NO171561B

NO171561B - WATER-IN-OIL-EMULSJONSBORESLAM

Info

Publication number: NO171561B
Application number: NO911706A
Authority: NO
Inventors: Heinz Mueller; Gerhard Stoll; Claus-Peter Herold; Stephan Von Tapavicza
Original assignee: Henkel Kgaa
Priority date: 1989-04-07
Filing date: 1991-04-30
Publication date: 1992-12-21
Also published as: NO923658L; NO172131B; NO923658D0; NO911706D0; NO911706L

Description

Foreliggende oppfinnelse angår vann-i-olje-emulsjonsboreslam. The present invention relates to water-in-oil emulsion drilling mud.

Foreliggende oppfinnelse beskriver nye boreslam som utmerker seg ved høy økologisk fordragelighet ved samtidig gode henstands- og bruksegenskaper. Et viktig anvendelsesområde for de nye boreslam er offshore-boring for utvinning av Jordolje- og/eller jordgassforekomster hvorved oppfinnelsen her spesielt tar sikte på å stille til disposisjon teknisk brukbare boreslam med høy økologisk fordragelighet. Anvendelsen av de nye boreslamsystemer har spesiell betydning på det maritime området, er imidlertid ikke begrenset til dette. De nye boreslamsystemer finner helt generelt anvendelse også på landbaserte boringer, for eksempel ved geotermiske boringer, vannboringer, ved geovitenskapelige boringer eller ved boringer i vanlig bergverk. Generelt gjelder det imidlertid også her at man ved anvendelse av oppfinnelsens utvalgte borevæsker forenkler det økotoksiske problemområdet i vesentlig grad. The present invention describes new drilling muds which are distinguished by high ecological tolerance and at the same time good retention and use properties. An important area of application for the new drilling muds is offshore drilling for the extraction of oil and/or natural gas deposits, whereby the invention here particularly aims to make available technically usable drilling muds with a high ecological tolerance. The application of the new drilling mud systems has particular importance in the maritime area, but is not limited to this. The new drilling mud systems are also generally used in land-based drilling, for example in geothermal drilling, water drilling, geoscientific drilling or drilling in ordinary rock works. In general, however, it also applies here that by using the selected drilling fluids of the invention, the ecotoxic problem area is simplified to a significant extent.

Boreslam på oljebasis anvendes generelt som såkalte invert-emulsjonsslam som består av et trefase-system: olje, vann og finfordelte faststoffer. Det dreier seg herved om tilbered-ninger av typen vann-i-ol je-emulsjoner, det vil si at den vandige fase er fordelt heterogent og findisperst i den kontinuerlige oljefase. Disse vann-i-olje-emulsjoner kalles i det følgende også "invert-emulsjoner". For stabilisering av det totale system og for innstilling av de ønskede bruksegenskaper, tar man sikte på et antall tilsetningsstoffer, spesielt emulgatorer henholdsvis emulgatorsystemer, tyngdegivende midler, vaeske-tap-additiver, alkalireserver, viskositetsregulatorer og lignende. Når det gjelder enkeltheter kan det for eksempel henvises til en publikasjon av P.A. Boyd et al., "New Base Oil Used in Low-Toxicity Oil Muds", "Journal of Petroleum Technology", 1985, 137-142 samt av R.B. Bennett, "New Drilling Fluid Technology - Mineral Oil Mud", "Journal of Petroleum Technology", 1984, 975-981, samt den deri angitte litteratur. Oil-based drilling mud is generally used as so-called invert emulsion mud, which consists of a three-phase system: oil, water and finely divided solids. This concerns preparations of the water-in-oil emulsion type, that is to say that the aqueous phase is distributed heterogeneously and finely dispersed in the continuous oil phase. In the following, these water-in-oil emulsions are also called "invert emulsions". For stabilization of the total system and for setting the desired usage properties, a number of additives are aimed at, especially emulsifiers or emulsifier systems, weighting agents, liquid-loss additives, alkali reserves, viscosity regulators and the like. When it comes to details, reference can be made, for example, to a publication by P.A. Boyd et al., "New Base Oil Used in Low-Toxicity Oil Muds", "Journal of Petroleum Technology", 1985, 137-142 as well as by R.B. Bennett, "New Drilling Fluid Technology - Mineral Oil Mud", "Journal of Petroleum Technology", 1984, 975-981, and references therein.

Den tilgjengelige teknologi har i en viss tid erkjent betydningen av oljefaser på esterbasis for å redusere den ved slike oljeslam oppståtte problematikk. Således beskriver US-PS 4 374 737 og 4 481 121 oljebaserte boreslam der ikke-forurensende oljer finner anvendelse. Som ikke-forurensende oljer nevnes ved siden av hverandre og som likeverdige, aromatfrie mineraloljefraksjoner og planteoljer av typen jordnøttolje, soyabønneolje, linfrøolje, maisolje, risolje, eller også oljer av animalsk opprinnelse som hvalolje. Hele tiden dreier det seg ved de her nevnte esteroljer av vegetabilsk og animalsk opprinnelse om triglycerider av naturlige fettsyrer som som kjent har en høy omgivelses-fordragelighet og som har en klar overlegenhet overfor hydrokarbonfraksjoner, også når disse er aromatfrie, når det gjelder økologiske betraktninger. The available technology has for some time recognized the importance of ester-based oil phases in order to reduce the problems arising from such oil sludge. Thus, US-PS 4,374,737 and 4,481,121 describe oil-based drilling muds in which non-polluting oils are used. Non-polluting oils are mentioned next to each other and as equivalent, aroma-free mineral oil fractions and vegetable oils of the type peanut oil, soybean oil, linseed oil, corn oil, rice oil, or also oils of animal origin such as whale oil. All the time, the ester oils of vegetable and animal origin mentioned here are triglycerides of natural fatty acids which, as is known, have a high environmental tolerance and which have a clear superiority over hydrocarbon fractions, also when these are aroma-free, in terms of ecological considerations.

Ganske interessant er det imidlertid at det ikke gis noe eksempel i de nevnte US-patenter på anvendelse av slike naturlige esteroljer i invert-boreslam av den her beskrevne type. Hele tiden anvendes det mineraloljefraksjoner som lukket oljefase. Oljer av vegetabilsk og/eller animalsk opprinnelse kommer ikke i betraktning av praktiske grunner. De reologiske egenskaper for slike oljefaser er vanskelig å få kontroll over for de i praksis krevede temperaturområder på 0 til 5°C på den ene side og opptil 250°C og derover på den annen side. It is quite interesting, however, that no example is given in the mentioned US patents of the use of such natural ester oils in invert drilling mud of the type described here. All the time, mineral oil fractions are used as closed oil phase. Oils of vegetable and/or animal origin are not considered for practical reasons. The rheological properties of such oil phases are difficult to control for the practically required temperature ranges of 0 to 5°C on the one hand and up to 250°C and above on the other hand.

Esteroljer av den her beskrevne type oppfører seg da også ved anvendelse ikke som de til nu anvendte mineraloljefraksjoner på ren hydrokarbonbasis. Esteroljer undergår ved praktisk anvendelse også nettopp i invert-boreslam en partiell hydrolyse. Ved dette dannes det frie karboksylsyrer. N0-søknad 912337 og 912338 beskriver de derigjennom oppståtte problemer og gir forslag for deres løsning. Ytterligere varianter av brukbare esteroljer er beskrevet i NO-søknad 913239 og 913240. Ester oils of the type described here also do not behave like the mineral oil fractions currently used on a pure hydrocarbon basis. In practical use, ester oils also undergo partial hydrolysis precisely in invert drilling mud. This creates free carboxylic acids. N0 application 912337 and 912338 describe the resulting problems and provide suggestions for their solution. Further varieties of usable ester oils are described in NO applications 913239 and 913240.

Gjenstand for disse eldre søknader er anvendelsen av esteroljer på basis av hver gang utvalgte monokarboksylsyrer henholdsvis monokarboksylsyreblandinger og monofunksjonelle og eventuelt flerfunksjonene alkoholer. De eldre søknader beskriver at man med de der beskrevne estere henholdsvis esterblandinger ikke bare kan innstille tilfredsstillende reologiske egenskaper i de nye boreslam, men at det også lykkes å arbeide under medanvendelse av utvalgte kjente alkalireserver i boreslammet og på denne måte å bremse uønsket korrosjon. Som alkalireserve tar man sikte på, spesielt ved anvendelse av esteroljer på basis av karboksylsyrer med minst 6 C-atomer, tilsetning av kalk (kalsium-hydroksyd henholdsvis "lime") og/eller medanvendelse av sinkoksyd eller sammenlignbare sinkforbindelser. Derved er det imidlertid hensiktsmessig med en ytterligere begrensning. Evis man ved praktisk drift skal hindre uønsket fortykning av det oljebaserte invert-boreslam, må mengden av alkaliserende tilsetningsstoffer og spesielt kalkmengden, begrenses. Den tilsiktede høyeste mengde er i henhold til det som beskrives i de eldre søknader omtrent 2 lb/bbl oljespylevæske. The subject of these older applications is the use of ester oils based on each time selected monocarboxylic acids, respectively monocarboxylic acid mixtures and monofunctional and possibly multifunctional alcohols. The older applications describe that with the esters or ester mixtures described there, not only can satisfactory rheological properties be set in the new drilling muds, but that it is also possible to work with the combined use of selected known alkali reserves in the drilling mud and in this way to slow down unwanted corrosion. As an alkali reserve, one aims, especially when using ester oils based on carboxylic acids with at least 6 C atoms, the addition of lime (calcium hydroxide or "lime") and/or the combined use of zinc oxide or comparable zinc compounds. Thereby, however, a further restriction is appropriate. If, during practical operation, unwanted thickening of the oil-based invert drilling mud is to be prevented, the amount of alkalizing additives and especially the amount of lime must be limited. The intended maximum amount is, according to what is described in the older applications, approximately 2 lb/bbl of oil flushing fluid.

(omregningsfaktor:1 lb/bbl = 2,8530 g/l). (conversion factor: 1 lb/bbl = 2.8530 g/l).

En viktig videreutvikling av slike invert-boreslam på esteroljebasis er gjenstand for NO-søknad 913041. An important further development of such ester oil-based invert drilling mud is the subject of NO application 913041.

Læren i disse eldre søknader går ut fra det konsept, i invert-boreslam på basis av esteroljer i tillegg å anvende et additiv som er egnet til å holde de reologiske data i boreslammet innen det tilsiktede området også når det i bruk stadig dannes større mengder av fri karboksylsyre ved partiell esterhydrolyse. Disse friblivende karboksylsyrer skal ikke bare fanges opp i en uskadelig form, men det skal i tillegg til dette være mulig, hvis ønskelig, å omdanne de fri karboksylsyrer til verdifulle komponenter med stabiliserende henholdsvis emulgerende egenskaper for det totale system. I henhold til denne lære tar man sikte på medanvendelse av basiske og for saltdannelse med karboksylsyrer brukbare aminforbindelser med utpreget oleofil natur og høyst begrenset vannoppløselighet som additiv i oljefasen. De oleofile aminforbindelser kan samtidig i det minste delvis finne anvendelse som alkalireserve i invert-boreslammet, de kan imidlertid også anvendes i kombinasjon med konven-sjonelle alkalireserver og spesielt sammen med kalk. Foretrukket er anvendelsen av oleofile aminforbindelser som i det minste overveiende er fri for aromatiske bestanddeler. I betraktning kommer spesielt eventuelt olefinisk umettede, alifatiske, cykloalifatiske og/eller heterocykliske, oleofile, basiske aminforbindelser som inneholder en eller også flere N-grupperinger som kan danne salter med karboksylsyrer. Vannoppløseligheten ved romtemperatur for disse aminforbindelser utgjør en foretrukket utførelsesform høyst 5 vekt—# og ligger hensiktsmessig under 1 vekt-#. The teaching in these older applications is based on the concept, in invert drilling mud based on ester oils, in addition to using an additive that is suitable to keep the rheological data in the drilling mud within the intended range even when in use, larger amounts of free carboxylic acid by partial ester hydrolysis. These free carboxylic acids must not only be captured in a harmless form, but it must also be possible, if desired, to convert the free carboxylic acids into valuable components with stabilizing or emulsifying properties for the overall system. According to this teaching, the aim is to co-use basic amine compounds usable for salt formation with carboxylic acids, with a pronounced oleophilic nature and very limited water solubility as an additive in the oil phase. The oleophilic amine compounds can at least partially find use as an alkali reserve in the invert drilling mud, but they can also be used in combination with conventional alkali reserves and especially together with lime. The use of oleophilic amine compounds which are at least predominantly free of aromatic components is preferred. In particular, optionally olefinically unsaturated, aliphatic, cycloaliphatic and/or heterocyclic, oleophilic, basic amine compounds which contain one or more N groupings which can form salts with carboxylic acids come into consideration. The water solubility at room temperature for these amine compounds constitutes a preferred embodiment of no more than 5 wt-# and is suitably below 1 wt-#.

Typiske eksempler på slike aminforbindelser er i det minste i utstrakt grad vannoppløselige, primære, sekundære og/eller tertiære aminer som også i begrenset grad kan være alkoksy-lert og/eller substituert med spesielt hydroksylgrupper. Ytterligere eksempler er tilsvarende aminoamider og/eller heterocykler som inneholder nitrogen som ringbestanddel. Egnet er for eksempel basiske aminforbindelser som i det minste oppviser en langkjedet hydrokarbonrest med fortrinnsvis 8-36 C-atomer, spesielt med 10-24 C-atomer som også kan være en- eller flere ganger olefinisk umettet. De oleofile basiske aminforbindelser kan tilsettes til borespylinger i mengder på ca. 10 lb/bbl, fortrinnsvis i mengder på ca. 5 lb/bbl og spesielt i mengder innen området 0,1-2 lb/bbl. Typical examples of such amine compounds are, at least to an extensive extent, water-soluble, primary, secondary and/or tertiary amines, which may also be to a limited extent alkylated and/or substituted with hydroxyl groups in particular. Further examples are corresponding amino amides and/or heterocycles containing nitrogen as a ring component. Suitable are, for example, basic amine compounds which at least have a long-chain hydrocarbon residue with preferably 8-36 C atoms, especially with 10-24 C atoms which can also be one or more times olefinically unsaturated. The oleophilic basic amine compounds can be added to drilling fluids in amounts of approx. 10 lb/bbl, preferably in quantities of approx. 5 lb/bbl and especially in quantities within the range of 0.1-2 lb/bbl.

Det har vist seg at medanvendelsen av slike oleofile basiske aminforbindelser kan forhindre fortykning av spylesystemet på virksom måte, noe som antagelig beror på en forstyrrelse av vann-i-olje-invert-systemet og som kan føres tilbake til at det oppstår frie karboksylsyrer ved esterhydrolyse. Foreliggende oppfinnelse går ut fra den oppgave at det skal videreutvikles systemer av den angjeldende art og spesielt boreslam med høy økologisk fordragelighet. I en første utførelsesform vil oppfinnelsen stille til disposisjon oljer henholdsvis oljeblandinger for oppbygning av boreslam på basis av vann-i-olje-emulsjoner som er teknisk brukbare og lett tilgjengelige og som samtidig utmerker seg ved en høy økologisk verdi. I en ytterligere utførelsesform vil oppfinnelsen tilveiebringe additiver for de ovenfor beskrevne systemer av den her angjeldende art som gir boreslam på vann-i-olje-emulsjonsbasis verdifulle ytterligere egenskaper uten at den økologiske fordragelighet påvirkes ugunstig. It has been shown that the co-use of such oleophilic basic amine compounds can effectively prevent thickening of the flushing system, which is presumably due to a disturbance of the water-in-oil invert system and which can be traced back to the formation of free carboxylic acids by ester hydrolysis . The present invention is based on the task of further developing systems of the type in question and in particular drilling mud with a high ecological tolerability. In a first embodiment, the invention will make available oils or oil mixtures for building up drilling mud on the basis of water-in-oil emulsions which are technically usable and easily available and which at the same time are distinguished by a high ecological value. In a further embodiment, the invention will provide additives for the above-described systems of the type in question here which give drilling mud on a water-in-oil emulsion basis valuable additional properties without the ecological tolerability being unfavorably affected.

Den tekniske løsning av oppfinnelsens oppgave går ut fra den erkjennelse at utvalgte og det angjeldende anvendelsesområdet tilpassede etere kan overføres til nye og forbedrede boreslam av den angitte type. Ved disse etere dreier det seg om vannuoppløsellge eller i det vesentlige vannuoppløsellge komponenter, spesielt altså om tilsvarende forbindelser med utpreget oleofil karakter som imidlertid skiller seg fra de rene hydrokarbonforbindelser ved at det foreligger funksjonelle etergrupper. Ved dette blir viktige teknologiske forbedringer tilgjengelige samtidig som det sikrer en høy økologisk fordragelighet. The technical solution to the invention's task is based on the recognition that ethers selected and adapted to the area of application in question can be transferred to new and improved drilling mud of the specified type. These ethers are water-insoluble or essentially water-insoluble components, in particular corresponding compounds with a pronounced oleophilic character which, however, differ from the pure hydrocarbon compounds by the presence of functional ether groups. In this way, important technological improvements become available while ensuring a high ecological tolerability.

I henhold til dette angår foreliggende oppfinnelse vann-i-ol je-emulsjonsboreslam som er egnet for en miljøvennlig utnyttelse av jordolje- henholdsvis jordgassforekomster og som i en kontinuerlig oljefase inneholder en dispergert vandig fase sammen med vanlige, ytterligere hjelpestoffer, for eksempel emulgatorer, tyngdegivende midler, vaesketapsadditiver og alkalireserver, og disse slam karakteriseres ved at de som kontinuerlig oljefase eller oppløst i økologisk godtagbare, vannuoppløsellge oljer inneholder en tilsetning av i vesentlig grad vannuoppløsellge etere av enverdlge alkoholer, hvorved den angjeldende oljefase i temperaturområdet på 0 til 5°C er flyte- og pumpbare og oppviser flammepunkter over 80"C. According to this, the present invention relates to water-in-oil emulsion drilling mud which is suitable for an environmentally friendly exploitation of oil and natural gas deposits and which in a continuous oil phase contains a dispersed aqueous phase together with usual, additional auxiliary substances, for example emulsifiers, weighting agents agents, liquid loss additives and alkali reserves, and these sludges are characterized by the fact that they contain, as a continuous oil phase or dissolved in ecologically acceptable, water-insoluble oils, an addition of substantially water-insoluble ethers of monohydric alcohols, whereby the relevant oil phase in the temperature range of 0 to 5°C is floatable and pumpable and have flash points above 80"C.

I en første utførelsesform dannes den kontinuerlige oljefase i invert-boreslammet utelukkende eller i så og si overveiende grad av de i det vesentlige vannuoppløsellge eller fortrinnsvis utpreget oleofile etere. Selvfølgelig må her reologien til den anvendte eter være tilpasset de tekniske krav for boreslammet. Lette reologiske korrekturer er mulig ved medanvendelse av de i denne utførelsesform tilsiktede små mengder av fortynningsmidler. I det her beskrevne tilfellet kommer i betraktning spesielt oljefaser som er dannet av mer enn 70 vekt-#, fortrinnsvis mer enn 80 vekt-# og fortrinnsvis så og si utelukket av etrene som sådanne. Til de reologiske krav for slike oljer gjelder den generelle fagkunnskap på anvendelsesområdet for boreslammet og det skal nedenfor gåes nærmere inn på dette. In a first embodiment, the continuous oil phase in the invert drilling mud is formed exclusively or to a predominantly extent, so to speak, of the essentially water-insoluble or preferably distinctly oleophilic ethers. Of course, here the rheology of the ether used must be adapted to the technical requirements for the drilling mud. Light rheological corrections are possible by co-using the intended small amounts of diluents in this embodiment. In the case described here, oil phases which are formed from more than 70 wt.#, preferably more than 80 wt.# and preferably so to speak excluded by the ethers as such, come into consideration. The rheological requirements for such oils are subject to general technical knowledge in the field of application of the drilling mud, and this will be discussed in more detail below.

Innenfor rammen av oppfinnelsens definisjon av begrepet egnet eter faller helt generelt symmetriske og hver gang til en utvalgt alkohol tilbakeførbar eter, blandingsetere av forskjellige alkoholer og/eller eterblandinger av de to ovenfor nevnte etertyper. Fra det brede området av egnede individuelle etere henholdsvis blandingsetere og/eller eterblandinger kommer spesielt de tilsvarende representanter i betraktning som i det minste delvis er tilsvarende derivater av monofunksjonelle alkoholer med minst 6 eller 7 C-atomer, fortrinnsvis med minst 8 C-atomer, hvorved den mulige øvre grense av karbonantallet sterkt påvirkes av strukturen til hydrokarbonresten. Den kjente innflytelse av forgrenet og/eller umettet struktur i hydrokarbonresten i de tilsvarende alkoholer innvirker på reologien til den derav oppnådde eter. Within the scope of the invention's definition of the term suitable ether, ethers that are generally symmetrical and each time traceable to a selected alcohol, mixed ethers of different alcohols and/or ether mixtures of the two above-mentioned ether types fall. From the wide range of suitable individual ethers or mixed ethers and/or ether mixtures, in particular the corresponding representatives come into consideration which are at least partially corresponding derivatives of monofunctional alcohols with at least 6 or 7 C atoms, preferably with at least 8 C atoms, whereby the possible upper limit of the carbon number is strongly influenced by the structure of the hydrocarbon residue. The known influence of the branched and/or unsaturated structure of the hydrocarbon residue in the corresponding alcohols affects the rheology of the ether obtained therefrom.

Reologien til forgrenede og/eller umettede etere av den her beskrevne type oppfyller som kjent kravene til flyt- og pumpbarhet også ved lave temperaturer lettere enn det rettkjedede, mettede hydrokarbonskjelett. Mettede, rettkjedede fettalkoholetere fra området Cib— 18 nar som kjent høye størkningsområder. Forgrenede etere fra det samme karbonantallsområdet kan, avhengig av graden og omfanget av forgreningen, absolutt være brukbare flyt- og pumpbare oljefaser innenfor oppfinnelsens kontekst. Egnet er på området mettede etere av monofunksjonelle alkoholer imidlertid spesielt området med lavere karbonantall, spesielt altså området omtrent Cg_i4, hvorved også her etrene av forgrenede alkoholer kan ha reologiske fordeler. As is known, the rheology of branched and/or unsaturated ethers of the type described here fulfills the requirements for flowability and pumpability, even at low temperatures, more easily than the straight-chain, saturated hydrocarbon skeleton. Saturated, straight-chain fatty alcohol ethers from the area Cib— 18 nar known high solidification areas. Branched ethers from the same carbon number range can, depending on the degree and extent of the branching, certainly be usable liquid and pumpable oil phases within the context of the invention. In the area of saturated ethers of monofunctional alcohols, however, especially the area with a lower carbon number is suitable, especially the area approximately Cg_i4, whereby here also the ethers of branched alcohols can have rheological advantages.

De i denne utførelsesform i liten grad eventuelt medanvend-bare oljeblandingskomponenter kan være rene, spesielt aromatfrie hydrokarbonforbindelser, spesielt imidlertid utvalgte esteroljer av de i de tidligere søknader nevnte type. In this embodiment, the oil mixture components that can be used to a small extent can be pure, especially aromatic-free hydrocarbon compounds, especially, however, selected ester oils of the type mentioned in the previous applications.

Egenreologien til de ifølge oppfinnelsen anvendte eterkompo-nenter får i stadig større grad mindre betydning jo større andelen av denne blandingsbestanddel blir i blandingen med en eller flere oljekomponenter. Det anvendes oljefaser The inherent rheology of the ether components used according to the invention becomes increasingly less important the greater the proportion of this mixture component in the mixture with one or more oil components. Oil phases are used

i systemer av den angjeldende art som imidlertid allerede oppviser betydelige eller sågar overveiende mengder av ikke-vannblandbare oljer som kan anvendes i blanding med de etere som inngår i oppfinnelsen. Innholdet av utvalgte etere i oppfinnelsen ligger i disse utførelsesformer som regel over 10 vekt-& og opptil 70 vekt-56, beregnet på den flytende oljefase, hvorved eterandelen fortrinnsvis ligger i mengder på minst 35 vekt-Sé og aller helst mindre enn 50 vekt-56 av oljefasen. in systems of the type in question which, however, already exhibit significant or even predominant amounts of water-immiscible oils that can be used in admixture with the ethers that form part of the invention. In these embodiments, the content of selected ethers in the invention is usually above 10% by weight and up to 70% by weight, calculated on the liquid oil phase, whereby the ether portion is preferably in quantities of at least 35% by weight and most preferably less than 50% by weight 56 of the oil phase.

Som blandingskomponent for denne andre utførelsesform av oppfinnelsen kommer igjen i betrakning både rene og spesielt aromatfrie hydrokarboner som også fremfor alt esteroljer av de i de ovenfor nevnte eldre søknader beskrevne type. Innenfor rammen av oppfinnelsen faller også blandinger av disse typer hvorved både blandinger av esteroljer med rene hydrokarbonforbindelser og blandinger av forskjellige esteroljetyper kan være blandingskomponenter for den felles anvendelse med de oleofile etere. I foretrukne utførelses-former av oppfinnelsen blir rene hydrokarboner som ikke oppviser noen funksjonelle grupper anvendt i mengder på høyst 50 vekt-£, fortrinnsvis høyst 35 vekt-# og aller helst høyst 25 vekt-#, beregnet på vekten av oljefasen. I de viktigste utførelsesformer av den her beskrevne variant anvendes det som oljefase blandinger av oppfinnelsens definerte etere og esteroljer uten tilsetning av rene hydrokarboner. As a mixture component for this second embodiment of the invention, both pure and particularly aromatic-free hydrocarbons, as well as above all ester oils of the type described in the above-mentioned older applications, come into consideration. Mixtures of these types also fall within the scope of the invention whereby both mixtures of ester oils with pure hydrocarbon compounds and mixtures of different ester oil types can be mixture components for the joint use with the oleophilic ethers. In preferred embodiments of the invention, pure hydrocarbons which do not exhibit any functional groups are used in amounts of no more than 50% by weight, preferably no more than 35% by weight and most preferably no more than 25% by weight, calculated on the weight of the oil phase. In the most important embodiments of the variant described here, mixtures of the invention's defined ethers and ester oils are used as the oil phase without the addition of pure hydrocarbons.

De praktisk talt vannuoppløsellge etere medanvendes som additiv i oljefasen til de ovenfor beskrevne boreslam på basis av vann-i-olje-emulsjoner. Mengden av oppfinnelsens anvendte etere ligger her vanligvis i området 0,1 til maksimalt 10 vekt-Sé, fortrinnsvis i området 1 til 5 vekt-# av oljefasen. Kretsen av egnede vannuoppløsellge etere kan, slik man vil forstå, utvides vesentlig i denne utførelsesform. Reologien i det totale system blir her ikke lenger bestemt av eterens reologiske verdier. Nettopp i denne utførelsesform av anvendelsen av oppfinnelsens definerte etere som additiv oppnår man imidlertid viktige forbedringer i oppførselen til boreslam av den ovenfor beskrevne art. The practically water-insoluble ethers are also used as additives in the oil phase of the above-described drilling muds based on water-in-oil emulsions. The quantity of the ethers of the invention used here is usually in the range of 0.1 to a maximum of 10% by weight, preferably in the range of 1 to 5% by weight of the oil phase. The range of suitable water-soluble ethers can, as will be understood, be significantly expanded in this embodiment. The rheology of the total system is no longer determined by the ether's rheological values. Precisely in this embodiment of the use of the defined ethers of the invention as an additive, however, important improvements are achieved in the behavior of drilling mud of the type described above.

Spesielt gjelder dette for invert-systemer der hovedkompo-nenten av den kontinuerlige oljefase utelukkende eller overveiende dannes av esteroljer av den i de ovenfor angitte søknader nevnte type. I de her beskrevne utførelsesformer foreligger hovedkomponentene for oljefasen i henhold til dette i det minste i en mengde av minst 25 vekt-#, fortrinnsvis minst 50 vekt-# og aller helst 75 til 80 vekt-£ av oljefasen, som esterol je. Som rest kan man anvende rene hydrokarboner fra den kjente teknikk men helst gir man helt og holdent avkall på slike. In particular, this applies to invert systems where the main component of the continuous oil phase is exclusively or predominantly formed by ester oils of the type mentioned in the above-mentioned applications. In the embodiments described here, the main components for the oil phase according to this are present at least in an amount of at least 25 wt-#, preferably at least 50 wt-# and most preferably 75 to 80 wt-£ of the oil phase, such as esterol ie. As a residue, you can use pure hydrocarbons from the known technique, but preferably you completely forgo such.

Ved tilsetning av den ifølge oppfinnelsen definerte vann-uoppløsellge eter til invert-systemene kan viktige for-bedringer for den praktiske anvendelse av boreslammene innstilles. Spesielt gjelder dette de følgende fire del-aspekter: reduksjon av væske-tap-verdien, lettelse og forbedring av emulgering av den dispergerte vandige fase, en eventuelt tydelig forbedret smørevirkning hos boreslammet samt eventuelt en tydelig forbedring av de reologiske egenskaper for invert-boreslammet på esteroljebasis. By adding the water-insoluble ether defined according to the invention to the invert systems, important improvements for the practical use of the drilling muds can be made. In particular, this applies to the following four sub-aspects: reduction of the liquid-loss value, facilitation and improvement of emulsification of the dispersed aqueous phase, a possibly clearly improved lubrication effect of the drilling mud and possibly a clear improvement of the rheological properties of the invert drilling mud on ester oil base.

Anvendelsen av eteren som oljefase, men også dens medanvendelse som mengdemessig underordnet eller overordnet andel i oljefasen, krever tilstrekkelig vannuoppløselighet for eteren. Fortrinnsvis ligger vannoppløseligheten for egnede etere ved romtemperatur under 5 vekt-56, spesielt under 1 vekt-$ og aller helst ved ikke mer enn 0,1 vekt-Sé. The use of the ether as an oil phase, but also its co-use as a quantitatively subordinate or superior proportion in the oil phase, requires sufficient water insolubility for the ether. Preferably, the water solubility of suitable ethers at room temperature is below 5 wt-56, especially below 1 wt-$ and most preferably at no more than 0.1 wt-Sé.

Når det gjelder den kjemiske beskaffenhet, gjelder de efterfølgende generelle regler: Den spesielle struktur for de innenfor oppfinnelsens ramme anvendte etere bestemmes fremfor alt av den angjeldende valgte utførelsesform i hvilken sammensetningen av den eterholdige oljefase er valgt, det skal henvises til det ovenfor anførte. As far as the chemical nature is concerned, the following general rules apply: The particular structure of the ethers used within the framework of the invention is determined above all by the chosen embodiment in question in which the composition of the ether-containing oil phase is chosen, reference should be made to the above.

Danner eteren oljefasen alene eller foreligger eteren i det minste som overveiende blandingskomponent i den anvendte blanding som utgjør den kontinuerlige oljefase, blir valget av den egnede eter henholdsvis eterblanding først bestemt ved de tilsvarende reologiske hoveddata. I enkelhet gjelder det her at eteren henholdsvis den andre eterblanding i temperaturområdet fra 0 til 5°C oppviser en Brookfield-RVT-viskositet som ikke er over 50 mPas, fortrinnsvis ikke over 50 mPas, og spesielt høyst 30 mPas. Samtidig bør størkningsverdien (flyte- og størkningspunktet) for den angjeldende eter ligge under 0°C. Fortrinnsvis anvendes det etere henholdsvis eterblandinger med størkningsverdier under —5°C og spesielt under -10°C. If the ether forms the oil phase alone or the ether is present at least as a predominant mixture component in the mixture used which constitutes the continuous oil phase, the choice of the suitable ether or ether mixture is first determined by the corresponding main rheological data. In simplicity, it applies here that the ether or the other ether mixture in the temperature range from 0 to 5°C exhibits a Brookfield-RVT viscosity that is not more than 50 mPas, preferably not more than 50 mPas, and especially not more than 30 mPas. At the same time, the solidification value (pour and solidification point) of the ether in question should be below 0°C. Preferably, ethers or ether mixtures with solidification values below -5°C and especially below -10°C are used.

For den praktiske anvendelse er til slutt også flammepunktet for den anvendte eter viktig, det bør fortrinnsvis ikke ligge under 90°C og aller helst ligge over 100°C. Tydelig høyere flammepunkter, for eksempel slike over 130°C og spesielt over 150"C, kan være spesielt hensiktsmessig. Finally, for the practical application, the flash point of the ether used is also important, it should preferably not be below 90°C and preferably above 100°C. Significantly higher flash points, for example those above 130°C and especially above 150°C, may be particularly appropriate.

Som allerede diskutert ovenfor blir totaliteten av de reologiske egenskaper og flammepunktet sterkt påvirket av den individuelle molekylstruktur for de eterdannende alkoholer. Til disse strukturtrekk er i tillegg følgende å si. As already discussed above, the totality of the rheological properties and the flash point are strongly influenced by the individual molecular structure of the ether-forming alcohols. In addition to these structural features, the following can be said.

Et viktig element ved oppfinnelsen er anvendelsen av sammenligningsvis ikke-toksiske komponenter slik at altså for eksempel anvendelsen av aromatiske etere, spesielt av fenoletertypen, i praksis er utelukket. Alifatiske, eventuelt en- og/eller flere ganger olefinisk umettede alkoholer med rett og/eller forgrenet struktur samt eventuelt cykloalifatiske alkoholer er de viktigste eterdannende komponenter innenfor oppfinnelsens kontekst. Den nedre grense for hydrokarbonantallet i slike alkoholer ligger ved C4, fortrinnsvis ved C5 og aller helst ved Cg. Den øvre grense for karbonantallet i de eterdannende alkoholer kan alt efter reologikrav også velges meget høyt og ligger for eksempel ved ca. C35, fortrinnsvis ved ca. C32- I betraktning kommer spesielle monofunksjonelle alkoholer i området ^5—24' fortrinnsvis C6_ig* Etere fra cg_i6~°S spesielt cg_i4~ alkoholer er egnede komponenter innenfor oppfinnelsens lære. An important element of the invention is the use of comparatively non-toxic components so that, for example, the use of aromatic ethers, especially of the phenol ether type, is practically excluded. Aliphatic, possibly mono- and/or multiple olefinically unsaturated alcohols with a straight and/or branched structure and possibly cycloaliphatic alcohols are the most important ether-forming components within the context of the invention. The lower limit for the number of hydrocarbons in such alcohols is at C4, preferably at C5 and most preferably at Cg. Depending on rheological requirements, the upper limit for the number of carbons in the ether-forming alcohols can also be chosen very high and is, for example, approx. C35, preferably at approx. C32- In consideration, special monofunctional alcohols in the range ^5-24' are preferably C6_ig* Ethers from cg_i6~°S especially cg_i4~ alcohols are suitable components within the teachings of the invention.

De eterdannende alkoholer kan derved eller i det minste delvis, være rette og/eller forgrenet, liketallet og/eller uliketallet, mettet og/eller umettet. De eterdannende alkoholer kan derved også helt eller delvis være av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse. The ether-forming alcohols can thereby, or at least partially, be straight and/or branched, even and/or odd, saturated and/or unsaturated. The ether-forming alcohols can thereby also be wholly or partly of natural and/or synthetic origin.

Egnet er, innenfor rammen av de angitte grensebetingelser, bestemte utvalgte etere henholdsvis etere av bestemte utvalgte alkoholer, blandingsetere av bestemte utvalgte alkoholer og/eller eterblandinger. Da eterfunksjonen er inert både overfor de via borevæsken innførte bestanddeler som overfor de i forbindelse med selve gjennomføringen av borevæsken opptredende kjemiske innvirkninger, i det minste i vesentlig grad, spesielt gjelder dette også nettopp for den basisk innstilte invert-emulsjon på vann-i-olje-basis, foreligger det her praktisk talt valgfrihet slik at de ved borevæsken nødvendige reologiske data optimalt kan innstilles og oppfylles. Sekundærreaksjonen ved driften slik de er typisk for esteroljene i basisk innstilte vann-i-olje-invert-emulsjoner, veier for eteren som oljefase eller som blandingskomponent i oljefasen, slett ikke tungt. Suitable are, within the framework of the specified boundary conditions, specific selected ethers or ethers of specific selected alcohols, mixed ethers of specific selected alcohols and/or ether mixtures. As the ether function is inert both to the constituents introduced via the drilling fluid and to the chemical effects occurring in connection with the actual passage of the drilling fluid, at least to a significant extent, this also applies in particular precisely to the basic water-in-oil invert emulsion -basis, there is practically freedom of choice here so that the rheological data required for the drilling fluid can be optimally set and fulfilled. The secondary reaction during operation, as they are typical for the ester oils in basic water-in-oil invert emulsions, is not at all heavy for the ether as an oil phase or as a mixture component in the oil phase.

For blanding innenfor rammen av oppfinnelsen egnede oljekomponenter er de i dagens praksis anvendte mineralolje og derved fortrinnsvis i det vesentlige aromatfrie alifatiske og/eller cykloalifatiske hydrokarbonfraksjoner med de nødvendige flytegenskaper. Det henvises til dagens kjente teknikk og de på markedet foreliggende handelsprodukter. Oil components suitable for mixing within the scope of the invention are the mineral oil used in current practice and thereby preferably essentially aromatic-free aliphatic and/or cycloaliphatic hydrocarbon fractions with the necessary flow properties. Reference is made to today's known technology and the commercial products available on the market.

Spesielt viktige blandingskomponenter er imidlertid innenfor oppfinnelsens ramme, miljøforenelige esteroljer slik de spesielt beskrives i NO-søknad 912337, 912338, 913 239 og 913 240. For å fullstendiggjøre beskrivelsen gis det nedenfor vesentlige karakteristiske data for slike estere henholdsvis esterblandinger. Particularly important mixture components are, however, within the framework of the invention, environmentally compatible ester oils as they are particularly described in NO application 912337, 912338, 913 239 and 913 240. To complete the description, essential characteristic data for such esters and ester mixtures are given below.

I en første utførelsesform blir det i temperaturområdet 0 til 5°C medanvendt flyte- og pumpedyktige estere av monofunksjonelle alkoholer med 2-12 og spesielt 6-12 C-atomer, og alifatisk mettede monokarboksylsyrer med 12-16 C-atomer og deres blandinger med høyst omtrent de samme mengder andre monokarboksylsyrer som oljefase. Foretrukket er derved esteroljer som i en mengde av ca. 60$, beregnet på den angjeldende karboksylsyreblanding, er estere av alifatiske <C>^2_j^-monokarboksylsyrer og der eventuelt resten er å føre tilbake til underordnede mengder av korterekjedede alifatiske og/eller lengrekjedede, da spesielt en- eller flere ganger olefinisk, umettede monokarboksylsyrer. Foretrukket anvendes estere som i temperaturområdet mellom 0 og 5°C oppviser en Brookfield-RVT-viskositet i området ikke over 50 mPas, fortrinnsvis ikke over 40 mPas, og spesielt høyst ca. 30 mPas. De i boreslam anvendte estere oppviser størknings-verdier (flyte- og størkningspunkt) på under —10° C, fortrinnsvis under —15°C, og har derved spesielt flammepunkter over 100°C og fortrinnsvis over 150°C. De i esteren henholdsvis esterblandingen foreliggende karboksylsyrer er rettkjedede og/eller forgrenede og derved av vegetabilsk og/eller syntetisk opprinnelse. De kan avledes fra tilsvarende triglycerider som kokosolje, palmekjerneolje og/eller babassuolje. Alkoholrestene i de anvendte estere avledes spesielt fra rettkjedede og/eller forgrenede, mettede alkoholer med fortrinnsvis 6-10 karbonatomer. Også disse alkoholkomponenter kan være av vegetabilsk og/eller animalsk opprinnelse og kan derved oppnås ved reduktiv hydrering av tilsvarende karboksylsyreestere. In a first embodiment, in the temperature range 0 to 5°C, flowable and pumpable esters of monofunctional alcohols with 2-12 and especially 6-12 C atoms, and aliphatic saturated monocarboxylic acids with 12-16 C atoms and their mixtures with at most approximately the same amounts of other monocarboxylic acids as the oil phase. Preference is therefore given to ester oils which in an amount of approx. 60$, calculated for the carboxylic acid mixture in question, are esters of aliphatic <C>^2_j^-monocarboxylic acids and where possibly the rest is to lead back to subordinate amounts of shorter-chained aliphatic and/or longer-chained, then especially one- or more times olefinically, unsaturated monocarboxylic acids. Preferably, esters are used which in the temperature range between 0 and 5°C exhibit a Brookfield-RVT viscosity in the range not exceeding 50 mPas, preferably not exceeding 40 mPas, and especially at most approx. 30 mPas. The esters used in drilling mud exhibit solidification values (flow and solidification points) of below -10°C, preferably below -15°C, and thereby have especially flash points above 100°C and preferably above 150°C. The carboxylic acids present in the ester or the ester mixture are straight-chain and/or branched and thus of vegetable and/or synthetic origin. They can be derived from similar triglycerides such as coconut oil, palm kernel oil and/or babassu oil. The alcohol residues in the esters used are derived in particular from straight-chain and/or branched, saturated alcohols with preferably 6-10 carbon atoms. These alcohol components can also be of vegetable and/or animal origin and can thereby be obtained by reductive hydration of corresponding carboxylic acid esters.

En ytterligere klasse spesielt egnede esteroljer avledes fra en- eller flere ganger umettede karboksylsyrer med 16-24 C-atomer og deres blandinger med mindre mengder andre, spesielt mettede monokarboksylsyrer og monofunksjonelle alkoholer med fortrinnsvis 6-12 C-atomer. Også disse esteroljer er flyte-og pumpedyktige i temperaturområdet 0 til 5°C. Egnet er spesielt estere av denne type som i en mengde av mer enn 70 vekt-5é, fortrinnsvis mer enn 80 vekt-# og spesielt mer enn 90 vekt-#, avledes fra olefinisk umettede karboksylsyrer i området C.,, „.. A further class of particularly suitable ester oils are derived from mono- or polyunsaturated carboxylic acids with 16-24 C atoms and their mixtures with smaller amounts of other, especially saturated monocarboxylic acids and monofunctional alcohols with preferably 6-12 C atoms. These ester oils are also flowable and pumpable in the temperature range 0 to 5°C. Particularly suitable are esters of this type which in an amount of more than 70% by weight, preferably more than 80% by weight and especially more than 90% by weight, are derived from olefinically unsaturated carboxylic acids in the range C.,, „..

16—24 16—24

Også her ligger størkningsverdiene (flyte- og størknings-punkt) under —10°C og fortrinnsvis under —15°C, mens flammepunktene ligger over 100°C og fortrinnsvis over 160°C. De i boreslam anvendte estere oppviser i temperaturområdet fra 0 til 5°C en Brookfield-RVT-viskositet på ikke mer enn 55 mPas, fortrinnsvis ikke mer enn 45 mPas. Here, too, the solidification values (flow and solidification points) are below -10°C and preferably below -15°C, while the flash points are above 100°C and preferably above 160°C. The esters used in drilling mud exhibit in the temperature range from 0 to 5°C a Brookfield-RVT viscosity of no more than 55 mPas, preferably no more than 45 mPas.

Ved esteroljer av den her angjeldende type kan man definere to underklasser. I den første avledes de i estere foreliggende umettede C^_24-monokarboksylsyrerester i en mengde av ikke mer enn 35 vekt-# fra to- og flere ganger olefinisk umettede syrer, hvorved fortrinnsvis minst ca. 60 vekt-£ av syrerestene er en gang olefinisk umettet. I den andre utførelsesform avleder de i esterblandingen foreliggende C1^)_24-monokarboksylsyrer seg i en mengde av mer enn 45 vekt-%, fortrinnsvis mer enn 55 vekt-#, fra to- eller flere ganger olefinisk umettede syrer. I esterblandingen foreliggende mettede karboksylsyrer fra området c^(,_^g utgjør hensikts-messig ikke mer enn 20 vekt-# og fortrinnsvis ikke mer enn 10 vekt-%. Fortrinnsvis ligger mettede karboksylsyreestere imidlertid i området lavere karbontall for syrerestene. De foreliggende karboksylsyrerester kan være av vegetabilsk og/eller animalsk opprinnelse. Vegetabilske utgangsmaterialer er for eksempel palmeolje, jordnøttolje, ricinusolje og spesielt beteolje. Karboksylsyrer av animalsk opprinnelse er spesielt tilsvarende blandinger av fiskeoljer som sildeolje. For ester oils of the type in question here, two subclasses can be defined. In the first, the unsaturated C^_24-monocarboxylic acid residues present in esters are derived in an amount of no more than 35% by weight from doubly and more times olefinically unsaturated acids, whereby preferably at least approx. 60 wt-£ of the acid residues are once olefinically unsaturated. In the second embodiment, the C1^)-24-monocarboxylic acids present in the ester mixture are derived in an amount of more than 45% by weight, preferably more than 55% by weight, from doubly or more olefinically unsaturated acids. In the ester mixture, the present saturated carboxylic acids from the range c^(,_^g suitably amount to no more than 20% by weight and preferably no more than 10% by weight. Preferably, however, saturated carboxylic acid esters lie in the range of lower carbon numbers for the acid residues. The present carboxylic acid residues can be of vegetable and/or animal origin. Vegetable starting materials are, for example, palm oil, peanut oil, castor oil and especially beet oil. Carboxylic acids of animal origin are particularly similar mixtures of fish oils such as herring oil.

En ytterligere interessant klasse av esteroljer som kan medanvendes som blandingskomponent innenfor rammen av oppfinnelsen er ved romtemperatur flytedyktige estere med flammepunkt over 80<*>C, av c1_5-monokarboksylsyrer og en-og/eller flerfunksjonene alkoholer som fortrinnsvis imidlertid også er flyte- og pumpedyktige i temperaturområdet 0 til 5°C. Egnet er derved spesielt tilsvarende estere av disse laverekarboksylsyrer med monofunksjonelle alkoholer med minst 8 C-atomer og/eller estere av disse syrer med to- til fireverdige alkoholer med fortrinnsvis 2-6 karbonatomer. Som esterdannende syrekomponenter av denne type egner seg av praktiske grunner spesielt eddiksyre. Måltall for reologi og flyktighet henholdsvis størkningsverdiene for foretrukne estere i denne underklasse tilsvarer de ovenfor nevnte verdier. A further interesting class of ester oils that can be used as a mixture component within the scope of the invention are at room temperature flowable esters with a flash point above 80<*>C, of c1_5-monocarboxylic acids and mono- and/or polyfunctional alcohols which, however, are preferably also flowable and pumpable in the temperature range 0 to 5°C. Particularly suitable are corresponding esters of these lower carboxylic acids with monofunctional alcohols with at least 8 C atoms and/or esters of these acids with di- to tetrahydric alcohols with preferably 2-6 carbon atoms. As ester-forming acid components of this type, acetic acid in particular is suitable for practical reasons. Measured figures for rheology and volatility respectively the solidification values for preferred esters in this subclass correspond to the values mentioned above.

Egnet som blandingskomponent fra denne underklasse er spesielt estere av monofunksjonelle alkoholer av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse hvis kjedelengde når det foreligger overveiende alifatisk mettede alkoholer, ligger i området Cg_15> når det gjelder en- og flere ganger olefinisk umettede alkoholer imidlertid også kan ligge ved høyere C-tall, for eksempel ved ca. 034- Enkeltheter finnes i N0-søknad 913 239. Suitable as a mixture component from this subclass are especially esters of monofunctional alcohols of natural and/or synthetic origin whose chain length, when predominantly aliphatically saturated alcohols are present, lies in the range Cg_15> in the case of mono- and polyolefinically unsaturated alcohols, however, can also lie at higher C-number, for example at approx. 034- Details can be found in N0 application 913 239.

Egnede blandingskomponenter er til slutt imidlertid de i N0-søknad 913 240 beskrevne estere av monokarboksylsyrer av syntetisk og/eller naturlig opprinnelse med 6-11 C-atomer og en- og/eller flerfunksjonene alkoholer som fortrinnsvis også er flyte- og pumpedyktige i temperaturområdet fra 0 til 5"C. For å fullstendiggjøre oppfinnelsens beskrivelse henvises det således til de nevnte NO-patentskrifter. Finally, however, suitable mixture components are the esters of monocarboxylic acids of synthetic and/or natural origin described in NO application 913 240 with 6-11 C atoms and mono- and/or polyfunctional alcohols which are preferably also flowable and pumpable in the temperature range from 0 to 5"C. In order to complete the description of the invention, reference is thus made to the aforementioned NO patent documents.

Egnede blandingskomponenter også for oppfinnelsens lære er til slutt i det minste i utstrakt grad vannuoppløsellge alkoholer av utpreget oleofil karakter slik de beskrives som oljefase eller i det minste som bestanddel av en lukket oljefase av slike vann-i-olje-invert-emulsjoner i NO-søknad 913042. I den grad de berører foreliggende oppfinnelse henvises det dertil. Suitable mixture components also for the teachings of the invention are, finally, at least to an extensive extent, water-insoluble alcohols of a distinctly oleophilic character as they are described as an oil phase or at least as a component of a closed oil phase of such water-in-oil invert emulsions in NO- application 913042. To the extent that they affect the present invention, reference is made there.

Innenfor rammen av oppfinnelsen faller også flerstoff-blandinger som sammen med de ifølge oppfinnelsen definerte etere kan inneholde en eller flere av de her enkeltvis oppførte blandingskomponenter. Derved kan man i prinsippet anvende hvilke som helst blandinger så lenge de oppfyller de reologiske hovedkrav for invert-boreslam av den her beskrevne type. Som eksempler på slike flerkomponentblandinger skal nevnes materialer på basis av forskjellige typer esteroljer eller også i tillegg mineraloljeholdige stoffblandinger. The scope of the invention also includes multi-substance mixtures which, together with the ethers defined according to the invention, may contain one or more of the mixture components listed here individually. Thereby, in principle, any mixtures can be used as long as they meet the main rheological requirements for invert drilling mud of the type described here. As examples of such multi-component mixtures, materials based on different types of ester oils or additionally mixtures containing mineral oil should be mentioned.

Som ytterligere blandingskomponenter i invert-borevæsken kommer i betraktning alle vanlige blandingsbestanddeler for kondisjonering og for praktisk anvendelse av invert-boreslammene, slik de kommer til anvendelse efter dagens praksis med mineralolje som kontinuerlig oljefase. Ved siden av den disperse fase kommer her i betraktning spesielt emulgatorer, tyngdegivende midler, væsketapsadditiver, viskositetsdannere og alkalireserver. As further mixture components in the invert drilling fluid, all common mixture components for conditioning and for practical use of the invert drilling muds, as they are used according to current practice with mineral oil as continuous oil phase, come into consideration. Next to the disperse phase, emulsifiers, weighting agents, liquid loss additives, viscosity formers and alkali reserves are particularly taken into account here.

I en viktig utførelsesform anvendes det oleofile basiske aminforbindelser som additiv sammen med esteroljene slik de i detalj er beskrevet i det innledningsvis nevnte NO-søknad 913041. For enkelhets skyld henvises det til denne hva detaljer angår. In an important embodiment, oleophilic basic amine compounds are used as additives together with the ester oils as they are described in detail in the initially mentioned NO application 913041. For the sake of simplicity, reference is made to this for details.

Hvis det innenfor oppfinnelsens ramme anvendes esteroljer som blandingskomponenter, herved spesielt esteroljer på basis av karboksylsyrer med minst 6 C-atomer, kan det være hensiktsmessig i boreslammet ikke å anvende vesentlige mengder sterkt hydrofile baser av uorganisk og/eller organisk art. Kalk kan på virkningsfull måte medanvendes som alkalireserve. Det er i dette tilfellet imidlertid hensiktsmessig å begrense den maksimalt anvendte kalkmengde til ca. 2 lb/bbl, hvorved det kan være foretrukket å arbeide med boreslamoppfyllinger av kalk som ligger noe derunder, for eksempel altså i området 1 til 1,8 lb/bbl (kalk/borevæske). Ved siden av eller i stedet for kalken kan man anvende andre alkalireserver av kjent type. Nevnes her skal spesielt de mindre basiske metalloksyder av typen sinkoksyd. Også ved anvendelse av slike syrefangere må man imidlertid passe på ikke å anvende for store mengder for å forhindre en uønsket for tidlig endring av boreslammet, forbundet med en viskositetsstigning og derved forverring av de reologiske egenskaper. På grunn av den her diskuterte spesialitet ifølge oppfinnelsen forhindrer man eller innskrenker i det minste i vesentlig grad uønskede mengder av meget virksomme olje-i-vann-emulgatorer, slik at de gode reologiske verdier også kan opprettholdes ved den termiske endring i drift i tilstrekkelig lang tid. If, within the framework of the invention, ester oils are used as mixture components, particularly ester oils based on carboxylic acids with at least 6 C atoms, it may be appropriate not to use significant amounts of strongly hydrophilic inorganic and/or organic bases in the drilling mud. Lime can be used effectively as an alkali reserve. In this case, however, it is appropriate to limit the maximum amount of lime used to approx. 2 lb/bbl, whereby it may be preferred to work with drilling mud fillings of lime that are slightly below that, for example in the range of 1 to 1.8 lb/bbl (lime/drilling fluid). Next to or instead of the lime, other alkali reserves of a known type can be used. Particular mention should be made here of the less basic metal oxides of the zinc oxide type. However, also when using such acid scavengers, care must be taken not to use excessive amounts in order to prevent an undesired premature change of the drilling mud, associated with an increase in viscosity and thereby deterioration of the rheological properties. Due to the specialty of the invention discussed here, unwanted amounts of highly effective oil-in-water emulsifiers are prevented or at least significantly reduced, so that the good rheological values can also be maintained by the thermal change in operation for a sufficiently long time time.

Videre gjelder det følgende: Furthermore, the following applies:

Invert-boreslam av den her beskrevne type inneholder vanligvis, sammen med den kontinuerlige oljefase, den findispergerte vandige fase i mengder på 5 til 45 vekt-# og fortrinnsvis i mengder på 5 til 25 vekt-5é. Området på 10 til 25 vekt-# dispergerte fase har en litt spesiell betydning. Invert drilling muds of the type described herein usually contain, together with the continuous oil phase, the finely dispersed aqueous phase in amounts of 5 to 45 wt-# and preferably in amounts of 5 to 25 wt-5e. The range of 10 to 25 wt-# dispersed phase has a slightly special significance.

For reologien til foretrukne invert-boreslam innenfor oppfinnelsens kontekst gjelder følgende reologiske data: plastisk viskositet (PV) i området 10-60 mPas, foretrukket 15-40 mPas, flytgrense (Yield Point YP) i området 5-40 lb/100 ft2 , fortrinnsvis 10-25 lb/100 ft2 , alt bestemt ved 50' C. (Omregningsfaktor: 1 lb/100 ft<2> = 2,0885 Pa). For bestemmelsen av denne parameter, for den derved anvendte målemetode samt for den forøvrige vanlige sammensetning av de her beskrevne invert-boreslam gjelder det som er angitt i den kjente teknikk som er angitt innledningsvis og utførlig beskrevet for eksempel i håndboken "Manual Of Drilling Fluids Technology" fra firma NL-Baroid, London, GB, spesielt under kapitlet "Mud Testing -Tools and Techniques" samt "Oil Mud Technology". Som en konklusjon kan man her for å full-stendiggjøre oppfinnelsens beskrivelse si følgende: I praksis brukbare emulgatorer er systemer som er egnet for dannelse av den krevede vann-i-olje-emulsjon. I betraktning kommer spesielt utvalgte oleofile fettsyresalter, for eksempel slike på basis av amidoaminforbindelser. Eksempler på slike er beskrevet i det allerede nevnte US-PS 4 374 737 og den der anførte litteratur. En spesielt egnet emulgator-type er den som er kommersielt tilgjengelig fra firma NL Baroid under handelsnavnet "EZ-mul". For the rheology of preferred invert drilling mud within the context of the invention, the following rheological data apply: plastic viscosity (PV) in the range 10-60 mPas, preferably 15-40 mPas, yield point (Yield Point YP) in the range 5-40 lb/100 ft2 , preferably 10-25 lb/100 ft2 , all determined at 50' C. (Conversion factor: 1 lb/100 ft<2> = 2.0885 Pa). For the determination of this parameter, for the measurement method used thereby as well as for the other common composition of the invert drilling mud described here, what is stated in the known technique that is stated at the beginning and described in detail for example in the handbook "Manual Of Drilling Fluids Technology" applies " from the company NL-Baroid, London, GB, especially under the chapter "Mud Testing -Tools and Techniques" as well as "Oil Mud Technology". As a conclusion, in order to complete the description of the invention, the following can be said: Practically usable emulsifiers are systems which are suitable for forming the required water-in-oil emulsion. Specially selected oleophilic fatty acid salts, for example those based on amidoamine compounds, come into consideration. Examples of such are described in the already mentioned US-PS 4,374,737 and the literature cited there. A particularly suitable type of emulsifier is that which is commercially available from the company NL Baroid under the trade name "EZ-mul".

Emulgatorer av den her beskrevne type finnes i handelen som høykonsentrerte aktiv-bestanddelpreparater og kan finne anvendelser i mengder på 2,5-5 vekt-*, spesielt i mengder på 3-4 vekt-*, hele tiden beregnet på oljefasen. Emulsifiers of the type described here are commercially available as highly concentrated active ingredient preparations and can find applications in amounts of 2.5-5 weight-*, especially in amounts of 3-4 weight-*, always intended for the oil phase.

Som væsketaps-additiv og dermed spesielt for dannelse av et tett belegg på borehullveggene med en i utstrakt grad væskeugjennomtrengelig film, anvendes i praksis spesielt hydrofobert lignitt. Egnede mengder ligger for eksempel innen området 15-20 lb/bbl eller i området 5-7 vekt-*, beregnet på olj efasen. As a liquid loss additive and thus especially for the formation of a dense coating on the borehole walls with a largely liquid impermeable film, particularly hydrophobic lignite is used in practice. Suitable amounts are, for example, within the range of 15-20 lb/bbl or in the range of 5-7 weight-*, calculated for the oil phase.

I boreslam av den her beskrevne type er den vanligvis anvendte viskositetsdanner en kationisk, modifisert fin-fordelt bentonitt som kan anvendes spesielt i mengder på 8-10 lb/bbl eller i området 2-4 vekt-*, beregnet på oljefasen. Det i vanlig praksis vanligvis anvendte tyngdegivende middel for å innstille den nødvendige trykkutjevning er barytt, hvis tilsetningsmengde må tilpasses de tilsiktede betingelser ved boringen. Det er for eksempel mulig å forhøye den spesifikke vekt for boreslammet til verdier i området opptil 2,5 og fortrinnsvis til verdier i området 1,3-1,6, ved tilsetning av barytt. In drilling mud of the type described here, the commonly used viscosity former is a cationic, modified finely divided bentonite which can be used especially in quantities of 8-10 lb/bbl or in the range of 2-4 weight-*, calculated on the oil phase. In normal practice, the weighting agent usually used to set the required pressure equalization is baryte, the amount of which must be added to the intended conditions during drilling. It is, for example, possible to increase the specific gravity of the drilling mud to values in the range up to 2.5 and preferably to values in the range 1.3-1.6, by adding baryte.

Den disperse fase blir i invert-boreslam av den her angjeldende type fylt med oppløselige salter. Overveiende anvendes her kalsiumklorid og/eller kaliumklorid, hvorved metning av den vandige fase ved romtemperatur med det oppløselige salt er foretrukket. In invert drilling mud of the type in question here, the disperse phase is filled with soluble salts. Predominantly calcium chloride and/or potassium chloride are used here, whereby saturation of the aqueous phase at room temperature with the soluble salt is preferred.

De ovenfor nevnte emulgatorer henholdsvis emulgatorsystemer tjener også til å forbedre oljefornetningsevnen til de uorganiske tyngdegivende materialer. Ved siden av de allerede nevnte aminoamider skal også som ytterligere eksempel nevnes alkylbenzosulfonater samt imidazolinforbindelser. Ytterligere opplysninger med henblikk på den kjente teknikk finnes i GB 2 158 437, EP 229 912 samt DE 32 47 123. The above-mentioned emulsifiers or emulsifier systems also serve to improve the oil crosslinking ability of the inorganic bulking materials. Alongside the already mentioned amino amides, alkyl benzosulfonates and imidazoline compounds should also be mentioned as further examples. Further information with regard to the known technique can be found in GB 2 158 437, EP 229 912 and DE 32 47 123.

Oppfinnelsen skal illustreres nærmere under henvisning til de følgende eksempler (der 1 lb/100 ft<2> = 2,0885 Pa): The invention shall be further illustrated with reference to the following examples (where 1 lb/100 ft<2> = 2.0885 Pa):

Eksempel 1 Example 1

Det fremstilles et invert-slam med et olje:vann-forhold på 90:10 i henhold til følgende resept: An invert mud is prepared with an oil:water ratio of 90:10 according to the following recipe:

På invert-boreslammet bestemmer man først ved viskosi-tetsmåling ved 50°C på ikke-aldret materialet den plastiske viskositet, PV, flytgrensen, YP, samt gelstyrken efter 10 sekunder og efter 10 minutter. On the invert drilling mud, the plastic viscosity, PV, the yield point, YP, and the gel strength after 10 seconds and after 10 minutes are first determined by viscosity measurement at 50°C on the non-aged material.

Derefter aldres invert-boreslammet i 16 timer ved 125°C i autoklaver i såkalte "Roller-oven" for å bestemme temperatur-innflytelsen på emulsjonsstabiliteten. Derefter bestemmer man på ny viskositetsverdien ved 50°C. The invert drilling mud is then aged for 16 hours at 125°C in an autoclave in a so-called "Roller oven" to determine the influence of temperature on emulsion stability. The viscosity value at 50°C is then determined again.

De fastslåtte verdier på ikke-aldret og på aldret materiale er som følger: The established values of non-aged and aged material are as follows:

HTHP-væsketaps-verdi efter aldring lik 4 ml. HTHP liquid loss value after aging equal to 4 ml.

Eksempel 2 Example 2

Det fremstilles et invert-boreslam med et olje/vann-forhold på 80:20 i henhold til følgende resept: An invert drilling mud is produced with an oil/water ratio of 80:20 according to the following recipe:

HTHP-væsketapsverdi efter aldring lik 1 ml. HTHP liquid loss value after aging equal to 1 ml.

Eksemplene 3- 5 Examples 3-5

I de følgende eksempler fremstilles det invert-boreslam med et olje:vann-forhold på 90:10 i henhold til følgende resept: In the following examples, invert drilling mud is produced with an oil:water ratio of 90:10 according to the following recipe:

Enkeltvis kommer følgende etere til anvendelse som oljefase: Individually, the following ethers are used as oil phase:

Eksempel 3: Cg-O-Cg Example 3: Cg-O-Cg

Eksempel 4: Ciq-O-Ciq Example 4: Ciq-O-Ciq

Eksempel 5: di-isotridecyleter Example 5: di-isotridecyl ether

De på ikke-aldrede og aldrede borespylevæsker målte viskositet sverdier er sammenfattet nedenfor. Derved bestemmes aldringen en gang efter 16 timer ved 125°C og i et ytterligere forsøk efter 72 timer ved 125°C. The viscosity values measured on unaged and aged drilling fluids are summarized below. Thereby, aging is determined once after 16 hours at 125°C and in a further test after 72 hours at 125°C.

Eksempel 3 Example 3

Eksempel 4 Example 4

Forsøkssatsene for dette eksempel oppnås på følgende måte: For aldringen over et tidsrom på 72 timer anvender man et boreslam med den angitte reseptur hvor til det i tillegg er satt 2 g av utpreget oleofilt amin (handelsprodukt "Araphen G2D" fra søkerens firma). Man bestemmer følgende verdier: The trial rates for this example are obtained in the following way: For the aging over a period of 72 hours, a drilling mud with the specified recipe is used, to which 2 g of distinctly oleophilic amine (commercial product "Araphen G2D" from the applicant's company) has also been added. The following values are determined:

Eksempel 5 Example 5

Claims

1. Water-in-oil emulsion drilling mud which is suitable for an environmentally friendly exploitation of oil and natural gas deposits and which in a continuous oil phase contains a dispersed aqueous phase together with usual, additional auxiliary substances, for example emulsifiers, weighting agents, fluid loss additives and alkali reserves, characterized by the fact that, as a continuous oil phase or dissolved in ecologically acceptable, water-insoluble oils, it contains an addition of substantially water-insoluble ethers of monohydric alcohols, whereby the relevant oil phase in the temperature range of 0 to 5°C is flowable and pumpable and exhibits flash points above 80°C.

2. Drilling mud according to claim 1, characterized in that as ecologically acceptable oils it at least partially contains ester oils, especially of monocarboxylic acids and mono- and/or dihydric alcohols.

3. Drilling mud according to claims 1 and 2, characterized in that it exhibits a plastic viscosity (PV) in the range 10-60 mPas and a yield point (Yield Point, YP) in the range 4.362 - 83.54 Pa (5-40 lb/100 ft2 ) , each time determined at 50°C.

4. Drilling mud according to claims 1 to 3, characterized in that ester oils, when combined with ecologically acceptable oils in the continuous oil phase, constitute at least one third, preferably, however, the predominant proportion of these ecologically acceptable oils.

5. Drilling mud according to claims 1 to 4, characterized in that its dispersed water content amounts to 5-45 weight-*, preferably 10-25 weight-* and in particular contains salts of the type CaCl2 and/or KC1 in a dissolved state.

6. Drilling mud according to claims 1 to 5, characterized in that the oil phase in the mud in the temperature range from 0 to 5°C exhibits a Brookfield-RVT viscosity below 50 mPas, preferably however below 40 mPas.

7. Drilling mud according to claims 1 to 6, characterized in that it contains water-insoluble ethers of universal alcohols of natural and/or synthetic origin with at least 4 C atoms, preferably at least 6 C atoms in the alcohol residue with a flash point above 80°C, as an oil phase or component of the oil phase of water-in-oil emulsion drilling mud, and which, if desired, exhibits additional additives and which is suitable for the environmentally friendly utilization of, for example, petroleum and natural gas deposits.

8. Drilling mud according to claims 1 to 7, characterized in that it at least partially contains ester oils which are flowable and pumpable in the temperature range 0 to 5°C for mixing with the water-insoluble ethers as ecologically acceptable water-insoluble oil.

9. Drilling mud according to claims 1 to 8, characterized in that it contains an ester oil whose ester-forming alcohol components are derived from mono- and/or dihydric alcohols and is thereby preferably selected in such a way that no toxicological, especially inhalation toxicological risk is triggered in practical use under partial ester saponification either, as flowable and pumpable mixture components.

10. Drilling mud according to claims 1 to 9, characterized in that the ethers and preferably also the ester oils possibly simultaneously present in the mixture in the drilling muds exhibit solidification values (flow and solidification points) below 0<*>C, preferably below - 5' C and most preferably below - 10°C, thereby exhibiting flash points of not less than 90°C, but preferably above 100°C.

11. Drilling mud according to claims 1 to 10, characterized in that it contains ethers, mixed ethers and/or ether mixtures of monohydric alcohols with up to 24 C atoms which can also be at least partially olefinically unsaturated.

12. Drilling mud according to claims 1 to 11, characterized in that it contains ethers, mixed ethers and/or ether mixtures of alcohols with 8-18 C atoms which can be linear and/or branched.

13. Drilling mud according to claims 1 to 12, characterized in that the ether constitutes a significant proportion of the continuous oil phase and thereby constitutes more than 10 weight-* and preferably more than 35 weight-* of this, or is optionally added as an additive to the continuous oil phase in amounts of 0.1 to 10 wt-*.

14. Drilling mud according to claims 1 to 12, characterized in that it contains to a significant extent water-insoluble ester oils in the form of one or more of the following components: esters of C2-g-monocarboxylic acids and one- and/or polyhydric alcohols, esters of monocarboxylic acids of synthetic and/or natural origin with 6-11 C atoms and mono- and/or polyhydric alcohols, esters of aliphatic, saturated monocarboxylic acids with 12-16 C atoms and monohydric alcohols with 6-12 C atoms, esters of olefinic mono- and/or several times unsaturated carboxylic acids with 6-24 C atoms and monovalent alcohols with 6-12 C atoms.

15. Drilling mud according to claims 1 to 14, characterized in that it possibly contains lime which is limited to a maximum of 5.706 g/l (2 lb/bbl) drilling mud when using ester oils based on carboxylic acids with at least 6 C atoms.

16. Drilling mud according to claims 1 to 15, characterized in that it contains ethers in the finely dispersed, aqueous phase in quantities of 5-45 weight-*, preferably 5-25 weight-*.