NO301338B1 - Anvendelse av utvalgte oleofile alkoholer i vannbaserte borevæsker av olje/vann-emulsjonstypen og tilsvarende borevæsker med forbedrede ökologisk aksepterbarhet - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse beskriver nye borevæsker på basis av vannbaserte olje/vann-emulsjoner og på disse oppbygde olje/vann-emulsjonsboreslam som utmerker seg ved høy økologisk godtagbarhet ved samtidig gode holdbarhets- og bruksegenskaper. Et viktig anvendelsesområde for de nye borespylesystemer er offshore-boringer for utnyttelse av jordolje- og/eller jordgassforekomster, hvorved oppfinnelsen her spesielt tar sikte på å tilveiebringe teknisk brukbare borevæsker med høy økologisk godtagbarhet. Anvendelsen av de nye borespylesystemer har riktignok spesiell betydning på det marine området, men er ikke begrenset til dette. De nye spylesystemer kan helt generelt finne anvendelse og ved land-baserte boringer, altså også her for utnyttelse av jordolje-og/eller jordgassforekomster. De er imidlertid nye verdifulle arbeidsmidler for eksempel ved geotermiske boringer, ved vannboringer, ved gjennomføring av geovitenskapelige boringer og ved boringer i bergverksindustrien. Prinsipielt gjelder det at det økotoksiske problemområdet i vesentlig grad forenkles ved hjelp av oppfinnelsens utvalgte nye vannbaserte olje/vann-borevæsker.

Flytende spylesystemer for nedføring i boring i sten under samtidig oppføring av utløst kaks er som kjent begrenset fortykkede, hellbare systemer som kan igjen tilordnes av de tre følgende klasser: Rent-vandige borevæsker, borespylesystemer på oljebasis som som regel anvendes som såkalt invert-emulsjonsslam, og tilberedninger av typen vann/olje-emulsjoner der den vandige fase heterogent og findispergert er fordelt i den kontinuerlige oljefase. Den tredje klasse av de kjente borespylevæsker er bygget opp på vannbaserte olje/vann-emulsjoner, det vil si flytende systemer som i en kontinuerlig vandig fase inneholder en heterogen findispergert oljefase. Oppfinnelsen beskriver forbedrede systemer av denne sistnevnte type. Borespylevæsker av slike olje/vann-emulsjonssystemer inntar når det gjelder bruksegenskapene en mellomstilling mellom de rent vandige systemer og de oljebaserte invert-systemer. Fordelene, men også manglene ved rent vandige systemer forbinder seg med fordeler og mangler ved de til i dag beskrevne oljebaserte invert-emulsjoner. Utførlig saks-informasjon finnes i litteraturen, det skal for eksempel henvises til boken av George R. Gray og H.C.H. Darley, "Composition in Properties of Oil Well Drilling FLuids", 4. opplag, 1980/81, Gulf Publishing Company, Houston, og den omfangsrike, deri siterte saks- og patentlitteratur, samt til håndboken "Applied Drilling Engineering", Adam T. Bourgoyne, jr. et al., First Printing Society of Petroleum Engineers, Richardson, Texas (USA).

En av hovedsvakhetene ved rent vannbaserte borespylesystemer ligger i interaksjonen mellom vannømfintlige, spesielt vannsvellbare sten- og/eller saltformasjoner med den vandige borevaeske og de derav utløste sekundærfølger, spesielt borehullinstabilitet og fortykning av borespylingen. Tallrike forslag beskjeftiger seg med en innskrenkning av dette problemområdet og har for eksempel ført til utvikling av de såkalte inhibitive vannbaseslam, se for eksempel "Applied Drilling Engineering", aao, kapitel 2, "Drilling Fluids", 2.4 samt Gray og Darley aao, kapitel 2, spesielt underkapitlet på side 50-62 (slam for "Heaving Shale", Muds for Deep Holes, Non-Dispersed Polymer Muds, Inhibited Muds: Potassium Compounds).

I nye praksis har spesielt borespylinger på oljebasis slått gjennom for å overvinne de skildrede vanskeligheter, og disse består av tre-fasesystemet: olje, vann og finfordelte faststoffer og er tilberedninger av typen vann/olje-emulsjoner. Oljebaserte borespylinger var opprinnelig bygget opp på dieseloljefraksjoner med et innhold av aromater. For avgifting og reduksjon av den derav følgende økologiske problematikk, ble det så foreslått i utstrakt grad å anvende aromatfrie hydrokarbonfraksjoner, i dag fremdeles kalt "Ikke-forurensende oljer", som kontinuerlig oljefase, det skal her henvises til publikasjonen E.A. Boyd et al. i "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 anførte litteratur.

Også borespylevæsker av typen vannbaserte olje/vann-emulsjonssystemer benyttet til i dag rene hydrokarbonoljer som dispergert oljefase, se til dette Gray, Darley aao., s. 51/52 under kapitlet "Oil Emulsion Muds", samt den tabellaere sammenstilling på side 25 (tabell 1-3) med angivelser til vannbaserte emulsjonsspylinger av typen "Salt Water Muds", "Lime Muds", "Gyp Muds" og "CL-CLS-Muds".

Kjent er i denne sammenheng spesielt at vannbaserte olje/vann-emulsjonsvæsker i mange henseende utgjør en vesentlig forbedring av de rene vannbaserte borevæske-systemer. Nettopp i den senere tid blir imidlertid fordeler og mangler ved slike vannbaserte emulsjonsspylevaesker kritisk sammenlignet med oljebaserte invert-systemer. Grunn til dette er de betydelig økologiske betenkeligheter som i dag består mot de i dag benyttede oljebaserte invert-borespylinger.

Disse økologiske betenkeligheter kan deles opp i to problemområder : Alle borespylesystemer på vann- og/eller oljebasis trenger ved siden av grunnbestanddelene olje og vann, et antall tilsetningsstoffer for innstilling av de ønskede bruksegenskaper. Nevnes skal her kun for eksempel emulgatorer henholdsvis emulgatorsystemer, tyngdegivende midler, fluid-tap-additiver , fuktemidler, alkalireserver, viskositets-regulerende midler eventuelt hjelpestoffer for inhibering av utboret stens forhøyede vannømfintlighet, desinfeksjonsmidler og lignende. En utførlig sammenstilling finnes for eksempel i Gray og Darley, aao., kapitel 11, "Drilling FLuid Components". Praksis har derved utviklet fra dagens synspunkt risikofrie tilsetningsstoffer, men også økologisk risikofylte eller sogar økologisk uønskede tilsetningsstoffer.

Den andre problemkrets bestemmes av de innenfor rammen av slike borevæsker anvendte oljefaser. Også de i dag som "ikke-forurensende oljer" betegnede og i utstrakt grad aromatfrie hydrokarbonfraksjoner er ikke helt uten risiko ved frigivelse til omgivelsene. En ytterligere reduksjon av miljø-problematikken, utløst av de flytende oljefaser av den her beskrevne type, synes absolutt nødvendig. Dette gjelder spesielt ved nedføring av offshore-boringer, spesielt for utnyttelse av jordolje- henholdsvis jordgassforekomster, fordi det marine øko-system er spesielt ømfintlig og reagerer på innføring av toksiske og vanskelig nedbrytbare stoffer.

I den senere tid foreligger det enkelte forslag for å redusere den sistnevnte problematikk. Således beskriver US-PS 4 374 737 og 4 481 121 olje-baserte invert-borespylevæsker i hvilke ikke-forurensende oljer finner anvendelse. Som ikke-forurensende oljer nevnes ved siden av hverandre og som like-verdige, aromatfrie mineraloljefraksjoner og planteoljer av typen jordnøtt-, soyabønne-, linfrø-, mais-, ris- og andre oljer av animalsk opprinnelse samt hvalolje, og det dreier seg hele tiden ved de her nevnte esteroljer av vegetabilsk eller animalsk opprinnelse om triglycerider av naturlige fettsyrer som som kjent har en høy miljøforenelighet og som i forhold til hydrokarbonfraksjoner, også når disse er aromatfrie, har tydelig overlegenhet ut fra økologiske betraktninger.

I de nevnte US-patenter er det imidlertid intet konkret eksempel som beskriver anvendelse av slike naturlige esteroljer i invert-borespylinger. Hele tiden nevnes det mineraloljefraksjoner som kontinuerlig oljefase. I virkeligheten kommer oljer av vegetabilsk og/eller animalsk opprinnelse av den nevnte type av praktiske grunner ikke i betraktning for invert-borespylinger. De reologiske egenskaper for slike oljefaser er vanskelige å ha med å gjøre for de brede og i praksis krevede temperaturområder fra på den ene side 0 til 5°C og opptil 250°C og utover dette på den annen side.

En rekke eldre publikasjoner fra foreliggende oppfinnere skildrer anvendelsen av biologisk lett nedbrytbare og økologisk ubetenkelige esteroljer som kontinuerlig oljefase i vann/olje-invert-borespylesystemer. Det skal her henvises spesielt til NO 171.562-B og NO 171.601-B, samt omvandlinger av brukbare esteroljer i forhold til det som angis i de eldre publikasjoner NO 171.501-B og NO 171.502-B.

Gjenstand for disse eldre søknader er anvendelsen av esteroljer på basis av hver gang utvalgte monokarboksylsyrer henholdsvis monokarboksylsyreblandinger og monofunksjonelle og eventuelt multifunksjonelle alkoholer som kontinuerlig oljefase i vann/olje-invert-systemer. De eldre søknader beskriver at man med de der beskrevne estere henholdsvis esterblandinger ikke bare kan innstille tilfredsstillende reologiske egenskaper i friske borespylinger, men at det også, under medanvendelse av utvalgte kjente alkalireserver i borespylingen, å arbeide uten at man derved frykter uønskede fortykninger ved en partiell esterhydrolyse.

En modifisert form av slike vann/olje-invert-borespylesystemer beskrives i den eldre publikasjon NO 300.043-B1 fra foreliggende oppfinnere. Her beskrives anvendelsen av

a) minst i utstrakt grad vannuoppløselige og i temperaturområdet fra 0 til 5°C hell- og pumpbare mono- og/eller

multifunksjonelle alkoholer av naturlig og/eller syntetisk

opprinnelse,

eller av

b) i det angitte temperaturområdet hell- og pumpbare oppløsninger av minst i utstrakt grad vannuoppløselige

mono- og/eller multifunksjonelle alkoholer av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse i økologisk godtagbare

vannuoppløselige oljer

som kontinuerlig oljefase i borespylinger som foreligger som vann/olje-emulsjoner, og som i den alkoholholdige oljefase oppviser en dispergert vandig fase samt eventuelt ytterligere tilsetningsstoffer. For avblanding med i vann uoppløselige alkoholer tar man som økologisk godtagbare, vannoppløselige oljer, sikte på minst delvis å benytte esteroljer slik det er beskrevet i foreliggende oppfinneres ovenfor nevnte tidligere søknader.

En viktig videreutvikling av slike invert-borespylinger på esteroljebasis er gjenstand for den eldre søknad DE-P 39 03 785.1 fra søkeren.

Læren fra dette eldre dokument går ut fra det konsept i invert-borespylingen på basis av esteroljer å anvende et ytterligere additiv som er egnet til å opprettholde de ønskede reologiske data for borespylingen i det ønskede området også når i bruk, stadig større mengder av frie karboksylsyrer dannes ved partiell esterhydrolyse. Tilsiktet er medanvendelse av basiske aminforbindelser med utpreget oleofil natur som kan danne salter med karboksylsyrer og som har høyst begrenset vannoppløselighet, som additiv i oljefasen.

Foreliggende oppfinnelse går ut fra oppgaven å tilveiebringe borespylesystemer av høyeste og i denne form til nu ukjent økologisk godtagbarhet som samtidig oppviser gode bruksegenskaper og som muliggjør en tilfredsstillende anvendelse, spesielt også i problemområder. Oppfinnelsen forlater derved bevisst typen oljebaserte invert-borespylesystemer og vender tilbake til typen olje-modifiserte vannbaserte olje/vann-emulsjonssystemer. Derved skal også de i de tidligere søknader fra foreliggende oppfinnere beskrevne hjelpestoffer og de dermed forbundne økologiske fordeler finne anvendelse også i denne klasse borespylesystemer.

Oppfinnelsen vil derved i en første utførelsesform utnytte fordelene ved olje/vann-emulsjonsspylesystemer i forhold til de rene, vannbaserte borespylesystemer, samtidig imidlertid bytte ut mineraloljefasen, i det minste i vesentlig grad, fullstendig eller delvis, med økologisk godtagbare alkoholer av utpreget oleofil karakter.

I et ytterligere aspekt vil oppfinnelsen også ta sikte på å mildne den andre problemkrets med tilsetnings- og hjelpestoffer i borespylinger på økologisk måte idet det fra det store området av de her kjente tilsetningsstoffer i det minste overveiende og fortrinnsvis velges slike hjelpestoffer som utmerker seg ved høy økologisk problemfrihet.

Gjenstand for oppfinnelsen er i henhold til dette i en første utførelsesform anvendelsen av i det minste i utstrakt grad vannuoppløselige, ved arbeidstemperatur flytende og/eller i det minste plastisk formbare og flammepunkter på minst 80° C oppvisende en- og/eller flerfunksjonene alkoholer av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse eller tilsvarende oppløsninger av en- og/eller flerverdige alkoholer i økologisk godtagbare vannuoppløselige oljer som dispergert oljefase i vannbaserte vann/olje-emulsjonsborevæsker som er egnet for en miljøvennlig utnyttelse av geologiske formasjoner og derved eventuelt inneholder uoppløselige, finfordelte tyngdegivende midler for dannelse av vannbaserte olje/vann-emulsjonsboreslam, og/eller ytterligere tilsetningsstoffer som emulgatorer, fluid-tap-additiver, fuktemidler, alkalireserver og/eller hjelpestoffer for inhibering av utboret sten med forhøyet vannømfintlighet.

I en ytterligere utførelsesform angår oppfinnelsen vannbaserte olje/vann-emulsjonsborespylevæsker som i en homogen vandig fase inneholder en stabil, dispergert oljefase i mengder på 5 til 50 vekt-#, beregnet på summen av ikke-tyngdegitt vann- og oljefase, eventuelt sammen med oppløste og/eller dispergerte hjelpestoffer som emulgatorer, fluid-tap-additiver, fuktemidler, finfordelte tyngdegivende stoffer, salter, alkalireserver og/eller desinfeksjonsmidler, og som karakteriseres ved en i det minste vesentlig andel av den dispergerte oljefase er dannet av vanndispergerbare, ved arbeidstemperatur flytende, eller i det minste plastiske formbare og flammepunkt på —80°C oppvisende en- og/eller flerfunksjonene alkoholer av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse eller ved tilsvarende oppløsninger av en-og/eller flerverdige alkoholer i økologisk fordragelige vannuoppløselige oljer.

For begge utførelsesformer av oppfinnelsens lære gjelder den ytterligere foretrukne forholdsregel at det for vannbaserte emulsjonsborespylinger henholdsvis emulsjonsboreslam i det minste overveiende medanvendes slike uorganiske og/eller organiske hjelpe- og tilsetningsstoffer som økologisk og toksikologisk i det minste i utstrakt grad er godtagbare. Således gir man i de viktigste utførelsesformer av oppfinnelsen for eksempel avkall på anvendelsen av hjelpemidler på basis av oppløselige toksiske tungmetallforbindelser.

Blandingsforholdene mellom alkohol/vann-fåsene understreker det vanlige området for de til nu kjente olje/vann-emulsjonsborespylinger på mineraloljebasis. Den nedre grenseverdi for oljefasen ligger vanligvis ved minst ca. 5 vekt-# eller fortrinnsvis mellom 5 og 10 vekt-#, for eksempel også ved 7 eller 8 vekt-#, hver gang beregnet på den totale vekt av væskefasen olje-på-vann, hele tiden uten tyngdegivende midler. Minstemengder i den angitte størrelsesorden sikrer at man kan gjøre bruk av den type karakteristiske egenart til en olje/vann-emulsjonsvæske. Den øvre grenseverdi for olje-innholdet ligger vanligvis ved ca. 50 vekt-# eller også noe derover, for eksempel ved maksimalt ca. 65 vekt-#. Under antagelsen av en tilstrekkelig jevn dråpestørrelse i den dispergerte oljefase er dermed imidlertid også allerede området for den tetteste pakning oppnådd slik at overgangen til spylevæsketype av vann/olje-invert-spylinger synes nær-liggende henholdsvis fornuftig.

Den øvre grense for innholdet av dispergert oljefase i oppfinnelsens olje/vann-spylinger bestemmes generelt av omkostninger og utbytte og ligger for eksempel ved ca. 45 vekt-#, fortrinnsvis derunder, for eksempel ved ca. 40 vekt-

En alkoholmengde i området ca. 10 til 40 vekt-#, idet prosentandelen er som angitt ovenfor, og spesielt mengder av alkoholfasen i området ca. 15 til 35 vekt-#, gir muligheten til å utnytte tallrike kjente og til nu ikke beskrevne fordeler for slike emulsjonsspylevæsker. Oljeinnhold på for eksempel 20 eller maksimalt 30 vekt-# gir basis for høy-verdige borespylevæsker som i sin funksjon i det minste kommer meget nær de oljebaserte invert-spylevæsker, men som allikevel trenger meget mindre alkohol- eller esteroljefase.

I en første utførelsesform dannes den dispergerte oljefase i den vannbaserte olje/vann-borespyling utelukkende eller så å si utelukkende av de i det vesentlige vannuoppløselige og fortrinnsvis utpreget oleofile alkoholer. Reologien for de anvendte alkoholer tilpasses derved de tekniske krav for borespylevæsken, lette reologiske korrekturer er mulig ved medanvendelse av de i denne utførelsesform tilsiktede små mengder av fortynningsmidler. I betraktning kommer i det her beskrevne tilfellet, spesielt dispergerte oljefaser som til mer enn 70 vekt-# og fortrinnsvis mer enn 80 vekt-# og eventuelt utelukkende er dannet av alkoholene som sådanne.

De i denne utførelsesform i små mengder eventuelt medanvendte oljeblandingskomponenter kan være rene, spesielt aromatfrie hydrokarbonforbindelser, spesielt imidlertid utvalgte esteroljer av de 1 de tidligere nevnte eldre søknader beskrevne art. Det skal gås nærmere inn på denne utførelses-form nedenfor.

En andre utførelsesform av oppfinnelsen angår anvendelsen av dispergerte oljefaser i systemer av den her beskrevne art og som oppviser betydelige eller sogar overveiende mengder av ikke-vannblandbare oljer som ikke er identisk med de oleofile alkoholer, men også foreligger i blanding med disse.

Innholdet av oppfinnelsens utvalgte alkohol ligger i denne utførelsesform i den dispergerte oljefase i området minst ca. 10 vekt-# til ca. 70 vekt-#, hver gang beregnet på den flytende oljefase, hvorved alkoholandeler i mengder på minst ca. 35 vekt-56, og fortrinnsvis minst ca. 50 vekt-# av oljefasen, kan være foretrukket. Foretrukne blandingskomponenter i denne andre utførelsesform er økologisk problemfrie esteroljer av den nedenfor nærmere beskrevne type. Medanvendelsen av rene hydrokarbonoljer er imidlertid ikke utelukket.

Oppfinnelsen angår til slutt i en tredje variant medanvendelsen av praktisk talt vannuoppløselige alkoholer med spesielt utpreget oleofil karakter som additiv i oljefasen, som foreligger i underordnede mengder, vanligvis i området ca. 0,1 til maksimalt 10 vekt-#, beregnet på oljefasen, for derved å gi den dispergerte oljefase utvalgte viktige tilleggsegenskaper. Den overveiende andel av oljefasen dannes også her i en foretrukket utførelsesform av esteroljer av den nedenfor beskrevne type.

I det følgende beskrives oppfinnelsens anvendte alkoholkomponenter med utpreget oleofil karakter.

Anvendelsen av alkoholene som oljefase, men også deres medanvendelse som mengdemessig underordnet eller overordnet andel i oljefasen, krever den tilstrekkelige vannuoppløselig-het for disse alkoholkomponenter. Fortrinnsvis ligger vannuoppløseligheten for de egnede alkoholer under 5 vekt-56, spesielt under 1 vekt-# og fortrinnsvis ikke på mer enn 0,5 vekt-# ved romtemperatur. Den kjemiske beskaffenhet gjelder det nedenfor følgende generelle lovmessigheter: Egnet er monofunksjonelle og/eller multifunksjonelle alkoholer så lenge den oleofile karakter i den alkoholiske komponent er sikret. Ved siden av de monofunksjonelle alkoholer kommer spesielt i betraktning difunksjonelle forbindelser og/eller partialetere av polyfunksjonelle alkoholer med minst en fri hydroksylgruppe. Alkoholene selv må være økologisk godtagbare og har derved i den foretrukne utførelsesform ingen aromatiske bestanddeler. Rette og/eller forgrenede alifatiske eller også tilsvarende umettede, spesielt en- eller flere ganger olefinisk umettede alkoholer, er de foretrukne forbindelser. Cykloalifatiske alkoholer kan trekkes inn.

Et viktig generelt krav er innenfor oppfinnelsens kontekst at disse alkoholer som sådan ikke bare er økologisk godtagbare, men heller ikke utløser noen andre toksikologiske, spesielt inhalasjonstoksikologiske risiki. Alkoholer med utpreget oleofili slik de kreves ifølge oppfinnelsen, utmerker seg imidlertid som regel ved en så lav flyktighet at dette krav uten videre er oppfylt.

For blandingen av oppfinnelsens anvendte alkoholer med esteroljer gjelder i tillegg det følgende: Oppfinnelsens anvendte frie alkoholer kan være like eller forskjellige fra alkoholkomponenten som anvendes i esteroljen.

Mens alkoholkomponenten i esteroljene for eksempel bestemmes ved betraktninger i forbindelse med esteroljens reologi og/eller tilgjengeligheten for de esterdannende alkoholer, er oppfinnelsens anvendelse av de frie alkoholer avpasset med henblikk på de tilstrebede forbedringer i emulsjonsbore-spylingene.

Fra det i og for seg brede området av utpreget oleofile alkoholer kommer spesielt, i den utførelsesform der alkoholene selv danner den i det minste overveiende andel av den dispergerte oljefase, spesielt alkoholer med rettkjedet og/eller forgrenet hydrokarbonstruktur i betraktning. Innenfor rammen av tilsvarende monofunksjonelle alkoholer er tilsvarende forbindelser med minst 5, fortrinnsvis minst 6 eller 7 C-atomer, egnede forbindelser, hvorved tilsvarende alkoholer med minst 8 C-atomer i molekylet er spesielt brukbare. Den øvre grense for karbonantallet bestemmes av den tekniske tilgjengelighet og ligger for eksempel i området ca. 36, fortrinnsvis ved ca. 20 til 24. Alkoholene selv kan derved være rettkjedet og/eller forgrenet, de kan være alifatisk mettede og/eller en- og/eller flere ganger olefinisk umettede.

Egenreologien for alkoholen bestemmes på i og for seg kjent måte på grunn av strukturen. Mettede og rettkjedede alkoholer tenderer tidligere til fortykning henholdsvis stivning enn olefinisk umettede og/eller forgrenede alkoholer. Således har for eksempel mettede, rettkjedede fettalkoholer i området ^12^—18 som kjent størkningsområder rundt ca. 50°C, mens den olefinisk umettede oleylalkohol stivner under 4°C.

Prinsipielt egner seg alkoholer av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse. Spesielt syntesealkoholer innen det her spesielt interessante området på ca. Cg_24, som også kan inneholde umettede andeler, er hyppig gunstige komponenter på markedet og utnyttbare for oppfinnelsens formål.

Alkoholene selv bør derved ha flammepunkt på minst 80° C, fortrinnsvis minst 100°C og aller helst på minst 120°C. Ved siden av de nevnte monofunksjonelle alkoholer med fortrinnsvis minst 8 C-atomer kommer her i betraktning også utvalgte polyoler henholdsvis deres partialetere. Egnede polyoler er spesielt eventuelt forgrenede dioler med en tilstrekkelig grad av den oleofile hydrokarbonrest i molekylet. Egnet er for eksempel oleofile dioler med hydroksylgrupper i ap-posisjon og/eller dioler som har sine hydroksylgrupper på nabostående karbonatomer. Karakteristiske eksempler på forbindelser av denne type er for eksempel 2,2-dimetyl-l,3-propandiol (neopentylglykol) og forsepningsproduktene av epoksyderte olefiner. I betraktning kommer spesielt imidlertid også partialetere av slike dioler med monofunksjonelle alkoholer.

Spesielt i de utførelsesformer der den dispergerte oljefase overveiende dannes av vannuoppløselige blandingskomponenter, spesielt altså av de nedenfor beskrevne esteroljer, foreligger tiltagende frihet i valget av egnede alkoholkomponenter. Som brukbare additiver har her blant annet vist seg i det minste i utstrakt grad vannuoppløselige polyalkylen-glykoletere henholdsvis tilsvarende blandingsetere av laverealkylenglykoler. Således er for eksempel tilsvarende blandingsetere av etylenoksyd og/eller propylenoksyd også da brukbare tilsetningsstoffer innenfor oppfinnelsens ramme, når de når molekylvekter på for eksempel 5000 og derved i det totale system oppviser tilstrekkelig vannuoppløselighet. Forbindelser av den sistnevnte type har betydning spesielt i den utførelsesform som har til gjenstand de vannuoppløselige alkoholer som additiv i en mengde på maksimalt 10 vekt-#.

I en viktig utførelsesform av oppfinnelsen anvendes det vannuoppløselige alkoholer som på sin side er frie for basiske aminogrupper og som fortrinnsvis heller ikke inneholder noen andre reaktive grupper, for eksempel karboksylgrupper.

For blanding innenfor rammen av oppfinnelsen egnede oljekomponenter er de i dagens praksis i borespylinger anvendte mineraloljer og derved fortrinnsvis i det vesentlige aromatfrie alifatiske og/eller cykloalifatiske hydrokarbonfraksjoner. Det henvises til dagens litteratur og de på markedet foreliggende handelsprodukter.

Spesielt viktige blandingskomponenter er imidlertid innenfor oppfinnelsens ramme, miljøgodtagbare esteroljer hvorved her i første rekke de følgende generelle betraktninger har gyldighet: Esteroljene må være hellbare ved omgivelsestemperatur, men også under anvendelsesbetingelsene, hvorved området for flytevnen riktignok også omfatter slike materialer som ved omgivelsestemperatur er plastisk formbare og som ved de vanligvis forhøyede arbeidstemperaturer blir hellbare. På grunn av den lettede bearbeidbarhet foretrekker man i praksis esteroljer hvis stivningspunkt (flyt- og størkningspunkt) ligger under 10°C og hensiktsmessig under 0°C. Spesielt egnet kan tilsvarende esteroljer med størkningsverdier på ikke over —5°C, være. Man må her ta hensyn til det faktum at bore-spylingene vanligvis fremstilles på stedet under anvendelse av for eksempel sjøvann ved forholdsvis lave vanntempera-turer .

Av driftssikkerhetsgrunner må man kreve at esteroljene oppviser flammepunkt på minst 80°C, fortrinnsvis høyere-liggende flammepunkt på minst 100°C og vesentlig derover liggende verdier, for eksempel slike med flammepunkt på over 150 eller 160°C.

Viktig er for den optimale utnyttelse av oppfinnelsens målsetning videre det krav at esteroljene oppviser en biologisk henholdsvis økologisk godtagbar konstitusjon, det vil si er fri for uønskede toksiske bestanddeler. I den foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen anvender man i henhold til dette esteroljer som er frie for aromatiske bestanddeler og spesielt mettede og/eller olefinisk umettede, rettkjedede og/eller forgrenede hydrokarboner. Anvendelsen av komponenter med cykloalifatiske strukturbestanddeler er ikke muiig ut fra økologiske betraktninger, men vil i praksis ha mindre betydning av omkostningsgrunner.

Karboksylsyreestere av den her beskrevne type undergår som høydispergert oljefase i en kontinuerlig vandig fase, i begrenset grad en hydrolytisk esterspalting under frisetting av de esterdannende bestanddeler karboksylsyre og alkohol. For bruksegenskapene for esteroljene innenfor oppfinnelsens ramme må man her ta hensyn til to synspunkter som står i en begrenset indre sakssammenheng, nemlig betraktninger med henblikk på mulig inhalasjonstoksisitet av frisatte komponenter, spesielt alkoholkomponenten, samt endringene i sammensetningen av emulsjonsspylingen og dermed forbundne mulige endringer av bruksegenskapene.

For forståelse av oppfinnelsens lære skal disse betraktninger for de esterdannende hovedbestanddeler, på den ene side alkoholene og på den annen side karboksyl syrene, studeres separat.

Som esterdannende alkoholkomponent egner seg ifølge oppfinnelsen både enverdige alkoholer som også flerverdige alkoholer, hvorved også hvilke som helst blandinger av disse typer kan anvendes. En ytterligere differensiering av alkoholene gir seg fra betraktninger med henblikk på oppløselighetsoppførselen i vann. Alkoholene kan være vannoppløselige og/eller vannuoppløselige.

I en første gruppe skal de flerverdige alkoholer betraktes. Foretrukket er her spesielt de teknisk lett tilgjengelige, estere med egnet reologi dannende lavere flerfunksjonene alkoholer med 2 til 5, fortrinnsvis 2 til 4 hydroksylgrupper og fortrinnsvis med 2 til 6 karbonatomer.

Karakteristiske representanter er etylenglykol, propandioler og spesielt glycerol.

Flerverdige alkoholer av den her beskrevne type utmerker seg ved høy vannoppløselighet og derved så lavere fordampings-verdier at betraktningene med henblikk på inhalasjonstoksiske risiki vanligvis er overflødige.

Flerverdige lavere alkoholer av den her beskrevne type kan komme til anvendelse som fullforestrede oljekomponenter og/eller som partialestere med andelsvis frie hydroksylgrupper, og/eller i praktisk bruk danne oppfinnelsens emulsjonsspyling. Så lenge oppstående partialestere bibe-holder den i det minste i utstrakt grad vannuoppløselige karakter for oljefasen, skjer det med henblikk på olje/vann-forholdet i emulsjonsspylingen ingen substansielle endringer. Noe annet er når tilstanden vannoppløselige hydrolyse-produkter, spesielt altså de frie lavere flerverdige alkoholer, nåes. De i praksis opptredende endringer for slike emulsjonsspylinger er fra denne kilde imidlertid ikke ubetydelige. Først blir det under oppfinnelsens arbeids-betingelser sikret en sammenligningsvis høy stabilitet for esterdannelsen. 01je/vann-emulsjonsspylinger arbeider som kjent vanligvis i pH-området fra ca. nøytral til middels alkalisk, for eksempel i pH-området fra ca. 7,2 til 11 og spesielt 7,5 til 10,5, slik at det allerede av disse betraktninger ikke består noen aggressiv hydrolytisk angrep på esterdannelsen. I tillegg og utover dette gjelder imidlertid følgende: Ved praktisk bruk av borevaesken og den dermed forbundne fremdrift av boringen i stadig dypere jordsjikt, skjer det et stadig forbruk av borevæske og spesielt også av den i borevæsken anvendte oljefase. Emulsjonsspylinger er kjent for, og her ligger en vesentlig verdi for deres anvendelse, at den emulgerte oljefase trekker på faststoffoverflater og derved både bevirker en avtetning av filtersjiktet på veggen av boresjakten og også hindrer interaksjonen mellom den utborede sten og den vandige fase av borevæsken eller sogar forhindrer denne. Dette fortløpende forbruk av borevæske og spesielt også av oljefase krever fortløpende efterforsyning av oljespyling. I praktisk drift innstiller det seg derved raskt en likevektstilstand innenfor rammen av borespylingen som behersker og muliggjør kontinuerlig drift over lengre tidsrom.

De ovenfor gitte betraktninger har naturligvis kun da en betydning innenfor rammen av oppfinnelsen når ikke ubetydelige mengder av den dispergerte oljefase dannes på grunn av medanvendte esteroljer. De oleofile alkoholer og deres blanding med hydrolyseresistente blandingsbestanddeler berøres ikke av slike ytterligere betraktninger slik at man kan se en viktig og foretrukket utførelsesform for oppfinnelsens utøvelse ved en utstrakt eller sogar fullstendig renonsering på esteroljer.

Videre betraktninger kan gjøres ved medanvendelse av enverdige alkoholer som esterdannende bestanddel av esteroljene. Her er kun de lavere av disse alkoholer vannoppløse-lige henholdsvis vannblandbare i ubegrenset mengde. I tillegg spiller disse alkoholer imidlertid også deres flyktighet en ikke ubetydelig rolle. I praktisk drift ved en boring innstiller det seg i den sirkulerte borevæske raskt en i det minste noe forhøyet temperatur slik at de ved ompumping for borkaksfjerning frilagte andeler for eksempel oppviser en temperatur i området 50 til 70°C. Her kan man så gjøre visse inhalasjonstoksikologiske betraktninger. Allerede C4-alkoholer, for eksempel isobutylalkohol, kan være så flyktig under arbeidsbetingelsene på boreplattformen at man må ta hensyn til en viss risiko for mannskapet. I henhold til oppfinnelsen velges derfor ved anvendelse av esteroljer under medanvendelse av enverdige alkoholer, fortrinnsvis tallet 6 som nedre grense for karbonantallet for disse enverdige alkoholer, hvorved arbeider med estere av monofunksjonelle alkoholer spesielt foretrukket foregår med minst 8 C-atomer.

Valget og begrensningen av karbonantallet i den esterdannende alkohol fører derved imidlertid samtidig, med henblikk på sammensetningen av esteroljefasen og under hensyntagen til en partiell hydrolyse i drift, til følgende resultat: De hydrolyserende andeler av slike esteroljer omdannes til fri alkohol som så forblir som praktisk talt uoppløselig blandingsbestanddel i den dispergerte esteroljefase.

Derved er det innenfor oppfinnelsens ramme mulig å anvende identiske alkoholer både i fri form som i medanvendt esterolje, nødvendig er det imidlertid ikke. Oppfinnelsen omfatter derved også den utførelsesform der det ved esterhydrolyse kan dannes forskjellige alkoholer sammenlignet med de opprinnelig anvendte og foreliggende frie alkoholer.

Også når det gjelder karboksylsyrer som dannes ved partiell hydrolyse av medanvendte esteroljer, kan man gjøre seg en rekke betraktninger.

Her kan man, avhengig av den spesielle konstitusjon for de anvendte karboksylsyrer, skille mellom to prinsipielle typer, men med flytende overgang: karboksylsyrer som fører til karboksylsyresalter med emulgatorvirkning, samt inertsalter.

Avgjørende er her spesielt den angjeldende kjedelengde for karboksylsyremolekyler som blir fri. Å ta hensyn til er videre det vanligvis via alkalireserven i borevæsken foreliggende saltdannende kation.

Generelt gjelder her følgende regler: Lavere karboksylsyrer, for eksempel slike med 1 til 5 karbonatomer, fører til dannelse av inertsalter, for eksempel til dannelse av tilsvarende acetater eller propionater. Fettsyrer med høyere kjedelengde og spesielt slike innen området <C>12—24» fører "til forbindelser med emulgatorvirkning.

Ved egnet valg av esteroljen, i en viss grad også de saltdannende kationer i emulsjonsspylingen, muliggjøres derved den målrettede styring av sekundærproduktene i emulsjonsspylingen som kan ha en vesentlig innflytelse på beskaffenheten og virkningen. Også her gjelder imidlertid også det som ble sagt ovenfor: Ikke bare den dispergerte organiske fase, men også den vandige fase undergår i praktisk bruk et fortløpende forbruk og nødvendigheten av erstatning. Ved stasjonær drift innstiller det seg altså også med henblikk på de her diskuterte reaksjonsfølgeprodukter på basis av esterdannende karboksylsyrer, hurtig kontrollerbare likevektstilstander.

Foretrukket er når det gjelder egnede esteroljer, innenfor oppfinnelsens ramme esteroljer av de tilsvarende omsetnings-produkter av monokarboksylsyrer med monofunksjonelle og/eller polyfunksjonelle alkoholer av den nevnte type. Medanvendelsen av flerverdige karboksylsyrer er imidlertid ikke utelukket, spesielt av prisgrunner har det imidlertid underordnet betydning.

Karboksylsyrene kan derved være av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse, de er som allerede angitt, fortrinnsvis rette og/eller forgrenet og eventuelt cykliske, imidlertid ikke aromatiske. De esterdannende karboksylsyrer kan være mettede og/eller umettede hvorved man med umettede forbindelser her spesielt mener olefinisk umettede forbindelser som kan være enkelt-umettet, men også flere ganger olefinisk umettet. Olefinisk umettede komponenter kan ha en viss betydning under innstilling av ønskede reologiverdier. Som kjent er olefinisk lengrekjedede forbindelser mere egnet for dannelse av estere med lave smeltepunkt enn tilsvarende mettede komponenter.

Det foretrukne området for karbonantallet i karboksylsyrene går fra 1 til 36 og spesielt fra 2 til 36. Av tilgjengelighet sgrunner kan en øvre grense for karbonantallet ligge ved ca. 22 til 24. Utvalget av den angjeldende kjedelengde i de esterdannende karboksylsyrekomponenter skjer, i avstemning med arten av anvendt alkoholkomponent, under hensyntagen til de tallrike betraktninger som allerede nevnt ovenfor og som ikke bare gjelder selve esteren og/eller dens reologi, men også de spesielle, ved partiell hydrolyse dannede reaksjons-følgeprodukter.

Egnede alkoholer er som angitt både monofunksjonelle alkoholer, under hensyntagen til de anførte begrensninger, og også polyfunksjonelle alkoholer, spesielt lavere polyfunksjonelle alkoholer med 2 til 6 C-atomer og med fortrinnsvis maksimalt 4 hydroksylgrupper.

Også alkoholkomponentene kan være av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse, de er rettkjedede eller forgrenede og, spesielt når det gjelder monofunksjonelle alkoholer, mettede og/eller olefinisk umettede. Monofunksjonelle alkoholer har spesielt opp til 36 karbonatomer, fortrinnsvis opp til ca. 24 karbonatomer. Alkoholer med 6 til 18 og fortrinnsvis 7 til 15 C-atomer og av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse, kan ha spesiell betydning ved dannelse av esteroljer.

Spesielt viktige esteroljer er innenfor oppfinnelsens ramme miljøvennlige esteroljer slik de spesielt er beskrevet i de tidligere publikasjner NO 171.562-B, NO 171.601-B, NO 171-501-B og NO 171.502-B. For å fullføre oppfinnelsens be-skrivelse vil nedenfor vesentlige kjennedata for slike esteroljer henholdsvis esterblandinger, sammenfattes.

Den dispergerte esteroljefase inneholder i henhold til dette karboksylsyreestere av minst en av de følgende underklasser: a) estere av C^_g-monokarboksylsyrer og en- og/eller flerfunksjonene alkoholer, hvorved rester av enverdige alkoholer minst har 6, fortrinnsvis minst 8 C-atomer, og de flerverdige alkoholer minst har 2 til 6 C-atomer i molekylet, b) estere av monokarboksylsyrer av syntetisk og/eller naturlig opprinnelse med 6 til 16 C-atomer, spesielt estere av tilsvarende alifatisk mettede monokarboksylsyrer og en- og/eller flerfunksjonene alkoholer av den under a) nevnte type, og c) estere av olefinisk en- og/eller flere ganger umettede monokarboksylsyrer med minst 16 og spesielt 16 til 24 C-atomer og spesielt monofunksjonelle, rettkjedede og/eller forgrenede alkoholer.

De sistnevnte estere av olefinisk en- og/eller flere ganger umettede monokarboksylsyrer med minst 16 C-atomer (c) hører fortrinnsvis til minst en av de følgende underklasser: cl) estere som i en grad av mer enn 45 vekt-# og fortrinns vis mer enn 55 vekt-# avleder seg fra to- og/eller flere ganger olefinisk umettede C^^g^-monokarboksylsyrer, og

c2) estere som i en grad av ikke mer enn 35 vekt-# avleder seg fra to- og/eller flere ganger olefinisk umettede syrer og derved fortrinnsvis er minst ca. 6056 en gang olefinisk umettet.

Utgangsmaterialer for oppnåelse av tallrike innenfor disse underklasser liggende monokarboksylsyrer, spesielt med høyere karbonantall, er vegetabilske og/eller animalske oljer. Nevnes skal her kokosolje, palmekjerneolje og/eller babassu-olje, spesielt som anvendelsesmaterialer for utvinning av monokarboksylsyrer i det overveiende området opp til C^g og av det i det vesentlige mettede komponenter. Vegetabilske esteroljer, spesielt for olefinisk en- og eventuelt flere ganger umettede karboksylsyrer i området ^i^—24 er ^or eksempel palmeolje, ricinusolje og spesielt beteolje. Karboksylsyrer av animalsk opprinnelse av denne type er spesielt tilsvarende blandinger av fiskeoljer som sildeolje. Oppfinnelsens lære omfatter uttrykkelig også og nettopp medanvendelsen av monokarboksylsyretriglycerider og dermed spesielt også anvendelsen av tilsvarende glyceridoljer av naturlig opprinnelse. Derved er imidlertid følgende å ta hensyn til: Naturlige oljer og fett foreligger vanligvis sammen med for eksempel frie karboksylsyrer eller andre ledsagerstof f er i en så sterkt forurenset form at deres umiddelbare anvendelse i olje/vann-emulsjonsvæsker av den her angitte type som regel er umulig. Hvis slike naturlige anvendelsesmaterialer i handelsvanlig form tilsettes til vannbaserte borevæsker, oppstår det så å si umiddelbart en så sterk oppskumming av den i drift foreliggende borevæske at resultatet er en alvorlig hindring som kan føre til ubrukbar-het for borevæsken. Noe annet er når man anvender rensede og/eller syntetisk oppnådde utvalgte triglycerider i den dispergerte oljefase. Her kan så absolutt også i dette området, oppfinnelsens lære virkeliggjøres. Prinsipielt må man imidlertid alltid, ved slike estere av høyverdige alkoholer, regne med en ikke ubetydelig skumdannelsestendens. Partialestere av glycerol, mono- eller diglyceridene, er som kjent virkningsfulle emulgatorkomponenter.

Som allerede angitt, egner seg, for oppfinnelsens formål, ikke bare sammenligningsvis tyntflytende esteroljer innenfor rammen av søkerens tidligere dokumenter på området invert-borevæsker på esteroljebasis, innenfor rammen av olje/vann-emulsjonsspylinger kan spesielt sammenligningsvis seigt-flytende esteroljer være av fordel som komponenter i den dispergerte fase. De er for eksempel verdifulle hjelpemidler for å lukke de fineste porer i filterkaken i boresjakten eller også ved inertisering av svelledyktig sten, smøreevnen for slike esteroljer med sammenligningsvis høy viskositet, også ved forhøyede temperaturer i boresjakten, spesielt også ved avbøyede boringer, er likeledes tydelig bedre enn de sammenligningsvis tyntflytende esteroljer. En påvirkning av boreteknologien blir ikke utløst av den dispergerte ester-ol jefase av sammenligningsvis høyere viskøse esteroljer, reologien i det totale system bestemmes av den lukkede vandige fase. Det kan i denne henseende være å foretrekke, som dispergert fase, å anvende esteroljer som har en Brookfield-viskositet til ca. 500 000 mPas, fortrinnsvis til 1 000 000 mPas eller derover, for eksempel helt opp til 2 000 000 mPas (bestemt ved romtemperatur). Her ligger en viktig utvidelse i forhold til læren ifølge de eldre dokumenter på område oljebaserte invert-borespylinger på esteroljebasis.

I en utførelsesform av oppfinnelsen kan foregrenede komponenter og spesielt a-forgrenede alkoholer og/eller karboksylsyrer ha spesiell betydning. Forgreninger av denne type gir som kjent på den ene side en innvirkning på reologien, vanligvis blir den dannede ester mere bevegelig ved en slik kjedeforgrening. Utover dette kan en slik a-forgrening også gi en innvirkning i retning av en forhøyet hydrolysestabi-litet, noe man ifølge oppfinnelsen gjør bruk av.

Når det gjelder den vandige fase, er alle vanntyper egnet for fremstilling av oppfinnelsens olje/vann-emulsjonsspylinger. Disse kan i henhold til dette være bygget opp på basis av ferskvann som på basis av saltvann, her spesielt sjøvann, ved offshore-boringer.

Når det gjelder additiver i emulsjonsspylingen kommer her alle for sammenlignbare spylesystemer brukbare additiver i betraktning, hvis anvendelse på vanlig måte er forbundet med et ganske bestemt tilstrebet egenskapsbilde for borevæsken. Additivene kan være vannoppløselige, oljeoppløselige og/eller vann- henholdsvis oljedispergerbare.

Klassiske additiver for vannbaserte olje/vann-emulsjonsspylinger kan være: emulgatorer, fluid-tap-additiver, strukturviskositetoppbyggende oppløselige og/eller uoppløse-lige stoffer, alkalireserver, midler for inhibering av uønsket vannutbytting mellom utboret formasjon, for eksempel vannsvellbare leirer og/eller saltsjikt, og den vannbaserte spylevæske, fuktemidler for bedre påtrekking av den emulgerte oljefase på faststoffoverflåtene, for eksempel for å forbedre smørevirkningen, men også for å forbedre den oleofile lukking av frilagte stenformasjoner, henholdsvis stenflater, desinfeksjonsmidler, for eksempel for hemming av bakterielt angrep på slike olje/vann-emulsjoner, og lignende. Når det gjelder detaljene skal det her henvises til den kjente teknikk slik den for eksempel utførlig er beskrevet i den innledningsvis siterte faglitteratur, spesielt skal det henvises til Gray og Darley, se ovenfor, kapitel 11, "Drilling Fluid Components". Kun som utdrag skal i henhold til dette det følgende anføres: Findispergerte tilsetningsstoffer for forhøying av spylings-densiteten: vidt utbredt er bariumsulfat (barytt), men også kalsiumkarbonat (kalsitt) og blandingskarbonatet av kalsium og magnesium (dolomitt) finner anvendelse.

Midler for oppbygging av strukturviskositet som samtidig også virker som fluid-tap-additiver: I første linje skal her nevnes bentonitt som i vannbaserte væsker som kjent anvendes i ikke-modifisert form og som derved økologisk er uten problemer. For saltvannsvæsker har andre sammenlignbare leirer, spesielt attapulgitt og sepiolitt, en viss betydning i praksis.

Også medanvendelsen av organiske polymerforbindelser av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse kan i denne sammenheng ha en stor betydning. Nevnes skal her spesielt stivelse og kjemisk modifiserte stivelser, cellulosederivater som karboksymetylcellulose, guargummi, xantangummi og også rent syntetiske vannoppløselige og/eller vanndispergerbare polymerforbindelser, spesielt av typen høymolekylære polyakrylamidforbindelser med eller uten anionisk henholdsvis kationisk modifisering.

Fortynnere for viskositetsreguleringen: De såkalte fortynnere kan være av organisk eller uorganisk art, eksempler på organiske fortynnere er tanniner og/eller qebracho-ekstrakt. Ytterligere eksempler er lignitt og 1ignittderivater, spesielt lignosulfonater. Som imidlertid allerede angitt ovenfor gir man i en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen avkall på medanvendelse av toksiske komponenter hvori her i første linje tilsvarende salter med toksiske tung-metaller som krom og/eller kobber, er å nevne. Et eksempel på uorganiske fortynnere er polyfosfatforbindelser.

Emulgatorer: For oppfinnelsens lære er det her spesielt to særtrekk å ta hensyn til. Det har vist seg at en stabil dispergering av alkoholer og eventuelt av esteroljer kan være meget lettere enn den tilsvarende dispergering av rene mineraloljer slik disse anvendes ifølge den kjente teknikk. Her ligger allerede en første lettelse. Videre skal man ta hensyn til at ved en partialforsepning av esteroljene under medvirkning av egnede alkalireserver og ved anvendelse av lengrekjedede karboksylsyreestere det dannes virkningsfulle olje/vann-emulgatorer og at det hele derved bidrar til stabilisering av systemet.

Den uønskede vannutbytting med for eksempel leire-inhiberende tilsetningsstoffer: I betraktning kommer her de fra teknikken kjente tilsetningsstoffer til vannbaserte borevæsker, spesielt dreier det seg derved om halogenider og/eller karbonater av alkali- og/eller jordalkalimetaller hvorved tilsvarende kaliumsalter eventuelt kan ha en viss betydning i kombinasjon med kalk. Det skal her for eksempel henvises til de tilsvarende publikasjoner i «Petroleum Engineer Inter-national", september 1987, 32-40 og "World Oil", november 1983, 93-97.

Alkalireserver: I betraktning kommer her til totaloppførselen for væsken avstemte uorganiske og/eller organiske baser, spesielt tilsvarende basiske salter henholdsvis hydroksyder av alkali- og/eller jordalkalimetaller samt organiske baser.

På området organisk baser skal man generelt skille mellom vannuoppløselige organiske baser, for eksempel forbindelser av typen dietanolamin, og praktisk talt uoppløselige baser med utpreget oleofil karakter slik de beskrives i det innledningsvis nevnte eldre publikasjon NO 179.487 B som additiv i invert-borespyleslam på esteroljebasis. Nettopp medanvendelsen også av slike oljeoppløselige baser innenfor rammen av foreliggende oppfinnelse, faller innenfor den nye lære. Oleofile baser av denne type som spesielt utmerker seg ved minst en lengre hydrokarbonrest med for eksempel 8 til 36 karbonatomer, er da imidlertid ikke oppløst i den vandige fase, men i den dispergerte oljefase. Her får disse basiske komponenter flere betydninger. På den ene side kan de umiddelbart virke som alkalireserve. For det andre gir de de dispergerte oljedråper en viss positiv ladningstilstand og fører derved til en høyere interaksjon med negativ flate-ladning slik man spesielt finner det hydrofile leirer som kan benyttes ved ionebytting. Ifølge oppfinnelsen kan man dermed bøte på innflytelsen på den hydrolytiske spalting og den oleofile lukking av vannreaktive stensjikt.

Mengden av de i hvert tilfelle anvendte hjelpe- og tilsetningsstoffer beveger seg i prinsippet innenfor de vanlige rammer og kan derved hentes fra den tilgjengelige litteratur.

EKSEMPLER

Først fremstilles det, under anvendelse av en kommersiell bentonitt (ikke hydrofobert) med ledningsvann, under innstilling av en pH-verdi på 9,2 til 9,3 ved hjelp av natronlut, en 6 vekt-56-ig homogenisert bentonittoppslemming.

Ut fra denne på forhånd svellede vandige bentonittfase innarbeides i på hverandre følgende fremgangsmåteskritt, hver gang under intens gjennomrøring, de enkelte komponenter i den vannbaserte emulsjon i henhold til den følgende reseptur:

350 g 6 vekt-^-ig bentonittoppløsning

1,5 g teknisk karboksymetylcellulose, lavere viskøs

("Relatin U 300 59)

35 g natriumklorid

70 g oleofil alkohol (i henhold til den nedenfor følgende definisjon)

1,7 g emulgator (sulfonert ricinusolje "tyrkiskrød-olje" ) 219 g barytt

På de således fremstilte olje/vann-emulsjonsvaesker bestemmes det viskositetsmålinger som følger.

Først bestemmer man, på emulsjonsvæsken ved 50°C og på ikke-aldret materiale den plastiske viskositet (PV), flytgrensen (YP) samt gelstyrken efter 10 sekunder og efter 10 minutter.

Derefter blir emulsjonsspylingen aldret i 16 timer ved 125°C i en autoklav i en såkalt "Roller-oven" for å prøve tempera-turinnflytelsen på emulsjonsstabiliteten. Derefter bestemmer man på ny viskos!tetsverdiene ved 50°C. I de følgende eksempler er hele tiden typen av anvendt oleofil alkohol, de på ikke-aldret og på aldret materiale bestemte verdier samt, hvis nødvendig, generelle bemerkninger, sammenfattet.

Eksempel 1

Anvendt oljefase: isotridecylalkohol

Eksempel 2

Eksempel 1 gjentas, dog gir man avkall på medanvendelsen av emulgatoren (tyrkiskrød-olje).

De på ikke-aldret og aldret materiale målte viskositetsverdier er som følger:

Allerede i den nyfremstilte sats kan man fastslå en lett dråpedannelse på overflaten.

Eksempel 3

Anvendt oljefase: C^Q-syntesealkohol ("Etoxos CIO")

De på ikke-aldret og aldret borevæske målte viskositetsverdier er som følger:

Eksempel 4

Mari gjentar eksempel 3 under anvendelse av en C^2_ig-alkohol av naturlig opprinnelse (kommersielt produkt "Lorol techn."). De på ikke-aldret og aldret boreslam målte viskositetsverdier er som følger:

Claims (33)

1. Anvendelse av i det minste i utstrakt grad vannuoppløselige, ved arbeidstemperatur flytende og/eller i det minste plastisk formbare og flammepunkter på minst 80°C oppvisende en-og/eller flerfunksjonene alkoholer av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse eller tilsvarende oppløsninger av en-og/eller flerverdige alkoholer i økologisk godtagbare vannuoppløselige oljer som dispergert oljefase i vannbaserte vann/olje-emulsjonsborevæsker som er egnet for en miljøvenn-lig utnyttelse av geologiske formasjoner og derved eventuelt inneholder uoppløselige, finfordelte tyngdegivende midler for dannelse av vannbaserte olje/vann-emulsjonsboreslam, og/eller ytterligere tilsetningsstoffer som emulgatorer, fluid-tap-additiver, fuktemidler, alkalireserver og/eller hjelpestoffer for inhibering av utboret sten med forhøyet vannømfintlighet.

2. Anvendelse ifølge krav 1 av den dispergerte alkohol-oljefase i mengder på minst 5 vekt-%, fortrinnsvis minst 8 vekt-# i olje/vann-spylingen idet vektprosent er beregnet på summen av ikke-tyngdegitt vaeskeandel alkohol-ol je/vann, og derved fortrinnsvis ikke utgjør mer enn 50 vekt-#, spesielt ikke mer enn 40 vekt-#, vekt-5é som beregnet ovenfor.

3. Anvendelse ifølge krav 1 og 2 av den vannuoppløselige olje som i det minste en vesentlig del av den kontinuerlige oljefase og derved i en mengde av mer enn 10% og fortrinnsvis mer enn 50 vekt-# av denne.

4 . Anvendelse ifølge kravene 1 til 3 av mono- og/eller difunksjonelle alkoholer av oleofil beskaffenhet og/eller tilsvarende partialetere av flerverdige, spesielt difunksjonelle alkoholer.

5. Anvendelse ifølge kravene 1 til 4 av alkoholer som er frie for aromatiske molekylbestanddeler og som fortrinnsvis avledes fra rette og/eller forgrenede hydrokarbonkjeder som også kan være olefinisk umettet.

6. Anvendelse ifølge kravene 1 til 5 av monofunksjonelle alkoholer med minst 6 C-atomer, fortrinnsvis med minst 8 C-atomer, som er rettkjedet og/eller forgrenet og eventuelt minst i det minste delvis olefinisk umettet og som spesielt oppviser opp til 36 C-atomer.

7. Anvendelse ifølge kravene 1 til 5 av oleofile, eventuelt forgrenede dioler med hydroksylgrupper i a,7-posisjon og/eller på nabostående C-atomer, henholdsvis deres partialetere med for eksempel monofunksjonelle alkoholer.

8. Anvendelse ifølge krav 7 av i det minste i utstrakt grad vannuoppløselige polyalkylenglykol (blandings )etere av spesielt lavere alkylenglykoler, for eksempel tilsvarende blandingsetere av etylenoksyd og/eller propylenoksyd med minst en fri hydroksylgruppe i den kontinuerlige oljefase.

9. Anvendelse ifølge kravene 1 til 8 av, for blanding med de vannuoppløselige alkoholer, som økologisk godtagbare vannuoppløselige oljer, i det minste delvis, anvendes esteroljer hvis esterdannende alkoholkomponent avledes fra mono- og/eller flerfunksjonene alkoholer og derved fortrinnsvis velges slik at de også ved praktisk bruk under partiell esterforsepning ikke utløser toksikologiske og spesielt inhalasjonstoksikologiske risiki.

10. Anvendelse ifølge kravene 1 til 9 av, som medanvendte esteroljer, estere av monofunksjonelle alkoholer av naturlig og/eller syntetiske opprinnelse og av utpreget oleofil karakter med fortrinnsvis 6, spesielt minst 8 C-atomer, og som er like eller forskjellige fra de oleofile alkoholer i den dispergerte oljefase.

11. Anvendelse ifølge kravene 1 til 10 av, ved medanvendelse av esteroljer på basis av flerfunksjonene alkoholer, full-og/eller partialestere av spesielt lavere alkoholer med opp til 4 OH—grupper i molekylet, som også kan foreligge som partialetere, hvorved tilsvarende blandingskomponenter fortrinnsvis kan være på basis av vannuoppløselige polyoler, spesielt på basis av etylenglykol, propylenglykol og/eller glycerol.

12. Anvendelse ifølge kravene 1 til 11 av oleofile alkoholer eller deres blandinger med esteroljer som oppviser størk-ningsverdier (flyt- og stivnepunkt) under 0°C, fortrinnsvis under -5"C, og derved oppviser flammepunkt på minst 100°C.

13. Anvendelse ifølge kravene 1 til 12 der det som dispergert oljefase anvendes alkoholer eller deres blandinger med økologisk godtagbare oljer som som kontinuerlig oljefase, ved 20°C, oppviser en Brookfield-RVT-viskositet opp til 2 000 000 mPas, fortrinnsvis opp til 1 000 000 mPas.

14 . Anvendelse Ifølge kravene 1 til 13 der den dispergerte oljefase inneholder alkoholer i blanding med karboksylsyreestere fra minst en av de følgende underklasser: a) estere av C^_g-monokarboksylsyrer og en- og/eller flerfunksjonene alkoholer, hvorved rester av enverdige alkoholer minst har 6, fortrinnsvis minst 8 C-atomer, og de flerverdige alkoholer minst har 2 til 6 C-atomer i molekylet, b) estere av monokarboksylsyrer av syntetisk og/eller naturlig opprinnelse med 6 til 16 C-atomer, spesielt estere av tilsvarende alifatisk mettede monokarboksylsyrer og en- og/eller flerfunksjonene alkoholer av den under a) nevnte type, og c) estere av olefinisk en- og/eller flere ganger umettede monokarboksylsyrer med minst 16 og spesielt 16 til 24 C-atomer og spesielt monofunksjonelle, rettkjedede og/eller forgrenede alkoholer.

15 . Anvendelse ifølge kravene 1 til 14 der de i den dispergerte fase foreliggende esteroljer ifølge krav 14, c) er tilordnet minst en av de følgende underklasser: cl) estere som i en grad av mer enn 45 vekt-# og fortrinns vis mer enn 55 vekt-# avleder seg fra to- og/eller flere ganger olefinisk umettede C1^_24-monokarboksylsyrer, og c2) estere som i en grad av ikke mer enn 35 vekt-% avleder seg fra to- og/eller flere ganger olefinisk umettede syrer og derved fortrinnsvis er minst ca. 60% en gang olefinisk umettet.

16. Anvendelse ifølge kravene 1 til 15 av dispergert oljefase med medanvendte basiske aminforbindelser av utpreget oleofil karakter og med høyst begrenset vannoppløselighet som additiv.

17. Anvendelse ifølge kravene 1 til 16 der det medanvendes oleofile aminforbindelser som i det minste overveiende er fri for aromatiske bestanddeler og hvis vannoppløselighet ved romtemperatur ikke utgjør mer enn 1 vekt-%.

18. Anvendelse ifølge kravene 1 til 17 der det arbeides med basiske aminforbindelser som tilsetning som minst oppviser en langkjedet hydrokarbonrest med fortrinnsvis 8 til 36 C-atomer.

19. Anvendelse ifølge kravene 1 til 18 der det arbeides med en dispergert oljefase hvis innhold av oleofile aminforbindelser utgjør opp til 10 vekt-# og fortrinnsvis ligger i området 0,1 til 2 vekt-%, alt beregnet på oljefasen.

20. Anvendelse ifølge kravene 1 til 19 der det som homogen vandig fase, anvendes ferskvann og/eller vann som inneholder oppløste, henholdsvis suspenderte salter, spesielt halogenider og/eller karbonater av alkali- og/eller jordalkalimetaller, som også eventuelt kan være modifisert sjøvann.

21. Anvendelse ifølge kravene 1 til 20 der det medanvendes uorganiske og/eller organiske hjelpe- eller tilsetningsstoffer for vannbaserte emulsjonsborespylinger henholdsvis emulsjonsboreslam, som i utstrakt grad, økologisk og toksikologisk, er problemfrie, for eksempel frie for oppløselige toksiske tungmetallforbindelser.

22. Anvendelse ifølge kravene 1 til 21 der den dispergerte alkoholfase anvendes sammen med kjente uorganiske og/eller organiske hjelpestoffer for innskrenkning av stenhydrati-seringen av for dette disponerte mineralske sjikt.

23. Vannbaserte olje/vann-emulsjonsborespylevæsker som i en homogen vandig fase inneholder en stabil, dispergert oljefase i mengder på 5 til 50 vekt-#, beregnet på summen av ikke-tyngdegitt vann- og oljefase, eventuelt sammen med oppløste og/eller dispergerte hjelpestoffer som emulgatorer, fluid-tap-additiver, fuktemidler, finfordelte tyngdegivende stoffer, salter, alkalireserver og/eller desinfeksjonsmidler, karakterisert ved at en i det minste vesentlig andel av den dispergerte oljefase er dannet av vanndispergerbare, ved arbeidstemperatur flytende, eller i det minste plastiske formbare og flammepunkt på — 80°C oppvisende en- og/eller flerfunksjonene alkoholer av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse eller ved tilsvarende oppløsninger av en- og/eller flerverdige alkoholer i økologisk fordragelige vannuoppløselige oljer.

24. Emulsjonsborespylevæsker ifølge krav 23, karakterisert ved at den dispergerte oljefase utgjør minst 8 vekt-# og fortrinnsvis ikke mer enn 40 vekt-%, hvorved andelen av emulgert oljefase fortrinnsvis ligger i området 10 til 35 vekt-#.

25. Emulsjonsborespylevæsker ifølge kravene 23 og 24, karakterisert ved at de oleofile alkoholer og de eventuelt foreliggende esteroljer er frie for økologisk betenkelige, spesielt aromatiske, bestanddeler.

26. Emulsjonsborespylevæsker ifølge kravene 23 til 25, karakterisert ved at det sammen med de oleofile alkoholer som økologisk godtagbare oljer foreligger esteroljer av i det minste overveiende andeler av monokarboksylsyrer og en- og/eller flerverdige alkoholer som fortrinnsvis i det minste delvis er å tilordne en av de følgende klasser: a) estere av C^_g-monokarboksylsyrer og en- og/eller flerfunksjonene alkoholer, hvorved rester av enverdige alkoholer minst har 6, fortrinnsvis minst 8 C-atomer, og de flerverdige alkoholer minst har 2 til 6 C-atomer i molekylet, b) estere av monokarboksylsyrer av syntetisk og/eller naturlig opprinnelse med 6 til 16 C-atomer, spesielt estere av tilsvarende alifatisk mettede monokarboksylsyrer og en- og/eller flerfunksjonene alkoholer av den under a) nevnte type, og c) estere av olefinisk en- og/eller flere ganger umettede monokarboksylsyrer med minst 16 og spesielt 16 til 24 C-atomer og spesielt monofunksjonelle, rettkjedede og/eller forgrenede alkoholer.

27. Emulsjonsborespylevæsker ifølge kravene 23 til 25, karakterisert ved at, når det foreligger esteroljer fra underklasse c) i krav 26, denne i det minste delvis er å tilordne en av de følgende klasser: cl) estere som i en grad av mer enn 45 vekt-% og fortrinns vis mer enn 55 vekt-% avleder seg fra to- og/eller flere ganger olefinisk umettede C1^_24-monokarboksylsyrer, og c2) estere som i en grad av ikke mer enn 35 vekt-% avleder seg fra to- og/eller flere ganger olefinisk umettede syrer og derved fortrinnsvis er minst 60% en gang olefinisk umettet.

28. Emulsjonsborespylevæsker ifølge kravene 23 til 27, karakterisert ved at det foreligger esteroljer på basis av monofunksjonelle, praktisk talt vannuoppløselige alkoholer med utpreget oleofil karakter som blandingskomponent i oljefase, som er like eller forskjellige fra de i form av frie alkoholer foreliggende bestanddeler i den dispergerte oljefase.

29. Emulsjonsborespylevæsker ifølge kravene 23 til 28, karakterisert ved at de i esteroljen foreliggende bestanddeler i form av monofunksjonelle alkoholer velges slik at det ved en i praksis opptredende partiell esterhydrolyse i praksis danner inhalasjonstoksikologiske risikofrie alkoholer.

30. Emulsjonsborespylevæsker ifølge kravene 23 til 29, karakterisert ved at den dispergerte alkohol-oljefase i tillegg inneholder basiske aminforbindelser av utpreget oleofil karakter og høyst begrenset vannoppløselighet, som er fri for aromatiske bestanddeler og som fortrinnsvis oppviser en langkjedet hydrokarbonrest med fortrinnsvis 8 til 36 C-atomer.

31. Emulsjonsborespylevæsker ifølge kravene 23 til 30, karakterisert ved at også de vanlige hjelpe- og tilsetningsstoffer for vannbaserte emulsjonsborespylevæsker velges under økologiske fordragelighets-kriterier og spesielt velges frie for toksiske tungmetallforbindelser.

32. Emulsjonsborespylevæsker ifølge kravene 23 til 31, karakterisert ved at de inneholder tilsetningsstoffer for inhibering av vannopptaket til svelledyktige stensjikt henholdsvis leirer.

33. Emulsjonsborespylevæsker ifølge kravene 23 til 32, karakterisert ved at de er innstilt til en pH-verdi i området ca. nøytralt til middels basisk, spesielt området 7,5 til 11.