NO311590B1 - Fremgangsmåte for vasking av mineraloljebelastet borekaks för avfallsdeponering - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for vasking av mineraloljebelastet borekaks før avfallsdeponering av denne offshore og/eller onshore.

Oljebaserte borespylevæsker og derav oppbyggede W/O-invert-borespyleslam har innenfor den moderne geologiske teknologien, eksempelvis ved åpning av jordolje- og/eller jordgassforekomster en fremtredende betydning. Anvendelsen av disse borespylesystemene har spesiell betydning innenfor det marine området, men er imidlertid ikke begrenset til dette. Teknologien ved boring ved hjelp av oljebaserte W/O-invert-systemer finner generelt anvendelse også ved landstøttede boringer, eksempelvis ved geotermiske boringer, ved vannbor-ing, ved gjennomføringen av geovitenskapelige boringer og ved boring innenfor bergverksdrift.

Flytende spylesystemer av den her behandlede typen, som spesielt innenfor området med offshore-boringer og ved gjennomtrengning av vannfølsomme sjikt er langt overlegne de vannbaserte systemene anvendes generelt som såkalte invert-emulsjonsslam som består av et trefasesystem: olje, vann og finfordelte faststoffer. Det dreier seg derved om preparater av typen W/O-emulsjoner, dvs. den vandige fasen er heterogent findisperst fordelt i den lukkede oljefasen. For stabiliser-ing av det samlede systemet og for å oppnå de ønskede bruksegenskapene, kan et stort antall tilsatsstoffer anvendes, spesielt emulgatorer hhv. emulgatorsystemer, ballastmidler, fluidtapsadditiver, alkalireserver , visko-sitetsreguleringsmidler o.l. Når det gjelder enkeltheter vises det eksempelvis til publikasjonen P.A. Boyd et al. "New Base Oil Used in Low-Toxicity Oil Muds" Journal of Petroleum Technology, 1985, 137 til 142, samt R.B. Bennett "New Drilling Fluid Technology - Mineral Oil Mud" Journal of Petroleum Technology, 1984, 975 til 981, samt den deri siterte litteraturen.

Oljebaserte borespylinger var tidligere oppbygget av dieseloljefraksjoner med et innhold av aromater. For avgiftning og reduksjon av den derved opptredende økologiske problematikken ble det foreslått å anvende i det vesentlige aromatfrie hydrokarbonfraksjoner - i dag også betegnet som "nonpolluting oils" - som lukket oljefase, se i denne forbindelse den ovenfor siterte litteraturen. Men også utelukkelsen av de aromatiske forbindelsene fra mineraloljene førte bare til en begrenset reduksjon av miljøproblematikken - som utløses ved borespylevæskene av den her aktuelle typen. Vanskeligheter består spesielt for avfallshåndteringen av den i spylefasen fraskilte såkalte borkaksen, dvs. den utborede og med borespylevaeskefasen oppover transporterte borefinfraksjon. Ved praktisk drift fraskilles disse utborede for-mas jonsandelene, eksempelvis ved ett- eller flertrinns sikting og/eller ved videreførende adskillelsestrinn som sentr ifugering fra hovedmengden av den i kretsløp førte borespylevaeskefasen. Denne fraskilte borekaksen er belagt med betydelige mengder av den oljebaserte borespylevæskefasen. Ved anvendelse av borespylesystemer på basis av ikke nedbrytbare mineraloljer som lukket oljefase kommer avfallshåndtering av borekaks ved enkel deponering på havbunnen i dag ikke lenger i betraktning. Økologiske undersøkelser har vist at mineralol jeforurensninger også etter lang lagringstid på havbunnen fremdeles er tilstede og kan påvirke spesielt følsomme marine økosystemer i negativ retning. De samme problemene opptrer ved arbeider med vannbaserte O/W-emulsjonsspylinger.

Den aktuelle teknologien har i noen tid erkjent betydningene av anvendelse av økologisk godtagbare og spesielt biologisk nedbrytbare oljer hhv. oljefaser i forbindelse med oppbygningen av oljeholdige borespylesystemer. Følgelig beskriver eksempelvis US-patentskriftene 4,374,737 og 4,481,121 oljebaserte borespylevæsker hvori nonpolluting oils skal finne anvendelse. Som nonpolluting oils anvendes ved siden av aromatfrie mineraloljefraksjoner planteoljer av typen jordnøttolje, soyabønneolje, linfrøolje, maisolje, risolje eller også oljer av animalsk opphav, som hvalolje. Viderefør-ende undersøkelser har vist at denne innen teknikkens stand mulige anvendelsen av lett nedbrytbare oljer på basis av triglycerider av vegetabilsk og/eller animalsk opphav ikke kan komme i betraktning av praktiske grunner. Man får ikke kontroll over de reologiske egenskapene av slike oljefaser for det i praksis nødvendige temperaturområdet på fra 0 til 5°C på den ene side og 250°C og høyere på den annen side.

Søkeren har i et stort antall publiserte og til dels også i ikke publiserte eldre patentskrifter beskrevet forslag for utbytting av mineraloljefraksjonene mot økologisk godtagbare, lett nedbrytbare oljefaser. Derved angis det fire forskjellige typer av utveksl ingsol jer som også kan anvendes i blanding med hverandre. Det dreier seg herved om utvalgte oleofile monokarboksylsyreestere og tilsvarende polykarboksylsyreestere, om i det minste stort sett vannuoppløselige, under arbeidsbetingelsene flytende alkoholer hhv. deres partialestere, om tilsvarende etere og om utvalgte karbonsyreestere. Summarisk vises det her til de publiserte og eldre søknadene DE-A-38 42 659, DE-A-38 42 703, DE-A-39 07 391, DE-A-39 07 392, DE-A-39 03 785, DE-A-39 03 784, DE-A-39 11 238, DE-A-39 11 299, DE-A-40 19 266 og DE-A-40 18 228. Alle de her nevnte publikasjonene vedrører området oljebaserte borespyleslam, spesielt av W/O-invert typen.

Oljebaserte borespylesystemer på basis av tilsvarende monokarboksylsyreestere og/eller på basis av etere av monofunksjonelle alkoholer er i dag utprøvet ved praktisk anvendelse og har bevist sin mangesidige overlegenhet sammenlignet med de mineraloljebaserte borespylesystemene, spesielt av W/O-invert typen. En av de viktige lettelsene ved arbeider med økologisk godtagbare og spesielt biologisk nedbrytbare oljer av denne typen ligger i den forenklede avfallshåndteringen av borefinfraksjonen forurenset med oljespylingen. Dersom den fra spylingen, eksempelvis ved siktig og/eller sentrifugering fraskilte borefinfraksjonen deponeres på havbunnen så finner det ikke sted noen for-urensning av det aktuelle området. Det marine økosystemet forblir i det vesentlige uforstyrret, etter forholdsvis korte tidsrom er eksempelvis de innførte borespylesystemene på esterbasis praktisk talt fullstendig nedbrutt.

Foreliggende oppfinnelse går ut fra den oppgavestillingen, under innbefatning av den viten som i dag står til dis-posisjon vedrørende økogodtagbarhet av de biologisk nedbrytbare oljefåsene i systemer av den her aktuelle typen, og åpne muligheten for å anvende mineraloljeholdige borespylesystemer og spesielt W/O-invert spyleslam på basis av overveiende mineraloljer hhv. mineraloljefraksjoner ved praktisk drift uten å måtte oppgi de fordelene som spesielt kan oppnås for de deponeringer av borefinfraksjonen med de tidligere nevnte biogodtagbare systemer. Anvendelsen av mineraloljer hhv. mineraloljefraksjoner som hovedkomponenter av invert-spylesystemene - men også i vannbaserte spylinger av O/W-typen - kan eksempelvis være ønskelig ut fra synspunk-ter som tilgjengelighet og/eller fra kostnadssynspunkter når det samtidig kan sikres at uønskede kontaminasjoner av miljøet og spesielt det marine økosystemet ved disse i og for seg økotoksiske spylevæskene unngås. Den frem til i dag anvendte praksis forutser her transport av mineraloljekon-taminert borekaks til fastlandet og der rensing av denne, eksempelvis ved vasking med vandige tensidoppløsninger, og/eller deponering. Læren ifølge oppfinnelsen går ut fra det konsept å virkeliggjøre det tilstrebede målet på en hittil ikke beskrevet måte: oppfinnelsen vil muliggjøre over-vinnelsen av den omtalte problematikken ved en utbytting av oljefasen på den fra borespylingen fraskilte borefinfraksjonen. Den økologisk ikke godtagbare fuktingen med oljefasen på mineraloljebasis skal spesielt erstattes med en oljefase på basis av økologisk mer godtagbare, og spesielt biologisk nedbrytbare oljer. Samtidig skal imidlertid disse ytterligere forholdsreglene muliggjøres under økonomisk forsvarlige material- og kostnadsbelastninger for den samlede prosessen.

Gjenstand for foreliggende oppfinnelse er følgelig en fremgangsmåte for vasking av mineraloljebelastet borekaks før avfallsdeponering av denne offshore og/eller onshore, kjennetegnet ved at det anvendes økologisk godtagbare og spesielt biologisk nedbrytbare oljer med flammepunkter ved om lag 80°C, at vaskingen utføres, i det minste i et avsluttende vasketrinn før avfallshåndteringen av borekaksen, hvorved vaskevæskene velges fra gruppen som består av oleofile monokarboksylsyreestere, polykarboksylsyreestere, estere, tilsvarende etere, alkoholer, innbefattende deres partialetere og/eller karbonsyreestere (O-funksjonaliserte vaskeoljer).

Som økologisk godtagbare vaskeoljer anvendes ifølge oppfinnelsen spesielt aerobt og/eller anaerobt nedbrytbare lavviskøse oljer, som i sin tur på grunn av produksjonsegen-skapene, eksempelvis reologi, flyktighet, toksikologi, blandbarhet og lignende er egnede til å kunne anvendes i borespylinger og derved spesielt som blandingsbestanddeler av den lukkede oljefasen av W/O-invert borespylinger.

Spesielt egnede økologisk godtagbare og spesielt biologisk nedbrytbare vaskeoljer faller i de innledningsvis siterte stoffklassene oleofile monokarboksylsyreestere hhv. oleofile polykarboksylsyreestere, tilsvarende etere hhv. alkoholer og/eller deres partialetere, samt oleofile karbonsyreestere, som er detaljert beskrevet i de innledningsvis siterte eldre søknadene tilhørende søkeren. I det følgende betegnes disse ifølge oppfinnelsen foretrukne aerobt og/eller anaerobt nedbrytbare oljene også som "oksygenfunksjonaliserte vaskeoljer" hhv. som "O-funksjonaliserte vaskeoljer".

Læren ved oppfinnelsen går ut fra det etterfølgende konsep-tet : De andelene av borefinfraksjon som ved praktisk drift kontinuerlig skal fraskilles fra en med borekaks belastet oljeholdig borespyling inneholder betydelige mengder av oljefasen, i tilfelle W/O-invert spylinger den oljebaserte borespylingen, på overflaten. I det tilfelle som forutses ved oppfinnelsen inneholder denne borespylingen substansielle mengder, som regel idet minste overveiende mengder, av mineralolje. Den for borefinfraksjon befridde borespylingen tilbakeføres i kretsløp i borehullet. Denne kretsløpsstrømmen av den mineraloljebaserte borespylevæsken kan holdes borte fra uønsket kontakt med det følsomme økosystemet.

Den hittil problematiske avfallshåndteringen av den med mineralolje kontaminerte borekaksen foregår ifølge oppfinnelsen nå ved vasking av denne med de O-funksjonaliserte vaskeoljene. Herved fortrenges den økologisk uakseptable mineraloljen av borekaksen, oljefasen som er belagt på borekaksen erstattes med den biologisk nedbrytbare 0-funksjonaliserte vaskeoljen. I denne formen kan den nå med aerobe og/eller anaerobe nedbrytbare oljer belagte borekaksen uten betenkeligeheter deponeres offshore og/eller onshore. Den tilstrebede lettelsen ved avfallshåndteringen av borefinfraksjonen er dermed sikret.

Økonomien ved en slik arbeidsfremgangsmåte, på bakgrunn av tilfellet med de spesielt viktige spylesystemene på W/O-invert basis, optimaliseres ved hjelp av de etterfølgende foretrukne elementene av handlingen ifølge oppfinnelsen: den med kretsløpsstrømmen av W/O-borespylevæsken oppad transporterte mengden av borefinfraksjonen er som bekjent meget liten i forhold til den omførte mengden av W/O-invert slammet. Den utgjør vanligvis i beste fall få volumprosent. Forholdsvis små er følgelig også de for vasking av den oljebelagte borekaksen nødvendige andelen av de O-funksjonaliserte vaskeoljene, hvorved man her naturligvis også må ta hensyn til de ved drift opptredende borefremgangene og den dermed

nødvendige stadige etterdoseringen av ytterligere mengder av W/O-invert slam.

I den foretrukne utførelsesformen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen anvendes det vaskeoljer som ikke bare oppfyller kravet til biologisk godtagbarhet og nedbrytbarhet i det aktuelle økosystemet. De ifølge oppfinnelsen foretrukne vaskeoljene er derved i tillegg valgt slik at de i sin tur er i stand til, i det minste som blandingskomponenter i blanding med mineraloljene av W/O-invertslammet, å overta funksjonen av den lukkede oljefasen i dette borespylesystemet. Fordelen ved en handling ifølge denne fremgangsmåtevarianten ifølge oppfinnelsen er straks innlysende: De med mineralolje forurensede brukte vaskeoljene avfallshåndteres helt enkelt ved at de innføres i kretsløpet av W/O-invertslammet og dermed blir en bestanddel av borespylingen selv. Læren ifølge oppfinnelsen muliggjør derved den optimale utnyttelsen av de biologisk godtagbare og nedbrytbare O-funksjonaliserte vaskeoljene i forholdsvis begrenset mengde under bibehold av de i det vesentlige mineraloljebaserte borespylesystemene, uten å måtte oppgi den avgjørende fordelen ved den lettede borefinfraksjondeponeringen. Sammenlignbare betraktninger gjelder for arbeider med vannbaserte emulgerte mineraloljeholdige O/W-emulsjonsspylinger.

Valget av spesielt egnede biologisk nedbrytbare vaskeoljer styres ved den ifølge oppfinnelsen krevede dobbelte funksjo-naliteten. Vaskeoljene skal på den ene siden innenfor rammen av vaskeprosessen som fortrinnsvis lavviskøs organisk væskefase være godt blandbar med mineraloljefasen, f.eks. W/O-invertslammet, slik at en virkningsfull vasking av borekaksen med begrensede mengder av den O-funksjonaliserte vaskeoljen blir mulig. På den annen side må disse vaskeoljene være virkningsfulle bestanddeler av den lukkede oljefasen av invert-slammet etter innblanding i borespylingen. Foretrukne O-funksjonaliserte vaskeoljer viser følgelig flyte- og stivnepunkter ikke over 5°C og spesielt under 0°C. Spesielt egnet kan tilsvarende vaskeoljer med flyte- og stivnepunkter under -5°C og spesielt under -15°C, være. Praktisk brukbare biologisk nedbrytbare oljer ligger ofte med stivnepunktver-dier i temperaturområdet under -25° til -30°C. Viskositeten av vaskeoljene kan spesielt være viktig i de første trinnene av anvendelsen, dvs. ved vaskeprosessen av f.eks. med invertslam belagt borekaks. For her å utvikle optimal oppløsningsmiddel- og vaskeoljekvalitet, kan det være hensiktsmessig å anvende lett bevegelige og også i de lavere temperaturområdene lavviskøse flytende faser. Vanligvis gjelder at de O-funksjonaliserte vaskeoljene i temperaturområdet fra 0 til 5°C skal være flyt- og pumpbare oljer som fortrinnsvis har Brookfield-(RVT)-viskositeter under 80 mPas og fortrinnsvis under 60 mPas. Spesielt egnede vaskeoljer kan i det angitte temperaturområdet oppvise viskositeter inntil ca. 45 mPas.

I denne sammenheng må man riktignok ta hensyn til det følgende ytterligere foretrukne arbeidselementet av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen: Den nedenfor nærmere omtalte vaskingen av mineraloljebelagt borekaks kan i en viktig utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gjennomføres ved forhøyede temperaturer, spesielt i temperaturområdet inntil ca. 100°C, og fortrinnsvis i temperaturområdet fra ca. 35° til 80°C. Den med borefinfraksjon belastede borespylingen oppnår jo allerede ved innstilling av begrensede borehullsdybder økede temperaturverdier, slik at i praktisk drift oppviser den transporterte spylevæsken og dermed også den i denne inneholdte borekaksen temperaturverdier i området fra eksempelvis 35 til 60° C. I en viktig utførelsesform gjør læren ifølge oppfinnelsen i trinnet med borekaksvasking spesielt bruk av dette ved at også den 0-funksjonaliserte vaskeoljen oppvarmes til sammenlignbare eller sågar enda høyere temperaturer ved anvendelse i vaskeprosessen. På i og for seg kjent måte er dette forbundet med senkning av viskositeten av vaskeoljen og dermed forbedring av den her krevede funksjonen som vaske- hhv. oppløsningsmiddel.

Ifølge oppfinnelsen foretrukne 0- funks. 1onallserte vaskeol. ler

Summarisk skal det her igjen vises til de tidligere nevnte eldre offentliggjorte og til dels fremdeles ikke offentliggjorte eldre søknadene tilhørende søkeren, som gjennomgående vedrører områder med oljebaserte borespyleslam, spesielt av W/O-invert typen. Nærmere bestemt er det i disse søknadene beskrevet egnede estere av monokarboksylsyrer, egnede estere under medanvendelse av polykarboksylsyrer, egnede etere samt egnede oleofile alkoholer innbefattende deres partialeter og egnede oleofile karbonsyreestere.

Spesielt viktige representanter for vaskeoljene med tanke på fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er innordnet i klassene oleofile karboksylsyreestere og oleofile etere. Spesielt oleofile karboksylsyreestere kan på grunn av sin høye evne såvel til aerob biologisk nedbrytning som til anaerob biologisk nedbrytning være spesielt egnede representanter. I fagmiljøet foreligger i dag såkalte sea-floor-tester, som underbygger godtagbarheten av avhending av esterbelagt borekaks fra borespylinger av den her aktuelle typen.

Enhetlig gjelder for alle ifølge oppfinnelsen fortrinnsvis anvendte oljefaser hhv. oljeblandfaser, at det kreves flammepunkter på minst 100°C og fortrinnsvis flammepunkter over 135°C av sikkerhetsgrunner ved drift. Verdier som ligger tydelig over dette, spesielt slike over 150°C kan være spesielt hensiktsmessige.

Enhetlig gjelder videre for de forskjellige potensielt hydrolyseutsatte oljefasene, som kan anvendes innenfor rammen av oppfinnelsen, at kravet til økologisk godtagbarhet ikke bare gjelder for vaskeoljene som sådanne, dvs. altså eksempelvis den i et hvert tilfelle valgte esteroljen eller blandinger av esteroljen, men derimot at det også ved en delvis forsåpning ved praktisk anvendelse ikke utløses toksikologiske og spesielt ingen inhalasjonstoksikologiske farer. Det er innenfor rammen av de nevnte tidligere søknadene utførlig beskrevet at det her spesielt gjelder de forskjellige representantene for esteroljer, hvorved igjen spesielt monofunksjonelle alkoholer fra esterdannelsen tilkommer spesiell betydning. Monofunksjonelle alkoholer er i sammenligning med polyfunksjonelle alkoholer høyflyktige i de lavere leddene, slik at ved en partiell hydrolyse kan det her opptre sekundære farer. Fortrinnsvis blir følgelig i klassen av de forskjellige esteroljene medanvendte monofunksjonelle alkoholer hhv. de tilsvarende restene av disse alkoholene valgt på en slik måte at de i molekylet har minst 6 C-atomer, fortrinnsvis minst 8 C-atomer. Hydrolysestabile etere kan være svært viktige for den praktiske anvendelsen som bestanddel av den lukkede oljefasen av borehullsbehandlings-midlet - i tilknytning til anvendelsen som vaske- hhv. rensemiddel for borekaksen som skal befris for mineraloljeandeler.

Som økologisk godtagbare og biologisk nedbrytbare esteroljer har spesielt tilsvarende monokarboksylsyreestere gjort seg gjeldende, som så i en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen kan avledes fra minst en av de etterfølgende underklassene: a) Estere av C^_5-monokarboksylsyrer og 1- og/eller flerfunksjonene alkoholer, hvorved rester av 1-verdige alkoholer oppviser minst 6, fortrinnsvis minst 8 C-atomer, og de flerverdige alkoholene har fortrinnsvis 2 til 6 C-atomer i molekylet,

b) Estere av monokarboksylsyrer av syntetisk og/eller naturlig opphav med 6 til 16 C-atomer, spesielt estere av

tilsvarende alifatisk mettede monokarboksylsyrer og 1-og/eller flerfunksjonene alkoholer av den under a) nevnte typen,

c) Estere av olefinisk 1- og/eller flerumettede monokarboksylsyrer med minst 16, spesielt 16 til 24 C-atomer og

spesielt monofunksjonelle rettkjedede og/eller forgrenede alkoholer.

Utgangsmaterialer for utvinningen av tallrike i disse underklassene fallende monokarboksylsyrer, spesielt med høyere karbonantall, er vegetabilske og/eller animalske fettyper og/eller oljer. Nevnes skal talg, kokosolje, palmekjerneolje og/eller bassuolje, spesielt som utgangsmaterialer for utvinningen av monokarboksylsyrer av overveiende område inntil C^g og av idet vesentlige mettede komponenter. Vegetabilske esteroljer, spesielt for olefinisk 1- og eventuelt flerumettede karboksylsyrer av område på C^5_24 er eksempelvis palmeolje, jordnøttolje, risinusolje, solsikke-olje, linolje og spesielt rapsolje. Men også estere på talloljebasis faller i denne kategorien av forholdsvis høyt bevegelige monokarboksylsyreestere med 1- og/eller flerolefi-nisk umettede elementer. Ved siden av slike estere i det vesentlige på naturstoffbasis er imidlertid også syntetisk utvunnede komponenter såvel på karboksylsyresiden som også på siden med alkoholer viktige strukturelementer for økologisk godtagbare og biologisk nedbrytbare oljefaser.

Spesielt viktige monokarboksylsyreestere i forbindelse med oppfinnelsen er beskrevet i de innledningsvis nevnte eldre søknadene DE-A-38 42 659 og spesielt DE-A-38 42 703. De olefinisk umettede esterne i den her førstnevnte publikasjonen faller med hensyn til sammensetning i det tidligere under c) angitte området, de spesielt viktige esterne ifølge DE-A-38 42 703 innordner seg i den ovenfor under b) sammen-fattede undergruppen av egnede monokarboksylsyreestere. Det gjelder her spesielt i temperaturområdet fra 0 til 5°C flyt-og pumpbare estere av monofunksjonelle alkoholer med inntil 12 C-atomer og alifatisk mettede monokarboksylsyrer med 12 til 16 C-atomer eller deres blandinger med underordnede mengder av andre monokarboksylsyrer. Esteroljer av denne typen, som i et omfang på minst 60 vekt-#, på basis av karboksylsyreblandingen, er estere av alifatiske Ci2-14~ monokarboksylsyrer, kan være spesielt egnede. En viktig representant for denne klassen av esteroljer forhandles av søkeren under handelsnavnet "PETROFREE" (tysk varemerke).

Vaskeoljer på esterbasis er alltid egnede når det under de praktiske anvendelsesbetingelsene for borespylingen kan regnes med tilstrekkelig stabilitet av esteren i W/O-invert slammene . Når det gjelder enkeltheter vises det her til de nevnte publikasjonene når det gjelder anvendelsen av denne esteren i borespylinger. Dersom det under arbeidsbetingelsene for borespylingen stilles forholdsvis høye krav til en potensiell hydrolysestabilitet - eksempelvis ved arbeider under høye temperaturer, spesielt i temperaturområdet fra 150° C og oppover - så kan anvendelsen av eteroljer som 0-funksjonalisert vaskeolje være hensiktsmessig. Den etter-følgende innblandingen av disse eteroljene i den mineraloljebaserte borespylingen fører ikke til noen vesentlig begrens-ning av temperaturbelastbarheten for en slik invert spyling.

Foretrukne vaskeoljer av den her aktuelle typen er etere, blandingsetere og/eller eterblandinger av monofunksjonelle alkoholer med minst 6 C-atomer, som også kan inneholde blandingsetere med innbundede rester av flerverdige alkoholer. Innenfor rammen av de her aktuelle eteroljene egner seg spesielt slike forbindelser som idet minste delvis, fortrinnsvis minst overveiende er avledet fra rettkjedede monofunksjonelle alkoholer, hvorved eterne av tilsvarende monoalkoholer med 8 til 12 C-atomer og/eller deres blandingsetere med 2- til 4-verdige alkoholer med rett og/eller forgrenet C-kjede er spesielt foretrukne.

I sammenheng med anvendelsen av de her spesielt fremhevede esteroljene og/eller eteroljene skal det vises til en viktig ytterligere fordel som gjør seg merkbar som resultat av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i den mineraloljebaserte borespylevæsken - W/O-invertemulsjonen, men også ved 0/W-emulsjoner - det er kjent at mineraloljeholdige borespylinger av den her aktuelle typen riktignok har en tydelig forbedret smøreevne ved praktisk anvendelse sammenlignet med rent vannbaserte borespylinger, samtidig er den ved mineraloljen oppnåelige forbedringen av smøreevnen begrenset. Den praktiske anvendelsen av eksempelvis de esterbaserte borespylingene på basis av det nevnte handelsproduktet "PETROFREE" (tysk varemerke) har vist at det kan innstilles substansielle forbedringer av smøringen ved praktisk drift via esteroljefasen. Innenfor rammen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen tildoseres de O-funksjonaliserte vaskeoljene til sist til W/O-invertspylingen. De blir her bestanddel av den lukkede oljefasen, som i en minst substansiell andel er mineraloljebasert. Ved tilblandingen av de O-funksjonaliserte vaskeoljene i denne borespylingen forbedres dens smørevirk-ning vesentlig, slik at det også her kan gjøres bruk av en viktig sekundær forbedring. Av betydning er dette ikke bare for normaldriften av en vertikal boring, praktisk betydning får denne forbedringen av smørevirkningen spesielt ved skråboringer, avledede boringer og/eller horisontale boringer.

I forbindelse med denne forbedringen av en viktig produktbe-skaffenhet kan det være ønskelig som O-funksjonalisert vaskeolje å anvende en slik komponent av den nevnte typen som i blanding med W/O-invert hovedspylingen muliggjør en forbedring av smøreeffekten. Her kan vaskeoljer med et stort antall estergrupperinger, eksempelvis lavviskøse polykarboksylsyreestere ifølge DE-A-40 19 266 og/eller karbonsyredi-estere ifølge DE-A-40 18 228 være det foretrukne arbeidsmid-let.

For fullstendighetens skyld skal det her uttrykkelig vises til at også hvilke som helst blandinger av de O-funksjonaliserte vaskeoljene av typen beskrevet i de eldre søknadene kan komme til anvendelse innenfor rammen av læren ifølge oppfinnelsen.

Ytterligere enkeltheter vedrørende læren ifølge oppfinnelsen Vaskingen av den med den mineraloljebaserte borespylingen belastede borekaksen under anvendelse av de biologisk nedbrytbare O-funksjonaliserte vaskeoljene kan foregå satsvis og/eller kontinuerlig ved i praksis ønsket fremgangsmåte. Det kan derved arbeids i et trinn eller også i flere trinn. Vaskefremgangsmåten kan utføres ved samstrøm av godset som skal vaskes og vaskevæsken eller også i motstrøm for disse to fasene.

Vaskingen kan derved i en foretrukket utførelsesform foregå umiddelbart ved dannelse av det mineraloljebelastede borefinstoffet - ved offshoreboringer altså eksempelvis på boretårnet, naturligvis kan imidlertid også borekaksen som skal renses på forhånd transporteres til et vaskeanlegg som er installert et annet sted. Teknologien som anvendes i vaskefremgangsmåten tilsvarer det som tidligere er kjent, eksempelvis fra rensingen av oljebelastede og forurensede jord- hhv. steinvaskinger. Fordelaktig er innenfor rammen av rensingen ifølge oppfinnelsen at det som vaskeolje anvendes en ikke vandig hydrofob oljefase og ikke f.eks. vandige tensidoppløsninger som foreslås innen den hittil kjente borekaksvaskingen. Borekaksen, spesielt fra offshoreboringer, er som kjent ofte svellbare leirer som, ved anvendelse av vandige vaskeoppløsninger, viser tendens til uønskede sekundære reaksjoner.

Innenfor rammen av en flertrinns borekaksvasking fortjener en spesiell utførelseform av handlingen ifølge oppfinnelsen å fremheves: I denne utførelsesformen vaskes i en minst totrinns vasking i et første vasketrinn borefinfraksjonen som skal renses med en oljefase på mineraloljebasis. Her kan det spesielt anvendes hydrokarbonfraksjonen som tilsvarer den lukkede oljefasen av W/O-invertemulsjonen på mineraloljebasis. Innenfor rammen av dette første vasketrinnet med en tilsvarende tyntflytende mineralolje kan det foregå en spesielt enkel avvasking av W/O-invert-slamrestene fra borekakseoverflåtene, slik at det for de etterfølgende vasketrinnene i det vesentlige bare står tilbake utbyttingen av oljefasen, dvs. utbyttingen av mineraloljen mot den 0-funksjonaliserte oljen innenfor rammen av læren ifølge oppfinnelsen. Også her er fullstendig avfallshåndtering av den i et hvert tilfelle valgte vaskeoljen mulig på den beskrevne måten, at den deretter blandes i W/0-invert-borespylingen og der blir bestanddel av den lukkede oljefasen.

Som allerede angitt kan det for intensivering og lettelse, spesielt også for forkortning av vasketrinnet (trinnene) være hensiktsmessig å anvende høyere arbeidstemperaturer, spesielt inntil 90°C, eksempelvis i området fra 45 til 75°C.

En ytterligere arbeidslettelse for oljevaskingen ligger i følgende utførelse av dette (disse) arbeidstrinnet(-ene): Vaskingen kan gjennomføres i nærvær av forhøyede konsentra-sjoner av emulgatorer og nærmere bestemt emulgatorer av W/0-typen. Hensiktsmessig blir for dette formålet det ytterligere emulgatorbidraget tilblandet til vaskeoljen. Hermed kan det oppnås en betydelig lettelse av opptaket av ikke bare de oljeandelene som skal overvinnes på borekaksoverflaten, men også på de der påførte faststoffandelene - ballastmiddel, fluidtapsadditiver og lignende - i vaskeoljen. I en utførel-sesform velges det derved hensiktsmessig, som emulgatortil-satser, W/O-emulgatorer som finner anvendelse innenfor rammen av borespyling for fremstilling av W/O-invertslam. Egnede emulgatorer ved praksis er eksempelvis nitrogenholdige forbindelser fra klassen av polyaminer og/eller polyamidoami-ner. Det skal i denne sammenheng vises til den aktuelle faglitteraturen, eksempelvis G.R. Gray et al. "Composition and Properties of Oil V/ell Drilling Fluids" Gulf Publishing Company, Houston, London (1981), 4. utgave, der spesielt under kapittel 7 og den der siterte faglitteraturen. En spesielt egnet emulgatortype er det av den ene søkeren under handelsnavnet "EZ-mul" forhandlede produktet. Emulgatorer av den her aktuelle typen forhandles som høykonsentrerte virkestoffoppredninger og kan tilblandes vaskeoljene eksempelvis i mengder inntil 10 vekt-#, fortrinnsvis i mengder fra 2,5 til 5 vekt-# - på basis av oljefasen.

Egnede er spesielt imidlertid også w/0-emulgatorer med forbedret økologisk godtagbarhet, som eksempelvis er beskrevet i de eldre søknadene tilhørende den ene søkeren ifølge DE-A-40 03 028, 40 24 658, 40 24 659, 40 24 892 og 41 02 908. I disse eldre søknadene beskrives utvalgte emulgatorer på eterbasis, på basis av alfa-sulfofettsyredisalter, på basis av alkylglykosidforbindelser, på basis av over-flateaktive estersulfonatsalter og på basis av overflate-aktive kompleksestere som W/O-emulgatorer.

Med hensyn til den lukkede oljefasen i W/O-invertspylingen, som innenfor rammen av den i et hvert tilfelle aktuelle boringen kommer til anvendelse som hovedarbeidsmiddel, kan det ved hjelp av læren ifølge oppfinnelsen innstilles tilnærmet hvilket som helst blandingsforhold mellom mineralolje og O-funksjonalisert vaskeolje. Her må man ta hensyn til de i et hvert tilfelle foreliggende forholdene ved utbytting av oljefasen og eventuelt ta hensyn til den ovenfor omtalte fremgangsmåtemodifikasjonen ifølge hvilken minst et første vasketrinn kan gjennomføres med vaskeolje på mineraloljebasis, slik at det bare er påkrevet med en etterfølgende utbytting av oljefasen på borekaksoverflaten mot de biologisk godtagbare O-funksjonaliserte vaskeoljene i forbindelse med foreliggende oppfinnelse. Når andelen av disse O-funksjonaliserte vaskeoljene i invert-borespylingen ved drift til sist heller ikke kan utgjøre mer enn 50 volum-# av den lukkede oljefasene, så er det ifølge oppfinnelsen imidlertid, eksempelvis av økonomiske grunner, foretrukket å holde blandingsandelen av O-funksjonaliserte vaskeoljer i invert-borespylingen under 50 volum-# hhv. vekt-# av den lukkede oljefasen i borespylingen. Det er uten videre mulig her å arbeide med langt mindre mengder av den forholdsvis dyrere økologisk godtagbare og biologisk akseptable vaskeoljen i invert-slammet. Andelen av estere, etere og/eller alkoholer av den angitte typen i invert-spylingen kan dermed utgjøre mindre enn 40 vekt-#, fortrinnsvis ikke mer enn 20 til 30 vekt-# av oljefasen og spesielt ikke mer enn 5 til 15 vekt-# av denne oljefasen. Likevel er det ved forholdsreglene ifølge oppfinnelsen sikret at en mineraloljefri eller praktisk talt mineraloljefri faststoffmasse kan tilføres for avfallshåndteringen ved biologisk nedbrytning.

Oppbygningen av de fortrinnsvis overveiende mineraloljebaserte Invert-borespyleslammene tilsvarer forøvrig de vanlige arbeidsanvisningene. Det kan i denne sammenheng vises til de innledningsvis siterte eldre søknadene og den der siterte litteraturen. Bare utdragsvis skal det her sammenfat-tes : Invert-borespyleslammene inneholder vanligvis sammen med den lukkede oljefasen den findisperse vandige fasen i mengder på 5 til 50 vekt-#. Ved siden av vanninnholdet kommer alle for sammenlignbare spylingstyper planlagte additiver i betraktning. Disse additivene kan være vannoppløselige, oljeopp-løselige og/eller vann- hhv. oljedispergerbare.

Vanlige additiver er ved siden av emulgatorene eksempelvis fluidtapsadditiver, strukturviskositetsoppbyggende oppløslige og/eller uoppløslige stoffer, alkalireserver, midler for inhibering av den uønskede vannutbyttingen mellom utborede formasjoner, f.eks. vann - svellbare leirer og/eller saltsjikt - og spylevæske, fuktemiddel for forbedret opptrekking av oljefasen på faststoffoverflatene, f.eks. for forbedring av smørevirkningen, men også for forbedring av den oleofile lukningen av frilagte stenformasjoner eller stenflater, biosider, eksempelvis for hemming av bakterielt angrep av emulsjonene og lignende. I tillegg til den innledningsvis siterte faglitteraturen skal det spesielt vises til publikasjonen G.R. Gray, se ovenfor, spesielt kapittel 11, "Drilling Fluid Components". Bare utdragsvis skal det her tilsvarende siteres: Findisperse tilsatsstoffer for forhøyelse av spylingstett-heten: Vidt utbedret er bariumsulfat (Baryt), men også kalsiumkarbonat (Calcit) eller blandkarbonatet av kalsium og magnesium (Dolomit) finner anvendelse.

Midler for oppbygning av strukturviskositeten som samtidig også virker som fluidtapsadditiver: I første rekke skal her nevnes hydrofobert bentonitt. Også medanvendelsen av organiske polymerforbindelser av naturlig og/eller syntetisk opphav kan ha betydning.

Tilsatsstoffer som inhiberer den uønskede vannutbyttingen med eksempelvis leirer: I betraktning kommer her de fra teknikkens stand for oljebaserte borespylinger kjente tilsatsstoffene. Spesielt dreier det seg derved om halogenider og/eller karbonater av alkali- og/eller jordalkalimetaller, hvorved tilsvarende kaliumsalter eventuelt i kombinasjon med kalk kan ha spesiell betydning. Nyere forslag forutser her anvendelsen av lavere vannoppløslige alkoholer som glyserol og/eller propandiol. Det skal eksempelvis vises til publikasjonene i "Petroleum Engineer International", september 1987, 32-40 og "World Oil", november 1983, 93-97.

Alkalireserver: I betraktning kommer her til totaloppførselen av spylingen avstemte uorganiske og/eller organiske baser, spesielt tilsvarende basiske salter hhv. hydroksyder av alkali- og/eller jordalkalimetaller, samt organiske baser. Kalk er en spesielt viktig representant for denne klassen. Type og mengde av disse basiske komponentene er derved på i og for seg kjent måte avstemt til hverandre.

Mengdene av de i et hvert tilfelle anvendte hjelpe- og tilsatsstoffene beveger seg prinsippielt innenfor vanlige rammer og kan dermed tas fra den siterte faglitteraturen.

EKSEMPLER

De etterfølgende undersøkelsene foretas på en prøve av borefinfraksjon som var tatt fra den løpende driften av en Nordsjøfeltboring. Type borespylingen: W/O-invertspyling, mineraloljebasert. Mineraloljeinnholdet av den med borespyling kontaminerte borekaksen utgjør 13,8 vekt-#.

100 g av den med borespyling kontaminerte borefinfraksjonen blandes med 100 g av en monokarboksylsyreesterolje (handels-produkt "PETROFREE") og omrøres ved 40° i 5 minutter intenst i et begerglass. Deretter frasuges det over en glassfilter-nutsjh. Produktutbyttene av den fuktige borekaksen utgjør 97,7 g.

Den på denne måten isolerte borekaksen ekstraheres deretter i et Soxleth-apparat i 8 timer med n-heksan. Det dannede ekstraktet inndampes deretter forsiktig ved romtemperatur. 8 g av det på denne måten utvunnede ekstraktet fylles på en kiselgelsøyle - innerdiameter for søylen 20 mm, effektiv søylelengde 35 cm, fylling av søylen med "Kieselgel 60" fra firma Merck, Darmstadt (kornstørrelsesfordeling 0,063 til 0,2 mm). Det påførte mineraloljeekstraktet elueres så med 250 ml n-heksan ved hjelp av kiselgelsøylen. Eluatet oppfanges. "PETROFREE"-monokarboksylsyreesteren og andre polare bestanddeler av ekstraktet fastholdes derved på kiselgel-søylen .

Fra det fra foten av kiselgelsøylen oppfangede eluatet fjernes n-heksan ved overblåsning av luft inntil vektkon-stans. Den på denne måten oppnådde rensede mineraloljeresten utveies og beregnes på basis av den anvendte totalprøvemeng-den (100 g).

Det på denne måten bestemte mineraloljeinnholdet for borekaksen vasket med monokarboksylsyreesteren utgjør 1,709 g, tilsvarende et restmineraloljeinnhold av borefinfraksjonen på 1,75 vekt-#.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for vasking av mineraloljebelastet borekaks før avfallsdeponering av denne offshore og/eller onshore, karakterisert ved at det anvendes økologisk godtagbare og spesielt biologisk nedbrytbare oljer med flammepunkter ved om lag 80°C, at vaskingen utføres, i det minste i et avsluttende vasketrinn før avfallshåndteringen av borekaksen, hvorved vaskevaeskene velges fra gruppen som består av oleofile monokarboksylsyreestere, polykarboksylsyreestere, estere, tilsvarende etere, alkoholer, innbefattende deres partialetere og/eller karbonsyreestere (0-funksjonaliserte vaskeoljer).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert ved at det arbeides med aerobt og/eller anaerobt nedbrytbare lavviskøse oljer som også kan anvendes som blandings-bestanddel av den lukkede oljefasen av w/0-invert borespylinger.

3. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 til 2, karakterisert ved at det anvendes O-funksjonaliserte vaskeoljer med flyte- og stivnepunkter under 0°C, fortrinnsvis under -5°C og spesielt under -15° C, som er flyte- og pumpbare i temperaturområdet 0 til 5°C og derved fortrinnsvis har en Brookf ield(RVT )-viskositet på ikke over 60 mPas, spesielt under 45 mPas.

4. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 til 3, karakterisert ved at det ved anvendelse av potensielt hydrolyseutsatte vaskeoljer, spesielt tilsvarende mono-og/eller polykarboksylsyreestere anvendes slike vaskeoljer som også ved partiell forsåpning ved praktisk anvendelse ikke utløser noen toksikologisk og spesielt ingen inhalasjons-toksikologisk fare.

5 . Fremgangsmåte ifølge kravene 1 til 4, karakterisert ved at det anvendes vaskeoljer som i det minste andelsvis, fortrinnsvis minst overveiende er oppbygget på ester- og/eller eterbasis.

6. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 til 5, karakterisert ved at det anvendes vaskeoljer på esterbasis fra minst en av de etterfølgende underklassene: a) Estere av C^_5 monokarboksylsyrer og 1- og/eller flerfunksjonene alkoholer, hvorved rester av 1-verdige alkoholer oppviser minst 6, fortrinnsvis minst 8 C-atomer og de flerverdige alkoholene fortrinnsvis har 2 til 6 C-atomer i molekylet, b) Estere av monokarboksylsyrer av syntetisk og/eller naturlig opphav med 6 til 16 C-atomer, spesielt estere av tilsvarende alifatisk mettede monokarboksylsyrer og 1-og/eller flerfunksjonene alkoholer av typen nevnt under a), c) Estere av olefinisk 1- og/eller flerumettede monokarboksylsyrer med minst 16, spesielt 16 til 24 C-atomer, og spesielt monofunksjonelle rettkjedede og/eller forgrenede alkoholer.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 5, karakterisert ved at det anvendes vaskeoljer på eterbasis som inneholder etere, blandetere og/eller eterblandinger av monofunksjonelle alkoholer med minst 6 C-atomer, hvorved det også kan anvendes blandetere med innbundede rester av flerverdige alkoholer.

8. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 til 5 og 7, karakterisert ved at det anvendes vaskeoljer på eterbasis som idet minste andelsvis, fortrinnsvis minst overveiende er avledet fra monofunksjonelle alkoholer, hvorved etere av tilsvarende monoalkoholer med 8 til 12 C-atomer og/eller deres blandetere med 2 til 4-verdige alkoholer med rett og/eller forgrenet C-kjede er spesielt foretrukne.

9. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 til 8, karakterisert ved at borekaksen fra fraskillelsen av mineraloljebaserte borespylinger under anvendelse av de biologisk nedbrytbare O-funksjonelle vaskeoljene praktisk befris for ikke nedbrytbare mineraloljeandeler og den med mineraloljebelastede vaskeoljen blir derved idet minste delvis tilsatt til den oljebaserte borespylingen og dermed avfallshåndtert.

10. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 til 9, karakterisert ved at en f lertrinnsvasking av den fraskilte og med oljebasert borespyling belastede bore kaksen foretas, hvorved i minst et spyletrinn også vaskeolje på mineralol jebasis kan anvendes.

11. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 til 10, karakterisert ved at det i minst et vasketrinn arbeides under anvendelse eller medanvendelse av mineraloljefraksjoner som er egnede for oppbygning av borespylinger spesielt av typen W/O-invertspyleslam og at derved den belastede vaskeoljen etter f raskillelsen fra borekaksen tilblandes til borespylingen mens den på denne måten forurensede borekaksen etterrenses med de biologisk nedbrytbare O-funksjonaliserte vaskeolj ene.

12. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 til 11, karakterisert ved at borekaksvaskingen gjennomføres i samstrøm og/eller i motstrøm med vaskeoljen og at det derved arbeides med arbeidstemperaturer i området inntil ca. 100"C, hvorved vasketemperaturer i området fra ca. 35 til 80° C kan være foretrukne.

13. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 til 12, karakterisert ved at det anvendes emulgator - fortrinnsvis av W/O-typen - holdige vaskeoljer.