NO158302B - Ikkeforurensende fortynningshjelpemiddel for sjoevann- og/eller ferskvannsbasert boreslam samt anvendelse derav. - Google Patents

Abstract

Et ikkeforurensende fortynningsmiddel for sjvanns- og/eller ferskvannsbaserte boreslam , for i boreslanunet å bibeholde de reologiske karakteristika under ekstreme betingelser, med henblikk pa temperatur og trykk ved boring på store dyp, omfatter en vannopplselig kopolymer oppnådd ved kopolymerisering av etyleniske syrer, akrylamider og etyleniske estere av fosforsyre.Hjelpemidlene som nevnt ovenfor har den generelle formel:. der indeksen m,n og p, uttrykt i mol%, velges blandt. Og der restene R, R2 og Rer valgt fra H og alkyl, mens resten Rer valgt blandt alkylener og alkylenoksyder og/eller polyalkylen oksyder.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et ikke forurensende hjelpemiddel for borevæsker, bestående av de kopolymerer som oppnås ved kopolymerisering av umettede alifatiske syrer, akrylamider og umettede alifatiske fosforsyreestere. Dette hjelpemiddel virker som et fortynningsmiddel for sjøvanns-og/eller ferskvannsbasert slam, som benyttes under ekstreme betingelser med henblikk på temperatur og trykk.

Oppfinnelsen angår også anvendelse av et fortynningsmiddel som beskrevet.

Rotasjonsboresystemer har vært kjent i lang tid ved olje-eksploatering med henblikk på å bore olje- og/eller gass-produksjonsbrønner. Disse rotasjonsboresystemer består av en borkrone utstyrt med egnede "tenner", deretter et sett rør montert fast sammen (kalt "borstenger") hvis diameter er mindre enn den for borkronen. Dette hele utstyr, borkrone og borstreng, bringes til rotasjon fra en plattform som befinner seg over brønnen som bores. Når borkronen angriper og går igjennom de geologiske strata må de knuste mineralske stoffer bringes bort fra bunnen av hullet for å muliggjøre fortsatt boring. Derfor har ekspertene for lenge siden kommet frem til borevæsker, vandige dispersjoner av egnede stoffer av mineralsk og/eller organisk opprinnelse som når de pumpes ned i borestrengen, sikrer avkjøling og smøring av borkronen, transport mot overflaten av kaks langs ringrommet mellom borestrengen og borehullet, sikrer stabiliteten for borehull-veggen, forhindrer innløp av vann, gass eller olje og til slutt hjelper inntrengning av borkronen.

Hovedproblemet når det gjelder boreslam er å dimensjonere og å tilpasse den tekniske ytelse under boringen. Således kan, når boreslam beveger seg gjennom forskjellige geologiske formasjoner, de reologiske egenskaper, såvel som andre karakteristika påvirkes meget, for eksempel av de mineralske materialer som utgjør de strata borestrengen går gjennom, eller også ved infiltrering av sjøvann og/eller ferskvann. Eksepertene har derfor i lang tid prøvd å tilpasse sammenset-ningen av boreslam ved anvendelse av kjemikalier av mineralsk eller organisk opprinnelse, slik at disse boreslam er mere regulære og reproduserbare på tross av temperatur- og trykkbetingelser som følger med ved dypere og stadig dypere boreoperasjoner.

Videre har ekspansjonen av oljeleting på de store hav gjort dette problemet vanskeligere å løse fordi boreslam lages med saltvann og fordi derfor oppførselen er vanskeligere å kontrollere.

De ideelle boreslam vil ha følgende egenskaper:

for det første best mulige reologiske egenskaper for å

muliggjøre transport av mineraler, kaks i dispersjon in situ, selvom noe av dette kaks kan forurense slammet;

deretter tillate separering av kaks på enhver kjent

måte så snart slammet kommer ut av borehullet ;

deretter ha en slik densitet at det utøves et tilstrek-kelig trykk på de gjennomborede, geologiske formasjoner ;

til slutt å bibeholde sine fundamentale, reologiske kvaliteter når boreslammet ved dypboring underkastes høyere og høyere temperaturer.

Til de vannbaserte boreslam inneholdende kolloide mineral-materialer slik som "svellende" leirer og spesielt bentonit-ter og attapulgitter, fortykkende mineralske materialer slik som for eksempel barytt, kalsium-karbonat og ilmenitt, har man tidligere tilsatt kjemiske hjelpemidler av mineralsk og/eller organisk opprinnelse for å prøve å gi disse slam et minimumsnivå av stabilitet, uansett det geologiske sted der boringen gjennomføres.

De kjemiske hjelpemidler som tidligere har vært benyttet har vært av forskjellig type.

Fosfater og polyfosfater som er ment å virke som fortynningsmidler for boreslam, forårsaker deflokkulering av kolloidal leire og muliggjør bruken av et slam med høyere densitet og lavere viskositet, og sikrer på samme tid en viss reduksjon i filtratet.

Imidlertid, og dette er en hovedulempe, er fosfater og polyfosfater generelt ustabile, dette også ved lav temperatur slik som for eksempel 50°C, og derfor reduseres, eller sogar forsvinner deres rolle som stabilisator.

På samme måte er det kjent at lignin, brukt i vandige borevæsker, regulerer tiksotropien for disse væsker, men innføring av forurensende stoffer i væsken under boringen, slik som NaCl eller CaSO^ forårsaker gradvis utfelling og således gir liten virkning.

På grunn av slike ulemper har eksperten benyttet borevæsker med følgende kjemikalier: lignosulfonater i form av kalsium-, natrium-, jern-, krom-eller dobbeltsalter av jern og krom, som skal virke som fortynningsmiddel, det vil si et middel for stabilisering av slamviskositeten til den verdi som brukeren ønsker. Det var imidlertid velkjent at natrium-og kalsiumlignosulfonater ikke virker godt med henblikk på å stabilisere slamviskositeten, og at krom- eller Jern- og-kromlignosulfonater som har erstattet disse er viktige faktorer når det gjelder forurensning av omgivelsene, noe som bringer brukeren til å redusere anvendelsen av disse stoffer, selv om de til i dag er de beste tilgjengelige stabiliser-ingsmidler, da de forblir rimelig effektive selv ved temperaturer på rundt 150°C ved bunnen av borehullet.

I spesiallitteraturen er det foreslått andre kjemiske hjelpestoffer som spiller en spesifikk rolle i borevæsker. Således anbefaler US-PS 3 730 900 anvendelse av en kopolymer av maleinsyreanhydrid og styrensulfonsyre som egnet middel for kolloidal stabilisering. Selv om imidlertid materialet rent teknisk er meget interessant, gjør den kompliserte fremstillingsmetode det lite egnet for industriell utnyttel-se .

På samme måte, og med henblikk på å spille en spesifikk rolle, er derivater av akrylsyre kjent å være fortykningsmid-ler i borevæsker eller i andre industrielle anvendelser. For eksempel beskriver US-PS 4 059 552 anvendelse av et produkt av akrylamid/natriumakrylat-typen eller anvendelse av substituerte akrylater som fortykningsmiddel.

Andre derivater av akrylsyrer slik som kopolymerer av akrylamid, og derivater av natriumakrylat har vært angitt i US-PS 3 558 545 og 3 472 325 som f lokkuler ingsmidler i boreslam.

Videre er akrylderivater slik som kopolymerer av metakryl-amido-alkylsulfonsyre og metylakrylamid, slik som beskrevet i FR-PS 2 450 864, istand til å virke som et filtratreduserende middel.

Til slutt viser, slik det påpekes i US-PS 3 764 530, salter av polyakrylsyre liten effektivitet som fortynningsmidler med omgivelser med et høyt innhold av elektrolytter, slik som for eksempel saltholdige, vandige faser.

Den kjente teknikk anbefalt er således oppløsninger som ikke er helt tilfredsstillende, fordi det foreslås kjemiske hjelpestoffer som ofte er skuffende; deres virkning svekkes enten ved nærvær av generende mineralforbindelser, slik som NaCl, CaC03 og CaS04, eller på grunn av temperaturen i bunnen av hullet, eller sogar fordi disse hjelpestoffer blir ineffektive eller er totalt inhibert når de brukes i et boreslam, hvis vandige fase er saltoppløsning, eller til slutt fordi et av disse stoffer kan forurense omgivelsene.

Med kjennskap til de tidligere nevnte mangler har foreliggende oppfinnere fortsatt sin forskning, og har nå funnet og perfeksjonert et ikke-forurensende fortynningsmiddel med stor effektivitet.

I henhold til dette angår foreliggende oppfinnelse ikke forurensende fortynningshjelpemidler for tilsetning til sjøvann- og/eller ferskvannbasert boreslam for å bibeholde de reologiske egenskaper under ekstreme temperatur og trykkbetingelser i borehull på store dyp, og oppfinnelsen karakteri-seres ved at midlet er en vannoppløselig kopolymer, oppnådd ved kopolymerisering av umettede, alifatiske syrer, akrylamider og umettede, alifatiske estere av fosforsyre med den generelle formel: hvor indeksene m, n og p, uttrykt i molSfc, ligger innenfor intervallene:

og der restene R^, R2 og R4 er H eller alkylgrupper, og resten R3 er alkylengrupper og alkylenoksyder og/eller polyalkylenoksyder.

Oppfinnelsen angår i tillegg til dette anvendelsen av et hjelpemiddel som angitt ovenfor som fortynningshjelpemiddel i boreslam.

Fortrinnsvis velges R^ og R2°& ^4 ^ra den gruppe som består av H og/eller en alkylgruppe med fra 1 til 18 karbonatomer, mens resten R3 enten er en alkylengruppe med strukturenhet (-CH2)q hvor q kan ha en verdi fra 1 til 18, fortrinnsvis fra 2 til 10, eller et oksyd eller et polyalkylenoksyd med struktur-enheten (-R50-)r, hvori R5 er en alkylenrest med 1 til 4 karbonatomer, der r kan ha verdien innen området 1 til 30, og fortrinnsvis 1 til 10, eller en kombinasjon av de to struk-turenhetene slik som (-R5O-)r-(CH2)q.

Fremstilling av kopolymeren ifølge oppfinnelsen krever nærvær av monomerene som er nødvendige for å danne de strukturelle enheter, som utgjør den tidligere angitte formel.

Den første monomer, en umettet alifatisk syre, velges fortrinnsvis blant de følgende syrer: akryl- og/eller metakrylsyre, itakonsyre, krotonsyrer, isokrotonsyre, akonitinsyre, fumarsyre, mesakonsyre, sinapinsyre, undecyl-syre, angelicasyre, hydroksyalkylsyre og maleinsyreanhydrid.

Den andre monomer, et akrylamid, velges fortrinnsvis blant akrylamid, metakrylamid, akrylamid-alkylsulfonsyre slik som 2-akrylamid-2-metyl-propansulfonsyre.

Den tredje monomer, en umettet alifatisk ester av fosforsyre, fremstilles for eksempel ved omsetning av fosforsyreanhyd-rider med en umettet alkohol ifølge reaksjonen:

hvori den umettede alkohol enten kan være monometakrylat eller monoakrylat av etylenglykol, propylenglykol, polygly-kol eller blandinger derav. Denne monomer er en polymeriser-bar umettet ester av fosforsyre.

Fortynningsmidlet for boreslammene som oppnås ved kopolymerisering av de tidligere nevnte monomerer, ved hjelp av initiatorer og regulatorer og i henhold til fremgangsmåter som er velkjent av fagmannen, i en vandig, alkoholisk, hydroalkoholisk, aromatisk eller alifatisk omgivelse, resulterer i en kopolymer hvis molekylvekt generelt ligger mellom 500 og 50 000.

Således kan polymeriseringsomgivelsene være: vann, metanol,

etanol, propanol, isopropanol, butanol, dimetylformamid, dimetylsulfoksyd, tetrahydrofuran, aceton, metyletylketon, etylacetat, butylacetat, heksan, heptan, benzen, toluen, xylen, merkaptoetanol, tertiododecylmerkaptan, tioglykol-estere, n-dodecylmerkaptan; de følgende syrer: eddiksyre,

vinsyre, melkesyre, sitronsyre, glukonsyre, gluko heptansyre, 2-mercaptopropansyre; tiodietanol, karbontetraklorid, kloroform, metylenklorid, metylklorid, monopropylenglykol-estere og/eller -etere, etylenglykolestere og/eller -etere.

Umiddelbart etter slutten av polymeriseringen kan oppløs-ningen av det oppnådde polymerisat partielt eller totalt nøytraliseres ved hjelp av et egnet nøytraliseringsmiddel, slik som natrium-, kalium-, ammonium- eller kalsiumhydroksyd, eller ved hjelp av et primært, sekundært eller tertiært, alifatisk og/eller cyklisk amin, slik som f. eks. etanol-aminer, (mono-, di- eller trietanolamin), mono- og dietyl-aminer, cykloheksylamin eller metylcykloheksylamin.

i

Den vandige fase inneholdende den nevnte kopolymeren kan benyttes i denne vandige form som fortykningsmiddel for boreslam, men kan også bearbeides ved bruk av alle kjente metoder for å eliminere den vandige fase og for å isolere kopolymeren i form av et fint pulver som kan benyttes i denne andre form som fortynningshjelpemiddel.

Den fulle betydning og interesse av oppfinnelsen vil forstås bedre under henvisning til de ledsagende eksempler.

Eksempel 1

Dette eksempel viser fremstilling av fosformonomeren.

110 kg etylenglykolmonometakrylat ble brakt i en reaktor og under omrøring ble 40 kg P2O5 tilsatt meget langsomt idet hele blandingen ble avkjølt for å holde temperaturen under 30"C.

Etter at P2O5 var tilsatt ble temperaturen tillatt å nå opp til 40°C under stadig omrøring. Resultatet ble en viskøs væske bestående av en blanding av fosfor-monoester og diester av etylenglykolmonometakrylat.

Monomeren ble benyttet ved fremstilling av kopolymerene.

Eksempel 2

Dette eksempel viser fremgangsmåte for fremstilling av en kopolymer av fosfatmonomeren, som oppnådd i Eksempel 1, og akrylsyre.

For dette formål ble følgende bestanddeler først bragt i en reaktor:

Bestanddelene ble oppvarmet til en temperatur på 80°C.

Deretter ble over en ca. tre timer lang periode og under opprettholdelse av temperaturen på 80°C-nivået, en blanding av følgende bestanddeler tilsatt: sammen med en katalysator bestående av:

Etter at katalysatoren og den tidligere angitte blanding var tilsatt tole det hele destillert ved en temperatur på 100°C for totalt å fjerne isopropylalkoholen.

Etter at blandingen var avkjølt til 20°C ble den nøytralisert med en 50# NaOH-oppløsning inntil det var oppnådd en pH-verdi på ca. 8.

Til slutt ble oppløsningen inneholdende kopolymeren justert til en sluttkonsentrasjon på A3% aktiv bestanddel.

Den oppnådd kopolymer inneholdt følgende bestanddeler i vekt-

Molekylvekten var mellom 4000 og 6000.

Eksempel 3

Dette eksempel viser fremstilling av en terpolymer av akrylsyre, akrylamid og etylenglykolmetakrylatfosfat, ved bruk av denne samme prosess som beskrevet i Eksempel 2.

Sluttsammensetningen for den oppnådde terpolymer var som følger, uttrykt i vekt#:

Molekylvekten for terpolymeren var mellom 5000 og 7000.

Eksempel 4

Dette eksempel viser fortynningsvirkningen av hjelpemidlet ifølge oppfinnelsen, benyttet i et boreslam hvis vandige fase var sjøvann.

For dette formål ble det fremstilt et boreslam i henhold til følgende fremgangsmåte

1500 cm<3> sjøvann, tatt fra Lyon-bukten i Middelhavet, ble anbragt i et 5 liters begerglass,

under omrøring ved hjelp av en Rayneri-turbin på 50 mm og ved 2000 omdreininger/minutt ble 3 g teknisk Na2CC>3 tilsatt på en gang for å forårsake utfelling av Ca<2+-> og Mg2+-ioner,

75 g bentonit A (utbytte på 20 til 25 m<3>/time, målt i

henhold til 0CMA-DFCP4-1973) ble tilsatt til denne blanding mens omrøringen ble bibehold i 15 minutter,

112,5 g attapulgit B (utbytte på 30 til 35 m<3>/time, målt i henhold til 0CMA-DFCP1-1973) ble deretter tilsatt under omrøring i 15 minutter,

37,5 karboksymetylcellulose (teknisk C.M.C., lav-viskøs i henhold til OCMA-DFCP2-1980) ble deretter tilsatt mens røringen ble fortsatt i 15 minutter,

225 g ikkesvellende kalsium-bentonittleire C (utbytte på ca. 15 m<3>/time) ble tilsatt under bibeholdelse av omrøringen i 20 minutter og

til slutt ble pH-verdien i blandingen undersøkt og korrigert med en oppløsning av natriumhydroksyd, slik at sluttverdien var mellom 9,5 og 10.

Det således fremstilte boreslam ble deretter underkastet skjærkraftpåvirning ved bruk av en L.R2 type Sylversonrører, utstyrt med et høy-skjærkraftanlegg med diameter 35 mm.

Etter en 24 timers hvileperiode ble slammet igjen omrørt ved bruk av den tidligere nevnte Rayneri-turbin i ca. 5 minutter.

Tre prøver på 500 cm<3> hver, ble deretter tatt ut med det formål å prøve effektiviteten av oppfinnelsens fortynningsmiddel.

Prøve 1 gjelder basisslammet uten fortynningsmiddel.

Prøve 2 gjelder det samme slam inneholdende et fortynningsmiddel bestående av 7,5 g jern- og kromlignosulfonat, ansett som det beste fortynningsmiddel i henhold til teknikkens stand.

Prøve 3 gjelder det samme slam inneholdende 7,5 g aktive bestanddeler av fortynningsmidlet ifølge oppfinnelsen, oppnådd ifølge eksempel 3.

Disse tre prøver ble underkastet en 10 minutters omrøring, ved bruk av en Hamilton Beachrører (i lav stilling), mens pH-verdien ble holdt i intervallet 9,5 - 10.

Ved slutten av røreperioden ble de reologiske egenskaper ved 20°C undersøkt ved bruk av et FANN 35 viskosimeter og API-filtratet ble målt under et trykk på 7,03 kg/cm<2> under en 30 minutters periode, i henhold til velkjente metoder..

De undersøkte reologiske egenskaper var: tilsynelatende viskositet (AV), plastisk viskositet (PV), flytverdi (YV), 0-gel, 10-gel, og filtratet uttrykt i cm<3> - som definert i "Manuel de Rheologie des fluides de forage et laitiers de ciment" (Håndbok om reologi i borevæsker og oppslemminger) Techniq 1979.

Alle de oppnådd karakteristika er notert i den følgende tabell I, såvel som verdien for "n" og "k", - også definert i den foran angitte håndbok.

Denne tabell viser at slammet inneholdende hjelpemidlet ifølge oppfinnelsen har en reologisk oppførsel ekvivalent den til et slam som inneholder det beste hjelpemiddel ifølge den kjente teknikk, men har en mere gunstig "k"-koeffisient.

Videre er målingen av filtratet ekvivalent mellom prøve 2 og prøve 3.

Ved slutten av denne prøvemålingen ble de tre slam varmevalset ved 150"C i en ovn, og holdt ved denne temperatur i 16 timer. Det ble deretter avkjølt til 20° C og til slutt underkastet de samme reologi- og filtratprøver etter at de var omrørt i 5 minutter, og etter at pH-verdien var justert til 9,5 til 10.

Alle oppnådde karakteristika er gjengitt i Tabell II.

Tabell II viser sammenlignet med Tabell I at de reologiske egenskaper til slam som inneholder hjelpemidlet ifølge oppfinnelsen er forbedret, eller i det minste bibeholdt når egenskapene for slam inneholdende det beste hjelpemidlet ifølge den kjente teknikk, allerede er uheldig påvirket.

Ved slutten av disse to serier av målinger ble de samme slam varmevalset ved 180'C i en ovn, og holdt ved denne temperatur i 16 timer. De ble deretter avkjølt til 120°C og til slutt underkastet de samme reologi- og filtratprøver etter omrøring i 5 minutter, og etter at pH-verdien var justert til 9,5 til 10.

Alle oppnådde resultater er gjengitt i Tabell III.

Denne siste tabell viser sammenlignet med Tabell I og II at slammet ifølge oppfinnelsen bibeholder alle sine reologiske egenskaper, når egenskapene for slammet med det beste hjelpemiddel ifølge den kjente teknikk, totalt er ødelagt.

Det fremgår således av dette eksempel at oppfinnelsens fortynningsmidler bibeholder eller forbedrer effektiviteten av boreslammet, når slammet underkastes en sogar vesentlig temperaturstigning.

Eksempel 5

Dette eksempel viser fortynningsvirkningen av hjelpemidlet ifølge oppfinnelsen, benyttet i et boreslam hvis vandige fase er naturlig ferskvann med en hårdhet lik 25° (Franske TH-grader, se faglitt.).

Boreslammet, fremstilt ifølge eksempel 4, hadde følgende sammensetning:

pH-verdien var 9,5 til 10.

Tre prøver på 500 cm<3> hver ble uttatt for å undersøke effektiviteten av fortynningsmidlet ifølge oppfinnelsen.

Prøve 4 gjelder referanseslam-prøven uten noe fortynnlngs-mlddel.

Prøve 5 gjelder det samme slam inneholdende et hjelpemiddel bestående av 10 g av et jern- og kromlignosulfat, ansett som det beste fortynningsmiddel i den kjente teknikk.

Prøve 6 gjelder det samme slam inneholdende 10 g aktiv bestanddel av fortynningsmidlet ifølge oppfinnelsen, oppnådd i henhold til Eksempel 3.

Disse tre prøver ble underkastet en 10 minutters omrøring ved bruk av en Hamilton-Beach-rører i lavstilling.

Ved slutten av denne 10 minutters omrøringsperiode ble de reologiske egenskaper ved 20°C undersøkt, og filtratet målt som beskrevet i Eksempel 4.

Alle resultater er angitt i Tabell IV.

Denne tabell viser at boreslammet Inneholdende oppfinnelsens hjelpemidler ved begge prøver som Inneholder den samme lave mengde fortynningsmiddel, har en reologlsk oppførsel langt overlegen den til slam som Inneholder jern- og kromlignosulfonat.

Eksempel 6

Dette eksempel viser fortynnlngsvlrknlng av oppfinnelsens hjelpemiddel benyttet 1 boreslam hvis vandige fase er et NaCl-mettet vann.

Boreslammet, fremstilt ved den fremgangsmåte som er beskrevet 1 Eksempel 4, hadde følgende sammensetning:

pH-verdien ble justert til 10.

Tre prøver på 500 cm<3> hver ble uttatt med det formål å prøve effektiviteten av oppfinnelsens fortynningsmiddel.

Prøve 7 gjelder referanseslammet uten noe fortynningsmiddel.

Prøve 8 gjelder det samme slam inneholdende 7,5 g jern- og kromlignosulfat, ansett som det beste av kjente fortynningsmidler.

Prøve 9 gjelder det samme slam inneholdende 7,5 g aktive bestanddeler av oppfinnelsens fortynningsmiddel, oppnådd I henhold til Eksempel 3.

Disse tre prøver ble underkastet en 10 minutters omrørings-periode ved bruk av en Hamilton-Beach-rører. Ved slutten av røreperloden ble de reologiske egenskaper ved 20 °C undersøkt og filtratet målt som beskrevet i Eksempel 4.

Denne tabell V viser den totale Ineffektiviteten til jern- og kromlignosulfonatetj mens midlet ifølge oppfinnelsen under anvendelsesbetingelsene viser meget interessante reologiske karakteristika.

Eksempel 7

Dette eksempel viser inhiberingsvirkningen i forbindelse med sjøvann for hjelpemidlet ifølge oppfinnelsen, fremstilt i henhold til Eksempel 3, og anvendt i et boreslam.

Boreslammet ble fremstilt i henhold til den fremgangsmåte som er beskrevet i Eksempel 4, og hadde følgende sammensetning:

pH-verdien for slammet var innstilt til 9,5 til 10.

Tre prøver på 500 cm<3> hver ble tatt i den hensikt å prøve effektiviteten til å hindre skalldannelse til hjelpemidlet ifølge oppfinnelsen.

Prøve 10 gjelder referanseslam-prøven uten fortynningsmiddel.

Prøve 11 gjelder det samme slam Inneholdende 7,5 g Jern- og kromllgnosulfonat, ansett som det beste i den kjente teknikk.

Prøve 12 gjelder det samme slam inneholdende 7,5 g aktiv bestanddel ifølge oppfinnelsen, oppnådd i henhold til Eksempel 3.

Disse tre prøver ble underkastet en 10 minutters omrørings-periode ved bruk av en Hamilton-Beach-rører.

Ved slutten av røreperioden ble de reologiske egenskapene ved 20°C undersøkt og filtratet målt som angitt i Eksempel 4.

Alle resultater er angitt i den følgende Tabell VI.

Denne tabell viser at hjelpemidlet ifølge oppfinnelsen, såvel som de best kjente hjelpemidler ifølge teknikkens stand ikke forandrer de reologiske karakteristika i basis-slammet (referanseprøven).

Ved slutten av denne første serie målinger, ble det til hvert av slammene (prøvene 10, 11 og 12) under den samme rørevirk-nlng, tilsatt 75 g kalsium-bentonltt (C), det vil sl en totalbelastning på 150 g/l, og disse slammene utgjorde prøvene 13, 14 og 15.

Etter en 2o minutters omrøringsperiode ved bruk av Hamilton Beach-røreverket ble de reologiske karakteristika ved 20"C undersøkt, og filtratet målt som beskrevet tidligere i Eksempel 4.

Alle resultater er angitt i den følgende Tabell VII.

Denne tabell, som sammenlignet med Tabell VI, viser at oppfinnelsens hjelpemiddel modererer utviklingen av de reologiske karakteristika for "ladet" slam, mens denne "modererende" virkning er mindre viktig når det gjelder den kjente teknikks beste hjelpemiddel.

Ved slutten av denne serie av målinger ble de tre slam, (prøvene 13, 14 og 15) varmvalset ved 150°C i en ovn og holdt ved denne temperatur I 16 timer. De ble deretter avkjølt til 20°C og til slutt, etter at de var omrørt i 5 minutter og pH-verdien Justert til 9,5 til 10, underkastet de samme reologi-og filtratprøver.

Alle oppnådde karakteristika fremgår av Tabell VIII.

Denne tabell, sammenlignet med Tabell VII, bekrefter den oppnådde effektivitet for hjelpemidlet ifølge oppfinnelsen med henblikk på temperaturstigninger, slik at det kan forventes en god brukbarhet i brønner, dette så meget mer som hjelpemidlet tillater en bedre kontroll av filtratet ved høy temperatur enn det kjente beste midlet.

Eksempel 8

Dette eksempel viser dispergerings- og derfor fortynningsvirkningen av hjelpmidlet ifølge oppfinnelsen når CaCC>3 bringes i suspensjon i sjøvann (fra Lyon-bukten).

Til dette formål helles 465 g sjøvann i et 2 liters begerglass, det tilsettes 20 g av det tørre dispergeringsmiddel, pH-verdien i oppløsningen justeres til 9 ved bruk av NaOH-oppløsning, og deretter tilsettes 1000 g utfelt CaCC>3 "SOCAL"

P3 langsomt under omrøring (ved bruk av en 65 mm Rayneri-turbln ved 1500 omdreininger/minutt.)

Ved slutten av denne tilsetning fortsettes omrøringen 1 30 minutter. Viskositeter ved 10 omdreininger/minutt og 100 omdreininger/minutt måles deretter ved en temperatur på 20°C ved hjelp av et Brookfield "RVS" viskosimeter med en spindel nr. 2.

Prøve 16 er en referanseprøve uten tilsetnlngsmiddel.

Prøve 17 gjelder dispersjonsblandingen inneholdende et natriumpolyakrylat med en molekylvekt på 5000 som hjelpemiddel, vanligvis benyttet i den kjente teknikk for denne type anvendelse i ferskvann.

Prøve 18 g jelder dispersjonsblandingen Inneholdende hjelpemiddel ifølge oppfinnelsen i henhold til Eksempel 2.

Resultatene fremgår av Tabell IX.

Denne siste tabell viser den spesielt effektive fortynnings-virkning for hjelpemidlet ifølge oppfinnelsen.

Claims (8)

1. Ikke-forurensende fortynningshjelpemiddel for tilsetning til sjøvann- og/eller ferskvannsbasert boreslam for å bibeholde de reologiske egenskapene under ekstreme temperatur- og trykkbetingelser i borehull på store dyp, karakterisert ved at midlet er en vannopp-løselig kopolymer, oppnådd ved kopolymerisering av umettede, alifatiske syrer, akrylamider og umettede alifatiske estere av fosforsyre med den generelle formel: hvor indeksene m, n og p, uttrykt i mol-*, ligger innenfor intervallene: og der restene , R2 og R4 er H eller alkylgrupper, og resten R3 er alkylengrupper og alkylenoksyder og/eller polyalkylenoksyder.

2. Hjelpemiddel ifølge krav 1, karakterisert ved at restene R^, R2 og R4 fortrinnsvis er H eller alkylgrupper med fra 1-18 karbonatomer.

3. Hjelpemiddel ifølge krav 1, karakterisert ved at resten R3 er alkylengrupper omfattende enheten (-CH2~)q nvor Q er fra 1-18 og fortrinnsvis 2-10, alkylenoksyder eller polyalkylenoksyder med enheten (-R50-)r, der R5 er en alkylenrest med fra 1-14 karbonatomer, og r kan ha en verdi fra 1-30, og fortrinnsvis 1-10, samt kombinasjonen av de to rester, slik som (-R50-)r - (-CH2~)q.

4. Hjelpemiddel ifølge kravene 1-3, karakterisert ved at den umettede estere av fosforsyre som er tilstede ved kopolymeriseringsreaksjonen er oppnådd ved reaksjonen mellom P2O5 og en umettet alkohol.

5. Hjelpemiddel ifølge krav 1-4, karakterisert ved at kopolymeriseringener gjennomført i nærvær av initiatorer og regulatorer i vandige, alkoholiske, hydroalko-holiske, aromatiske eller alifatiske omgivelser.

6. Hjelpemiddel ifølge kravene 1-5, karakterisert ved at det oppnådde polymerisat delvis eller helt er nøytralisert.

7. Hjelpemiddel ifølge kravene 1-6, karakterisert ved at molekylvekten ligger mellom 50 og 50.000.

8. Anvendelse av et hjelpemiddel ifølge et hvilket som helst av kravene 1-7 som fortynningshjelpemiddel i boreslam.