NO301339B1 - Anvendelsen av utvalgte oleofile etere i vannbaserte borespylinger av typen olje/vann-emulsjoner samt tilsvarende borespylevæsker med forbedret ökologisk godtagbarhet - Google Patents

Abstract

Anvendelse av 1 det minste 1 utstrakt grad ved arbeids temperatur flytende, og/eller 1 det minste plastisk formbar og flansepunkt på minst 80C oppvisende etere av en- og/eller flerfunksjonene alkoholer av naturlig og/eller syntetiske opprinnelse samt tilsvarende oppløsninger av silke etere 1 økologisk godtagbare vann-uoppløsellge oljer som dlspers oljefase 1 vannbaserte olje/vann-enulsjonsborespyllnger bob er egnet for en mlljøskånende utnyttelse av geologiske formasjoner og san hvis ønskelig. Inneholder uoppløselige, finfordelte tyngdeglvende midler for dannelse av vannbaserte olje/vann-emulsjonsboreslsm, og/eller ytterligere tilsetningsstoffer som eaulgatorer, fluld-tap-addltivei, fukteuldler, al kallreserver og/eller hjelpestoffer for lnhlberlng av uthoret sten med forhøyet vannømflntllghet.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår nye borespylevæsker på "basis av vannbaserte olje/vann-enmlsjoner og på disse oppbygde olje/vann-emulsjonsborespyleslam som utmerker seg ved høy økologisk godtagbarhet og samtidig gode henstands- og bruksegenskaper. Et viktig anvendelsesområde for de nye borespylesystemer er havbaserte-boringer for utnyttelse av jordolje- og/eller jordgassforekomster, hvorved oppfinnelsen her i første rekke tar sikte på å tilveiebringe teknisk brukbare borespylinger med høy økologisk godtagbarhet. Anvendelsen av de nye borespylesystemer har riktignok spesiell betydning på det maritime området, men er ikke begrenset til dette. De nye borespylesystemer kan helt generelt finne anvendelse også ved landbaserte boringer, altså også her for utnyttelse av jordolje- og/eller jordgassforekomster. De er imidlertid også nye og verdifulle arbeidsmidler for eksempel ved geotermiske boringer, ved vannboringer, ved gjennomføring av geovitenskapelige boringer og ved boring i bergverksindustrien. Prinsipielt gjelder det at det økotoksiske problemområdet i vesentlig grad forenkles ved hjelp av oppfinnelsens utvalgte nye vannbaserte olje/- vann-borespylevæsker.

Teknikkens stand

Flytende spylesystemer for nedføring av boringer i sten under samtidig oppføring av utløst borkaks er som kjent begrenset fortykkede, hellbare systemer som kan tilordnes en av de tre følgende klasser: Rent-vandige borespylevæsker, borespylesystemer på oljebasis som som regel anvendes som såkalte invert-emulsjonsslam og utgjør 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 på væskesystemer som i en kontinuerlig vandig fase inneholder en heterogen findispergert oljefase. Oppfinnelsen beskriver forbedrede systemer av denne sistnevnte art.

Borespylevæsker av slike olje/vann-emulsjonssystemer opptar når det gjelder bruksegenskapene en mellomstilling mellom de rent vandige systemer og de oljebaserte invert-spylinger. Fordelene, men også manglene ved de rent vandig systemer forbinder seg med fordeler og mangler ved de til i dag beskrevne oljebaserte invert-emulsjoner. Utførlig saksinfor-masjon finnes i den tilgjengelige faglitteratur, det skal for eksempel henvises til en bok 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 angitte 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 de kun vannbaserte borespylesystemer ligger i interaksjonen mellom vannømfintlige og spesielt vannsvellbare sten- og/eller saltformasjoner ved den vandige borespylevæske og de derav utløste sekundærfølger, spesielt borehullstabilitet og fortykning av borespylingen. Tallrike forslag har beskjeftiget seg med en begrensning av denne problemkrets og har for eksempel ført til utvikling av de såkalte inhibitive vannbaseslam, se for eksempel "Applied Drilling Engineering", nevnt ovenfor, kapitel 2, Drilling Fluids, 2.4 samt Gray og Darley, nevnt ovenfor, kapitel 2, spesielt underkapitelet på sidene 50 til 62 (Muds for "Heaving Shale", Muds for Deep Holes, Non-Dispersed Polymer Muds, Inhibited Muds: Potassium Compounds).

I senere praksis har spesielt borespylinger på oljebasis for å overvinne de beskrevne mangler hevdet seg, bestående av trefasesystemet olje, vann og finfordelte faststoffer og som er tilberedninger av typen vann/olje-emulsjoner. Oljebaserte borespylinger var opprinnelig bygget opp på dieselolje-fraksjoner med et innhold av aromater. For avgiftning og redusering av den derved oppståtte økologiske problematikk ble det foreslått som kontinuerlig oljefase å anvende i utstrakt grad aromatfrie hydrokarbonfraksjoner, i dag også betegnet som "ikke-forurensende oljer", det skal her henvises til publikasjonen av E.A. Boyd et al., "New Base Oil Used in Low Toxicity Oil Muds", "Journal of Petroleum Technology", 1985, 137-143 samt av R.B. Bennett, "New Drilling Fluid Technology - Mineral Oil Mud", "Journal of Petroleum Technology", 1984, 975-981, samt den deri siterte litteratur.

Også borespylevæsker av typen vannbaserte olje/vann-emulsjonssystemer benytter til i dag rene hydrokarbonoljer som dispergert oljefase, det skal her henvises til Gray og Darley, anført ovenfor, side 51/52 under kapitelet "Oil Emulsion Muds" samt den tabellariske oppstilling på side 25 (tabell 1-3) med angivelser i forbindelse med 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-emulsjonsspylinger i mange henseende betyr en vesentlig forbedring av de rene vannbaserte borespylesystemer. Nettopp i den senere tid blir imidlertid også ganske kritisk fordelene og manglene ved slike vannbaserte emulsjonsspylinger sammenlignet med de oljebaserte invert-systemer. Grunn til dette er de betydelige økonomiske bekymringer som i dag består mot de for tiden benyttede oljebaserte invert-spylinger.

Disse økologiske bekymringer kan oppdeles 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 som eksempel kun emulgatorer henholdsvis emulgatorsystemer, tyngdegivende midler, fluid-tap-additiver, fuktemidler, alkalireserver, viskositets-regulerende midler, eventuelt hjelpestoffer for inhibering av utboret kaks med forhøyet vannømfintlighet, desinfeksjonsmidler og lignende. En utførlig oppstilling finnes for eksempel i Gray og Darley, anført ovenfor, kapitel 11, "Drilling Fluid Components". Praksis har derved fra dagens synspunkter utviklet økologisk ubetenkelige tilsetningsstoffer, men også økologisk betenkelige og sågar økologisk uønskede tilsetningsstoffer.

Den andre problemkrets bestemmes av de innenfor rammen av slike borespylinger anvendte olj ef aser. Også de i dag som "ikke-forurensende oljer" betegnede og i utstrakt grad aromatfrie hydrokarboner er ikke uten problemer ved fri-givelse til miljøet. En ytterligere reduksjon av omgivelses-problematikken, utløste på grunn av de flytende oljefaser av den her beskrevne art, synes ubetinget nødvendig. Gyldighet har dette spesielt ved nedføring av havbaserte boringer, spesielt for utnyttelse av jordolje- henholdsvis jordgassforekomster fordi det marine økosystem reagerer spesielt ømfintlig på nedføring av toksiske og vanskelig nedbrytbare stoffer.

Fra nyere tid stammer enkelte forslag for å redusere denne sistnevnte problematikk. Således beskriver US-PS 4 374 737 og 4 481 121 oljebaserte invert-borespylevæsker i hvilke ikke-forurensende oljer finner anvendelse. Som ikke-forurensende oljer nevnes ved siden av hverandre og som likeverdige aromatfrie mineraloljefraksjoner og planteoljer av typen jordnøtt-, soyabønne-, linfrø-, mais- og risolje, eller også oljer av animalsk opprinnelse som hvalolje, og 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 omgivelsesfordragelighet og som i forhold til hydrokarbonfraksjoner, også når disse er aromatfrie, er helt overlegne ut fra økologiske betraktninger .

I de nevnte US-patenter beskrives det imidlertid intet konkret eksempel på anvendelsen av slike naturlige esteroljer i invert-borespylinger. Hele tiden blir mineraloljefraksjoner anvendt som kontinuerlig oljefase. I virkeligheten kommer oljer av vegetabilsk og/eller animalsk opprinnelse av den nevnte type ikke i betraktning for invert-borespylinger, av praktiske grunner. De reologiske egenskaper for slike oljefaser er ikke kontrollerbare for de brede og i praksis krevede temperaturområder på 0 til 5"C på den ene side samt opptil 250°C og derover på den annen side.

Eldre forslag fra foreliggende søker

En rekke eldre publikasjoner fra foreliggende søker beskriver anvendelsen av biologisk lett nedbrytbare og økologisk ubetenkelige esteroljer som kontinuerlig oljefase i vann/ol-je-invert-borespylesystemer. Henvises skal det her spesielt til de eldre publikasjoner NO 171.562-B og NO 171.601-B samt utvikling av brukbare esteroljer i henhold til det som angis i de eldre publikasjoner NO 171.501-B og NO 171.502-B.

Gjenstand for disse eldre publikasjoner er anvendelsen av esteroljer på basis av i hvert tilfelle utvalgte monokarboksylsyrer henholdsvis monokarboksylsyreblandinger og monofunksjonelle og eventuelt flerfunksjonene alkoholer som kontinuerlig oljefase i vann/vann-invert-systemer. De eldre publikasjoner beskriver at man med de der beskrevne estere henholdsvis esterblandinger ikke bare kan innstille tilfredsstillende reologiske egenskaper i de nyfremstilte borespylinger, men at det også er mulig, under medanvendelse av utvalgte, kjente alkalireserver å arbeide i borespylingene uten derved å måtte frykte uønskede fortykninger ved en partiell esterhydrolyse.

En viktig videreutvikling av slike invert-borespylinger på esteroljebasis er gjenstand for den eldre publikasjon NO 179.487-B fra samme søker.

Læren i denne eldre publikasjon går ut fra konseptet i invert-borespylinger på basis av esteroljer også å anvende et ytterligere additiv som er egnet til å holde de ønskede reologiske data for borespylinger innen det krevede området også når det ved bruk dannes stadig større mengder av frie karboksyl syrer ved partiell esterhydrolyse. Man tar her sikte på medanvendelse av basiske aminforbindelser av utpreget oleofil natur og med maksimalt begrenset vannoppløselighet og med evnen til saltdannelse med karboksylsyrer, som additiv i oljefasen.

En modifisert form av slike vann/olje-invert-borespylesystemer er beskrevet i søkerens eldre publikasjon NO 300.043-B1. Her beskrives anvendelsen av a) i det minste i utstrakt grad vannuoppløselige og i temperaturområdet fra 0 til 5°C hell- og pumpbare en-og/eller flerfunksjonene alkoholer av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse, eller av b) i det angitte temperaturområdet helle- og pumpbare oppløsninger av i det minste i utstrakt grad uoppløselige en- og/eller flerfunksjonene alkoholer av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse i økologisk godtagbare vannuoppløselige oljer som kontinuerlig oljefase i borespylinger som foreligger som vann/olje-emulsjon, i den alkoholholdige oljefase oppviser en dispergert vandig fase samt eventuelt ytterligere vanlige tilsetningsstoffer. For blanding med de vannuoppløselige alkoholer tar man som økologisk godtagbare vannuoppløselige oljer i det minste delvis sikte på esteroljer slik de er beskrevet i de tidligere nevnte eldre søknader.

Til slutt beskrives det i søkerens eldre publikasjon NO 171.561-B anvendelsen av vannuoppløselige og flammepunkt over 80 "C oppvisende etere av enverdige alkoholer av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse med minst 4 C-atomer, fortrinnsvis minst 6 C-atomer i alkoholrestene som oljefasene eller bestanddel av oljefasene i slike invert-borespylinger som foreligger som vann/olje-emulsjon. Også her tar man sikte på medanvendelse av de tidligere nevnte esteroljer for blanding med etrene.

Oppfinnelsens oppgave og dens tekniske løsning

Foreliggende oppfinnelse går ut fra den oppgave å tilveiebringe borespylesystemer med høyest mulig og i denne form til nu ukjent økologisk godtagbarhet som samtidig oppviser gode bruksegenskaper og en tilfredsstillende anvendelse spesielt også i problemområder. Oppfinnelsen forlater derved bevisst typen oljebaserte invert-borespylesystemer og vender tilbake til typen oljemodifiserte, vannbaserte olje/vann-emulsjonssystemer. Derved skal imidlertid de i de nevnte eldre søknader beskrevne hjelpemidler og de dermed forbundne økologiske fordeler også finne anvendelse i denne klasse av borespylesystemer.

Oppfinnelsen vil dermed i en første utførelsesform utnytte fordelene ved olje/vann-emulsjonsspylesystemer i forhold til de rene vannbaserte borespylinger, samtidig imidlertid å bytte ut mineraloljefasen i det minste i en vesentlig andel, fortrinnsvis fullstendig, med økologisk ubetenkelige etere med utpreget oleofil karakter.

I en ytterligere utførelsesform vil oppfinnelsen også økologisk bøte på den andre problemkrets med tilsetnings- og hjelpestoffer idet man fra det store området av de her kjente tilsetningsstoffer i det minste overveiende og fortrinnsvis fullstendig velger slike hjelpestoffer som utmerker seg ved økologisk problemfrihet.

Gjenstand for oppfinnelsen er i henhold til dette i en første utførelsesform anvendelsen av i det minste i utstrakt grad vannuoppløselige og ved arbeidstemperatur flytende og/eller i det minste plastisk formbare og flammepunkt på minst 80°C oppvisende etere av en- og/eller flerfunksjonene alkoholer av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse, eller tilsvarende oppløsninger av slike etere i økologisk godtagbare vann-uoppløselige oljer som dispergert oljefase av vannbaserte olje/vann-emulsjonsborespylinger som er egnet for en miljøskånende utnyttelse av geologiske formasjoner, og som eventuelt inneholder uoppløselige, findelte 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.

Oppfinnelsen angår også 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-tynget vann- og oljefase, eventuelt sammen med oppløste og/eller dispergerte hjelpestoffer som emulgatorer, fluid-tap-additiver, fuktemidler, finfordelte tyngdegivende stoffer, salter, alkalireserver og/eller biocider, og som karakteriseres ved at en i det minste vesentlig andel av den dispergerte oljefase dannes av vanndispergerbare, ved arbeidstemperatur flytende eller i det minste plastisk formbare og flammepunkter på minst 80°C oppvisende etere av en- og/eller flerfunksjonene alkoholer av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse eller av tilsvarende oppløsninger av slike etere i økologisk godtagbare vannuoppløselige oljer, spesielt oleofile alkoholer og/eller tilsvarende esteroljer.

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

De foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen Blandingsforholdene for eter-olje-/vannfasene understreker det vanlige området for de til nu kjente olje/vann-emulsjonsborespylinger på mineraloljebasis. De nedre grenseverdier for oljefase ligger vanligvis ved minst ca. 5 vekt-56 og fortrinnsvis mellom ca. 5 og 10 vekt-#, for eksempel altså ved 7 eller 8 vekt-# idet vektprosentmengden hver gang beregnes på den totale vekt av de flytende faser olje pluss vann, begge i utynget tilstand. Minstemengder av den angitte størrelses-orden sikrer at man kan trekke nytte av de type-karakteristiske egenskaper for en olje/vann-emulsjonsspyling. Den øvre grenseverdi for innholdet av olje ligger vanligvis ved ca. 50 vekt-# eller også noe derover, for eksempel ved maksimalt ca. 65 vekt-56. Under antagelsen av en tilstrekkelig enhetlig dråpestørrelse for den dispergerte oljefase er dermed imidlertid allerede området for den tetteste pakning nådd slik at overgangen i spylingstype for vann/olje-invert-spylingen synes nærliggende henholdsvis fornuftig.

Den øvre grense for innholdet av dispergert oljefase i oppfinnelsens olje/vann-spylinger bestemmes generelt av omkostnings-/nyttebetraktninger og ligger vanligvis ved ca. 45 vekt-%, fortrinnsvis under denne verdi, for eksempel ved ca. 40 vekt-#.

En etermengde innen området ca. 10 til 40 vekt-#, vekt-# beregnet som ovenfor, og spesielt mengden av eterfasen i området ca. 15 til 35 vekt-#, gir muligheten til å utnytte tallrike kjente og også til nu ikke beskrevne fordeler ved slike emulsjonsspylinger. Oljeinnhold på for eksempel 20 eller høyst 30 vekt-# gir basis for høyverdige borespylevæsker som i sin funksjon i det minste kommer meget nær de oljebaserte invert-spylinger, men som selv da trenger meget mindre eterfase.

De forskjellige utførelsesformer av oppfinnelsen

I en første utførelsesform blir den dispergerte oljefase i de vannbaserte olje/vann-borespylinger utelukkende eller i alle fall overveiende dannet av den i det vesentlige vannuoppløse-lige og fortrinnsvis utpreget oleofile eter. Reologien for den anvendte eter er derved tilpasset de tekniske krav for borespylingen, 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 i en mengde av mer enn 70 vekt-# og fortrinnsvis mer enn 80 vekt-# og aller helst utelukkende er dannet av eteren som sådan.

De i denne utførelsesform i små mengder eventuelt medanvendte oljeblandingskomponenter kan være rene, spesielt aromatfrie hydrokarbonforbindelser, spesielt imidlertid utvalgte esteroljer og/eller oleofile alkoholer av den i de nevnte publikasjoner beskrevne type. Det skal i det følgende gå nærmere inn på disse utførelsesformer.

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

Innholdet av oppfinnelsens utvalgte etere foreligger i denne utførelsesform i den dispergerte oljefase innen området minst ca. 10 til ca. 70 vekt-#, beregnet på den flytende oljefase, hvorved eterandeler i mengder på minst ca. 35 vekt-io og fortrinnsvis minst ca. 50 vekt-# av oljefasen kan være foretrukket. Foretrukne blandingskomponenter også i denne andre utførelsesform er økologisk godtagbare esteroljer av den i nedenfor i detalj beskrevne type. Medanvendelsen av rene hydrokarboner er imidlertid ikke utelukket.

Oppfinnelsens anvendte etere med utpre<g>et oleofil karakter

Anvendelsen av eteren som oljefase, også imidlertid dens medanvendelse som mengdemessig underordnet eller overordnet andel i oljefasen, krever tilstrekkelig vannuoppløselighet for denne eter. Fortrinnsvis ligger vannoppløseligheten for egnede etere ved romtemperatur under 1 vekt-# og fortrinnsvis ved ikke mer enn ca. 0,5 vekt-#.

Når den gjelder den kjemiske beskaffenhet gjelder de følgende generelle regler: Det egner seg etere av monofunksjonelle og/eller flerfunksjonene alkoholer. Spesielt kommer ved siden av etrene av monofunksjonelle alkoholer slike av difunksjonelle eller monofunksjonelle alkoholer i betraktning. Alkoholene selv må være økologisk godtagbare og har i henhold til dette i den foretrukne utførelsesform ingen aromatiske bestanddeler. Rettkjedede og/eller forgrenede alifatiske eller også tilsvarende umettede, spesielt en-og/eller flere ganger olefinisk umettede alkoholer, er de foretrukne eterdannende forbindelser. Cykloalifatiske alkoholer henholdsvis etere kan komme i betraktning.

Et viktig generelt krav er innenfor oppfinnelsens tanke at disse alkoholer henholdsvis etere som sådanne ikke bare er økologisk godtagbare, men heller ikke utløser noen ytterligere toksikologisk og spesielt ingen inhalasjonstoksikologisk risiko.

Blant de i det i og for seg brede området av egnede etere, fortrinnsvis i det minste delvis på basis av utpreget oleofile alkoholer, kommer spesielt etere av alkoholer med rettkjedet og/eller forgrenet hydrokarbonstruktur i betraktning. Innenfor rammen av tilsvarende monofunksjonelle alkoholer er tilsvarende forbindelser med minst 5 og 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 og fortrinnsvis ved ca. 20 til 24. De eterdannende alkoholer selv kan derved være rettkjedet og/eller forgrenet, de kan være alifatisk mettet eller også en- og/eller flere ganger olefinisk umettet.

Prinsipielt egner det etere av alkoholer av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse. Spesielt syntesealkoholer fra det her spesielt interessante området på ca. Cg_24 som °gså kan inneholde umettede andeler, er hyppig gunstige komponenter på markedet og kan anvendes for oppfinnelsens formål.

Eteren selv bør derved ha flammepunkt på minst 80 °C og fortrinnsvis minst 100°C og aller helst minst 120°C. Ved siden av de nevnte etere på basis av monofunksjonelle alkoholer med fortrinnsvis minst 8 C-atomer kommer i betraktning også etere av utvalgte polyoler. For eterdan-nelsen egnede polyoler er spesielt lavere dioler som etylenglykol og/eller propylenglykoler, også imidlertid eventuelt forgrenede dioler med en høyere oleofil hydrokarbonrest i molekylet. Egnet er for eksempel oleofile dioler med hydroksylgrupper i a.w-stilling og/eller lengrekjedede dioler som har sine hydroksylgrupper på nabokarbonatomer. Karakteristiske eksempler på forbindelser av denne type er for eksempel 2,2-dimetyl-l,3-propandiol (neopentylglykol) eller forsepningsproduktene av epoksyderte olefiner.

Blandingskomponentene i den dispergerte ol. iefase 01jekomponenter som egner seg for blanding innenfor rammen av oppfinnelsen er de i dagens praksis ved borespylinger anvendte mineraloljer og derved fortrinnsvis i det vesentlige aromatfrie alifatiske og/eller cykloalifatiske hydrokarbonfraksjoner. Det henvises her til den tilgjengelige kjente teknikk og til de på markedet foreliggende produkter. Spesielt viktige blandingskomponenter er imidlertid, innenfor oppfinnelsens lære, miljøvennlige oleofile alkoholer og/eller esteroljer, hvorved i første omgang følgende generelle betraktninger gjelder: Alkoholene henholdsvis esteroljene må være hellbare ved omgivelsestemperatur, men også under anvendelsesbetingelsene, hvorved området for hellbarheten også omfatter slike materialer som ved omgivelsestemperatur i det minste plastisk er formbare og som ved de vanlige forhøyede arbeidstempera-turer mykner til hellbarhet. Av grunner for den lettede bearbeidbarhet i praksis foretrekkes alkoholer og esteroljer hvis størkningsverdier (flyt- og stivnepunkt) ligger under 10°C og hensiktsmessig under 0°C. Spesielt egnet er tilsvarende forbindelser med størkningsverdier på ikke over —5°C. Videre må man her ta hensyn til det faktum at borespylingene vanligvis fremstilles på stedet under anvendelse av for eksempel sjøvann med sammenligningsvis lav vanntemperatur.

Av driftssikkerhetsgrunner må man kreve at også tilsetnings-stoffene har flammepunkt på minst 80°C, fortrinnsvis er imidlertid høyereliggende flammepunkt på minst 100°C og vesentlig derover liggende verdier, for eksempel verdier på over 150 eller 160°C.

Viktig er for den optimale utnyttelse av oppfinnelsens målsetning videre det krav at disse alkoholer og/eller esteroljene oppviser en biologisk henholdsvis økologisk godtagbar konstitusjon, det vil si spesielt at de er frie for uønskede toksiske bestanddeler. I den foretrukne utførelses-form av oppfinnelsen anvendes i henhold til dette alkoholer og/eller esteroljer som er frie for aromatiske bestanddeler og som spesielt oppviser mettede og/eller olefinisk umettede, rette og/eller forgrenede hydrokarbonkjeder. Anvendelsen av komponenter som oppviser cykloalifatiske strukturbestanddeler er mulig ut fra økologiske betraktninger, har imidlertid mindre betydning av økonomiske grunner.

Karboksylsyreestere av den her angjeldende type undergår som høydispergert oljefase i en kontinuerlig vandig fase, en hydrolytisk esterspalting i begrenset målestokk under samtidig frisetning av de esterdannende bestanddeler karboksyl syre og alkohol. For bruksegenskapene for esteroljene innenfor oppfinnelsens kontekst må man her ta hensyn til to synspunkter som står i en viss indre sammenheng, nemlig betraktninger med henblikk på en eventuell inhala-sjonstoksisitet for frisatte komponenter, spesielt alkoholkomponentene, samt endringen i sammensetningen av emulsjonsspylinger og dermed forbundne mulige endringer av bruksegenskapene .

For en forståelse av oppfinnelsens lære skal disse betraktninger betraktes adskilte for de esterdannende grunn-bestanddeler, på den ene side alkoholene og på den annen side karboksylsyrene.

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

I en første gruppe betraktes de flerverdige alkoholer. Foretrukket er her spesielt de teknisk lett tilgjengelige lavere, flerfunksjonene alkoholer som danner ester med egnet reologi og som har 2 til 5 og fortrinnsvis 2 til 4 hydroksylgrupper og spesielt 2 til 6 C-atomer.

Karakteristiske representanter er etylenglykol, propandiolene og spesielt glycerol.

Flerverdige alkoholer av den her beskrevne type utmerker seg ved høy vannoppløselighet og derved også ved så lave fordampningsverdier at betenkeligheter med henblikk på inhalasjonstoksisk fare vanligvis kan neglisjeres.

Flerverdige lavere alkoholer av den her beskrevne type kan som fullforestret oljekomponent og/eller som partialester med delvis frie hydroksylgrupper finne anvendelse i og/eller i praksis bruk utgjøre oppfinnelsens emulsjonsspyling. Så lenge oppstående partialestere beholder den i det minste utstrakte vannuoppløselige karakter i oljefasen, skjer det med henblikk på olje/vann-forholdene ingen vesentlige endringer i emulsjonsspylingen. Noe annet blir det først når tilstanden vannoppløselige hydrolyseprodukter, spesielt altså de frie lavere flerverdige alkoholer, nåes. Den i praktisk drift opptredende endring i slike emulsjonsspylinger fra denne kilde er imidlertid ubetydelig. For det første er det under oppfinnelsens arbeidsbetingelser sikret en sammenligningsvis høy stabilitet for esterbindingen. 01je/vann-emulsjonsspylinger arbeider som kjent vanligvis i pE-områder fra omtrent nøytral til noe alkalisk, spesielt i pH-området ca. 7,2 til 11 og i særdeleshet ca. 7,5 til 10,5, slik at det ut fra slike betraktninger ikke består noe aggressivt hydrolytisk angrep på esterbindingen. I tillegg og utover dette er imidlertid også det følgende å ta hensyn til: I praktisk bruk av borespylingen og ved den dermed forbundne fremdrift av boringen i stadig dypere jordsjikt skjer det et stadig forbruk av borespyling og spesielt også av den i borespylingen anvendte oljefase. Emulsjonsspylinger er kjent for, og her ligger et vesentlig viktig punkt for deres anvendelse, at den emulgerte oljefase trekker på faststoffoverflater og derved bevirker både en avtetning av filter-sjiktet på veggene av boresjakten og også hindrer en interaksjon mellom utboret kaks og den vandige fase i borespylingen, eller sågar forhindrer denne. Dette fort-løpende forbruk av borespyling og spesielt også nettopp av oljefase krever fortløpende efterforsyning av oljespyling. I praksis innstiller det seg derved hurtig en likevektstilstand innenfor rammen av borespylingen som behersker og muliggjør kontinuerlig drift over lange tidsrom.

De ovenfor gjengitte betraktninger har naturligvis kun i de tilfeller en betydning innenfor rammen av oppfinnelsen når ikke ubetydelige mengder av den dispergerte oljefase dannes av medanvendte esteroljer. De oleofile etere og deres blanding med hydrolyseresistente blandingsbestanddeler berøres ikke av slike ytterligere betraktninger slik at man også ved utstrakt eller sågar fullstendig avkall på esteroljen ser en viktig og foretrukken utførelsesform i oppfinnelsens gjenstand.

Med henblikk på enkelte synspunkter bør videregående betraktninger gjennomføres når det gjelder medanvendelse av enverdige alkoholer som esterdannende bestanddel i esteroljene. Herved er kun de lavere ledd av disse alkoholer vannoppløselige henholdsvis blandbare med vann i ubegrenset mengde. I tillegg spiller imidlertid også flyktighet en ikke uvesentlig rolle ved disse alkoholer. I praktisk drift ved en boring innstiller det seg i den sirkulerte borespyling hurtig i det minste noe forhøyede temperaturer slik at de ved ompumping for fjerning av borkaks frilagte andeler for eksempel oppviser en temperatur innen området 50 til 70°C. Her bør man foreta inhalasjonstoksikologiske betraktninger. Allerede C^alkoholer, for eksempel isobutylalkohol, kan være så flyktig under de arbeidsbetingelser som foreligger på boreplattformen at en risiko foreligger for mannskapet. Ifølge oppfinnelsen velger man i henhold til dette, ved anvendelse av esteroljer under medanvendelse av enverdige alkoholer, fortrinnsvis en nedre karbonantallsgrense for disse enverdige alkoholer på 6, hvorved et arbeide med estere av monofunksjonelle alkoholer med minst 8 C-atomer kan være spesielt foretrukket.

Valget og begrensningene av karbonatomantallet i den esterdannende alkohol fører da imidlertid samtidig, med henblikk på sammensetningen i esteroljefase under hensyntagen til en partiell hydrolyse i drift, til følgende resultat: Den hydrolyserende andel slike esteroljer omdannes til fri alkohol som forblir som praktisk talt vannuoppløselig blandingsbestanddel i den dispergerte esteroljefase.

Også når det gjelder de ved partiell hydrolyse av esterolje-spylingen dannede karboksylsyrer er det nødvendig med en rekke betraktninger.

I avhengighet av den spesielle konstitusjon av de anvendte karboksylsyrer kan man her skille mellom to prinsipielle typer, med flytende overgang: karboksylsyrer som fører til karboksylsyresalter med emulgatorvirkning, samt inertsalter.

Avgjørende er her spesielt den i hvert tilfelle foreliggende kjedelengde for karboksylsyremolekylet som blir fritt. Å ta hensyn til er videre det vanligvis via alkalireserven i borespylingen foreliggende saltdannende kation.

Generelt gjelder her følgende regler: Laverekarboksylsyrer, 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 fra området C±2- 24> f®rer "til forbindelser med emulgatorvirkning.

Ved egnet valg av esteroljer og, i en viss grad, også de saltdannende kationer i emulsjonsspylingen, muliggjøres den målrettede styring av sekundærproduktene i esterspylingen som kan ha vesentlig innflytelse på beskaffenheten og virkningen av denne. Også her gjelder imidlertid det som er sagt ovenfor: Ikke bare den dispergerte organiske fase, men også den vandige fase underligger i praktisk drift det fortløpende forbruk og nødvendigheten av supplering. Ved stasjonær drift vil det altså hurtig innstilles kontrollerbare likevekts-tilstander, også med henblikk på de her diskuterte reaksjons-produkter på basis av esterdannende karboksylsyrer.

Generelle betraktninger når det gjelder definis. ionen av som blandingskomponenter egnede esterol. ier

Foretrukket som esteroljer innenfor oppfinnelsens ramme er de tilsvarende omsetningsprodukter av monokarboksylsyrer med monofunksjonelle og/eller polyfunksjonelle alkoholer av den angitte type. Medanvendelsen av flerverdige karboksylsyrer er imidlertid ikke utelukket, spesielt av omkostningsgrunner har imidlertid deres anvendelse underordnet betydning.

Karboksylsyrene kan derved være av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse, de er videre som allerede angitt, fortrinnsvis rettkjedet og/eller forgrenet og eventuelt cykliske, imidlertid ikke aromatiske. De esterdannende karboksylsyrer kan være mettede eller umettede hvorved man med umettede forbindelser har spesielt mener olefinisk umettede forbindelser som kan være en gang, men også flere ganger olefinisk umettet. Olefinisk umettede komponenter kan ha en spesiell betydning for innstilling av på forhånd gitte reologiverdier. Som kjent er olefinisk lengrekjedede forbindelser egnet for dannelse av estere med lavere smeltepunkter enn tilsvarende mettede komponenter.

Det foretrukne området for karbonantallet i karboksylsyrene går fra 1 til 36 og spesielt fra 2 til 36. Ikke minst på grunn av den enkle tilgjengelighet kan den øvre grense for karbonantallet ligge ved ca. 22 til 24. Valget av den angjeldende kjedelengde i den esterdannende karboksylsyre-komponent skjer, i overensstemmelse med arten av den eller de anvendte alkoholkomponenter, under hensyntagen til de tallrike betraktninger som allerede er nevnt ovenfor og som ikke bare gjelder esteren og/eller dens reologi umiddelbart, men også de spesielt ved partiell hydrolyse dannede reak-sj onsfølgeprodukter.

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 karbonatomer og med fortrinnsvis maksimalt 4 hydroksylgrupper.

Også alkoholkomponentene kan derved være av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse, være rettkjedet eller forgrenet og, spesielt når det gjelder monofunksjonelle alkoholer, være mettet og/eller også olefinisk umettet. Monofunksjonelle alkoholer har spesielt opptil 36 karbonatomer, fortrinnsvis opptil ca. 24 karbonatomer. Alkoholer med 6 til 18, og spesielt 7 til 15 C-atomer av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse, kan ha spesiell betydning ved dannelse av esteroljefasen.

Spesielt viktige esteroljer er innenfor rammen av oppfinnelsens kontekst miljøvennlige esteroljer slik de for eksempel beskrives i de nevnte eldre publikasjoner NO 171.562-B, NO 171.601-B, NO 171.501-B og NO 171.502-B. For å fullstendiggjøre oppfinnelsens beskrivelse skal i det følgende vesentlige karakteristiske data for slike esteroljer henholdsvis esterblandinger, sammenfattes.

Den dispergerte esteroljefase inneholder i henhold til dette karboksylsyreestere fra minst en av de efterfølgende underklasser: a) Estere av C^_g-monokarboksylsyrer og en- og/eller flerfunksjonene alkoholer, hvorved rester av enverdige alkoholer oppviser minst 6 og fortrinnsvis minst 8 C-atomer og de flerverdige alkoholer fortrinnsvis 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) er fortrinnsvis å tilordne i det minste en av -de efterfølgende underklasser: cl) Estere som i en mengde av mer enn 45 vekt-#, fortrinnsvis mer enn 55 vekt-56, avledes fra to- og/eller flere ganger olefinisk umettede C^^g^-monokarboksylsyrer; og

c2) estere som i en mengde av ikke mer enn 35 vekt-% avledes fra to- eller flere ganger olefinisk umettede syrer og derved fortrinnsvis er minst ca. 60 vekt-# en gang olefinisk umettet.

Utgangsmaterialer for oppnåelse av tallrike i denne underklasse inngående monokarboksylsyrer med spesielt høyere karbonantall, er vegetabilske og/eller animalske oljer. Nevnes skal kokos-, palmekjerne- og/eller babassuolje, spesielt som anvendelsesstoffer for oppnåelse av monokarboksylsyrer med det overveiende området opptil C^g og av i det vesentlige mettede komponenter. Vegetabilske esteroljer, spesielt for olefinisk en- eller eventuelt flere ganger umettede karboksylsyrer fra området C^^_g4 er for eksempel palme-, jordnøtt-, ricinus- og spesielt beteolje. Karboksylsyrer av animalsk opprinnelse av denne type er spesielt tilsvarende blandinger av fiskeolje som sildeolje. Oppfinnelsens lære omfatter uttrykkelig også og nettopp anvendelsen av monokarboksylsyretriglycerider og derved spesielt anvendelsen av spesielle glyceridoljer av naturlig opprinnelse. Her er imidlertid følgende å ta hensyn til: Naturlige oljer og fetter foreligger vanligvis i en for eksempel med frie karboksylsyrer eller andre ledsagende stoffer i så sterkt forurenset form at deres umiddelbare forarbeidning til olje/vann-emulsjonsspylinger av den her beskrevne type som regel er utelukket. Hvis slike naturlige anvendelsesmåterialer settes til vannbaserte borespylinger i den handelsvanlige form, skjer det så å si umiddelbart en så sterk oppskumming av den i bruk foreliggende borespyling at resultatet er en alvorlig hindring og sågar at borespylingen gjøres ubrukbar. Dette kan imidlertid være anderledes når man benytter rensede og/eller syntetisk oppnådde utvalgte triglycerider som dispergert oljefase. Her kan også i dette området oppfinnelsens lære virkeliggjøres. Prinsipielt må man imidlertid alltid, ved slike estere av høyereverdige alkoholer, regne med en ikke ubetydelig skumdannelsestendens. Partialestere av glycerol, mono- eller diglycerider, er som kjent virkningsfulle emulgatorkomponenter.

Som allerede angitt, egner seg for oppfinnelsens formål ikke bare sammenligningsvis tyntflytende esteroljer innenfor konteksten til de eldre søknader på området invert-borespylinger på esteroljebasis, innenfor rammen av olje/vann-emulsjonsspyl inger kan spesielt sammenligningsvis seigt-flytende esteroljer være av fordel som dispergert fase. De er for eksempel verdifulle hjelpemidler for å lukke fine porer i filterkaker i boresjakten eller ved inertisering av svelledyktige sten, smøreevnen for den slags esteroljer med sammenligningsvis høyere viskositet også ved forhøyede temperaturer i boresjakten, spesielt også ved avbøyde boringer, er eventuelt tydelig bedre enn de sammenligningsvis tyntflytende esteroljer. En påvirkning av boreteknologien utløses ikke av en dispergert esteroljefase av sammenligningsvis høyere viskøse esteroljer, reologien i total-systemet bestemmes av den lukkede vandige fase. Det kan i denne forbindelse være foretrukket å anvende esteroljer som dispergert fase som har en Brookf ield-viskositet på ca. 500 000 mPas eller også derover, for eksempel opptil 1 000 000 eller også 2 000 000 (bestemt ved romtemperatur). Her ligger en viktig utvidelse mot læren til de eldre publikasjoner på området oljebaserte invert-borespylinger på esteroljebasis.

I en utførelsesform av oppfinnelsen kan forgrenede komponenter og spesielt a-forgrenede alkoholer og/eller karboksylsyrer ha en spesiell betydning. Forgreninger av denne type er som kjent på den ene side ansvarlig for en påvirkning av reologien, vanligvis blir den dannede ester mer bevegelig ved en slik kjedeforgrening. Ut over dette kan en slik a—for-grening gi virkninger også i retning av en forhøyet hydro-lysestabilitet under arbeidsbetingelsene, noe man utnytter ved oppfinnelsens bruk.

De som mulige blandingskomponenter egnede oleofile alkoholer I betraktning kommer her spesielt oleofile alkoholer slik de er beskrevet i søkerens innledningsvis angitte eldre publikasjon NO 300.043-B1. I den viktigste utførelsesform dreier det seg derved om oleofile monofunksjonelle alkoholer slik de er beskrevet innenfor rammen av den foreliggende beskrivelse for dannelse av eteroljene. Det henvises til denne beskrivelse.

Den vandige fase

Alle vanntyper er egnet for fremstilling av oppfinnelsens olje/vann-emulsjonsspylinger. Disse kan i henhold til dette bygges opp på basis av ferskvann og spesielt på basis av saltvann, her spesielt sjøvann ved havbaserte boringer.

Additiver i emulsjonsspylingen

Prinsipielt kommer her alle for sammenlignbare spylingstyper tilsiktede additiver i betraktning hvis tilsetning på vanlig måte er forbundet med et spesielt tilstrebet egenskapsbilde for borespylingen. Additivene kan for eksempel være vann-oppløselige, oljeoppløselige og/eller vann- henholdsvis oljedispergerbare.

Klassiske additiver for vannbaserte olje/vann-emulsjonsspylinger kan for eksempel være: Emulgatorer, fluid-tap-additiver, strukturviskositetsoppbyggende oppløselige og/eller ikke oppløselige stoffer, alkalireserver, midler for inhibering av uønsket vannutbytte mellom utborede formasjoner, for eksempel vannsvellbare leirer og/eller saltsjikt, og den vannbaserte spylevæske, fuktemidler for bedre påtrekking av den emulgerte oljefase på faststoffoverflater, for eksempel for å forbedre smørevirkningen, men også for å forbedre den oleofile lukning av frilagte stenformasjoner, for eksempel stenflater, videre desinfeksjonsmidler, for eksempel for å hemme bakterielt angrep på slike olje/vann-emulsjoner og lignende. I detalj skal det her henvises til den tilgjengelige kjente teknikk slik den for eksempel er beskrevet i den innledningsvis nevnte litteratur, det skal her spesielt henvises til Gray og Darley, anført ovenfor, kapitel 11, "Drilling Fluid Components". Kun som eksempler skal derfor nevnes: Findispergerte tilsetningsstoffer for å forhøye spylings-densiteten: Stor utbredelse har bariumsulfat (barytt), men også kalsiumkarbonat (kalcitt) eller blandingskarbonatet og kalsium og magnesium (dolomitt) finner anvendelse.

Midler for oppbygning av strukturviskositet som samtidig også virker som fluid-tap-additiver: I første linje skal her nevnes bentonitt som i vannbaserte spylinger som kjent anvendes i ikke-modifisert form og som derved er økologisk problemfrie. For saltvannsspylinger har andre sammenlignbare leirer, spesielt attapulgitt og sepiolitt betydelig betydning i praksis.

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

Fortynnere for viskositetsregulering: 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 1ignosulfonater. Som imidlertid angitt ovenfor gir man i en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen, avkall med medanvendelsen av toksiske komponenter nettopp her hvorved man i første linje skal nevne de tilsvarende salter med toksiske tungmetaller som krom og/eller kobber. Et eksempel på uorganiske fortynnere er polyfosfatforbindelser.

Emulgatorer: For oppfinnelsens lære må her spesielt ta hensyn til to spesielle trekk. Det har vist seg at en stabil dispergering av esteroljer kan være meget lettere mulig enn den tilsvarende dispergering av rene mineraloljer slik disse anvendes i henhold til den kjente teknikk. Her ligger allerede en første ledelse. Videre skal man ta hensyn til at det ved en partialforsepning av esteroljene under medvirkning av egnede alkalireserver ved anvendelse av lengrekjedede karboksylsyreestere efterdannes virkningsfulle olje/vann-emulgatorer, noe som bidrar til stabilisering av systemet.

Tilsetningsstoffer som inhiberer den uønskede vannutbytning med for eksempel leirer: I betraktning kommer her de kjente tilsetningsstoffer til vannbaserte borespylinger. Spesielt dreier deg seg herved 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 International", september 1987, 32-40 samt "Word Oil", november 1983, 93-97.

Alkalireserver: I betraktning kommer her de til den totale oppførsel av spylingen avstemte uorganiske og/eller organiske base, spesielt tilsvarende basiske salter henholdsvis hydroksyder av alkali- og/eller jordalkalimetaller samt organiske baser.

På området organiske baser må man som begrep skille mellom vannoppløselige organiske baser, for eksempel forbindelser av typen dietanolamin, og praktisk talt vannuoppløselige baser med utpreget oleofil karakter slik de er beskrevet i den innledningsvis nevnte eldre publikasjon NO 179.487-B som additiv i invert-borespyleslam på esteroljebasis. Nettopp medanvendelsen av også slike oljeoppløselige baser innenfor rammen av oppfinnelsen ligger innenfor den nye lære. Oleofile baser av denne type som utmerker seg spesielt ved i det minste en lengre hydrokarbonrest med for eksempel 8 til 36 karbonatomer, er imidlertid da ikke oppløst i den vandige fase, men i den dispergerte oljefase. Her har de basiske komponenter flere betydninger. På den ene side kan de umiddelbart virke som alkalireserver. På den annen gir de dispergerte oljedråper en viss positiv ladningstilstand og fører dermed til en øket interaksjon med negative flate-ladninger slik de for eksempel kan påtreffes spesielt ved hydrofile leirer som har evnen til ionebytting. Ifølge oppfinnelsen kan man derved fjerne innflytelsen på den hydrolytiske spalting og den oleofile lukning av vannreaktive bergartssj ikt.

Mengden av de i hvert tilfelle anvendte hjelpe- og tilsetningsstoffer ligger prinsipielt innenfor de vanlige rammer og kan finnes i den angitte tilgjengelige litteratur.

EKSEMPLER

Først ble det under anvendes av handelsvanlig bentonitt (ikke hydrofobert) fremstilt en 6 vekt-^-ig homogenisert bentonitt-oppslemming med ledningsvann under innstilling av en pH-verdi på 9,2 til 9,3 ved hjelp av natronlut.

Ut fra denne på forhånd svellede vandige bentonittfase blir i på hverandre følgende fremgangsmåtetrinn, hver gang under intensiv blanding, de enkelte komponenter i den vannbaserte esteroljeemulsjon innarbeidet i henhold til følgende reseptur:

350 g 6 vekt-#-ig bentonittoppløsning

1,5 g teknisk karboksymetylcellulose av lavviskøs type

(Relatin U 300 59)

35 g natriumklorid

70 g esterolje (i henhold til den nedenfor gitte definisjon)

1,7 g emulgator (sulfatert ricinusolje "tyrkiskrød olje" i den grad ikke annet er angitt)

219 g barytt

På de således fremstilte olje/vann-emulsjonsspylinger gjennomføres viskositetsbestemmelser som følger: På emulsjons spyl ingen bestemmer man først ved 50° C 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 autoklav i en såkalt "Roller-Oven" for å prøve temperatur-innflytelsen på emulsjonsstabiliteten. Derefter bestemmer man på ny viskositetsverdiene ved 50°C. I de følgende eksempler sammenfattes i hvert tilfelle arten av anvendt esterolje, angivelser om emulgatoren, de på ikke-aldret og aldret materiale bestemte verdier samt, hvis nødvendig, generelle bemerkninger.

Eksempel 1

Anvendt oljefase: n-C-^g-dialkyleter

Eksempel 2

Ansatsen fra eksempel 1 gjentas, dog gir man avkall på medanvendelse av emulgatoren (tyrkiskrød olje).

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

Allerede i den friske sats observerer man en lett dråpe-dannelse på overflaten.

Eksempel 3

Anvendt oljefase: di-isotridecyleter

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

Eksempel 4 og 5 ( sammenligningseksempler

For sammenligning med oppfinnelsens emulsjonsspylinger på eterbasis arbeider man i henhold til den innledningsvis gitte reseptur og fremstiller emulsjonsspylinger, en gang med og en gang uten emulgatoren tyrkiskrød olje, på basis av en ren hydrokarbonolje. Som hydrokarbonolje anvender man det kommersielle produkt "WP83HF" som i dagens praksis finner stor anvendelse i borespylinger.

Verditabellene fra eksempel 4 angår den emulgatorholdige emulsjonsspylevæske, tabellen fra eksempel 5 beskriver det uten medanvendelse av emulgator anvendte produkt.

Eksempel 4:

Eksempel 5:

Claims (33)

1. Anvendelse av i det minste i utstrakt grad vannuoppløselige og ved arbeidstemperatur flytende og/eller i det minste plastisk formbare og flammepunkt på minst 80" C oppvisende etere av en- og/eller flerfunksjonene alkoholer av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse, eller tilsvarende oppløs-ninger av slike etere i økologisk godtagbare vannuoppløselige oljer som dispergert oljefase av vannbaserte olje/vann-emulsjonsborespylinger som er egnet for en mil jøskånende utnyttelse av geologiske formasjoner, og som eventuelt inneholder uoppløselige, findelte 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 eter-oljefase i mengder på minst 5 vekt-#, fortrinnsvis minst 8 vekt-# i olje/vann-spylingen, beregnet på summen av ikke-tynget vaeskeandeler eter-ol j e/vann, og derved fortrinnsvis ikke utgjør mer enn 50 vekt-#, spesielt ikke mer enn 40 vekt-#, utregnet som ovenfor.

3. Anvendelse ifølge krav 1 og 2 av den vannuoppløsel ige eter som i det minste vesentlig andel av den kontinuerlige oljefase og derved utgjør denne i en mengde av mer enn 10 vekt-#, fortrinnsvis mer enn 50 vekt-# og aller helst i det minste så å si fullstendig.

4. Anvendelse ifølge kravene 1 til 3 av etere av oleofil beskaffenhet av mono- eller difunksjonelle alkoholer, spesielt av monofunksjonelle alkoholer.

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

6. Anvendelse ifølge kravene 1 til 5 av etere av monofunksjonelle alkoholer med minst 4 C-atomer, fortrinnsvis med minst 6 til 8 C-atomer som er rettkjedet og/eller forgrenet og hvis ønskelig, i det minste delvis olefinisk umettet og spesielt oppviser opptil 36 C-atomer.

7. Anvendelse ifølge kravene 1 til 6 der det medanvendes etere, blandingsetere og/eller eterblandinger av monofunksjonelle alkoholer med opptil 24 C-atomer.

8. Anvendelse ifølge kravene 1 til 7 av i det minste delvis vannuoppløselige polyalkylenglykol-(blandings)-etere av spesielt laverealkylenglykoler, for eksempel tilsvarende blandingsetere av etylenoksyd og/eller propylenoksyd med alkoholer med minst 4 C-atomer, i den kontinuerlige oljefase.

9. Anvendelse ifølge kravene 1 til 8 av, for blanding med de vannuoppløselige etere som økologisk godtagbare vannuoppløse-lige oljer, i det minste delvis oleofile alkoholer og/eller esteroljer hvis esterdannende alkoholkomponenter stammer fra mono- og/eller flerfunksjonene alkoholer og at alkoholene derved velges slik at det heller ikke ved praktisk anvendelse, ved partiell esterforsepning utløses toksikolo-giske, spesielt ingen inhalasjonstoksikologiske risiki.

10. Anvendelse ifølge kravene 1 til 9 der det som medanvendte esteroljer anvendes etere av monofunksjonelle alkoholer av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse og utpreget oleofil karakter med fortrinnsvis minst 6, spesielt minst 8 C-atomer.

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

12. Anvendelse ifølge kravene 1 til 11 av oleofile etere eller blandinger derav med alkoholer og/eller esteroljer hvis størkningsverdier (flyt- og stivnepunkt) ligger under 0°C, fortrinnsvis under —5°C og derved oppviser flammepunkt på minst 100°C.

13. Anvendelse ifølge kravene 1 til 12 av, som dispergert oljefase, etere eller blandinger derav med økologisk godtagbare oljer som, som kontinuerlig oljefase ved 20°C oppviser en Brookfield-RVT-viskositet opptil 2 000 000 mPas, fortrinnsvis opptil 1 000 000 mPas.

14. Anvendelse ifølge kravene 1 til 13 der den dispergerte oljefase inneholder etere i blanding med karboksylsyreestere fra minst en av de efterfølgende underklasser: a) Estere av C.j_5-monokarboksyl syrer og en- og/eller flerfunksjonene alkoholer, hvorved rester av enverdige alkoholer oppviser minst 6 og fortrinnsvis minst 8 C-atomer og de flerverdige alkoholer fortrinnsvis 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) i det minste kan tilordnes en av de følgende underklasser: cl) Estere som i en mengde av mer enn 45 vekt-56, fortrinnsvis mer enn 55 vekt-#, avledes fra to- og/eller flere ganger olefinisk umettede C^^^-monokarboksylsyrer; og c2) estere som i en mengde av ikke mer enn 35 vekt-# avledes fra to- eller flere ganger olefinisk umettede syrer og derved fortrinnsvis er minst 60 vekt-# en gang olefinisk umettet.

16. Anvendelse ifølge kravene 1 til 15 der det i den dispergerte oljefase medanvendes basiske aminforbindelser av utpreget oleofil karakter og 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 opptil 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 eller vann som inneholder oppløste henholdsvis suspenderte salter, spesielt halogenider og/eller karbonater av alkali- og/eller jordalkalimetaller, som eventuelt også kan være modifisert sjøvann.

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

22. Anvendelse ifølge kravene 1 til 21 der den dispergerte eterfasen anvendes sammen med kjente uorganiske og/eller organiske hjelpestoffer for begrensning av stenhydratisering for mineraliserte sjikt som er disponert for dette.

23. Vannbaserte, ol je/vann-emulsjonsborespylevaesker som i en homogen vandig fase inneholder en stabil dispergert oljefase i mengder på 5 til 50 vekt-56, beregnet på summen av ikke-tynget vann- og oljefase, eventuelt sammen med oppløste og/eller dispergerte hjelpestoffer som emulgatorer, fluid-tap-additiver , fuktemidler, finfordelte tyngdegivende stoffer, salter, alkalireserver og/eller biocider, karakterisert ved at en i det minste vesentlig andel av den dispergerte oljefase dannes av vanndispergerbare, ved arbeidstemperatur flytende eller i det minste plastisk formbare og flammepunkter på minst 80°C oppvisende etere av en- og/eller flerfunksjonene alkoholer av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse eller av tilsvarende oppløsninger av slike etere i økologisk godtagbare vannuoppløselige oljer, spesielt oleofile alkoholer og/eller tilsvarende esteroljer.

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

25. Emulsjonsborespylevæsker ifølge krav 23 og 24, karakterisert ved at esteren og de eventuelt foreliggende oleofile alkoholer og/eller esteroljer er frie for økologisk risikable og spesielt aromatiske bestanddeler.

26. Emulsjonsborespylevæsker ifølge kravene 23 til 25, karakterisert ved at det sammen med etrene som økologisk godtagbare oljer foreligger esteroljer av i det minste overveiende andeler av monokarboksylsyrer og en-og/eller flerverdige alkoholer som fortrinnsvis er å tilordne en av de efterfølgende klasser: a) Estere av C^_g-monokarboksylsyrer og en- og/eller flerfunksjonene alkoholer, hvorved rester av enverdige alkoholer oppviser minst 6 og fortrinnsvis minst 8 C-atomer og de flerverdige alkoholer fortrinnsvis 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 26, karakterisert ved at det, når det foreligger esteroljer fra underklasse c), denne i det minste er å tilordne en av de følgende underklasser: cl) Estere som i en mengde av mer enn 45 vekt-#, fortrinnsvis mer enn 55 vekt-#, avledes fra to- og/eller flere ganger olefinisk umettede C1^_g4-monokarboksylsyrer; og c2) estere som i en mengde av ikke mer enn 35 vekt-# avledes fra to- eller flere ganger olefinisk umettede syrer og derved fortrinnsvis er minst 60 vekt-# en gang olefinisk umettet.

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

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

30. Emulsjonsborespylevæsker ifølge kravene 23 til 29, karakterisert ved at det i den dispergerte eter-oljefase medanvendes basiske aminforbindelser av utpreget oleofil karakter og høyst begrenset vannoppløse-lighet, og som er frie for aromatiske bestanddeler og fortrinnsvis inneholder 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 til vannbaserte emulsjonsborespylevæsker velges efter økologisk godtagbarhetskriterier og spesielt er frie for toksiske tungmetallforbindelser.

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

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