NO163357B

NO163357B - Fremgangsmaate for aa redusere friksjon som utvises av en vandig vaeske som passerer gjennom en roerledning, og vandig vaeskeblanding for utfoerelse av fremgangsmaaten.

Info

Publication number: NO163357B
Application number: NO83832359A
Authority: NO
Inventors: Arthur S Teot; Gene D Rose; Gregory A Stevens
Original assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1981-10-30
Filing date: 1983-06-29
Publication date: 1990-02-05
Also published as: NO163357C; US4615825A; EP0092581A1; ATE23020T1; DK301583A; WO1983001583A1; FI70152C; EP0092581A4; NO832359L; FI70152B; DK158337C; DK158337B; FI832314A0; FI832314L; EP0092581B1; DE3273881D1; CA1180176A; JPS58501822A; DK301583D0

Description

Når en vandig væske strømmer gjennom en rørledning, kreves

det energi for å overvinne den friksjon som skapes av turbulensen i væskestrømmen gjennom rørledningen. I mange operasjoner som for eksempel for industrielle anvendelser, spesielt slike operasjoner hvor hastigheten til den strømmende vandige væske over-skrider den grense som kreves for jevn laminær flyt (for eksempel brønnfraktureringsbehandlinger eller den hurtige bevegelse hos væsker over betydelige avstander), kreves det vesentlige oppbud av energi for å overvinne friksjonstapene. En reduksjon i friksjonstapet som vises av en strømmende vandig væske ville tillate lavere mengder av energi-oppbud og/eller øket flyt ved anvendelse av den samme energi.

Hittil er det blitt foreslått forskjellige alternativer for

å redusere friksjonstapet hos en strømmende vandig væske. Eksempelvis er vannløselige polymerer med høy molekylvekt, for eksempel en polymer av et monoalkenyl-aromatisk sulfonat (for eksempel styrensulfonsyre) eller en polymer av karboksamid (for eksempel akrylamid) kjent for å redusere friksjonstap når de settes til en vandig væske i små mengder, se for eksempel US-patenter 3 023 760; 3 562 226 og 3 572 354. Dessverre er de vandige flytende systemer som inneholder de høymolekylære polymerer ikke skjær-stabile, dvs. at den friksjonsreduksjon som gis av den væske som inneholder den nevnte polymer, går ialt vesentlig og permanent tapt når den utsettes for høy skjærkraft.

Friksjonstap i en strømmende vandig væske er også blitt redusert ved tilsetning av et overflateaktivt middel som gir den vandige væske viskoelastiske egenskaper. Eksempelvis lærer US-patent nr. 3 361 213 (Savins) at en alkalimetall-såpe av en fettsyre, for eksempel natriumoleat, i kombinasjon med en sterk elektrolytt vil redusere friksjonen i en vandig væske. tikeledes åpenbarer (Savins) at (1) en ammoniumsåpe av en fettsyre ville redusere friksjonstapene som vises av en vandig væske som inneholder en svak elektrolytt, og (2) en substituert-ammoniumsåpe av en fettsyre vil redusere friksjonstapene i en vandig væske som ikke inneholder noen elektrolytt. Andre viskoelastiske overflateaktive midler, for eksempel 2-naftol i kombinasjon med cetyltrimetylammoniumbromid, er også kjent for å være nyttige som friksjonsreduserende midler. Selv om slike viskoelastiske materialer ofte reduserer den friksjon som vises av en vandig væske som strømmer gjennom en rørledning, er det ofte ønskelig med ytterligere reduksjoner i friksjon over brede strømnings-områder, spesielt i slike operasjoner hvor relativt store mengder av vandig fluid skal pumpes over lange avstander.

På bakgrunn av de foran nevnte mangler ved teknikkens

stand er det sterkt ønskelig å ytterligere redusere de friksjonstap som den strømmende vandig væske viser.

Følgelig vedrører foreliggende oppfinnelse, i ett aspekt, en fremgangsmåte for å redusere den friksjon som en vandig væske får som passerer gjennom en rørledning under ikke-laminære flyt-betingelser. Med "ikke-laminær flyt" menes strømning av et fluid gjennom en rørledning ved et Reynolds-tall som er tilstrekkelig høyt til å forårsake en økning av friksjonsfaktoren til fluidet inklusive brønn-utviklet turbulent flyt.

Denne fremgangsmåten består ifølge foreliggende oppfinnelse i at det til den vandige væske før nevnte væske føres gjennom en rørledning settes en frikskjonsreduserende blanding av

a) et viskoelastisk overflateaktivt middel i en mengde

av 0,01-5 vekt%, basert på vekten av den vandige væske og det

visko-elastiske overflateaktive middel, idet det viskoelastiske over-flateaktive middel har et overflateaktivt ion og en støkiometrisk mengde av organisk mot-ion som stammer fra en organisk elektrolytt som har en del som har evne til å assosiere med det overflateaktive ion slik at det dannes et viskoelastisk over-flateaktivt middel, og hvorunder det viskoelastiske overflateaktive middel er cetyltrimetylammoniumsalicylat, cetyltrimetylammonium-3,4-diklorbenzoat eller tetradecyltrimetylammoniumsalicylat, og den organiske elektrolytt er natriumcylat eller natrium-3,4-diklorbenzoat;

b) en konsentrasjon av det organiske mot-ion utover den som omfatter det viskoelastiske overflateaktive middel som

varierer fra 0,1 til 20 mol pr. mol av det viskoelastiske overflateaktive middel.

Det resulterende viskoelastiske overflateaktive middel er til stede i en mengde som er tilstrekkelig til å redusere friksjonen til den vandige væske etter hvert som den passerer gjennom rørledningen. Den organiske elektrolytt, som kan assosieres som mot-ionet med det oveflateaktive ion slik at det dannes et visoelastisk overflateaktivt middel, er til stede i en mengde som er tilstrekkelig til ytterligere å redusere den friksjon som oppvises av den vandige væske som inneholder det viskoelastiske overflateaktive middel når det passerer gjennom en rørledning under betingelser med ikke-laminær flyt.

Et annet aspekt ved foreliggende oppfinnelse er en vandig væskeblanding for utførelsen av ovenfor nevnte fremgangsmåte som omfatter: a) en vandig væske; b) fra 0,01 til 5 vekt%, basert på a) og b) av et

viskoelastisk overflateaktivt middel som har et overflateaktivt

ion, og de støkiometriske mengder av et organisk mot-ion som stammer fra en organisk elektrolytt som har en del som har evne til å assosiere med det overflateaktive ion slik at det dannes et visoelastisk overflateaktivt middel; og hvorunder det viskoelastiske overflateaktive middel er cetyltrimetylammoniumsalicylat, cetyltrimetylammonium-3,4-diklorbenzoat eller tetradecyltrimetylammoniumsalicylat, og den organiske elektrolytt er natriumsalicylat eller natrium-3,4-diklorbenzoat;

c) en konsentrasjon av det organiske mot-ion utover den som omfatter det viskoelastiske overflateaktive middel som

Overraskende reduserer nærværet av den organiske elektrolytt

i en vandig væske som inneholder det viskoelastiske overflateaktive middel i overensstemmelse med utførelsen av foreliggende oppfinnelse signifikant ytterligere den friksjon som oppvises av det vandige fluid som inneholder det viskoelastiske overflateaktive middel etter hvert som væsken strømmer gjennom en rør-ledning. Blandingen av den vandige væske, organiske elektrolytt og det viskoelastiske overflateaktive middel er signifikant mer skjærstabil enn en vandig væske som inneholder en polymer med evne til å gi den vandige væske den samme grad av friksjonsreduksjon. Videre gir blandingen en uventet stor reduksjon i friksjon over et bredt område av betingelser som gir ikke-laminær flyt.

Fremgangsmåten og produktet i henhold til oppfinnelsen er nyttig i slike prosesser hvor vann eller en annen vandig væske pumpes eller sirkuleres i rør eller andre rørledninger, for eksempel i klima-anlegg og andre varmevekslere, oppslemmings-rørledninger som ofte anvendes for transport av kull og forskjellige mineraler og andre operasjoner hvor det kreves store mengder energi for å pumpe den vandige væske.

Slik den her brukes, refererer betegnelsen "vandig væske"

til slike væsker som inneholder vann. Inkludert innen betegnelsen er vandige væsker som inneholder uorganiske elektrolytter, for eksempel vandige alkaliske eller vandige sure løsninger, for eksempel en vandig løsning av et alkalimetall- eller jordalkali-metall-hydroksyd, og vandige løsninger av uorganiske salter.

Andre eksempler på vandige væsker inkluderer blandinger av vann

og en vannblandbar væske, for eksempel lavere alkanoler, for eksempel metanol, etanol eller propanol. Glykoler og poly-glykoler og lignende, forutsatt at slike vannblandbare væsker anvendes i mengder som ikke tar skadelig innvirkning på de visko-elastiske egenskaper ved den vandige væske. Også inkludert er vandige oppslemninger av faste partikkelformige stoffer, for eksempel kullpartikler og findelte mineral-malmer. Generelt anvendes imidlertid vann og vandige alkaliske, vandige sure eller vandige uorganiske saltløsninger mest fordelaktig som den vandige væske i forbindelse med oppfinnelsen. Fordelaktig er elektrolytt-konsentrasjonen mindre enn 15, fortrinnsvis mindre enn 12, helst mindre enn 5, spesielt mindre enn 1, vekt% av løs-ningen. Mest å foretrekke er den vandige væske vann.

Betegnelsen "viskoelastisk" slik den anvendes på væsker

betyr en viskøs væske som har elastiske egenskaper, dvs. at væsken i det minste delvis returnerer til sin opprinnelige form når en påført spenning utløses. Egenskapen viskoelastisitet er velkjent på fagområdet. Det henvises til H. A. Barnes et al., Rheol. Acta, 1975 .14 , s. 53-60 og S. Gravsholt, Journal of Coll ■ and Interface Sei., 57 (3) s. 575-6 (1976}for definisjon av viskoelastisitet og tester for bestemmelse av om en væske er i besittelse av viskoelastiske egenskaper. Blant de testmetoder som er spesifisert i disse litteraturhenvisninger, består en test som har vist seg å være høyst nyttig ved bestemmelse av viskoelastisitet for en vandig løsning, i å slynge løsningen og visuelt observere om de bobler som skapes ved hjelp av slynge-tilbakeslag etter at slyngingen er stanset. Enhver tilbakeslag av boblene indikerer viskoelastisitet. Følgelig medfører et viskoelastisk overflateaktivt middel viskoelastisitet hos væsken som det tilsettes.

Generelt omfatter overflateaktive forbindelser et ionisk hydrofobt molekyl som har en ionisk, hydrofil del kjemisk bundet til en hydrofob del (her kalt et overflateaktivt ion) og et mot-ion som er tilstrekkelig til å tilfredsstille ladningen på det overflateaktive ion. Eksempler på slike overflateaktive forbindelser er representert ved følgende formel:

R1( Ye) X° eller R^Z^A<®>

hvor R^(Y ) og R^(Z ) representerer overflateaktive ioner som har en hydrofob del representert ved R^ og en ionisk, solubiliserende del representert ved den kationiske del (Y<®>) eller den anioniske del (Z ) som kjemisk er bundet til denne. X og A er de mot-ioner som er assosiert med de overflateaktive ioner.

De kationiske, hydrofiie deler (grupper), dvs. (Y ), er generelt onium-ioner hvor betegnelsen "onium-ioner" refererer seg til en kationisk gruppe som så si fullstendig er ionisert i vann over et bredt pH-område, for eksempel pH-verdier på 2-12. Repre-sentative onium-ioner inkluderer kvaternære ammoniumgrupper, dvs.

(f) ©

-N<W>(R)^; tertiære sulfoniumgrupper, dvs. -S^(R),; og kvaternære fosfoniumgrupper, dvs. -P<C7>(R>3 hvor hver R enkeltvis er hydrokarbyl eller inert substituert hydrokarbyl. I tillegg kan også primære, sekundære og tertiære aminer, dvs. -NH2, -NHR eller -N(R)2, anvendes som den ioniske del hvis pH-verdien til den vandige væske som anvendes er slik at amindelene vil eksistere i ionisk form. Blant slike kationiske grupper fremstilles det overflateaktive ion i det viskoelastiske overflateaktive middel fortrinnsvis med kvaternært ammonium-, -N (R)3, eller tertiære

amin-, -N(R)2, grupper hvor hver R uavhengig er en alkylgruppe eller hydroksyalkylgruppe med 1-4 karbonatomer, hvor hver R

fortrinnsvis er metyl, -"-etyl eller hydroksyetyl.

Anvendelsen av et kation som mot-ion foretrekkes generelt

mindre enn anvendelsen av et anion som mot-ion.

De viskoelastiske overflateaktive midler fremstilles lett ved å blande den basiske form av det ønskede kationiske overflateaktive ion (eller den sure form av det ønskede anioniske overflateaktive ion) med en støkiometrisk mengde av den sure form av det ønskede kationiske mot-ion (eller den basiske form av det ønskede anioniske mot-ion). Alternativt kan støkiometriske mengder av saltene av det kationiske overflateaktive ion og det anioniske mot-ion (eller ekvimolare mengder av det anioniske overflateaktive ion og det kationiske mot-ion) blandes slik at det visko-elastiske overflateaktive middel dannes. Se det henvises for eksempel til de fremgangsmåter som er beskrevet i US-patentskrift nr. 2 541 816.

Det viskoelastiske overflateaktive middel anvendes i en mengde som er tilstrekkelig til å gi den vandige væske viskoelastiske egenskaper, hvorved viskoelastisiteten til den vandige væske måles ved de teknikker som her er beskrevet. Generelt er en slik mengde av viskoelastisk overflateaktivt middel tilstrekkelig til målbart å redusere, fortrinnsvis minst 5 %, av den friksjon som oppvises av den vandige væske etter hvert som væsken strømmer gjennom en rørledning under betingelser som er tilstrekkelige til å tilveiebringe ikke-laminær flyt. For formålene med denne oppfinnelse måles den friksjon som oppvises av den strømmende vandige væske ved å anvende konvensjonelle teknikker, for eksempel som angitt i eksempel 1. Det spesifikke viskoelastiske overflateaktive middel som anvendes og konsentrasjonen derav i den vandige væske er avhengig av en rekke faktorer, inklusive løsningens sammensetning, temperatur og skjærhastighet som den strømmende væske vil bli utsatt for. Generelt bestemmes konsentrasjonen av ethvert spesifikt viskoelastisk overflateaktivt middel som mest fordelaktig anvendes her, lett ved eksperimentering. Det viskoelastiske overflateaktive middel anvendes helst i mengder fra 0,05 til 0,5 % basert på vekten av den vandige væske og det viskoelastiske overflateaktive middel.

Ved utøvelsen av oppfinnelsen anvendes en organisk elektrolytt som har ionisk karakter motsatt den som det overflateaktive ion har og som er istand til å bli assosiert som et organisk mot-ion med det nevnte overflateaktive ion, for ytterligere å redusere den friksjon som oppvises av den vandige væske som inneholder det viskoelastiske overflateaktive middel etter hvert som det passerer gjennom en rørledning under betingelser med ikke-laminær flyt. Slike organiske elektrolytter som passende an-

vendes her, inkluderer slike som inneholder organiske ioner som,

når det assosieres med de overflateaktive ioner i den overflateaktive forbindelse, danner et viskoelastisk overflateaktivt middel. Den organiske elektrolytt, når den er til stede i et overskudd av det som assosierer med det overflateaktive ion, har evne til ytterligere å redusere friksjon i den vandige væske som passerer gjennom rørledningen. En slik organisk elektrolytt er løselig i den vandige væske som inneholder det viskoelastiske overflateaktive middel.

Ved utøvelsen av denne oppfinnelse anvendes tilstrekkelige mengder av den organiske.elektrolytt for ytterligere å redusere den friksjon som oppvises av den vandige væske som inneholder det viskoelastiske overflateaktive middel etter hvert som den passerer gjennom en rørledning. Friksjonen til den vandige væske er den friksjon som måles ved den testmetode som er angitt i eksempel 1. Med "å redusere friksjonen" menes at, ved testmetode som er beskrevet i eksempel 1, er friksjonen til en vandig væske som inneholder det viskoelastiske overflateaktive middel og den organiske elektrolytt (dvs. den vandige væske som inneholder et antall egnede organiske ioner i overskudd av det antall som kreves for fullstendig å balansere ladningen til det overflateaktive ion) mindre enn den friksjon som oppvises av en vandig væske som har en identisk konsentrasjon av det viskoelastiske overflateaktive middel, men som ikke inneholder noe ytterligere organiske elektrolytt. Fortrinnsvis anvendes den organiske elektrolytt i slike mengder at, når strømningskarakteristikene som definert ved Reynolds tall er konstante, er den friksjon som oppvises av

den strømmende vandige væske som inneholder det viskoelastiske overflateaktive middel og den organiske elektrolytt minst 5,

mer å foretrekke minst 10, prosent mindre enn en vandig væske som er identisk i alle henseende med unntagelse av at den ikke inneholder noe overskudd av organiske ioner. Reynolds tall (Re) er produktet av densiteten (p) til den vandige væske uttrykt i gram pr. kubikk centimeter (g/cm ), middelhastigheten (v) til væsken som strømmer gjennom rørledningen uttrykt i centimeter pr. sekund (cm/sek) og diameteren (d) til rørledningen uttrykt i centimeter (cm) dividert på viskositeten (p) (poise) til den vandige væske, dvs. Re = <PV>(^ .

Generelt, etter hvert som strømningskarakteristikken til en vandig væske endres slik at Re øker, avtar den friksjon som oppvises av den strømmende væske inntil strømmen blir ikke-laminær som definert tidligere. Fordelaktig er konsentrasjonen av de organiske ioner som gir den ønskede ytterligere reduksjon av friksjonen slik at Re, ved hvilken denne nedgang i friksjon inn-treffer, øker. Den vandige væske inneholder tilstrekkelige mengder av den organiske elektrolytt slik at nivået av friksjon ved ikke-laminær flyt reduseres. Dette friksjonsnivå avtar monotonisk med økende Re til Re større enn de vandige væsker som ikke inneholder noen organiske elektrolytt.

Konsentrasjonen av organiske elektrolytt som kreves i den

vandige væske for å gi en slik ytterligere reduksjon i friksjonen er avhengig av en rekke faktorer, inklusive den spesielle vandige væske, det viskoelastiske overflateaktive middel og den organiske elektrolytt som anvendes og den oppnådde reduksjon av friksjonen. Generelt vil konsentrasjonen av den organiske elektrolytt fordelaktig variere fra 0,1 til 20, fortrinnsvis fra 1 til 5, mol pr.

mol av det viskoelastiske overflateaktive middel.

De vandige væsker som har redusert friksjon når de passerer gjennom en rørledning, fremstilles lett ved å blande de ønskede mengder av det viskoelastiske overflateaktive middel og den organiske elektrolytt slik at det dannes en vandig væskeløsning. Den resulterende løsning, hvis løsninger er stabile og kan lagres i lange tidsrom, kan anvendes slik den er fremstilt for mange formål, for eksempel ved brannslukningssystemer, industriell forarbeidelse, i slike operasjoner som varmeveksling og i klima-anlegg, som bærer for transport av kulloppslemninger og andre mineraler. I tillegg kan andre eventuelle ingre-dienser tilsettes den vandige væske for å gjøre væsken egnet for forskjellige formål, for eksempel fraktureringsfluider, boreslam, landbrukssprøytemidler og skjære-fluider.

De følgende eksempler presenteres for å illustrere opp-finnelsen og skal ikke oppfattes som begrensning av dens ramme. Alle prosenter og deler er i vekt med mindre annet er angitt.

Eksempel 1 og sammenligningsforsøk A, B og C

Blandingen i henhold til eksempel 1 ble fremstilt av 99,5 deler vann, 0,25 del av et viskoelastisk overflateaktivt middel av cetyltrimetylammoniumsalicylat (CTAS) (fremstilt ved å anvende ekvimolare mengder av cetyltrimetylammoniumhydroksyd og salicylsyre) og 0,27 del natriumsalicylat (NaS). For å bestemme den friksjon som ble oppvist av den resulterende løsning som strømmet gjennom en rørledning, ble hastigheten til væsken etter hvert som den strømmer gjennom en lengde av en rørledning ved kjent trykkfall målt med et apparat som omfatter et reservoar av passende størrelse for oppbevaring av den vandige væske, idet reservoaret er forbundet med en sirkulær rørledning av glass og som har en innvendig diameter på 2,65 mm og en lengde på 100 cm. Reservoaret var avpasset slik at et forhåndsbestemt trykk kunne pålegges en eventuell væske som det inneholdt, og ble holdt konstant i hele den tid som var nødvendig for de ønskede mengder av væske til å flyte lengden av den sirkulære rørledning. Den annen ende av den sirkulære rørledning ble forbundet med en gradert mottager som holdes ved atmosfæretrykk. I drift, mens trykket på den vandige væske ble holdt konstant, ble væsken tillatt å strømme gjennom den sirkulære rørledning under anvendelse av det påførte trykk som drivkraft. Væsken som strømmet gjennom rørledningen ble oppsamlet i mottageren, og middelhastigheten til væsken i rørledningen ble bestemt ved å måle mengden av væske som ble oppsamlet og dividere med den tid som var nødvendig for å oppsamle væsken.

I dette eksempel ble separate porsjoner ført gjennom den sirkulære rørledning under anvendelse av de forskjellige trykk som er spesifisert i tabell I. Disse trykk resulterte i varierende middel-hastigheter for væsken i den sirkulære rørledning,

og disse hastigheter er spesifisert i tabell I. Av de forut-bestemte trykk og målte hastigheter ble en friksjonsfaktor beregnet av følgende ligning:

hvor f = Fanning-friksjonsfaktor

D = diameter til den sirkulære rørledning som væsken

føres gjennom, uttrykt i cm (0,265 cm)

AP = trykkfall for væsken etter hvert som den strømmer

2

gjennom den sirkulære rørledning, i g/cm

2

g = 980,6 cm/sek

p = densitet for den vandige væske i g/crn"^

(-1 g/cm )

L = lengde av rørledningen som væske strømmer gjennom,

i cm (100 cm)

V = hastighet for væsken i cm/sek.

På lignende måte bestemmes friksjonen av vann (sammenlignings-forsøk A) og vann inneholdende 0,25 vekt% cetyltrimetylammoniumsalicylat uten noe ekstra natriumsalicylat (organisk elektrolytt)

(sammenligningsforsøk B). Resultatene fra utprøvingen er også gjengitt i tabell I. Konsentrasjonene av det viskoelastiske overflateaktive middel og den organiske elektrolytt er uttrykt som vektprosent basert på hele sammensetningen. For den organiske elektrolytt er sammensetningen også angitt i parentes som mol pr. mol av viskoelastisk overflateaktivt middel (M/M).

Som det fremgår av tabell I, viser den vandige væskeblanding som inneholder overskuddsmengder av den organiske elektrolytt lavere friksjon enn vann (sammenligningsforsøk A) eller vann som bare inneholder det viskoelastiske overflateaktive middel (sammenligningsforsøk C). Videre viser den vandige væske som inneholder bare det viskoelastiske overflateaktive middel (sammen-ligningsf orsøk B) øket friksjon ved en Re på mellom 14 750 og 18 580, og vann (sammenligningsforsøk A) viser en lignende økning i friksjonen ved en Re på ca. 2 3 00, idet denne økning i friksjon indikerer begynnelsen til ikke-laminær flyt. Uventet, ved Re opp til 27 23 0, viser den vandige væske som inneholder både

det viskoelastiske overflateaktive middel og overskuddsmengder av den organiske elektrolytt, ingen slik økning i friksjonen.

Videre ble den vandige væskeblanding i henhold til eksempel

1 skjærkraftbehandlet i to minutter ved høy hastighet i en Waring Blendor og friksjonen målt igjen ved de samme trykk. Den skjærkraftbehandlede blanding viste seg å ha samme friksjon som blandingen før skjærkraftbehandlingen, hvilket indikerer at bland-ingene i henhold til oppfinnelsen er skjærkraft-stabile.

For sammenligningsforsøk C ble en vandig væske som inneholdt 0,0125 vekt% av en delvis hydrolysert akrylamidpolymer med et vektmidlere molekyltall på 3-4 millioner (beregnet ut fra viskosi-tet) testet på lignende måte og viste seg å ha ialt vesentlig samme friksjon ved ekvivalent Re som eksempel 1. Imidlertid, etter skjærkraft-behandling av den vandige væske ved høy hastighet i en Waring Blendor i to minutter, var friks'jonen til den vandige væske signifikant øket, for eksempel er den vandige væske utsatt for skjærkraft og med flyt-karakteristikker definert ved en Re på 19 000, en friksjon på 0,068 mens den vandige væske som ikke er blitt skjærkraft-behandlet viser en friksjon på bare 0,037 ved flyt-karakteristika definert ved den samme Re.

Eksempler 2, 3 og 4 og sammenligningsforsøk A, D og E

Ved å følge metodene i eksempel 1 ble friksjonen til

vandige væskeblandinger (eksemplene 2-4) inneholdende 99,8 deler vann, 0,1 del cetyltrimetylammoniumsalicylat (CTAS) og de Varierende mengder av natriumsalicylat (NaS) sem er spesifisert

i tabell II, målt ved de forskjellige Re-verdier som er spesifisert i tabell II. For sammenligningsformål ble friksjonsverdiene til

vann (sammenligningsforsøk A) og en vandig væskeblanding av 99,9 deler vann og 0,1 del cetyltrimetylammoniumsalicylat (sammenligningsforsøk B) bestemt ved den Be-verdi som er spesifisert i tabell II.

Som vist av dataene i tabell II, påvirker konsentrasjonen av den organiske elektrolytt den friksjon som den vandige væske har som inneholder den samme. Generelt viser det seg at større reduksjon i friksjonen har sammenheng med økende konsentrasjoner av organisk elektrolytt og går opp til et maksimum.

For sammenligningsforsøk E ble det fremstilt en vandig væske som inneholdt det viskoelastiske overflateaktive middel og kaliumklorid, en uorganisk elektrolytt, hvor Cl hadde evne til å tjene som mot-ion for cetyltrimetylammonium-radikalet. Selv om resultater som var ekvivalente med dem som ble oppnådd ved anvendelse av den organiske elektrolytt av natriumsalicylat ble oppnådd, var det nødvendig med en relativt høy konsentrasjon av 0,5 vekt% KCl, basert på vekten av varmet og det viskoelastiske overflateaktive middel.

Eksempler 5, 6 og 7 og sammenligningsforsøk A og F

Det å følge metodene fra eksempel 1 ble friksjonen til vandige væskeblandinger i eksemplene 5-7 som inneholdt 99,8 deler vann, 0,1 del tetradecyltrimetylammoniumsalicylat (MTAS) og de varierende mengder av natriumsalicylat (NaS) som er spesifisert i tabell III, målt ved de forskjellige Re-verdier som er spesifisert i tabell III.

For sammenligningsforsøk ble friksjonsverdiene til vann (sammenligningsforsøk A) og en vandig væskeblanding av 99,9 deler vann og 0,1 del tetradecyltrimetylammoniurnsalicylat (sammen-ligningsf orsøk F) bestemt ved den Re som er spesifisert i tabell III. Resultatene av disse bestemmelser er gjengitt i tabell

III.

Som det fremgår av dataene i tabell III, er forholdet mellom friksjon og tilsetning av organisk elektrolytt til en vandig væske som inneholder et viskoelastisk overflateaktivt middel, lik det som er vist i tabellene I og II,

Eksempler 8- 14 og sammenligningsforsøk A, G og H

Ved å følge metodene i eksempel 1 ble friksjonen til vandige væskeblandinger fra eksemplene 8-14 som inneholdt 99,8 deler vann, 0,1 del cetyltrimetylammoniumsalicylat (CTAS) eller cetyltrimetylammonium-3,4-diklorbenzoat (CTADCB) og de varierende mengder av natriumsalicylat (NaS) og natrium-3,4-diklorbenzoat (NaDCB) spesifisert i tabell IV målt ved de forskjellige Re-verdier som er spesifisert i tabell IV.

For sammenligningsforsøk ble friksjonsverdiene til vann (sammenligningsforsøk A), en vandig væskeblanding av 99,9 deler vann og 0,1 del cetyltrimetylammoniumsalicylat (sammenlignings-forsøk G), og en vandig væskeblanding av 99,9 deler vann og 0,1 del cetyltrimetylammonium-3,4-diklorbenzoat (sammenligningsforsøk H) bestemt ved de Re-verdier som er spesifisert i tabell IV. Resultatene fra disse bestemmelser er angitt i tabell IV.

Eksempler 15- 18 og sammenligningsforsøk B

Det å følge metodene fra eksempel 1 ble friksjonen til vandige blandinger som inneholdt ~79 deler vann, 20 deler etylenglykol, 0,25 del cetyltrimetylammoniumsalicylat (CTAS)

og varierende mengder av natriumsalicylat (NaS) som spesifisert i tabell V, målt ved de forskjellige Re-verdier som er spesifisert i tabell V.

For sammenligningsforsøk B ble friksjonsverdiene til en vandig blanding av 79,75 deler vann, 20 deler etylenglykol og 0,25 del CTAS bestemt ved de Re-verdier som er spesifisert i tabell V. Resultatene av disse bestemmelser er angitt i tabell

V.

Claims

1. Fremgangsmåte for å redusere friksjon som utvises av en vandig væske som passerer gjennom en rørlegning under ikke-laminære flytbetingelser, karakterisert ved at det til den vandige væske før nevnte væske føres gjennom en rørledning settes en friksjonsreduserende blanding av a) et viskoelastisk overflateaktivt middel i en mengde av 0,01-5 vekt%, basert på vekten av den vandige væske og det visko-elastiske overflateaktive middel, idet det viskoelastiske over-flateaktive middel har et overflateaktivt ion og en støkiometrisk mengde av organisk mot-ion som stammer fra en organisk elektrolytt som har en del som har evne til å assosiere med det overflateaktive ion slik at det dannes et viskoelastisk over- flateaktivt middel, og hvorunder det viskoelastiske overflateaktive middel er cetyltrimetylammoniumsalicylat, cetyltrimetylammonium-3,4-diklorbenzoat eller tetradecyltrimetylammoniumsalicylat, og den organiske elektrolytt er natriumacylat eller natrium-3,4-diklorbenzoat; b) en konsentrasjon av det organiske mot-ion utover den som omfatter det viskoelastiske overflateaktive middel som varierer fra 0,1 til 20 mol pr. mol av det viskoelastiske overflateaktive middel.

2. Vandig væskeblanding for anvendelse ved fremgangsmåten i henhold til krav 1,karakterisert ved at den omfatter; a) en vandig væske; b) fra 0,01 til 5 vekt%, basert på a) og b) av et viskoelastisk overflateaktivt middel som har et overflateaktivt ion, og de støkiometriske mengder av et organisk mot-ion som stammer fra en organisk elektrolytt som har en del som har evne til å assosiere med det overflateaktive ion slik at det dannes et viskoelastisk overflateaktivt middel; og hvorunder det viskoelastiske overflateaktive middel er cetyltrimetylammoniumsalicylat, cetyltrimetylammonium-3,4-diklorbenzoat eller tetradecyltrimetylammoniumsalicylat, og den organiske elektrolytt er natriumsalicylat eller natrium-3,4-diklorbenzoat; c) en konsentrasjon av det organiske mot-ion utover den som omfatter det viskoelstiske overflateaktive middel som varierer fra 0,1 til 20 mol pr. mol av det viskoelastiske overflateaktive middel.

3. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at den vandige væske inneholder opp til 20 vekt% etylenglykol.