; and arylalkyl radicals, such as benzyl, 2-phenylethyl and 2-phenylpropyl. R preferably denotes an alkyl radical with from 6 to 18 carbon atoms, such as the octyl, decyl or dodecyl radicals, to make the polydiorganosiloxane easily soluble in the liquid hydrocarbon in the drilling fluid according to the invention.
Formel (I) kan inneholde like R-radikaler eller blandinger av to eller flere R-radikaler, som ønsket. Formula (I) may contain equal R radicals or mixtures of two or more R radicals, as desired.
I formel (I) betegner hver Q uavhengig et silisiumbundet polyoksyalkylen-radikal med formelen: In formula (I), each Q independently denotes a silicon-bonded polyoxyalkylene radical of the formula:
-R'(OCH„CH„) (OCH„CHCH„) OR" (II) -R'(OCH„CH„) (OCH„CHCH„) OR" (II)
2 2 p 2 3 q 2 2 p 2 3 q
I formel (II) betegner R' et toverdig radikal som binder polyoksyalkylen-radikalet til et silisiumatom ved en silisium-karbonbinding for dermed å gi hydrolytisk stabilitet. Sammensetningen av R<*->radikalet er ikke kritisk så lenge det ikke gjennomgår hydrolytisk spalting i borevæsken ifølge denne oppfinnelsen. Typiske sammensetninger av R' er et alkylen-radikal som -CR"2CH2 -, -CH2CH2CH2 - eller ;-CH2CH2CH(CH3). ;I formel (II) betegner R" et enverdig radikal utvalgt fra gruppen som består av hydrogenatom, et alkylradikal som metyl, etyl, propyl og butyl, et arylradikal som fenyl eller tolyl, ;et arylalkylradikal som benzyl eller et acylradikal som acetyl. ;Sammensetningen av R"-radikalet er ikke kritisk, imidlertid foretrekkes et lite radikal som metylradikal eller acetyl-radikal eller helst hydrogenatomet. ;I formel (II) betegner p_ og g. tall hvis sum er tilstrekkelig til å gi en gjennomsnittlig formelvekt fra 600 til 3500 for -(OCH CH ) (OCH CHCH ) -delen av Q-radikalet og verdien av £ er større eller lik verdien av g_. Dette vil si at forholdet mellom antall oksypropylenenheter og oksyetyl-enheter i Q-radikalet har en verdi som er mindre eller lik 1, som 0, 0,1, 0,2, 0,5 og 1,0. I en foretrukket utførelsesform av denne oppfinnelsen har summen av p_+g_ en verdi på omtrent 50. ;I formel (I) betegner Z et enverdig hydrokarbonradikal med 1 til 5 karbonatomer, eller et Q-radikal eller et R-radikal som illustrert ovenfor. Sammensetningen av Z-radikalet er ikke kritisk unntatt når verdiene av y_ og/eller z i formel (I) er null. I dette tilfellet må et passende antallZ-radikaler være nevnte R-radikal og/eller Q-radikal, slik at polydiorganosiloksanet pr. molekyl inneholder et gjennomsnitt på minst ett R-radikal og et gjennomsnitt på minst ett Q-radikal. Typiske radikaler betraktet som Z-radikaler, i tillegg til R- og Q-radikaler illustrert ovenfor, inkluderer metyl, etyl, propyl, isopropyl og vinyl. Det foretrekkes at alle Z-radikaler er metylradikaler. ;I formel (I) betegner x et tall med en gjennomsnittsverdi fra 0 til 400, fortrinnsvis fra 0 til 100, y_ betegner et tall med en gjennomsnittsverdi fra 0 til 400, fortrinnsvis fra 1 til 100, og z betegner et tall med en gjennomsnittsverdi fra 0 til 5, fortrinnsvis fra 1 til 5, innenfor et videre krav at summen av x+v+js har en verdi fra 30 til 400, helst fra 30 til 200. ;Polydiorganosiloksanet kan også inneholde små mengder uomsatte forstadier til silisium-bundete radikaler, som hydrogenradikaler eller kloralkylradikaler som var tilstede i forstadie-materialene som ble brukt til å danne polydiorganosiloksan, og spormengder av tilfeldige silisiumbundete radikaler som hydroksylradikaler eller alkoksyradikaler som tilfeldig ble tilført molekylet ved dannelsen av polydiorganosiloksanet. Det foretrekkes at det ikke er forstadie-radikaler og tilfeldige radikaler i polydiorganosiloksanet. ;Et først foretrukket polydiorganosiloksan i borevæsken ifølge oppfinnelsen har formelen: ;(CH3)?SiO[(CH,)(R)SiO]v<[>(C<H>?(Q)SiO]zSi(CH3)3;(Ia) hvor de gjennomsnittlige verdiene av y_ og z er større enn null og summen av dem har en verdi fra 30 til 70. Et meget foretrukket polydiorganosiloksan med formelen (Ia) oppnås når R betegner et alkylradikal og Q betegner et polyoksyalkylen-radikal med formelen: ;-CH CH CH (OCH CH„) (OCH CHCH,) OH (Ila) ;2 2 2 2 2 p 2 3 q ;hvor summen av p_ og g. har en verdi på omtrent 50, dvs. p_ har. gjennomsnittsverdi fra 25 til 50 og g_ har en gjennomsnittsverdi fra 0 til 25. ;Et annet foretrukket polydiorganosiloksan i borevæsken ifølge denne oppfinnelsen har formelen: (CH3)3SiO[(CH3)2SiO]xt(CH3)(R)SiO] [(CH3)(Q)SiO]« Si(CH„)„ (Ib) hvor x har en gjennomsnittsverdi på ;Z 3 3 — ;omtrent 100, y har en gjennomsnittsverdi fra 30 til 70 og z har en gjennomsnittsverdi fra 1 til 5. Et meget foretrukket ;polydiorganosiloksan med formelen (Ib) oppnås når R og Q er som betegnet ovenfor for den første meget foretrukne polydiorganos iloksan-bestanddelen. ;Polydiorganosiloksan-bestanddelen kan dannes ved en egnet metode. Mange er beskrevet på organosilisium-området. En foretrukket metode for dannelse av polydiorganosiloksan-bestanddelen består i å la et metylsiloksan med hydrogenradikaler terminalt og/eller i kjeden bundet til silisium-atomer, reagere med et olefin med 6-18 karbonatomer, som 1-dodecen og et olefinisk avsluttet polyoksyalkylen, som CH2=CHCH2(OCH2CH2)p(OCH2CHCH3)qOH i nærvær av ;en platinaholdig katalysator, som H_PtCl"6H O. i denne foretrukne metoden reagerer oietinet og det oietinisk avsluttede polyoksyalkylenet fortrinnsvis "sekvensvis" med metylsiloksanet som inneholder si lisium-bundete hydrogenradikaler. Teknikker som beskrives i U.S. patenter nr 3.657.305, 3.234.252, 4.047.958, 3.427.271 og 2.846.458 viser metoder for dannelse av polydiorganosilkosan-bestanddelen i borevæsken ifølge denne oppfinnelsen. ;Mange polydiorganosiloksaner egnet for bruk i borevæsken ifølge denne oppfinnelsen er viskøse væsker eller voksaktige faste stoffer og dannes og brukes fortrinnsvis som en løsning i et egnet løsningsmiddel som væskeformig hydrokarbon illustrert ovenfor. ;Borevæsken ifølge oppfinnelsen omfatter fra 1 til 75, helst 10 til 60 volumdeler av saltoppløsningsbestanddelen og fra 25 til 99, helst 40 til 90, volumdeler av den væskeformige hydrokarbonbestanddelen hvor de mest foretrukne mengdene avhenger av den spesielle saltoppløsningen som benyttes, det spesielle væskeformige hydrokarbonet som benyttes og den spesielle bruken av borevæsken ved brønn-boring. For eksempel er det, når en kompletteringsvæske ifølge denne oppfinnelsen uten faste stoffer benyttes for å hindre utblåsing, dvs. ukontrollert frigjøring av brønntrykket, foretrukket at borevæsken gir et maksimalt volum av en saltoppløsning med maksimal tetthet uten destabilisering av emulsjonen med skilling (fraseparering) eller inversjon (fase-reversering). En meget foretrukket borevæske ifølge denne oppfinnelsen for å hindre utblåsning består således av 40 til 60 volumdeler av en mettet, vandig løsning av CaBr 2 og ZnBr 2 med tetthet på omtrent 2 tonn pr. m-\ ;Mengden polydiorganosiloksan som skal benyttes i borevæsken ifølge denne oppfinnelsen basert på den totale vekten av saltoppløsningen og det væskeformige hydrokarbonet, kan variere fra 0,5 til 15, fortrinnsvis 2 til 6 vektdeler for hver 100 vektdeler av saltoppløsning pluss væskeformig hydrokarbon. Passende mengde polydiorganosiloksan til bruk i en spesiell emulsjon vil avhenge av den spesielle saltoppløs-ningen og det væskeformige hydrokarbonet som benyttes og deres relative volumer og kan bestemmes ved enkel eksperimentering, med bakgrunn i eksemplene som følger. ;Borevæskene ifølge denne oppfinnelsen kan dannes ved konvensjonelle emulgeringsmetoder. Fortrinnsvis er polydiorganosiloksanet løselig i hele eller en del av den væskeformige hydrokarbon-bestanddelen, for å danne løsningen og saltoppløs-ningsbestanddelen blir deretter emulgert med tilstrekkelig skjær-energi for å gi en emulsjon med en saltoppløsnings-partikkelstørrelse på mindre enn 10, helst mindre enn 1, mikrometer i diameter, slik at ethvert væskeformig hydrokarbon kan blandes med den nevnte emulsjonen. ;Spesifikt blir først fra 0,5 til 15 vektdeler av polydiorganosiloksanet løst i aV volumdeler av det væskeformige hydrokarbonet, hvor a betegner et tall med verdi større enn null til 1 og V har en verdi fra 25 til 99 volumdeler. Når a har en verdi på 1, blir V volumdeler av saltoppløsningen emulgert i løsningen av polydiorganosiloksan i væskeformig hydrokarbon, hvor V har en verdi fra 1 til 75 volumdeler og den totale vekten av V+V har en verdi på 100 vektdeler for å gi borevæsken ifølge denne oppfinnelsen. ;I en foretrukket versjon av denne oppfinnelsen har a en verdi mindre enn 1, som 0,0001 til 0,1 for å gi en konsentrert løsning av polydiorganosiloksan som er transportert og/eller lagret og senere er brukt til å danne borevæsker ifølge denne oppfinnelsen. I dette tilfellet er konsentratet senere fortynnet med bV volumdeler av det væskeformige hydrokarbonet hvor b betegner et tall fra null til mindre enn 1, fortrinnsvis (l-a). Når b har en verdi på (l-a), er V volumdeler av saltoppløsningen emulgert i den fortynnete, konsentrerte løsningen av polydiorganosiloksan i væskeformig hydrokarbon, hvor V har en verdi fra 1 til 75 på 100 volumdeler og det totale av V+V har en verdi på 100 vektdeler, for å gi borevæsken ifølge denne oppfinnelsen. ;I framgangsmåten ifølge denne oppfinnelsen kan det væskeformige hydrokarbonet som benyttes i hvert trinn av emulsjons-dannelsen være det samme eller forskjellig. Det foretrekkes at polydiorganosiloksan-bestanddelen er løst i fra 0,0001 V til ;0,1 V volumdeler av et parafinhydrokarbon med antenningspunkt på minst 37°C, og den resterende delen av det væskeformige hydrokarbonet som benyttes til å danne emulsjonen er dieselbrennstoff og/eller råolje. ;I framgangsmåten og borevæsken ifølge oppfinnelsen kan det videre brukes et organisk, ikke-ionisk, overflate-aktivt stoff i tilstrekkelig mengde til å redusere grenseflate-spenningen mellom saltoppløsningsbestanddelen og løsningen av polydiorganosiloksan i væskeformig hydrokarbon-bestanddel uten å destabilisere emulsjonen. Bruk av et organisk, ikke-ionisk, overflateaktivt stoff gjør fordelaktig at borevæsken ifølge oppfinnelsen kan dannes med svært redusert skjærenergi slik at denkan dannes ved enkel røringsblanding istedenfor turbin-blanding, homogeniseringsblanding eller kolloid-blanding. Dette aspektet finner stor anvendelse når borevæsken ifølge denne oppfinnelsen dannes "på feltet". I framgangsmåten ifølge denne oppfinnelsen kan hvilket som helst organisk, ikke-ionisk overflateaktivt stoff eventuelt inkorporeres ved hvilket som helst tidspunkt opptil og i løpet av emulgeringsprosessen. Fortrinnsvis blandes et organisk, ikke-ionisk, overflateaktivt stoff med løsningen av polydiorganosiloksan i væskeformig hydrokarbon før saltoppløsningsbestanddelen emulgeres i dette. Ethvert organisk, ikke-ionisk, overflateaktivt stoff kan blandes med-konsentratet av polydiorganosiloksan i væskeformig ;hydrokarbon. ;Det foretrukne organiske, ikke-ioniske, overflateaktive stoffet som benyttes vil avhenge av sammensetningen av salt-oppløsningsbestanddelen. For eksempel, er et nonylfenoksy-polyetoksyetanol med omtrent tre oksyetylenenheter pr. molekyl funnet å være et effektivt overflateaktivt stoff for reduksjon av nødvendig skjærenergi når det benyttes med svake saltopp-løsninger, som 30 vektprosent CaCl2 i vann. For tyngre saltoppløsninger, bestående av CaBr2 og/eller ZnBr2 er en langkjedet alkanol som heksanol, oktanol eller dekanol funnet å være et effektivt overflateaktivt stoff. Det foretrekkes at det organiske, ikke-ioniske, overflateaktive stoffet har en hydrofil-lipofil-balanse (K.L.B.)-verdi fra 2 til 10. ;Mengden organisk, ikke-ionisk, overflateaktivt stoff som benyttes er generelt lik 0,5 til 1,5 ganger mengden av polydiorganosiloksanbestanddel som benyttes i en spesiell blanding. ;En effektiv mengde og type av organisk, ikke-ionisk overflateaktivt stoff til bruk for en spesifikk kombinasjon av saltoppløsning og væskeformig hydrokarbon kan bestemmes enkelt ut fra de følgende eksemplene og velkjent ko-overflateaktivt-stoff-teknologi, ved å utføre noen få rutineforsøk. En egnet framgangsmåte innebærer innblanding av noen ko-overflateaktive stoff som forsøksmateriale i små konsentrasjoner i en serie borevæsker ifølge denne oppfinnelsen, røre blandingen med skovlblander til saltoppløs-ningen er dispergert i det væskeformige hydrokarbonet og la den resulterende blandingen stå ved romtemperatur i 24 timer. En borevæske ifølge denne oppfinnelsen med effektiv mengde og type organisk, ikke-ionisk, overflateaktivt stoff vil ikke separere i løpet av observasjonsperioden på 24 timer. ;Borevæsken ifølge denne oppfinnelsen kan bestå av et av additivene som generelt løses eller suspenderes i inverterte emulsjoner av typen som modifiserer emulsjonsegenskaper som viskositet, filtrering, gelering, tetthet og smørbarhet. Eksempler på nevnte additiver er fyllmidler som bariumsulfat, østersskall, blyglans, jernoksyd eller pulverformig kalkstein, filtreringsregulerings-midler, som kolloid leire og oksydert asfalt og viskositetsregulerings-midler som alkali-nøytrali-serte fettsyrer, harpikssyrer og tailolje og polymere væsker, som xanthangummi, hydroksycellulose og polyakrylamid. ;De følgende eksemplene viser hvordan en danner og benytter den foreliggende oppfinnelsen. ;Eksempel 1: ;Seks vektdeler av et trimetylsiloksy-avsluttet polydiorganosiloksan bestående av omtrent 64 (CH3>(<Cg>H17)Si02^2 siloksandeler og omtrent 1 (CH3)(OH(CH2CH20)24(CH2CHCH30)24-CH2CH2CH25 S" ;i°2/2 siloksanenhet pr molekyl ble løst i 34 vektdeler (41,5 volumdeler) dieselbrennstoff. Den resulterende løsningen ;(R) ;ble rørt i en Hamilton Beach w malt-blander og en saltoppløs- ning bestående av 15 vektdeler (8,3 volumdeler) av en vandig løsning av CaBr2 og 45 vektdeler (19,6 volumdeler) av en vandig løsning av CaBr2 og ZnBr2 ble sakte tilsatt til denne. Blandingen ble rørt inntil saltoppløsnings-partiklene hadde en diameter på mindre enn 1 mikrometer. Det ble oppnådd en saltoppløsning-i-væske-hydrokarbon-emulsjon med viskositet på 200 centipoise ved 25°C og som ikke ble separert når den ble utsatt for en temperatur på 177°C i 16 timer i en ;(R) ;trykksatt Baroid w høy-temperatur aldringscelle av rustfritt stål. ;Eksempel 2: ;Tre vektdeler av et trimetylsiloksan-avsluttet polydiorganosiloksan bestående av omtrent 100 ;i (CH3)2S^°2/2 s^loksaneril;ietei: * omtrent 45 In formula (II), R' denotes a divalent radical which binds the polyoxyalkylene radical to a silicon atom by a silicon-carbon bond to thereby provide hydrolytic stability. The composition of the R<*->radical is not critical as long as it does not undergo hydrolytic cleavage in the drilling fluid according to this invention. Typical compositions of R' are an alkylene radical such as -CR"2CH2 -, -CH2CH2CH2 - or ;-CH2CH2CH(CH3). ;In formula (II) R" denotes a monovalent radical selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl radical such as methyl, ethyl, propyl and butyl, an aryl radical such as phenyl or tolyl, an arylalkyl radical such as benzyl or an acyl radical such as acetyl. The composition of the R" radical is not critical, however a small radical such as a methyl radical or acetyl radical or preferably the hydrogen atom is preferred. In formula (II) p_ and g. denote numbers whose sum is sufficient to give an average formula weight from 600 to 3500 for the -(OCH CH ) (OCH CHCH ) part of the Q radical and the value of £ is greater than or equal to the value of g_ This means that the ratio between the number of oxypropylene units and oxyethyl units in the Q radical has a value which is less than or equal to 1, such as 0, 0.1, 0.2, 0.5 and 1.0. In a preferred embodiment of this invention, the sum of p_+g_ has a value of about 50. ;In formula (I) Z denotes a monovalent hydrocarbon radical of 1 to 5 carbon atoms, or a Q radical or an R radical as illustrated above. The composition of the Z radical is not critical except when the values of y_ and/or z in formula (I) are zero. I in this case, a suitable number of Z radicals must be said R radical and/or Q radical, so that polydiorgano the siloxane per molecule contains an average of at least one R radical and an average of at least one Q radical. Typical radicals considered Z radicals, in addition to the R and Q radicals illustrated above, include methyl, ethyl, propyl, isopropyl and vinyl. It is preferred that all Z radicals are methyl radicals. ;In formula (I), x denotes a number with an average value from 0 to 400, preferably from 0 to 100, y_ denotes a number with an average value from 0 to 400, preferably from 1 to 100, and z denotes a number with an average value from 0 to 5, preferably from 1 to 5, within a further requirement that the sum of x+v+js has a value from 30 to 400, preferably from 30 to 200. The polydiorganosiloxane can also contain small amounts of unreacted precursors to silicon-bound radicals, such as hydrogen radicals or chloroalkyl radicals that were present in the precursor materials used to form the polydiorganosiloxane, and trace amounts of random silicon-bonded radicals such as hydroxyl radicals or alkoxy radicals that were randomly added to the molecule during the formation of the polydiorganosiloxane. It is preferred that there are no precursor radicals and random radicals in the polydiorganosiloxane. A first preferred polydiorganosiloxane in the drilling fluid according to the invention has the formula: (CH3)?SiO[(CH,)(R)SiO]v<[>(C<H>?(Q)SiO]zSi(CH3)3;( Ia) where the average values of y_ and z are greater than zero and their sum has a value from 30 to 70. A highly preferred polydiorganosiloxane of the formula (Ia) is obtained when R denotes an alkyl radical and Q denotes a polyoxyalkylene radical of the formula : ;-CH CH CH (OCH CH„) (OCH CHCH,) OH (Ila) ;2 2 2 2 2 p 2 3 q ;where the sum of p_ and g. has a value of approximately 50, i.e. p_ has. average value from 25 to 50 and g_ has an average value from 0 to 25. ;Another preferred polydiorganosiloxane in the drilling fluid according to this invention has the formula: (CH3)3SiO[(CH3)2SiO]xt(CH3)(R)SiO] [(CH3 )(Q)SiO]« Si(CH„)„ (Ib) where x has an average value of ;Z 3 3 — ;about 100, y has an average value from 30 to 70 and z has an average value from 1 to 5. A very preferred; polydiorganosiloxane of the formula (Ib) is obtained when R and Q are as stated above for the first highly preferred polydiorganosiloxane component. The polydiorganosiloxane component can be formed by any suitable method. Many are described in the organosilicon area. A preferred method for forming the polydiorganosiloxane component consists in allowing a methylsiloxane with hydrogen radicals terminally and/or in the chain bound to silicon atoms, to react with an olefin of 6-18 carbon atoms, such as 1-dodecene and an olefinically terminated polyoxyalkylene, which CH2=CHCH2(OCH2CH2)p(OCH2CHCH3)qOH in the presence of a platinum-containing catalyst, such as H_PtCl"6H O. in this preferred method, the oietin and the oietinically terminated polyoxyalkylene react preferably "sequentially" with the methylsiloxane containing silicon-bonded hydrogen radicals. Techniques described in U.S. Patent Nos. 3,657,305, 3,234,252, 4,047,958, 3,427,271 and 2,846,458 show methods for forming the polydiorganosiloxane component of the drilling fluid of this invention. ;Many polydiorganosiloxanes suitable for use in the drilling fluid of this invention invention are viscous liquids or waxy solids and are formed and preferably used as a solution in a suitable solvent such as liquid hydr ocarbon illustrated above. The drilling fluid according to the invention comprises from 1 to 75, preferably 10 to 60 parts by volume of the salt solution component and from 25 to 99, preferably 40 to 90, parts by volume of the liquid hydrocarbon component where the most preferred amounts depend on the particular salt solution used, the particular liquid hydrocarbon which is used and the special use of the drilling fluid in well drilling. For example, when a completion fluid according to this invention without solids is used to prevent blowout, i.e. uncontrolled release of the well pressure, it is preferred that the drilling fluid provides a maximum volume of a salt solution with maximum density without destabilizing the emulsion with separation (separation) or inversion (phase reversal). A highly preferred drilling fluid according to this invention to prevent blowout thus consists of 40 to 60 parts by volume of a saturated, aqueous solution of CaBr 2 and ZnBr 2 with a density of approximately 2 tonnes per m-\ ;The amount of polydiorganosiloxane to be used in the drilling fluid according to this invention, based on the total weight of the salt solution and the liquid hydrocarbon, can vary from 0.5 to 15, preferably 2 to 6 parts by weight for every 100 parts by weight of salt solution plus liquid hydrocarbon. The appropriate amount of polydiorganosiloxane for use in a particular emulsion will depend on the particular salt solution and liquid hydrocarbon used and their relative volumes and can be determined by simple experimentation, based on the examples that follow. The drilling fluids according to this invention can be formed by conventional emulsification methods. Preferably, the polydiorganosiloxane is soluble in all or part of the liquid hydrocarbon component to form the solution and the saline component is then emulsified with sufficient shear energy to provide an emulsion with a saline particle size of less than 10, preferably less than 1, micrometers in diameter, so that any liquid hydrocarbon can be mixed with the said emulsion. Specifically, first from 0.5 to 15 parts by weight of the polydiorganosiloxane is dissolved in aV parts by volume of the liquid hydrocarbon, where a denotes a number with a value greater than zero to 1 and V has a value from 25 to 99 parts by volume. When a has a value of 1, V parts by volume of the salt solution is emulsified in the solution of polydiorganosiloxane in liquid hydrocarbon, where V has a value from 1 to 75 parts by volume and the total weight of V+V has a value of 100 parts by weight to give the drilling fluid according to this invention. ;In a preferred version of this invention, a has a value less than 1, such as 0.0001 to 0.1 to provide a concentrated solution of polydiorganosiloxane that is transported and/or stored and later used to form drilling fluids of this invention . In this case, the concentrate is later diluted with bV parts by volume of the liquid hydrocarbon where b denotes a number from zero to less than 1, preferably (l-a). When b has a value of (l-a), V parts by volume of the salt solution are emulsified in the dilute, concentrated solution of polydiorganosiloxane in liquid hydrocarbon, where V has a value from 1 to 75 in 100 parts by volume and the total of V+V has a value of 100 parts by weight, to provide the drilling fluid of this invention. In the method according to this invention, the liquid hydrocarbon used in each step of the emulsion formation can be the same or different. It is preferred that the polydiorganosiloxane component is dissolved in from 0.0001 V to ;0.1 V parts by volume of a paraffin hydrocarbon with an ignition point of at least 37°C, and the remaining part of the liquid hydrocarbon used to form the emulsion is diesel fuel and/ or crude oil. In the method and the drilling fluid according to the invention, an organic, non-ionic, surface-active substance can be used in sufficient quantity to reduce the interfacial tension between the salt solution component and the solution of polydiorganosiloxane in liquid hydrocarbon component without destabilizing the emulsion. The use of an organic, non-ionic, surface-active substance makes it advantageous that the drilling fluid according to the invention can be formed with very reduced cutting energy so that it can be formed by simple stirring mixing instead of turbine mixing, homogenizing mixing or colloid mixing. This aspect finds great application when the drilling fluid according to this invention is formed "in the field". In the method according to this invention, any organic, non-ionic surfactant can optionally be incorporated at any time up to and during the emulsification process. Preferably, an organic, non-ionic, surfactant is mixed with the solution of polydiorganosiloxane in liquid hydrocarbon before the salt solution component is emulsified therein. Any organic, non-ionic, surfactant can be mixed with the concentrate of polydiorganosiloxane in liquid hydrocarbon. The preferred organic nonionic surfactant used will depend on the composition of the salt solution component. For example, a nonylphenoxy polyethoxyethanol with about three oxyethylene units per molecule found to be an effective surfactant for reducing the necessary cutting energy when used with weak salt solutions, such as 30% by weight CaCl2 in water. For heavier salt solutions, consisting of CaBr2 and/or ZnBr2, a long-chain alkanol such as hexanol, octanol or decanol has been found to be an effective surfactant. It is preferred that the organic nonionic surfactant has a hydrophilic-lipophilic balance (K.L.B.) value of from 2 to 10. The amount of organic nonionic surfactant used is generally equal to 0.5 to 1, 5 times the amount of polydiorganosiloxane component used in a particular mixture. ;An effective amount and type of organic nonionic surfactant to use for a specific combination of brine and liquid hydrocarbon can be easily determined from the following examples and well-known co-surfactant technology, by performing a few routine experiments. A suitable procedure involves mixing some co-surfactant substance as test material in small concentrations into a series of drilling fluids according to this invention, stirring the mixture with a paddle mixer until the salt solution is dispersed in the liquid hydrocarbon and leaving the resulting mixture to stand at room temperature for 24 hours. A drilling fluid according to this invention with an effective amount and type of organic, non-ionic, surfactant will not separate during the observation period of 24 hours. The drilling fluid according to this invention can consist of one of the additives that are generally dissolved or suspended in inverted emulsions of the type that modify emulsion properties such as viscosity, filtration, gelling, density and spreadability. Examples of said additives are fillers such as barium sulfate, oyster shell, lead sheen, iron oxide or powdered limestone, filtration control agents, such as colloidal clay and oxidized asphalt and viscosity control agents such as alkali-neutralized fatty acids, resin acids and tail oil and polymeric liquids, such as xanthan gum, hydroxycellulose and polyacrylamide. ;The following examples show how to form and use the present invention. ;Example 1: ;Six parts by weight of a trimethylsiloxy-terminated polydiorganosiloxane consisting of about 64 (CH3>(<Cg>H17)Si02^2 siloxane parts and about 1 (CH3)(OH(CH2CH20)24(CH2CHCH30)24-CH2CH2CH25 S" ;i°2/2 siloxane unit per molecule was dissolved in 34 parts by weight (41.5 parts by volume) diesel fuel. The resulting solution ;(R) ;was stirred in a Hamilton Beach w malt mixer and a salt solution consisting of 15 parts by weight ( 8.3 parts by volume) of an aqueous solution of CaBr 2 and 45 parts by weight (19.6 parts by volume) of an aqueous solution of CaBr 2 and ZnBr 2 were slowly added thereto.The mixture was stirred until the salt solution particles were less than 1 micrometer in diameter. A salt solution-in-liquid hydrocarbon emulsion with a viscosity of 200 centipoise at 25°C was obtained which did not separate when exposed to a temperature of 177°C for 16 hours in a ;(R) ;pressurized Baroid w stainless steel high-temperature aging cell. ;Example 2: ;Three parts by weight of a trimethylsiloxane-terminated polydi organosiloxane consisting of about 100 ;i (CH3)2S^°2/2 s^loxaneril;ietei: * about 45
(CH.)(C._H__)SiO„ siloksanenheter og omtrent 2,5 (CH.)(C._H__)SiO„ siloxane units and about 2.5
3 1225 2/2 3 1225 2/2
(CH3)(OH(CH2CH20)24(CH2CHCH30)24CH2CH2CH2)Si- (CH3)(OH(CH2CH20)24(CH2CHCH30)24CH2CH2CH2)Si-
02^2 siloksanenheter pr molekyl ble løst i 34,5 vektdeler (45 volumdeler) Stoddard løsningsmiddel. Den resulterende 02^2 siloxane units per molecule were dissolved in 34.5 parts by weight (45 parts by volume) Stoddard solvent. The resulting
i løsningen ble rørt i en Eppenbach turbinrører og 118,1 vektdeler (50 volumdeler) av en vandig løsning av CaBr2 og ZnBr2 ble sakte tilsatt til denne. Den resulterende in the solution was stirred in an Eppenbach turbine stirrer and 118.1 parts by weight (50 parts by volume) of an aqueous solution of CaBr2 and ZnBr2 was slowly added to this. The resulting
emulsjonen av saltoppløsning i væskeformig hydrokarbon hadde en saltoppløsningspartikkelstørrelse fra 5 til 7 mikrometer og det ble funnet omtrent 15 volumprosent bunnfall etter henstand ved romtemperatur i 2 uker. the brine in liquid hydrocarbon emulsion had a brine particle size of 5 to 7 micrometers and approximately 15% by volume precipitate was found after standing at room temperature for 2 weeks.
Eksempel 3: Example 3:
Eksempel 2 ble gjentatt med unntakelse av at 3 vektdeler av et ikke-ionisk, overflateaktivt stoff (nonylfenoksypoly-etoksy-(4)-etanol) også ble løst i det væskeformige hydrokarbonet før saltoppløsningen ble emulgert i dette. Den resulterende emulsjonen av saltoppløsning i væskeformig hydrokarbon var tykkere enn emulsjonen i Eksempel 2, hadde en partikkel-størrelse på mindre enn 5 mikrometer og ga 7 til 10 prosent bunnfall etter 2 uker ved romtemperatur. Da dette eksemplet ble gjentatt uten polydiorganosiloksan, oppnåddes ikke en stabil emulsjon- Example 2 was repeated with the exception that 3 parts by weight of a non-ionic surfactant (nonylphenoxypoly-ethoxy-(4)-ethanol) were also dissolved in the liquid hydrocarbon before the salt solution was emulsified in it. The resulting emulsion of salt solution in liquid hydrocarbon was thicker than the emulsion of Example 2, had a particle size of less than 5 micrometers and gave 7 to 10 percent sedimentation after 2 weeks at room temperature. When this example was repeated without polydiorganosiloxane, a stable emulsion was not obtained
Eksempel 4: Example 4:
Fire vektdeler av et polydiorganosiloksan med formelen (CH3)3SiO[(CH3)2SiO]x[(CH3)(R)SiO]y[(CH3)( Q)]Z Four parts by weight of a polydiorganosiloxane of the formula (CH3)3SiO[(CH3)2SiO]x[(CH3)(R)SiO]y[(CH3)( Q)]Z
Si(CH3>3 hvor x har en verdi på omtrent 100, y_ har en Si(CH3>3 where x has a value of about 100, y_ has a
verdi på omtrent 45, z har en verdi på omtrent 2,5, R betegner dodecylradikalet og Q betegner value of about 45, z has a value of about 2.5, R denotes the dodecyl radical and Q denotes
-CH^CH^CH rOCHCH) (OCH^CHCHCH,) OH radikalet -CH^CH^CH rOCHCH) (OCH^CHCHCH,) the OH radical
2 2 2 2 p 2 3 q 2 2 2 2 p 2 3 q
hvor p_ og g. hver har en verdi på omtrent 24, ble blandet med 1 vektdel (1,7 volumdeler) av et isoparafin med antenningspunkt på minst 30°C (Isopar ® M) for å danne en where p_ and g. each have a value of about 24, was mixed with 1 part by weight (1.7 parts by volume) of an isoparaffin with a flash point of at least 30°C (Isopar ® M) to form a
konsentrat-løsning. Dette konsentratet og 4 vektdeler etoksylert tridecylalkohol (Tergitol ® 15-S-3) ble løst i 32 vektdeler (39 volumdeler) brenselolje #2 ved å benytte en skovlblander. Skovlblanderen roterte med 400 til 500 r.p.m. og concentrate solution. This concentrate and 4 parts by weight of ethoxylated tridecyl alcohol (Tergitol ® 15-S-3) were dissolved in 32 parts by weight (39 parts by volume) of fuel oil #2 using a paddle mixer. The paddle mixer rotated at 400 to 500 r.p.m. and
60 vektdeler (46,2 volumdeler) av en 30 vektprosent løsning av CaCl2 i vann ble sakte tilsatt den rørte løsningen. Etter at saltoppløsningen var fullstendig tilsatt ble blandingen rørt i 30 minutter og en oppnådde en stabil (minst 2 uker) emulsjon av saltoppløsning i brenselolje med partikkelstørrelse mindre enn 1 mikrometer. Emulsjonen kunne videre fortynnes med 60 parts by weight (46.2 parts by volume) of a 30 weight percent solution of CaCl 2 in water was slowly added to the stirred solution. After the salt solution was completely added, the mixture was stirred for 30 minutes and a stable (at least 2 weeks) emulsion of salt solution in fuel oil with particle size less than 1 micrometer was obtained. The emulsion could be further diluted with
brenselolje #2. fuel oil #2.
Eksempel 5: Example 5:
Eksempel 4 ble gjentatt med unntakelse av at saltopp-løsningen ble tyknet med hydroksyetylcellulose før den ble emulgert i brenseloljen. Det ble oppnådd en emulsjon med mindre partikkelstørreise og større stabilitet enn emulsjonen i eksempel 4. Example 4 was repeated with the exception that the salt solution was thickened with hydroxyethyl cellulose before it was emulsified in the fuel oil. An emulsion with smaller particle size and greater stability than the emulsion in example 4 was obtained.
Eksempel 6: Example 6:
Fire vektdeler av det polydiorganosiloksan som ble benyttet i eksempel 4, ble blandet med 1 vektdel (1,3 Four parts by weight of the polydiorganosiloxane used in example 4 were mixed with 1 part by weight (1.3
(R) (R)
volumdeler) av Isopar w M. Den resulterende, konsentrerte løsningen og 3 vektdeler dodekanol ble blandet med 33 vektdeler (40,2 volumdeler) dieseldrivstoff ved å benytte en trebladet skovlblander. Blanderen roterte med 400 til 500 r.p.m. og 60 vektdeler (26 volumdeler) av en saltoppløsning av ZnBr2 og CaBr2 ble sakte tilsatt den rørte løsningen. Det parts by volume) of Isopar w M. The resulting concentrated solution and 3 parts by weight of dodecanol were mixed with 33 parts by weight (40.2 parts by volume) of diesel fuel using a three-blade paddle mixer. The mixer rotated at 400 to 500 r.p.m. and 60 parts by weight (26 parts by volume) of a salt solution of ZnBr 2 and CaBr 2 were slowly added to the stirred solution. The
ble oppnådd en tiksotropisk emulsjon med saltoppløsnings-partikkelstørrelse mindre enn 0,5 mikrometer og stabilitet på minst sju dager ved romtemperatur. Da denne metoden med lav skjærenergi ble gjentatt uten dodekanol, skilte den resulterende emulsjonen seg innen 24 timer. a thixotropic emulsion with saline particle size less than 0.5 microns and stability of at least seven days at room temperature was obtained. When this low shear energy method was repeated without dodecanol, the resulting emulsion separated within 24 hours.
Eksempel 7: Example 7:
Eksempel 6 ble gjentatt med unntakelse av at en identisk mengde dekanol ble benyttet istedenfor dodekanol. Den resulterende emulsjonen var stabil, men ikke fullt så stabil som emulsjonen i eksempel 6. Example 6 was repeated with the exception that an identical amount of decanol was used instead of dodecanol. The resulting emulsion was stable, but not quite as stable as the emulsion in Example 6.
Eksempel 8: Example 8:
Eksempel 7 ble gjentatt med unntakelse av at en identisk vekt av Alaska råolje ble benyttet istedenfor dieseldrivstoff. Den resulterende emulsjonen av tung saltoppløsning i væskeformig hydrokarbon hadde en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på mindre enn 1 mikrometer og var stabil mot separering i minst 7 dager. Example 7 was repeated with the exception that an identical weight of Alaska crude oil was used instead of diesel fuel. The resulting emulsion of heavy salt solution in liquid hydrocarbon had an average particle size of less than 1 micrometer and was stable against separation for at least 7 days.
Eksempel 9: Example 9:
Omtrent 4,5 vektdeler av det polydiorganosiloksanet som er beskrevet i eksempel 4, ble løst i 46,5 vektdeler (56,7 volumdeler) dieselbrennstoff #2. Den resulterende løsningen ble plassert i en Eppenbach blander og rørt mens 41,8 vektdeler (18,2 volumdeler) av den tunge saltoppløsningen beskrevet i eksempel 6 (solgt av Dow Chemical Company^ som DHW-V) sakte ble emulgert i dette. Den resulterende emulsjonen tyknet ved tilsats av 7,3 vektdeler av en amin-behandlet About 4.5 parts by weight of the polydiorganosiloxane described in Example 4 was dissolved in 46.5 parts by weight (56.7 parts by volume) of diesel fuel #2. The resulting solution was placed in an Eppenbach mixer and stirred while 41.8 parts by weight (18.2 parts by volume) of the heavy salt solution described in Example 6 (sold by Dow Chemical Company^ as DHW-V) was slowly emulsified therein. The resulting emulsion was thickened by the addition of 7.3 parts by weight of an amine-treated
(R) (R)
bentonitt-leire (Bentone w 38). Den resulterende borevæsken ifølge denne oppfinnelsen hadde en gjennomsnittlig partikkel-størrelse på mindre enn 1 mikrometer. bentonite clay (Bentone w 38). The resulting drilling fluid of this invention had an average particle size of less than 1 micrometer.
En del av den tyknete emulsjonen ble plassert i hvert av fem rørekar av rustfritt stål, som ble fylt med nitrogen og deretter forseglet. A portion of the thickened emulsion was placed in each of five stainless steel stirring vessels, which were filled with nitrogen and then sealed.
Et kar ble varmet ved 149°C i fem dager, og deretter var ikke partikkelstørrelsen mer enn 2 mikrometer. Et annet kar ble varmet ved 260°C med i det vesentlige identiske resultater. Et annet kar ble varmet ved 316°C i tre dager med liknende resultater. Det resterende karet ble varmet ved 371°C i fem dager hvoretter noe degradert materiale ble observert, men den gjennomsnittlige partikkelstørrelsen oversteg ikke 3 mikrometer. Dette eksemplet illustrerer den termiske stabiliteten av en borevæske ifølge denne oppfinnelsen. A vessel was heated at 149°C for five days, after which the particle size was no more than 2 micrometers. Another vessel was heated at 260°C with essentially identical results. Another vessel was heated at 316°C for three days with similar results. The remaining vessel was heated at 371°C for five days after which some degraded material was observed, but the average particle size did not exceed 3 microns. This example illustrates the thermal stability of a drilling fluid according to this invention.
Eksempel 10: Example 10:
Fire vektdeler av polydiorganosiloksanet beskrevet i eksempel 4 ble løst i 31 vektdeler (37,8 volumdeler) av dieseldrivstoff #2. Den resulterende løsningen ble plassert i en Eppenbach blander og rørt mens 60 vektdeler (26 volumdeler) av den tunge saltoppløsningen beskrevet i eksempel 6 og 5 vektdeler av bentonitt-leiren beskrevet i eksempel 9 sakte og sekvensvis ble tilsatt til denne. Den resulterende emulsjonen hadde en gjennomsnittlig saltoppløsningspartikkelstørrelse på ikke mer enn 1 mikrometer. Den termiske stabiliteten av emulsjonen ved 26°C i fem dager ble angitt som beskrevet i eksempel 9. Den gjennomsnittlige partikkelstørrelsen av den oppvarmere emulsjonen overskred ikke 2 mikrometer, men noen få partikler var så store som 5 mikrometer. Four parts by weight of the polydiorganosiloxane described in Example 4 was dissolved in 31 parts by weight (37.8 parts by volume) of diesel fuel #2. The resulting solution was placed in an Eppenbach mixer and stirred while 60 parts by weight (26 parts by volume) of the heavy salt solution described in Example 6 and 5 parts by weight of the bentonite clay described in Example 9 were slowly and sequentially added thereto. The resulting emulsion had an average saline particle size of no more than 1 micrometer. The thermal stability of the emulsion at 26°C for five days was determined as described in Example 9. The average particle size of the heated emulsion did not exceed 2 micrometers, but a few particles were as large as 5 micrometers.
Eksempel 11: Example 11:
Polydiorganosiloksanet beskrevet i eksempel 4, 1,6 vektdeler, ble løst i 78 vektdeler (95,1 volumdeler) av dieseldrivstoff #2. Den resulterende løsningen ble plassert i en Eppenbach blander og rørt mens 14 vektdeler (10,8 volumdeler) lett CaCl2-saltoppløsning sakte ble tilsatt. Den resulterende emulsjonen ble videre tyknet med 6 vektdeler av en aminbehandlet bentonitt-leire (Bentone w 38). Den resulterende emulsjonen hadde en gjennomsnittlig saltoppløsningspartikkelstørrelse fra 0,3 til 0,5 mikrometer. The polydiorganosiloxane described in Example 4, 1.6 parts by weight, was dissolved in 78 parts by weight (95.1 parts by volume) of diesel fuel #2. The resulting solution was placed in an Eppenbach mixer and stirred while 14 parts by weight (10.8 parts by volume) light CaCl 2 salt solution was slowly added. The resulting emulsion was further thickened with 6 parts by weight of an amine-treated bentonite clay (Bentone w 38). The resulting emulsion had an average saline particle size of 0.3 to 0.5 microns.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/236,968 US4381241A (en) | 1981-02-23 | 1981-02-23 | Invert emulsions for well-drilling comprising a polydiorganosiloxane and method therefor |
| PCT/US1981/001638 WO1982002898A1 (en) | 1981-02-23 | 1981-12-10 | Invert emulsions for well-drilling comprising a polydiorganosiloxane and method therefor |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO823528L NO823528L (en) | 1982-10-25 |
| NO157301B true NO157301B (en) | 1987-11-16 |
| NO157301C NO157301C (en) | 1988-02-24 |
Family
ID=26765050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO823528A NO157301C (en) | 1981-02-23 | 1982-10-25 | DRILLING IN THE FORM OF A WATER-IN-OIL EMULSION CONTAINING A POLYDIORGANOSILOXAN AND PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF THIS. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU8080582A (en) |
| NO (1) | NO157301C (en) |
-
1981
- 1981-12-10 AU AU80805/82A patent/AU8080582A/en not_active Abandoned
-
1982
- 1982-10-25 NO NO823528A patent/NO157301C/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU8080582A (en) | 1982-09-14 |
| NO157301C (en) | 1988-02-24 |
| NO823528L (en) | 1982-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4381241A (en) | Invert emulsions for well-drilling comprising a polydiorganosiloxane and method therefor | |
| US4421656A (en) | Silicone emulsifier composition, invert emulsions therefrom and method therefor | |
| AU2008331603B2 (en) | Breaker fluids and methods of using the same | |
| NO149324B (en) | PROCEDURE FOR TREATING AN UNDERGRADUAL FORM | |
| SA01220520B1 (en) | Viscous and elastic surfactants are stable at high concentrations of brine solutions | |
| PT94048A (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION OF AQUEOUS COMPOSITIONS BASED ON OLEO-IN-WATER TYPE EMULSIONS FOR FISHING (OIL) FILLING LAMPS CONTAINING OLEOPHILIC ETERES DERIVED FROM MONOFUNCTIONAL AND / OR POLIFUNCTIONAL ALCOHOLS | |
| EA008671B1 (en) | Fiber assisted emulsion system | |
| US4261812A (en) | Emulsion breaking process | |
| US4517102A (en) | Method of breaking an emulsion and an emulsion-emulsion breaker composition | |
| NL192988C (en) | Liquid, polymer-containing preparations for thickening aqueous media. | |
| AU2013332365B2 (en) | Invert emulsion with encapsulated breaker for well treatment | |
| RU2196798C2 (en) | Modified multicomponent mixtures used to expose ground | |
| AU2008331576B2 (en) | Emulsifier blend | |
| CA2889688C (en) | Wellbore fluids comprising oleaginous fluids and viscosifying packages, and methods of using same | |
| NO157301B (en) | DRILLING IN THE FORM OF A WATER-IN-OIL EMULSION CONTAINING A POLYDIORGANOSILOXAN AND PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF THIS. | |
| WO2012152889A1 (en) | Method of carrying out a wellbore operation | |
| CA2093505A1 (en) | Invert emulsions for well drilling comprising polydiorganosiloxanes | |
| US4474666A (en) | Balanced-activity improved inverse emulsion to inhibit brittle lutite hydration in oil fields | |
| BR102020019502A2 (en) | Application of canola oil in the formulation of microemulsified drilling fluid in well drilling | |
| JPH083545A (en) | Fluid for digging ground | |
| NO315565B2 (en) | well fluid | |
| MXPA99003997A (en) | Enhanced multicomponent mixtures for soil decomposition |