NO301340B1 - The use of selected ester oils in water-based drilling flushes of the oil / water emulsions type and similar drilling flushing liquids with improved ecological acceptability - Google Patents
The use of selected ester oils in water-based drilling flushes of the oil / water emulsions type and similar drilling flushing liquids with improved ecological acceptability Download PDFInfo
- Publication number
- NO301340B1 NO301340B1 NO914110A NO914110A NO301340B1 NO 301340 B1 NO301340 B1 NO 301340B1 NO 914110 A NO914110 A NO 914110A NO 914110 A NO914110 A NO 914110A NO 301340 B1 NO301340 B1 NO 301340B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- water
- esters
- oil
- alcohols
- atoms
- Prior art date
Links
- 239000003921 oil Substances 0.000 title claims abstract description 108
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 97
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 93
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000010696 ester oil Substances 0.000 title claims description 81
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 title claims description 32
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 50
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 49
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 44
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 38
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 32
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 21
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 claims abstract description 8
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 56
- 150000002763 monocarboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 23
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 14
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 11
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 11
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims description 11
- -1 amine compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 6
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 6
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 claims description 6
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 5
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 5
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 claims description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 4
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 3
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 3
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims description 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 claims description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 claims 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000008011 inorganic excipient Substances 0.000 claims 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims 1
- 239000008012 organic excipient Substances 0.000 claims 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 abstract 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 95
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 6
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 5
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 5
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical group 0.000 description 5
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 5
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 5
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 5
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 5
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 5
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 5
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 5
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 4
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 4
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 3
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 description 2
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 description 2
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 description 2
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- RGCKGOZRHPZPFP-UHFFFAOYSA-N alizarin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=C(O)C(O)=CC=C3C(=O)C2=C1 RGCKGOZRHPZPFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010428 baryte Substances 0.000 description 2
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000010931 ester hydrolysis Methods 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N hexan-1-ol Chemical compound CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000016 inhalation toxicity Toxicity 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 2
- PZNPLUBHRSSFHT-RRHRGVEJSA-N 1-hexadecanoyl-2-octadecanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)O[C@@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC PZNPLUBHRSSFHT-RRHRGVEJSA-N 0.000 description 1
- NPSJHQMIVNJLNN-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexyl 4-nitrobenzoate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 NPSJHQMIVNJLNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004808 2-ethylhexylester Substances 0.000 description 1
- ZVTDEEBSWIQAFJ-KHPPLWFESA-N 2-hydroxypropyl (z)-octadec-9-enoate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OCC(C)O ZVTDEEBSWIQAFJ-KHPPLWFESA-N 0.000 description 1
- GXJLQJFVFMCVHG-QXMHVHEDSA-N 2-methylpropyl (z)-octadec-9-enoate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OCC(C)C GXJLQJFVFMCVHG-QXMHVHEDSA-N 0.000 description 1
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 1
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000252203 Clupea harengus Species 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 1
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N Propionic acid Chemical class CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000004443 Ricinus communis Nutrition 0.000 description 1
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010775 animal oil Substances 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 description 1
- 239000010480 babassu oil Substances 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002199 base oil Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001734 carboxylic acid salts Chemical class 0.000 description 1
- 229940105329 carboxymethylcellulose Drugs 0.000 description 1
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 1
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007257 deesterification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 235000021323 fish oil Nutrition 0.000 description 1
- 235000004426 flaxseed Nutrition 0.000 description 1
- 125000005456 glyceride group Chemical group 0.000 description 1
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 1
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 1
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 1
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 1
- 235000019514 herring Nutrition 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229940035429 isobutyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 1
- 150000002762 monocarboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 235000014593 oils and fats Nutrition 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000003346 palm kernel oil Substances 0.000 description 1
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010773 plant oil Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 150000003112 potassium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- ULWHHBHJGPPBCO-UHFFFAOYSA-N propane-1,1-diol Chemical class CCC(O)O ULWHHBHJGPPBCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000008347 soybean phospholipid Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000009469 supplementation Effects 0.000 description 1
- 239000010729 system oil Substances 0.000 description 1
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 description 1
- 239000001648 tannin Substances 0.000 description 1
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 230000002110 toxicologic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 description 1
- 239000010913 used oil Substances 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 239000010698 whale oil Substances 0.000 description 1
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 1
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/04—Aqueous well-drilling compositions
- C09K8/26—Oil-in-water emulsions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Removal Of Floating Material (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
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. The present invention relates to new drilling fluids on the basis of water-based oil/water emulsions and on these built up oil/water emulsion drilling mud which is characterized by high ecological acceptability and at the same time good durability and use properties. An important area of application for the new drilling flushing systems is sea-based drilling for the exploitation of oil and/or natural gas deposits, whereby the invention here primarily aims to provide technically usable drilling flushing with high ecological acceptability. The application of the new drilling flushing systems is of particular importance in the maritime area, but is not limited to this. The new drilling flushing systems can generally also be used for land-based drilling, i.e. also here for the exploitation of oil and/or natural gas deposits. However, they are also new and valuable tools for example in geothermal drilling, water drilling, geoscientific drilling and drilling in the mining industry. In principle, it applies that the ecotoxic problem area is substantially simplified with the help of the invention's selected new water-based oil/water drilling fluids.
Teknikkens stand State of the art
Flytende spylesystemer for nedføring av boringer i sten under samtidig oppføring av utløst borkaks er som kjent begrenset til 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. Liquid flushing systems for the lowering of boreholes in rock during the simultaneous installation of released drill cuttings are, as is known, limited to thickened, pourable systems that can be assigned to one of the three following classes: Clean-aqueous drilling flushing fluids, oil-based drilling flushing systems which are usually used as so-called invert-emulsion muds and constitute preparations of the type water/oil emulsions where the aqueous phase is heterogeneously and finely dispersed in the continuous oil phase. The third class of the known drilling fluids are built up on water-based oil/water emulsions, that is to say on liquid systems which in a continuous aqueous phase contain a heterogeneous finely dispersed oil phase. The invention describes improved systems of this latter kind.
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). Drilling fluids from such oil/water emulsion systems occupy, in terms of their usage properties, an intermediate position between the purely aqueous systems and the oil-based invert flushes. The advantages, but also the shortcomings of the purely aqueous systems connect with the advantages and disadvantages of the oil-based invert emulsions described to date. Detailed case information can be found in the available specialist literature, for example, reference should be made to a book by George R. Gray and H.C.H. Darley, "Composition in Properties of Oil Well Drilling FLuids", 4th ed., 1980/81, Gulf Publishing Company, Houston and the extensive case and patent literature cited therein, as well as to the handbook "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). One of the main weaknesses of the water-only drilling fluid systems lies in the interaction between water-sensitive and especially water-swellable rock and/or salt formations with the aqueous drilling fluid and the resulting secondary consequences, especially borehole stability and thickening of the drilling fluid. Numerous proposals have dealt with a limitation of this problem circle and have, for example, led to the development of the so-called inhibitory water base muds, see for example "Applied Drilling Engineering", mentioned above, chapter 2, Drilling Fluids, 2.4 and Gray and Darley, mentioned above , Chapter 2, especially the subchapter on pages 50 to 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 dispergert oljefase å anvende 1"utstrakt grad aromatfrle 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. In later practice, particularly oil-based drilling flushes to overcome the described shortcomings have asserted themselves, consisting of the three-phase system oil, water and finely divided solids and which are preparations of the water/oil emulsion type. Oil-based drilling fluids were originally built on diesel oil fractions with a content of aromatics. For detoxification and reduction of the resulting ecological problems, it was proposed to use as dispersed oil phase 1"extensively aromatic hydrocarbon fractions, today also referred to as "non-polluting oils", here reference should be made to the publication by E.A. Boyd et al., "New Base Oil Used in Low Toxicity Oil Muds", "Journal of Petroleum Technology", 1985, 137-143 as well as by R.B. Bennett, "New Drilling Fluid Technology - Mineral Oil Mud", "Journal of Petroleum Technology", 1984, 975 -981, as well as the literature cited therein.
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. Drilling fluids of the water-based oil/water emulsion system type also currently use pure hydrocarbon oils as dispersed oil phase, here reference should be made to Gray and Darley, cited above, page 51/52 under the chapter "Oil Emulsion Muds" as well as the tabular arrangement on page 25 (table 1-3) with information in connection with water-based emulsion rinses of the type Salt Water Muds, Lime Muds, Gyp Muds and CL-CLS-Muds.
Kjent er i denne sammenheng spesielt at vannbaserte olje/- vann-emusljonsspylinger 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 økologiske bekymringer som i dag består mot de for tiden benyttede oljebaserte invert-spylinger. In this context, it is known in particular that water-based oil/water emulsion flushing means in many respects a significant improvement of the pure water-based drilling flushing systems. In recent times, however, the advantages and disadvantages of such water-based emulsion flushing compared to the oil-based invert systems have also become quite critical. The reason for this is the significant ecological concerns that currently exist against the currently used oil-based invert flushes.
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. These ecological concerns can be divided into two problem areas: All water- and/or oil-based drilling flushing systems need, in addition to the basic ingredients oil and water, a number of additives to set the desired performance characteristics. Only emulsifiers or emulsifier systems, weighting agents, fluid-loss additives, wetting agents, alkali reserves, viscosity-regulating agents, possibly auxiliaries for inhibiting excavated cake with increased water sensitivity, disinfectants and the like shall be mentioned here as examples. A detailed statement can be found, for example, in Gray and Darley, cited above, chapter 11, "Drilling Fluid Components". From today's point of view, practice has thereby developed ecologically harmless additives, but also ecologically questionable and even ecologically undesirable additives.
Den andre problemkrets bestemmes av de innenfor rammen av slike borespylinger anvendte oljefaser. 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. The second problem circle is determined by the oil phases used within the scope of such drilling flushing. Even the hydrocarbons today designated as "non-polluting oils" and largely aroma-free are not without problems when released into the environment. A further reduction of the environmental problem, triggered by the liquid oil phases of the kind described here, seems absolutely necessary. This is particularly valid for the installation of sea-based drilling, especially for the exploitation of oil and natural gas deposits, because the marine ecosystem reacts particularly sensitively to the installation of toxic and difficult-to-degrade substances.
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 . Some proposals to reduce this latter problem stem from more recent times. Thus, US-PS 4,374,737 and 4,481,121 describe oil-based invert drilling fluids in which non-polluting oils are used. As non-polluting oils are mentioned next to each other and as equivalent aroma-free mineral oil fractions and plant oils of the type peanut, soybean, linseed, corn and rice oil, or also oils of animal origin such as whale oil, and all the time it revolves around the here mentioned ester oils of vegetable and animal origin or triglycerides of natural fatty acids which, as is known, have a high environmental tolerance and which, in relation to hydrocarbon fractions, even when these are aroma-free, are completely superior from ecological considerations.
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. In the aforementioned US patents, however, no concrete example is described of the use of such natural ester oils in invert drilling fluids. All the time, mineral oil fractions are used as continuous oil phase. In reality, oils of vegetable and/or animal origin of the aforementioned type do not come into consideration for invert drilling flushes, for practical reasons. The rheological properties of such oil phases are not controllable for the wide and practically required temperature ranges of 0 to 5°C on the one hand and up to 250°C and above on the other hand.
Eldre forslag fra foreliggende søker Older proposals from the present applicant
En rekke eldre søknader fra foreliggende søker beskriver anvendelsen av biologisk lett nedbrytbare og økologisk ubetenkelige esteroljer som kontinuerlig oljefase i vann/- olje-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. A number of older applications from the present applicant describe the use of easily biodegradable and ecologically harmless ester oils as continuous oil phase in water/oil invert drilling flushing systems. Reference must be made here in particular to the older publications NO 171.562-B and NO 171.601-B as well as the development of usable ester oils in accordance with what is stated in the older publications NO 171.501-B and 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. The subject of these older publications is the use of ester oils based on monocarboxylic acids selected in each case, respectively monocarboxylic acid mixtures and monofunctional and possibly multifunctional alcohols as a continuous oil phase in water/water-invert systems. The older publications describe that with the esters or ester mixtures described there, not only can satisfactory rheological properties be set in the newly produced drilling fluids, but that it is also possible, with the combined use of selected, known alkali reserves, to work in the drilling fluids without thereby having to fear unwanted thickeners by a partial ester hydrolysis.
En viktig videreutvikling av slike invert-borespylinger på esteroljebasis er gjenstand for den eldre publiksjon NO 179.487-B fra samme søker. An important further development of such ester oil-based invert drill flushes is the subject of the older publication NO 179.487-B from the same applicant.
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. The teaching in this older publication is based on the concept in invert drilling fluids based on ester oils also to use a further additive which is suitable to keep the desired rheological data for drilling fluids within the required range even when increasing amounts of free are formed during use carboxylic acids by partial ester hydrolysis. The aim is here to co-use basic amine compounds of a distinctly oleophilic nature and with maximally limited water solubility and with the ability to form salts with carboxylic acids, as an additive in the oil phase.
Oppfinnelsens oppgave og den tekniske løsning The task of the invention and the technical solution
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 publikasjoner beskrevne hjelpemidler og de dermed forbundne økologiske fordeler også finne anvendelse i denne klasse av borespylesystemer. The present invention is based on the task of providing drilling flushing systems with the highest possible and, in this form, hitherto unknown ecological acceptability, which at the same time exhibit good usability and a satisfactory application, especially also in problem areas. The invention thereby deliberately abandons the type of oil-based invert drilling flush systems and returns to the type of oil-modified, water-based oil/water emulsion systems. Thereby, however, the aids described in the aforementioned older publications and the associated ecological benefits should also find application in this class of drilling flushing systems.
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 esteroljer. The invention will thus, in a first embodiment, utilize the advantages of oil/water emulsion flushing systems in relation to the pure water-based drilling flushes, while at the same time, however, replacing the mineral oil phase at least in a significant proportion, preferably completely, with ecologically harmless ester oils.
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. In a further embodiment, the invention will also ecologically remedy the second circle of problems with additives and auxiliaries, by choosing from the large range of additives known here at least predominantly and preferably completely such auxiliaries that are distinguished by ecological problem-freeness.
Gjenstand for oppfinnelsen er i henhold til dette i en første utførelsesform anvendelse av vannemulgerbare, ved arbeidstemperatur flytende eller i det minste plastisk formbare og flammepunkt på minst 80°C oppvisende estere av monokarboksylsyrer med opptil 5 karbonatomer og enverdige alkoholer med minst 6 C-atomer og/eller flerverdige alkoholer, hvorved når det gjelder estere av enverdige alkoholer, karboksylsyrerestene i det minste delvis stammer fra monokarboksylsyrer med opptil 36 karbonatomer, som i det minste overveiende bestanddel i den dispergerte oljefase av vannbaserte olje/vann-emulsjonsborespylinger for en miljøvennlig utnyttelse av geologiske formasjoner, og som hvis ønskelig, 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 høy vannømfintlighet. According to this, the object of the invention in a first embodiment is the use of water-emulsifiable, liquid at working temperature or at least plastically moldable and having a flash point of at least 80°C esters of monocarboxylic acids with up to 5 carbon atoms and monohydric alcohols with at least 6 C atoms and /or polyhydric alcohols, whereby in the case of esters of monohydric alcohols, the carboxylic acid residues are at least partially derived from monocarboxylic acids with up to 36 carbon atoms, as at least the predominant component in the dispersed oil phase of water-based oil/water emulsion drilling fluids for an environmentally friendly utilization of geological formations, and which, if desired, contain insoluble, finely divided weighting agents for the formation of water-based oil/water emulsion drilling muds and/or further additives such as emulsifiers, fluid-loss additives, wetting agents, alkali reserves and/or auxiliaries for inhibiting drilled rock with high water sensitivity.
I en ytterligere utførelsesform angår oppfinnelsen vannbaserte olje/vann-emulsjonsborespylevæsker for stenboring i geologiske formasjoner, 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, sammen med oppløste og/eller dispergerte hjelpestoffer for borespylevæsker for stenboring i geologiske formasjoner (emulgatorer, fluid-tap-additiver, fuktemidler, findelte tyngdegivende stoffer, salter, alkalireserver og/eller desinfeksjonsmidler), og som karakteriseres ved at In a further embodiment, the invention relates to water-based oil/water emulsion drilling fluids for rock drilling in geological formations, which in a homogeneous aqueous phase contain a stable dispersed oil phase in amounts of 5 to 50 wt-#, calculated on the sum of unweighted water and oil phase , together with dissolved and/or dispersed auxiliaries for drilling fluids for rock drilling in geological formations (emulsifiers, fluid-loss additives, wetting agents, finely divided weighting substances, salts, alkali reserves and/or disinfectants), and which are characterized by
i det minste i den overveiende andel den dispergerte oljefase er dannet av vannemulgerbare, ved arbeidstemperatur flytende eller i det minste plastisk formbare og flammepunkt på minst 80°C oppvisende esteroljer av monokarboksylsyrer med opptil 5 C-atomer og enverdige alkoholer med minst 6 C-atomer og/eller flerverdige alkoholer, hvorved når det gjelder ester av enverdige alkoholer, karboksylsyreresten i det minste delvis at least in the predominant proportion of the dispersed oil phase is formed by water-emulsifiable, liquid at working temperature or at least plastically moldable and showing a flash point of at least 80°C ester oils of monocarboxylic acids with up to 5 C atoms and monohydric alcohols with at least 6 C atoms and/or polyhydric alcohols, whereby in the case of esters of monohydric alcohols, the carboxylic acid residue is at least partially
også kan stamme fra monokarboksylsyrer med opptil 36 C-atomer. can also originate from monocarboxylic acids with up to 36 C atoms.
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. For both embodiments of the teachings of the invention, the further preferred precaution applies that at least predominantly such inorganic and/or organic auxiliaries and additives are co-used for water-based emulsion drilling washes or emulsion drilling muds, which are ecologically and toxicologically at least largely without problems. Thus, in the most important embodiments of the invention, the use of aids based on soluble toxic heavy metal compounds is waived.
De foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen Blandingsforholdene for esterolje-/vannfasene understreker det vanlige området for de til nu kjente olje/vann-emulsjons-borespyl inger på mineraloljebasis. De nedre grenseverdier for oljefase ligger vanligvis ved minst ca. 5 vekt-# 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 esterolje pluss vann, begge i utynget tilstand. Minstemengder av den angitte størrelsesorden sikrer at man kan trekke nytte av de type-karakteristiske egenskaper for en olje/vann-emulsjonsspyling. Den øvre grenseverdi for innholdet av esteroljer ligger vanligvis ved ca. 50 vekt-# eller også noe derover, for eksempel ved maksimalt ca. 65 vekt-#. 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. The preferred embodiments of the invention The mixing ratios for the ester oil/water phases emphasize the usual range for the currently known oil/water emulsion drilling fluids based on mineral oil. The lower limit values for the oil phase are usually at least approx. 5 weight # and preferably between approx. 5 and 10 weight-#, for example ie at 7 or 8 weight-#, the weight percentage amount each time being calculated on the total weight of the liquid phases ester oil plus water, both in an unencumbered state. Minimum amounts of the specified order of magnitude ensure that you can take advantage of the type-characteristic properties for an oil/water emulsion rinse. The upper limit value for the content of ester oils is usually approx. 50 weight # or something over that, for example at a maximum of approx. 65 weight #. Under the assumption of a sufficiently uniform droplet size for the dispersed oil phase, the area for the densest packing has thus already been reached, so that the transition in flushing type for the water/oil invert flushing seems close or sensible.
Den øvre grense for esteroljeinnholdet 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- The upper limit for the ester oil content in the oil/water rinses of the invention is generally determined by cost/benefit considerations and is usually at approx. 45 weight #, preferably below this value, for example at approx. 40 weight
En esteroljemengde innen området ca. 10 til 40 vekt-#, vekt-# beregnet som ovenfor, og spesielt mengder av esteroljer 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 esteroljefase. An ester oil quantity within the range of approx. 10 to 40 weight #, weight # calculated as above, and especially amounts of ester oils in the range of approx. 15 to 35 weight #, gives the opportunity to utilize numerous known and also so far not described advantages of such emulsion rinses. Oil content of, for example, 20 or at most 30 wt-# provides the basis for high-quality drilling fluids which in their function at least come very close to the oil-based invert flushes, but which even then need much less ester oil phase.
Definis. ionen av oppfinnelsens anvendte esterol. ier Define. ion of the esterol used in the invention. ier
For valg og tilpasning av esteroljen til de angjeldende anvendelsesområder gjelder i første omgang de følgende generelle betraktninger: 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 arbeidstemperaturer mykner til hellbarhet. Av grunner for den lettede bearbeidbarhet i praksis fore-trekkes esteroljer hvis størkningsverdier (flyt- og stivnepunkt) ligger under 10°C og hensiktsmessig under 0°C. Spesielt egnet er tilsvarende esteroljer med størknings-verdier 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. For the selection and adaptation of the ester oil to the areas of application in question, the following general considerations apply in the first instance: The ester oils must be pourable at ambient temperature, but also under the conditions of use, whereby the range of pourability also includes such materials which are at least plastically malleable at ambient temperature and which at the usual elevated working temperatures it softens to pourability. For reasons of ease of workability in practice, preference is given to ester oils whose solidification values (pour and solidification points) are below 10°C and suitably below 0°C. Corresponding ester oils with solidification values of no more than -5°C are particularly suitable. Furthermore, account must be taken of the fact that the drilling fluids are usually produced on site using, for example, seawater with a comparatively low water temperature.
Av driftssikkerhetsgrunner må man kreve at esteroljene 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. For reasons of operational safety, it must be required that the ester oils have a flash point of at least 80°C, preferably, however, a higher flash point of at least 100°C and significantly higher values, for example values of over 150 or 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 spesielt at de er frie for uønskede toksiske bestanddeler. I den foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen anvendes i henhold til dette 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. Furthermore, important for the optimal utilization of the invention's objective is the requirement that the ester oils exhibit a biologically or ecologically acceptable constitution, that is to say, in particular, that they are free of unwanted toxic components. In the preferred embodiment of the invention, according to this, ester oils are used which are free of aromatic components and which in particular exhibit saturated and/or olefinically unsaturated, straight and/or branched hydrocarbon chains. The use of components exhibiting cycloaliphatic structural constituents is possible from ecological considerations, but has less importance for economic reasons.
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 karboksylsyre 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 . Carboxylic acid esters of the type in question here undergo, as a highly dispersed oil phase in a continuous aqueous phase, a hydrolytic ester cleavage on a limited scale with the simultaneous release of the ester-forming components carboxylic acid and alcohol. For the usage properties of the ester oils within the context of the invention, one must here take into account two points of view that stand in a certain internal context, namely considerations with a view to possible inhalation toxicity for released components, especially the alcohol components, as well as the change in the composition of emulsion rinses and the associated possible changes in the performance characteristics.
For en forståelse av oppfinnelsens lære skal disse betraktninger betraktes adskilt for de esterdannende grunn-bestanddeler, på den ene side alkoholene og på den annen side karboksylsyrene. For an understanding of the teachings of the invention, these considerations must be considered separately for the ester-forming basic constituents, on the one hand the alcohols and on the other hand the carboxylic acids.
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. According to the invention, both monohydric and polyhydric alcohols are suitable as ester-forming alcohol components, whereby any mixtures of these types can also be used. A further differentiation of the alcohols can be carried out based on considerations regarding the solubility ratio in water. The alcohols can be water-soluble and/or water-insoluble.
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. In a first group, the polyhydric alcohols are considered. Preference is given here in particular to the technically readily available lower, polyfunctional alcohols which form esters with suitable rheology and which have 2 to 5 and preferably 2 to 4 hydroxyl groups and especially 2 to 6 C atoms.
Karakteristiske representanter er etylenglykol, propandiolene og spesielt glycerol. Characteristic representatives are ethylene glycol, the propanediols and especially 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. Polyhydric alcohols of the type described here are characterized by high water solubility and thereby also by such low evaporation values that concerns with regard to inhalation toxicity can usually be neglected.
Flerverdige lavere alkoholer av den her beskrevne type kan finne anvendelse som fullforestret oljekomponent og/eller som partialester med delvis frie hydroksylgrupper 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 ingen vesentlige endringer med henblikk på olje/vann-forholdene i emulsjonsspyl ingen. 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 pH-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 1ikevektstilstand innenfor rammen av borespylingen som behersker og muliggjør kontinuerlig drift over lange tidsrom. Polyhydric lower alcohols of the type described here can find use as a fully esterified oil component and/or as partial esters with partially free hydroxyl groups in and/or in practical use constitute the emulsion rinse of the invention. As long as the resulting partial esters retain their at least largely water-insoluble character in the oil phase, no significant changes occur with regard to the oil/water ratio in the emulsion rinse. It becomes something else only when the state of water-soluble hydrolysis products, in particular the free lower polyhydric alcohols, is reached. However, the change occurring in practical operation in such emulsion flushing from this source is negligible. Firstly, under the working conditions of the invention, a comparatively high stability of the ester bond is ensured. 01je/water emulsion rinses, as is known, usually work in pH ranges from approximately neutral to somewhat alkaline, especially in the pH range approx. 7.2 to 11 and in particular approx. 7.5 to 10.5, so that from such considerations there is no aggressive hydrolytic attack on the ester bond. In addition and beyond this, however, the following must also be taken into account: In practical use of the drilling mud and the associated progress of the drilling in ever deeper layers of soil, there is a constant consumption of drilling mud and especially also of the oil phase used in the drilling mud. Emulsion flushing is known for, and here lies a very important point for their use, that the emulsified oil phase attracts solid surfaces and thereby causes both a sealing of the filter layer on the walls of the borehole and also prevents an interaction between the drilled cuttings and the aqueous phase in the drill flushing, or even prevents it. This continuous consumption of drilling fluid and especially of the oil phase requires a continuous supply of oil fluid. In practice, a state of equilibrium is quickly established within the scope of the drill flushing which controls and enables continuous operation over long periods of time.
Med henblikk på enkelte synspunkter bør videregående betraktninger gjennomføres når det gjelder medanvendelse av enverdige alkoholer 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 inhalasjonstoksi-kologiske 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. With a view to certain points of view, further considerations should be carried out when it comes to the co-use of monohydric alcohols in the ester oils. Hereby, only the lower levels of these alcohols are water-soluble or miscible with water in unlimited quantities. In addition, however, volatility also plays a not insignificant role with these alcohols. In practical operation at a borehole, at least somewhat elevated temperatures are quickly established in the circulated drilling fluid, so that the portions exposed during repumping for the removal of drilling cuttings, for example, exhibit a temperature in the range of 50 to 70°C. Inhalation toxicological considerations should be made here. Already C^alcohols, for example isobutyl alcohol, can be so volatile under the working conditions that exist on the drilling platform that there is a risk for the crew. According to the invention, when using ester oils with the co-use of monohydric alcohols, a lower carbon number limit of 6 is preferably chosen for these monohydric alcohols, whereby working with esters of monofunctional alcohols with at least 8 C atoms can be particularly preferred.
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. Her kan det utløses helt spesielle fordeler for funksjonsevnen for den dispergerte oljefase. Oljebaserte invert-borespylesystemer på basis av hellbare og spesielt monofunksjonelle alkohol med høy økologisk godtagbarhet er beskrevet i søkerens publikasjon NO 300.043-B1. Anvendelsen av disse alkoholer som anvendelsesmateriale for olje/vann-emulsjonsspylinger av den med foreliggende oppfinnelse sammenlignbare art er gjenstand for en paralleltløpende søknad. Læren ifølge foreliggende oppfinnelse henger sammen med den parallelt-løpende søknad slik at det ikke skulle være nødvendig å gå nærmere inn på den. However, the selection and limitations of the number of carbon atoms in the ester-forming alcohol lead at the same time, with a view to the composition in the ester oil phase taking into account a partial hydrolysis in operation, to the following result: The hydrolyzing proportion of such ester oils is converted into free alcohol which remains as a practically water-insoluble mixture component in the dispersed ester oil phase. Here, very special advantages can be triggered for the functionality of the dispersed oil phase. Oil-based invert drill flushing systems based on pourable and especially monofunctional alcohol with high ecological acceptability are described in the applicant's publication NO 300.043-B1. The use of these alcohols as application material for oil/water emulsion rinses of the kind comparable to the present invention is the subject of a parallel application. The teaching according to the present invention is connected with the parallel-running application so that it would not be necessary to go into it in more detail.
I tillegg gjelder imidlertid også her den ovenfor oppstilte betraktning at det i praktisk drift ved likevektsinnstilling raskt innstilles en kvasistatisk tilstand for sammensetningen av esteroljefase som karakteriseres ved overveiende innhold av ikke-hydrolysert esterolje. In addition, however, the consideration set out above also applies here that in practical operation at equilibrium setting a quasi-static state is quickly established for the composition of the ester oil phase which is characterized by a predominant content of non-hydrolysed ester oil.
Også når det gjelder de ved partiell hydrolyse av esterolje-spylingen dannede karboksylsyrer er det nødvendig med en rekke betraktninger. A number of considerations are also necessary when it comes to the carboxylic acids formed by partial hydrolysis of the ester oil rinse.
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. Depending on the particular constitution of the carboxylic acids used, a distinction can be made here between two principle types, with a liquid transition: carboxylic acids that lead to carboxylic acid salts with an emulsifying effect, as well as inert salts.
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. Decisive here is in particular the chain length present in each case for the carboxylic acid molecule that becomes free. Also to be taken into account is the salt-forming cation usually present via the alkali reserve in the drilling fluid.
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 » fører til forbindelser med emulgatorvirkning. In general, the following rules apply here: Lower carboxylic acids, for example those with 1 to 5 carbon atoms, lead to the formation of inert salts, for example to the formation of corresponding acetates or propionates. Fatty acids with a longer chain length and especially those from the area » lead to compounds with an emulsifying effect.
Ved egnet valg av esteroljer og, i en viss grad, også de saltdannende kationer i emulsjonsspylingen, muliggjøres den målrettede styring av sekundaerproduktene i ester spyl ingen 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. With a suitable choice of ester oils and, to a certain extent, also the salt-forming cations in the emulsion rinse, the targeted management of the secondary products in the ester rinse is enabled, which can have a significant influence on the nature and effect of this. Here too, however, what has been said above applies: Not only the dispersed organic phase, but also the aqueous phase is subject to continuous consumption and the necessity of supplementation in practical operation. During stationary operation, controllable equilibrium states will therefore be quickly established, also with regard to the reaction products discussed here based on ester-forming carboxylic acids.
Generelle opplysninger med henblikk på definisjonen av egnede esteroljer General information for the definition of suitable ester oils
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. Preferred as ester oils within the framework of the invention are the corresponding reaction products of monocarboxylic acids with monofunctional and/or polyfunctional alcohols of the specified type. However, the co-use of polyvalent carboxylic acids is not excluded, especially for cost reasons, however, their use is of secondary importance.
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. The carboxylic acids can thereby be of natural and/or synthetic origin, they are furthermore, as already indicated, preferably straight-chain and/or branched and optionally cyclic, but not aromatic. The ester-forming carboxylic acids can be saturated or unsaturated, whereby unsaturated compounds in particular mean olefinically unsaturated compounds which can be once, but also several times olefinically unsaturated. Olefinically unsaturated components can have a special significance for setting pre-given rheology values. As is known, olefinically longer chain compounds are suitable for the formation of esters with lower melting points than corresponding saturated components.
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-sjonsfølgeprodukter. The preferred range for the number of carbons in the carboxylic acids is from 1 to 36 and especially from 2 to 36. Not least because of the easy availability, the upper limit for the carbon number can be approx. 22 to 24. The choice of the relevant chain length in the ester-forming carboxylic acid component takes place, in accordance with the nature of the alcohol component(s) used, taking into account the numerous considerations already mentioned above and which do not only apply to the ester and/or its rheology immediately, but also the reaction by-products formed especially by partial hydrolysis.
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. Suitable alcohols are, as stated, both monofunctional alcohols, taking into account the stated limitations, and also polyfunctional alcohols, especially lower polyfunctional alcohols with 2 to 6 carbon atoms and preferably with a maximum of 4 hydroxyl groups.
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. Also, the alcohol components can thereby be of natural and/or synthetic origin, be straight-chain or branched and, especially in the case of monofunctional alcohols, be saturated and/or also olefinically unsaturated. Monofunctional alcohols in particular have up to 36 carbon atoms, preferably up to approx. 24 carbon atoms. Alcohols with 6 to 18, and especially 7 to 15 C atoms of natural and/or synthetic origin, can be of particular importance in forming the ester oil phase.
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 171.562-B. For å fullstendiggjøre oppfinnelsens beskrivelse skal i det følgende vesentlige karakteristiske data for slike esteroljer henholdsvis esterblandinger, sammenfattes. Particularly important ester oils are, within the framework of the context of the invention, environmentally friendly ester oils as described, for example, in the aforementioned older publications NO 171.562-B, NO 171.601-B, NO 171.501-B and NO 171.562-B. In order to complete the description of the invention, essential characteristic data for such ester oils and ester mixtures shall be summarized below.
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. According to this, the dispersed ester oil phase contains carboxylic acid esters from at least one of the following subclasses: a) Esters of C^_g-monocarboxylic acids and mono- and/or polyfunctional alcohols, whereby residues of monohydric alcohols exhibit at least 6 and preferably at least 8 C atoms and the polyhydric alcohols preferably have 2 to 6 C atoms in the molecule; b) esters of monocarboxylic acids of synthetic and/or natural origin with 6 to 16 C atoms, especially esters of corresponding aliphatically saturated monocarboxylic acids and mono- and/or polyfunctional alcohols of the type mentioned under a); and c) esters of olefinically mono- and/or polyunsaturated monocarboxylic acids with at least 16 and especially 16 to 24 C atoms and especially monofunctional straight-chain and/or branched alcohols.
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-#, avledes fra to- og/eller flere ganger olefinisk umettede C^^_<g>4<-m>onokarboksylsyrer; 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. The latter esters of olefinically mono- and/or polyunsaturated monocarboxylic acids with at least 16 C atoms (c) are preferably assigned to at least one of the following subclasses: cl) Esters which in an amount of more than 45 wt-# , preferably more than 55 wt-#, are derived from di- and/or polyunsaturated olefinically unsaturated C^^_<g>4<-m>onocarboxylic acids; and c2) esters which in an amount of not more than 35% by weight are derived from doubly or more olefinically unsaturated acids and thereby preferably at least approx. 60 wt-# once olefinically unsaturated.
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^^_g^ er for eksempel palme-, jordnøtt-, ricinus- og spesielt beteolje. Karboksylsyrer av animalsk opprinnelse av denne type er spesielt tilsvarende blandinger av fiskeolje som sildeolje. Starting materials for obtaining the numerous monocarboxylic acids included in this subclass with a particularly high carbon number are vegetable and/or animal oils. Mention should be made of coconut, palm kernel and/or babassu oil, especially as substances used for obtaining monocarboxylic acids with the predominant range up to C^g and of essentially saturated components. Vegetable ester oils, especially for olefinically mono- or optionally polyunsaturated carboxylic acids from the range C^^_g^ are, for example, palm, peanut, castor and especially beet oil. Carboxylic acids of animal origin of this type are particularly similar to mixtures of fish oil such as herring oil.
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 anvendelsesmaterialer tilsettes 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 dispergerte 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 emulgatorkompo-nenter. The teachings of the invention expressly also and precisely include the use of monocarboxylic acid triglycerides and thereby especially the use of special glyceride oils of natural origin. Here, however, the following must be taken into account: Natural oils and fats usually exist in such a highly contaminated form, for example with free carboxylic acids or other accompanying substances, that their immediate processing into oil/water emulsion rinses of the type described here is usually excluded . If such natural application materials are added to water-based drilling fluids in the usual commercial form, there is, so to speak, immediately such a strong foaming of the drilling fluid in use that the result is a serious obstacle and even renders the drilling fluid unusable. However, this may be different when purified and/or synthetically obtained selected triglycerides are used as dispersed oil phase. Here, too, in this area, the teachings of the invention can be realized. In principle, however, one must always, with such esters of higher alcohols, expect a not insignificant foaming tendency. Partial esters of glycerol, mono- or diglycerides, are known to be effective emulsifier components.
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-emulsjonsspylinger 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 svelle-dyktige 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. As already indicated, for the purposes of the invention, not only relatively thin-flowing ester oils are suitable within the context of the older applications in the field of ester oil-based invert drilling flushes, within the framework of oil/water emulsion flushes particularly comparatively viscous-flowing ester oils can be of advantage as a dispersed phase. They are, for example, valuable aids for closing fine pores in filter cakes in the borehole or when inertizing swelling-capable rock, the lubrication ability of such ester oils with comparatively higher viscosity even at elevated temperatures in the borehole, especially also with deviated boreholes, is possibly clearly better than the comparatively thinner ester oils. An influence of the drilling technology is not triggered by a dispersed ester oil phase of comparatively higher viscous ester oils, the rheology in the total system is determined by the closed aqueous phase. In this connection, it may be preferred to use ester oils as dispersed phase which have a Brookfield viscosity of approx. 500,000 mPas or more, for example up to 1,000,000 or even 2,000,000 (determined at room temperature). Here lies an important extension to the teachings of the older publications in the area of oil-based invert drill flushes on an ester oil basis.
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 «-forgrening gi virkninger også i retning av en forhøyet hydro-lysestabilitet under arbeidsbetingelsene, noe man utnytter ved oppfinnelsens bruk. In one embodiment of the invention, branched components and in particular α-branched alcohols and/or carboxylic acids can have a special meaning. As is well known, branching of this type is on the one hand responsible for an influence on the rheology, usually the formed ester becomes more mobile with such chain branching. In addition to this, such a "branching" can also have effects in the direction of increased hydrolysis stability under the working conditions, which is exploited in the use of the invention.
Den vandige fase The aqueous phase
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. All types of water are suitable for producing the oil/water emulsion rinses of the invention. According to this, these can be built up on the basis of fresh water and especially on the basis of salt water, here especially sea water in the case of sea-based drilling.
Additiver i emulsjonsspylingen Additives in the emulsion rinse
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. In principle, all additives intended for comparable flushing types are taken into account here, the addition of which is normally associated with a particularly desired characteristic picture for the drilling flushing. The additives can, for example, be water-soluble, oil-soluble and/or water- or oil-dispersible.
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. Classic additives for water-based oil/water emulsion flushing can be, for example: Emulsifiers, fluid-loss additives, structural viscosity-building soluble and/or insoluble substances, alkali reserves, agents for inhibiting unwanted water yield between drilled formations, for example water-swellable clays and/or salt layer, and the water-based flushing liquid, wetting agents for better attraction of the emulsified oil phase on solid surfaces, for example to improve the lubrication effect, but also to improve the oleophilic closure of exposed rock formations, for example rock surfaces, further disinfectants, for example to inhibit bacterial attack on such oil/water emulsions and the like. In detail, reference must be made here to the available known technique as described, for example, in the literature mentioned at the outset, in particular reference must be made here to Gray and Darley, cited above, chapter 11, "Drilling Fluid Components". Only examples should therefore be mentioned: Finely dispersed additives to increase the flushing density: Barium sulphate (baryte) is widely used, but calcium carbonate (calcite) or the mixed carbonate and calcium and magnesium (dolomite) are also used.
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. Means for building up structural viscosity which at the same time also act as fluid-loss additives: In the first line here, mention should be made of bentonite which is known to be used in water-based flushing in an unmodified form and which is thereby ecologically problem-free. For saltwater washes, other comparable clays, especially attapulgite and sepiolite, are of considerable practical importance.
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. The co-use of organic polymer compounds of natural and/or synthetic origin can also be of great importance in this context. Particular mention should be made here of starch or chemically modified starches, cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose, guar gum, xanthan gum or also pure synthetic water-soluble and/or water-dispersible polymer compounds, especially of the type of high-molecular polyacrylamide compounds with or without anionic or cationic modification.
Fortynnere for viskositetsregulering: De såkalte fortynnere kan være av organisk eller uorganisk art, eksempler på organiske fortynnere er tanniner og/eller Oebracho-ekstrakt. Ytterligere eksempler er lignitt og lignittderivater, spesielt lignosulfonater. 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. Thinners for viscosity regulation: The so-called thinners can be organic or inorganic, examples of organic thinners are tannins and/or Oebracho extract. Further examples are lignite and lignite derivatives, especially lignosulfonates. However, as indicated above, in a preferred embodiment of the invention, the co-use of toxic components is dispensed with precisely here, whereby the corresponding salts with toxic heavy metals such as chromium and/or copper should be mentioned in the first line. An example of inorganic diluents are polyphosphate compounds.
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. Emulsifiers: For the teachings of the invention, two special features must be taken into account here. It has been shown that a stable dispersion of ester oils can be much more easily possible than the corresponding dispersion of pure mineral oils as these are used according to the known technique. Here is already a first lead. Furthermore, account must be taken of the fact that effective oil/water emulsifiers are formed by partial saponification of the ester oils under the influence of suitable alkali reserves using longer-chain carboxylic acid esters, which contributes to the stabilization of the system.
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. Additives that inhibit the unwanted water exchange with, for example, clays: The known additives for water-based drilling fluids come into consideration here. In particular, this refers to halides and/or carbonates of alkali and/or alkaline earth metals, whereby corresponding potassium salts may possibly have a certain significance in combination with lime. Here, for example, reference should be made to the corresponding publications in "Petroleum Engineer International", September 1987, 32-40 and "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. Alkali reserves: Here, the inorganic and/or organic base, in particular corresponding basic salts or hydroxides of alkali and/or alkaline earth metals as well as organic bases, are taken into consideration for the overall behavior of the flushing.
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. In the area of organic bases, a distinction must be made between water-soluble organic bases, for example compounds of the diethanolamine type, and practically water-insoluble bases with a pronounced oleophilic character as described in the initially mentioned older publication NO 179.487-B as an additive in invert drilling mud on an ester oil basis. Precisely the co-use of such oil-soluble bases within the scope of the invention lies within the new teaching. Oleophilic bases of this type, which are particularly distinguished by at least one longer hydrocarbon residue with, for example, 8 to 36 carbon atoms, are however not dissolved in the aqueous phase, but in the dispersed oil phase. Here, the basic components have several meanings. On the one hand, they can immediately act as alkali reserves. On the other hand, the dispersed oil droplets provide a certain positive charge state and thus lead to an increased interaction with negative surface charges such as can be encountered, for example, especially with hydrophilic clays that have the ability to ion exchange. According to the invention, the influence on the hydrolytic cleavage and the oleophilic closure of water-reactive rock layers can thereby be removed.
Mengden av de i hvert tilfelle anvendte hjelpe- og tilsetningsstoffer ligger prinsipielt innenfor de vanlige rammer og kan finnes i den angitte tilgjengelige litteratur. The quantity of the auxiliaries and additives used in each case is in principle within the usual limits and can be found in the indicated available literature.
EKSEMPLER EXAMPLES
Først ble det under anvendes av handelsvanlig bentonitt (ikke hydrofobert) fremstilt en 6 vekt-#-ig homogenisert bentonitt-oppslemming med ledningsvann under innstilling av en pE-verdi på 9,2 til 9,3 ved hjelp av natronlut. First, using commercial bentonite (non-hydrophobic), a 6 wt # homogenized bentonite slurry was prepared with tap water while setting a pE value of 9.2 to 9.3 using caustic soda.
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: Based on this pre-swollen aqueous bentonite phase, the individual components of the water-based ester oil emulsion are incorporated in the following process steps, each time during intensive mixing, according to the following recipe:
350 g 6 vekt-^-ig bentonittoppløsning 350 g 6 weight-^-ig bentonite solution
1,5 g teknisk karboksymetylcellulose av lavviskøs type 1.5 g technical carboxymethyl cellulose of the low-viscosity type
(Relatin U 300 59) (Relatin U 300 59)
35 g natriumklorid 35 g of sodium chloride
70 g esterolje (i henhold til den nedenfor gitte definisjon) 70 g of ester oil (according to the definition given below)
1,7 g emulgator (sulfatert ricinusolje "tyrkiskrød olje" i den grad ikke annet er angitt) 1.7 g emulsifier (sulphated castor oil "turkey oil" unless otherwise stated)
219 g barytt 219 g baryte
På de således fremstilte olje/vann-emulsjonsspylinger gjennomføres viskositetsbestemmelser som følger: På emulsjonsspylingen 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. On the oil/water emulsion rinses produced in this way, viscosity determinations are carried out as follows: On the emulsion rinse, the plastic viscosity (PV), yield strength (YP) and gel strength are first determined at 50°C on non-aged material after 10 seconds and after 10 minutes.
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. The emulsion rinse is then aged for 16 hours at 125°C in an autoclave in a so-called "Roller-Oven" to test the influence of temperature on emulsion stability. The viscosity values are then determined again at 50°C. In the following examples, the type of ester oil used, information about the emulsifier, the values determined on non-aged and aged material and, if necessary, general remarks are summarized in each case.
Eksempel 1 Example 1
Anvendt esterolje: 2-etylheksylester av en Cg_^^-fettsyre-blanding (i det vesentlige mettet). Ester oil used: 2-ethylhexyl ester of a C 8 -^^ fatty acid mixture (essentially saturated).
Tyrkiskrød olje som emulgator. Turkey red oil as an emulsifier.
Eksempel 2 Example 2
Satsen fra eksempel 1 gjentas, dog gir man avkall på medanvendelse av emulgatorer (tyrkiskrød-olje). The batch from example 1 is repeated, however, the co-use of emulsifiers (turkey red oil) is waived.
De på ikke-aldret og aldret materiale målte viskositetsverdier er som følger: The viscosity values measured on non-aged and aged material are as follows:
Allerede i den nyfremstilte sats kan man fastslå en lett dråpedannelse på overflaten, efter aldringen tenderer faststoffet til avsetning. Already in the freshly prepared batch, a slight droplet formation can be determined on the surface, after aging the solid tends to deposit.
Eksempel 3 Example 3
Anvendt esterolje: oljesyreisobutylester Ester oil used: oleic acid isobutyl ester
Emulgator: tyrkiskrød olje Emulsifier: Turkish red oil
De på ikke-aldret og aldret materiale målte viskositetsverdier er som følger: The viscosity values measured on non-aged and aged material are as follows:
Eksempel 4 Example 4
Satsen fra eksempel 3 gjentas, som emulgator anvendes dog soyalecitin (kommersielt produkt "Drilltread") i en mengde på The batch from example 3 is repeated, but soy lecithin (commercial product "Drilltread") is used as an emulsifier in an amount of
1,7 g. De på ikke aldret og aldret borespyling målte viskositetsverdier er som følger: 1.7 g. The viscosity values measured on unaged and aged drilling mud are as follows:
Eksempel 5 Example 5
Under anvendelse av tyrkiskrød olje som emulgator anvendes propylenglykol-monooleat som esterolje. Følgende viskositetsverdier bestemmes: When Turkish red oil is used as emulsifier, propylene glycol monooleate is used as ester oil. The following viscosity values are determined:
Eksempel 6 Example 6
Idet man nok en gang anvender tyrkiskrød olje som emulgator, anvender man trimetylolpropantrifettsyreester som esteroljefase. De på ikke-aldret og aldret materiale målte verdier er de følgende: As Turkish red oil is once again used as an emulsifier, trimethylolpropane trifatty acid ester is used as the ester oil phase. The values measured on non-aged and aged material are the following:
Eksempel 7 Example 7
Innenfor rammen av læren i eksempel 6 anvendes en tilsvarende glyceroltrifettsyreester som esteroljefase. De på ikke-aldret og aldret emulsjonsborespylevæske bestemte verdier er de følgende: Within the framework of the teachings in example 6, a corresponding glycerol trifatty acid ester is used as the ester oil phase. The values determined for non-aged and aged emulsion drilling fluid are the following:
Eksempel 8 Example 8
Under anvendelse av tyrkiskrød olje som emulgator blir den med n-heksanol forestrede rest fra fettsyredimeriseringen (monomerfettsyre "Åliphat 47") innarbeidet som esteroljefase. De på ikke-aldret og aldret materiale bestemte viskositetsverdier er som følger: Using Turkish red oil as an emulsifier, the n-hexanol esterified residue from the fatty acid dimerization (monomer fatty acid "Åliphat 47") is incorporated as the ester oil phase. The viscosity values determined on non-aged and aged material are as follows:
Claims (26)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3915876A DE3915876A1 (en) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | USE OF SELECTED ESTEROILS IN WATER-BASED DRILLING RINSES OF THE O / W EMULSION TYPE AND CORRESPONDING DRILLING LIQUIDS WITH IMPROVED ECOLOGICAL TOLERABILITY |
PCT/EP1990/000736 WO1990014402A1 (en) | 1989-05-16 | 1990-05-07 | Use of selected ester oils in water-based drilling fluids of the o/w emulsion type and corresponding drilling fluids with improved ecological acceptability |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO914110L NO914110L (en) | 1991-10-18 |
NO914110D0 NO914110D0 (en) | 1991-10-18 |
NO301340B1 true NO301340B1 (en) | 1997-10-13 |
Family
ID=6380724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO914110A NO301340B1 (en) | 1989-05-16 | 1991-10-18 | The use of selected ester oils in water-based drilling flushes of the oil / water emulsions type and similar drilling flushing liquids with improved ecological acceptability |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
EP (2) | EP0472559A1 (en) |
JP (1) | JPH04505773A (en) |
AT (1) | ATE96159T1 (en) |
AU (1) | AU628560B2 (en) |
BR (1) | BR9007383A (en) |
DE (2) | DE3915876A1 (en) |
DK (1) | DK0398113T3 (en) |
MY (1) | MY105548A (en) |
NO (1) | NO301340B1 (en) |
NZ (1) | NZ233683A (en) |
PT (1) | PT94047A (en) |
RU (1) | RU2015156C1 (en) |
WO (1) | WO1990014402A1 (en) |
ZA (1) | ZA903417B (en) |
Families Citing this family (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5085282A (en) * | 1988-03-14 | 1992-02-04 | Shell Oil Company | Method for drilling a well with emulsion drilling fluids |
US5083622A (en) * | 1988-03-14 | 1992-01-28 | Shell Oil Company | Method for drilling wells |
US5072794A (en) * | 1988-09-30 | 1991-12-17 | Shell Oil Company | Alcohol-in-oil drilling fluid system |
US5260269A (en) * | 1989-10-12 | 1993-11-09 | Shell Oil Company | Method of drilling with shale stabilizing mud system comprising polycyclicpolyetherpolyol |
US5058679A (en) * | 1991-01-16 | 1991-10-22 | Shell Oil Company | Solidification of water based muds |
US5423379A (en) * | 1989-12-27 | 1995-06-13 | Shell Oil Company | Solidification of water based muds |
US5076364A (en) * | 1990-03-30 | 1991-12-31 | Shell Oil Company | Gas hydrate inhibition |
US5076373A (en) * | 1990-03-30 | 1991-12-31 | Shell Oil Company | Drilling fluids |
DE4018228A1 (en) * | 1990-06-07 | 1991-12-12 | Henkel Kgaa | FLOWABLE DRILL TREATMENT AGENTS BASED ON CARBONIC DIESTERS |
DE4019266A1 (en) * | 1990-06-16 | 1992-01-23 | Henkel Kgaa | FLOW -ABLE BOHRLOCHANGE AGENTS BASED ON POLYCARBONIC ACID ESTERS |
US5508258A (en) * | 1990-08-03 | 1996-04-16 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Use of surface-active alpha-sulfo-fatty acid di-salts in water and oil based drilling fluids and other drill-hole treatment agents |
DE4102908A1 (en) * | 1991-01-31 | 1992-08-06 | Henkel Kgaa | USE OF SURFACTANT CARBONIC ACID COMPLEXESTERS AS EMULSIFICATORS IN OIL-BASED DRILLING RINSES AND OTHER DRILLING TREATMENTS |
US5302728A (en) * | 1991-03-19 | 1994-04-12 | Shell Oil Company | Polycondensation of phenolic hydroxyl-containing compounds and polyhydric alcohols and thermal condensation to form polyethercyclipolyols |
US5302695A (en) * | 1991-03-19 | 1994-04-12 | Shell Oil Company | Polycondensation of epoxy alcohols with polyhydric alcohols and thermal condensation to form polyethercyclicpolyols |
US5233055A (en) * | 1991-03-19 | 1993-08-03 | Shell Oil Company | Copolymerization of polyethercyclicpolyols with epoxy resins |
US5338870A (en) * | 1991-03-19 | 1994-08-16 | Shell Oil Company | Thermal condensation of polyhydric alcohols to form polyethercyclicpolyols |
US5371244A (en) * | 1991-03-19 | 1994-12-06 | Shell Oil Company | Polycondensation of dihydric alcohols and polyhydric alcohols and thermal condensation to form polyethercyclicpolyols |
DZ1577A1 (en) * | 1991-05-08 | 2002-02-17 | Hoechst Ag | Use of acetals. |
GB9210578D0 (en) * | 1992-05-18 | 1992-07-01 | Exxon Chemical Patents Inc | Functional fluid |
DE4224537A1 (en) * | 1992-07-27 | 1994-02-03 | Henkel Kgaa | Mineral additives for adjusting and / or regulating the rheology and gel structure of aqueous liquid phases and their use |
US5286882A (en) * | 1992-10-13 | 1994-02-15 | Shell Oil Company | Polyethercyclicpolyols from epihalohydrins, polyhydric alcohols and metal hydroxides or epoxy alcohol and optionally polyhydric alcohols with addition of epoxy resins |
US5371243A (en) * | 1992-10-13 | 1994-12-06 | Shell Oil Company | Polyethercyclicpolyols from epihalohydrins, polyhydric alcohols, and metal hydroxides |
GB9324834D0 (en) * | 1993-12-03 | 1994-01-19 | Exxon Chemical Patents Inc | Drilling fluid |
GB9410511D0 (en) * | 1994-05-25 | 1994-07-13 | Burwood The Corp Ltd | Temperature stable synthetic oil |
DE4420455A1 (en) * | 1994-06-13 | 1995-12-14 | Henkel Kgaa | Flowable borehole treatment compositions containing linear alpha-olefins, in particular corresponding drilling fluids |
DE4432841A1 (en) | 1994-09-15 | 1996-03-21 | Hoechst Ag | Use of mixtures containing acetal |
FR2727126B1 (en) * | 1994-11-22 | 1997-04-30 | Inst Francais Du Petrole | LUBRICATING COMPOSITION COMPRISING AN ESTER. USE OF THE COMPOSITION AND WELL FLUID COMPRISING THE COMPOSITION |
DE19546911A1 (en) | 1995-12-15 | 1997-06-19 | Henkel Kgaa | New aqueous-swellable preparations of guar and guar derivatives in oleophilic liquids and their use |
DE19647598A1 (en) | 1996-11-18 | 1998-05-20 | Henkel Kgaa | Use of selected fatty alcohols and their mixtures with carboxylic acid esters as a lubricant component in water-based drilling fluid systems for excavating soil |
DE19852971A1 (en) | 1998-11-17 | 2000-05-18 | Cognis Deutschland Gmbh | Lubricants for drilling fluids |
US7238647B2 (en) | 2000-07-05 | 2007-07-03 | Institut Francais Du Petrole | Method and fluid for controlling the saturation of a formation around a well |
FR2811326B1 (en) * | 2000-07-05 | 2003-09-05 | Inst Francais Du Petrole | METHOD AND FLUID FOR CONTROLLING THE SATURATION OF A FORMATION ABOUT A WELL |
DE102007027371A1 (en) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Cognis Oleochemicals Gmbh | A process for preparing a compound having at least one ester group |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US461136A (en) * | 1891-10-13 | John a | ||
US3507792A (en) * | 1967-11-30 | 1970-04-21 | Sinclair Research Inc | Biodegradable,water-dispersible lubricant compositions |
DE2843473A1 (en) * | 1978-10-05 | 1980-04-17 | Bayer Ag | LACTONE MODIFIED ESTER OILS |
DE3419415A1 (en) * | 1984-05-24 | 1985-11-28 | Hans 7432 Urach Schur | Production of lubricants, mould oils and drilling emulsions from environmentally friendly raw materials |
US4631136A (en) * | 1985-02-15 | 1986-12-23 | Jones Iii Reed W | Non-polluting non-toxic drilling fluid compositions and method of preparation |
GB8630295D0 (en) * | 1986-12-18 | 1987-01-28 | Shell Int Research | Drilling fluid |
US4846986A (en) * | 1988-12-12 | 1989-07-11 | Nalco Chemical Company | Oil-in-water dry film prelube emulsion |
DE3907391A1 (en) * | 1989-03-08 | 1990-09-13 | Henkel Kgaa | USE OF SELECTED ESTER OILS OF LOW CARBONIC ACIDS IN DRILL RINSING |
DE3907392A1 (en) * | 1989-03-08 | 1990-09-13 | Henkel Kgaa | ESTER OF CARBONIC ACIDS, MEDIUM CHAIN LENGTH, AS THE BEST NEEDLE PART OF THE OIL PHASE IN INVERT DRILL RINSE |
-
1989
- 1989-05-16 DE DE3915876A patent/DE3915876A1/en not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-05-04 ZA ZA903417A patent/ZA903417B/en unknown
- 1990-05-07 WO PCT/EP1990/000736 patent/WO1990014402A1/en not_active Application Discontinuation
- 1990-05-07 EP EP90907002A patent/EP0472559A1/en active Pending
- 1990-05-07 EP EP90108534A patent/EP0398113B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-07 DE DE90108534T patent/DE59003116D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-07 AU AU55656/90A patent/AU628560B2/en not_active Ceased
- 1990-05-07 DK DK90108534.0T patent/DK0398113T3/en active
- 1990-05-07 JP JP2506922A patent/JPH04505773A/en active Pending
- 1990-05-07 BR BR909007383A patent/BR9007383A/en not_active Application Discontinuation
- 1990-05-07 AT AT90108534T patent/ATE96159T1/en not_active IP Right Cessation
- 1990-05-15 PT PT94047A patent/PT94047A/en not_active Application Discontinuation
- 1990-05-15 NZ NZ233683A patent/NZ233683A/en unknown
- 1990-05-16 MY MYPI90000784A patent/MY105548A/en unknown
-
1991
- 1991-10-18 NO NO914110A patent/NO301340B1/en not_active IP Right Cessation
- 1991-11-15 RU SU915010355A patent/RU2015156C1/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NZ233683A (en) | 1992-11-25 |
ZA903417B (en) | 1991-01-30 |
BR9007383A (en) | 1992-04-21 |
DE59003116D1 (en) | 1993-11-25 |
MY105548A (en) | 1994-10-31 |
NO914110L (en) | 1991-10-18 |
DK0398113T3 (en) | 1994-02-07 |
ATE96159T1 (en) | 1993-11-15 |
EP0398113B1 (en) | 1993-10-20 |
PT94047A (en) | 1991-01-08 |
EP0398113A1 (en) | 1990-11-22 |
DE3915876A1 (en) | 1990-11-22 |
EP0472559A1 (en) | 1992-03-04 |
JPH04505773A (en) | 1992-10-08 |
RU2015156C1 (en) | 1994-06-30 |
AU628560B2 (en) | 1992-09-17 |
NO914110D0 (en) | 1991-10-18 |
AU5565690A (en) | 1990-12-18 |
WO1990014402A1 (en) | 1990-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO301340B1 (en) | The use of selected ester oils in water-based drilling flushes of the oil / water emulsions type and similar drilling flushing liquids with improved ecological acceptability | |
NO301339B1 (en) | The use of selected oleophilic ethers in water-based drilling flushes of the oil / water emulsion type and similar drilling flushing liquids with improved ecological acceptability | |
NO301338B1 (en) | Use of selected oleophilic alcohols in oil / water emulsion type water based drilling fluids and corresponding drilling fluids with improved ecological acceptability | |
US5318956A (en) | Use of selected ester oils in water-based drilling fluids of the O/W emulsion type and corresponding drilling fluids with improved ecological acceptability | |
NO178933B (en) | Use of carbonic acid diesters in borehole treating agents and the borehole treating agents thus produced | |
NO178868B (en) | Use of esters of polycarboxylic acids in borehole treating agents and such borehole treating agents | |
NO322733B1 (en) | Use of solutions of linear <alfa> olefins as a phase in borehole treating agents, as well as boring treating agents comprising these. | |
CA2006009C (en) | Drilling fluids and muds containing selected ester oils | |
EP2207862B1 (en) | Drilling composition, process for its preparation, and applications thereof | |
NO339445B1 (en) | Borehole treatment agents having a low toxicity oil phase and their use | |
US5755892A (en) | Waste disposal of contaminated drill cuttings from geological drilling using drilling fluid systems containing mineral oil | |
NO179487B (en) | Use of basic amine compounds as additive in water-in-oil invert drilling mud, the drilling mud obtained in use as well as additive for this | |
NO171562B (en) | MINERAL OIL-FREE, WATER-IN-OIL DRILL | |
NO172502B (en) | WATER-IN-OIL EMULSION DRILL SLAM CONTAINING SELECTED CARBOXYLIC ACID ESTER OILS AND PREPARING THEREOF | |
NO172501B (en) | WATER-IN-OIL DRILLING CONTAINING SELECTED LOW CARBOXYLIC ACID ESSENTIALS AND MANUFACTURING THEREOF | |
US5508258A (en) | Use of surface-active alpha-sulfo-fatty acid di-salts in water and oil based drilling fluids and other drill-hole treatment agents | |
CA2088697C (en) | Use of surface-active alkyl glycoside compounds in water- and oil-based drilling fluids and other drill-hole treatment agents | |
WO1996022342A1 (en) | Base oil for well-bore fluids | |
CA2058636C (en) | Use of selected ester oils in water-based drilling fluids of the o/w emulsion type and corresponding drilling fluids with improved ecological acceptability | |
NO315565B2 (en) | well fluid | |
NO178582B (en) | Use of surfactant ann- and eye-based drilling mud and other treatment agents for boreholes, as well as drilling mud containing the disalts | |
NO172129B (en) | USE OF SELECTED ESTERS IN MINERAL OIL, WATER-IN-OIL DRILL | |
NO302127B1 (en) | Use of surfactant ester sulfonate salts in water- and oil-based drilling muds and other borehole treatment agents, as well as the sludge thus obtained |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MK1K | Patent expired |