NO824020L - Zirkonatfortykningsmidler. - Google Patents
Zirkonatfortykningsmidler.Info
- Publication number
- NO824020L NO824020L NO824020A NO824020A NO824020L NO 824020 L NO824020 L NO 824020L NO 824020 A NO824020 A NO 824020A NO 824020 A NO824020 A NO 824020A NO 824020 L NO824020 L NO 824020L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- zirconate
- bis
- carbon atoms
- product
- pentanedionato
- Prior art date
Links
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 12
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 11
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 11
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 11
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 7
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 7
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical group [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000003754 zirconium Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims 4
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 claims 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 2
- 125000004106 butoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 claims 1
- 125000002572 propoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 4
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 13
- 244000303965 Cyamopsis psoralioides Species 0.000 description 8
- -1 hydroxypropyl Chemical group 0.000 description 7
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 4
- OMDQUFIYNPYJFM-XKDAHURESA-N (2r,3r,4s,5r,6s)-2-(hydroxymethyl)-6-[[(2r,3s,4r,5s,6r)-4,5,6-trihydroxy-3-[(2s,3s,4s,5s,6r)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxyoxan-2-yl]methoxy]oxane-3,4,5-triol Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1OC[C@@H]1[C@@H](O[C@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)O1 OMDQUFIYNPYJFM-XKDAHURESA-N 0.000 description 3
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 description 3
- 229920000926 Galactomannan Polymers 0.000 description 3
- CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N acetylacetonate Chemical compound CC(=O)[CH-]C(C)=O CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 2
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 2
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 2
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 2
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 125000003253 isopropoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(O*)C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N C[CH]O Chemical group C[CH]O GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000569 Gum karaya Polymers 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229930194542 Keto Natural products 0.000 description 1
- 229920000161 Locust bean gum Polymers 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- 241000934878 Sterculia Species 0.000 description 1
- 229910003077 Ti−O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007746 Zr—O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006243 acrylic copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- SEPXKVQCHIAZRT-UHFFFAOYSA-N butyl 2-methylprop-2-enoate;2-hydroxyethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOC(=O)C=C.CCCCOC(=O)C(C)=C SEPXKVQCHIAZRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229920003090 carboxymethyl hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 125000005594 diketone group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229920003063 hydroxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229940031574 hydroxymethyl cellulose Drugs 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000000231 karaya gum Substances 0.000 description 1
- 235000010494 karaya gum Nutrition 0.000 description 1
- 229940039371 karaya gum Drugs 0.000 description 1
- TWNIBLMWSKIRAT-VFUOTHLCSA-N levoglucosan Chemical group O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]2CO[C@@H]1O2 TWNIBLMWSKIRAT-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 239000000711 locust bean gum Substances 0.000 description 1
- 235000010420 locust bean gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 125000006606 n-butoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- BCWYYHBWCZYDNB-UHFFFAOYSA-N propan-2-ol;zirconium Chemical compound [Zr].CC(C)O.CC(C)O.CC(C)O.CC(C)O BCWYYHBWCZYDNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UZXWWAFGEOYBQG-UHFFFAOYSA-N propan-2-olate;zirconium(2+) Chemical compound CC(C)O[Zr]OC(C)C UZXWWAFGEOYBQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZGSOBQAJAUGRBK-UHFFFAOYSA-N propan-2-olate;zirconium(4+) Chemical compound [Zr+4].CC(C)[O-].CC(C)[O-].CC(C)[O-].CC(C)[O-] ZGSOBQAJAUGRBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 235000015424 sodium Nutrition 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 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
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/62—Compositions for forming crevices or fractures
- C09K8/66—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/68—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
- C09K8/685—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds containing cross-linking agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/78—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C45/86—Use of additives, e.g. for stabilisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/003—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table without C-Metal linkages
-
- 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
- C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions
- C09K8/035—Organic additives
-
- 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
- C09K8/50—Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
- C09K8/504—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/506—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
- C09K8/508—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
- C09K8/512—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds containing cross-linking agents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Stringed Musical Instruments (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører reaksjonsproduk-tene av alkyl og/eller arylzirkonater og 3-diketoner, fremgangsmåter for å fremstille og stabilisere produktene og bruken av slike zirkonater som fortykningsmidler for væsker som benyttes i resursgjenvinning, såsom tilføring av zirkonatene som er beskrevet her i boreslam, konsolideringsvæsker og fraktureringsvæsker.
Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes produktzirko-natene fra tetraalkyl- og/eller tetraarylzirkonater og. 8-diketoner ved værelsestemperatur. Produktene vil når de benyttes som beskrevet her som fortykningsmidler for væsker som benyttes ved resursgjenvinning, f.eks. vandige oppløsninger av. hydroksypropylguar, frembringe en økning i viskositeten i væskene.
Referanser som vil klargjøre bakgrunnen for oppfinnelsen omfatter (1) Puri, "Organic Derivatives of Zirconium. I. Reactions with Bidentate Ligands", 4 7 J. Indian Chem. Soc. 535 - 540 (1970), (2) Saxena et al., "Reactions
of Zirconium Isopropoxide with Beta Diketones and Beta Keto Esters", 47 J. Indian Chem. Soc. 904 - 907 (1970), (3) Sugiyama et al., japansk patent nr. 75 o5747 og (4) Sugiyama et al., japansk patent nr. 73 04771.
I referanse (1) ovenfor beskriver Puri at acetylaceton reagerer med tetra(isopropyl)zirkonat i forskjellige molforhold til forskjellige produkter deriblant Zr(isopropyl)3-(acac).isopropanol, Zr(isopropoksy)^ (acac)^ og Zr(isopropoksy)(acac)^. Saxena et al beskriver i referanse (2) ovenfor omsetningen mellom tetra(isopropyl)zirkonat og bl.a. acetylaceton til forbindelser av typen Zr(isopropoksy)L , hvor L bl.a. er (acac) og x = 1 - 4. Sugiyama et al beskriver i referanse (3) at akrylkopolymerer, f.eks. butylmetakrylat-2-hydroksyetylakrylatpolymer blir kryssforbundet med diiso-propoksyzirkonium-bis(acetylacetonat). De samme forfattere beskriver i referanse (4) at tilbakeløpskoking av tetraiso-propylzirkonat med Zr-tetrakis(acetylacetonat) i PhMe i 1
time gir diisopropoksyzirkoniumbis(acetylacetonat).
Fremgangsmåter som fører til produktene ifølge opp finnelsen kan utføres mellom 0 og 100°C og fortrinnsvis mellom 10 og 80° og helst mellom 25 og 6 5°C. Reaktantene kan være hvilke som helst tetraalkyl- eller tetraarylzirkonater med hvilke som helst 3-diketoner som fører til produkter med formelen hvor R^og R2kan være like eller forskjellige og fortrinnsvis er individuelt valgt fra gruppen som består av alkoksy med fra 1-8 karbonatomer, deriblant metoksy, etoksy, n-propoksy, isopropoksy o.l. opp til oktoksy, aryloksy med fra 6-12 karbonatomer og
/
og X^, ogR^- Rg kan være like eller forskjel-
lige og er fortrinnsvis individuelt alkyl med fra 1-8 karbonatomer, deriblant metyl, etyl, propyl, isopropyl, n-butyl, tert.-butyl, sek.butyl o.l. opp til oktyl, og individuelt aryl med fra 6-12 karbonatomer. De mest foretrukne forbindelser ifølge oppfinnelsen har R-,"R2~n-ProP°ksy eller n-butoksy og R^= R^= R^= Rg = metyl.
Det er påvist at syntese av disse forbindelser går lett fra en blanding av zirkonater og 3-diketoner i oppløs-ninger ved værelsestemperatur. Avhengig av formen av det ønskede produkt, som forklart nedenunder, kan molforhold på mellom 1:1,5 til 6 (zirkonater:3-diketoner) benyttes.
Forbindelsene ifølge oppfinnelsen er fortrinnsvis oppløsninger eller holdes som oppløsninger med forsiktig mani- pulering av oppløsningsmidlene og reaktantforholdene som vist i de følgende eksmpler og som er videre beskrevet nedenunder.
Eksempel 1
Bis( n- propyl)- bis( 2, 4- pentandionato) zirkonat
1121 g tetra(n-propyl)zirkonat (70% i n-propanol)
ble plassert i en 3-liters flaske og 481 g acetylaceton tilsatt i løpet av 20 minutter. Oppløsningen ble orangefarget og økte i temperatur til ca. 50°C. Ved avkjøling var der en tilbøyelighet for produktet til å krystallisere. For å holde produktet som væske ble oppløsningen vakuumdestillert (500 mm ved 64°C) og ca. 153 g n-propanol ble fjernet. Etter tilsats av 400 cm 3 kloroform fikk produktet avkjøles og holdt seg stabilt i flytende form ved værelsestemperatur i flere måneder.
Eksempel 2
Bis( n- butyl)- bis( 2, 4- pentandionato) zirkonat
503.5 g tetra(n-butyl)zirkonat (80% i n-butanol)
ble plassert i en 1-liters flaske og 211 g acetylaceton ble raskt tilsatt. Oppløsningen ble orange og økte i temperatur til ca. 60°C. Oppløsningen fikk avkjøles til værelsestemperatur og viste ingen tilbøyelighet til å danne krystaller.
I motsetning til produktet fra eksempel 1 krevdes ikke noe stabiliserende oppløsningsmiddel.
Eksempel 3
922,7 g tetra(n-propyl)zirkonat (70% i n-propanol) ble plassert i en 3-halset flaske. 395,5 g acetylaceton ble tilsatt dråpevis og temperaturen økte til 50°C. Blandingen ble raskt varmet til 55°C for å oppløse alle faste stoffer og fikk deretter avkjøles. Man registrerte en tilbøyelighet for produktet til å krystallisere ved værelsestemperatur. Eksempel 4
449.6 g acetylaceton ble tilsatt til 858,9 g tetra-(n-butyl)zirkonat (80% i n-butanol) med blanding og oppvarm-ing til 55 - 60°C. På den tredje dag ble det dannet faste stoffer i produktet.
Eksempel 5
Produktene fra eksempel 1 og 2 ble benyttet for
å fortykke vandig HPG-oppløsning som besto av 1,5 g HPG og 336 g I^O. Faste geler ble tilveiebragt med hvert middel ved tilsats av 0,5 g og 0,3 g til forskjellige HPG-oppløsning-er og bruk av 0,3 g synes å gi en mer fleksibel, mindre skjør gel enn bruken av 0,5 g fortykningsmiddel.
Som angitt i eksemplene foran, må man vurdere faktorer knyttet til stabiliseringen av noen av forbindelsene ifølge oppfinnelsen for å holde dem i flytende form.
Selv om zirkonater ifølge oppfinnelsen kan benyttes som faste stoffer (f.eks. for å lette håndtering og transport), har de fleste brukere av resursgjenvinningsvæsker utstyr og pro-sesser lagt opp til den umiddelbare anvendelse av fortykningsmidler i flytende form.
Stabilisering av bis(n-propyl)-bis(2,4-pentandionato) zirkonat-forbindelsen ble mest effektivt oppnådd, som i eksempel 1, ved tilsats av kloroform fulgt av fjerning av noe av oppløsningsmidlet for reaksjonen. Når kloroform benyttes, får man de beste stabiliseringsresultater med tilsats av ca. 10 vekt-% kloroform basert på vekten av reaksjons-produktoppløsningen. Med hensyn til bis(n-butyl)-bis(2,4-pentandionato)zirkonat fra eksempel 2, ble det påvist av man kan få et stabilisert produkt i første tilfelle ved å sikre at molforholdet mellom tetraalkylzirkonat og 3-diketon var 1:1,5 til mindre enn 2, dvs. 1:1,5 - <2. Et reaksjonsforhold på 1:1,95 f.eks. ga en stabilisert væske som ikke krevde ytterligere trinn for å hindre krystallisering av produktet.
Når man ønsker et fast produkt, er de foretrukne reaktantforhold fra ca. 1:2 til ca. 1:6 (zirkonat: 3-diketon).
Sammensetningen av faste produkter ifølge fremgangsmåter etter oppfinnelsen er uklar. Når 3-diketonreaktanten er acetylaceton og den andre reaktanten et tetraalkylzirkonat f.eks. såsom tetra(n-propyl)- eller tetra(n-butyl)zirkonat, blir det observert et spektrum av produkter som varierer med molforholdene mellom reaktantene via deres fysiske til-stand og aktiviteter som fortykningsmidler for vandige poly- sakkaridoppløsninger såsom hydroksypropylguar (HPG)-oppløs-ninger. Hvis molforholdet mellom zirkonat og 3-diketon er mindre enn ca. 1:1,5, vil reaksjonsproduktet ifølge oppfinnelsen være flytende og ha en tendens til bare å hydrolysere i oppløsningen og ha relativt liten eller ingen fortyknings-virkning. Med et molforhold fra ca. 1:1,5 til mindre enn 2, vil produktet ifølge oppfinnelsen mest sannsynlig være en væske, kan kreve stabilisering for å holdes i flytende form og vil være et nyttig fortykningsmiddel for vandige poly-sakkaridoppløsninger. Hvis man benytter et molforhold på
1:2 eller mer, vil reaksjonsproduktet sannsynligvis være et fast stoff som også er et effektivt fortykningsmiddel for vandige polysakkaridoppløsninger.
Bisalkyl-bis(3-diketon)zirkonatene ifølge oppfinnelsen er effektive fortykningsmidler for polysakkarider i vandige oppløsninger og best for polymerer av guargummi og cellulosederivater. Spesielt foretrukket er hydratiserbare polysakkarider såsom galaktomannangummier og derivater av disse og cellulosederivater. Eksempler på slike forbindelser er guargummi, johannesbrødgummi, karayagummi, natrium-karboksymetylguar, hydroksyetylguar, natriumkarboksymetyl-hydroksyetylguar , hydroksypropylguar, natriumkarboksymetyl-hydroksymetylcellulose, natriumkarboksymetylhydroksyetylcellu-lose og hydroksyetylcellulose. Hydroksyetylcellulosederivat-ene som benyttes som gelatineringsmidler vil være de som har fra ca. 0,5 - ca. 10 mol etylenoksyd pr. anhydroglukoseenhet. Det mest foretrukne gelatineringsmiddel for bruk ifølge oppfinnelsen er hydroksypropylguar (HPG).
Fortykkede vandige oppløsninger som beskrevet her
er spesielt nyttige i olje- og gassindustrien som boreslam, sandkonsolideringsvæsker og fraktureringsvæsker.
Zirkonatene ifølge oppfinnelsen har forøket temperaturstabilitet når de benyttes for å fortykke galaktomannan-bummier sammenlignet med resultater av tidligere kjente fortykningsmidler som titanater. Når de benyttes som fortykningsmidler for væsker som benyttes i resursgjenvinning, kan således zirkonantene ifølge oppfinnelsen benyttes i et høy- temperaturmiljø som ville destabilisere titanatfortyknings-midler. Denne siden er spesielt viktig ved gjenvinnings-operasjaner, spesielt ved oljeboring, når disse er rettet mot mindre lett tilgjengelige materialkilder. Zirkonatene kan f.eks. benyttes for å fortykke galaktomannangummier som benyttes ved å frakturere oljebrønner som bores dypere og som derfor er i et varmere miljø for frakturering. Selv om det ikke er verifisert, antar man at AH for Zr-O-bindingen er større enn for Ti-O-bindingen og at dette forklarer den økede temperaturstabilitet og likeledes det forhold at det vanligste koordinasjonstallet for zirkonium og titan er hhv.
8 og 6.
Eksempel 6
Til 16 7 g hydrert hydroksypropylguar i en omrørt vandig oppløsning med en organisk syre, natriumbikarbonat, et overflateaktivt middel og et bakteriedrepende middel (denne HPG-blandingen er kommersielt tilgjengelig som "NWP-12" fra Nowsco, Inc., Houston, Texas, U.S.A., og ble benyttet i kon-sentrasjoner på 22 kg pr. 4000 liter) ble tilsatt 0,5 g av en forbindelse fra eksempel 2. Oppløsningen ble tykkere etter ca. 7,6 sekunder. Fortykningen ble registrert å ha funnet sted ved begynnelsen av Weisenberg-effekten, dvs. når hvir-velen i den omrørte oppløsning lukket seg og oppløsningen be-gynner å stige oppover på røreakselen.
Eksempel 7
Fremgangsmåten fra eksempel 6 ble gjentatt, bort-sett fra at 0,5 g av en forbindelse fra eksempel 2 ble tilsatt 169 g HPG i den angitte oppløsning.' NOWSCO-HPG-oppløs-ningen økte fra en opprinnelig viskositet på 510 cp til 144.000 eps på 10 sekunder.
Det er underforstått at spesifikasjonen og eksemplene er illustrerende og ikke begrense for oppfinnelsen og at andre utførelser innenfor oppfinnelsens ånd og ramme vil fremgå for de som er kjent med de foreliggende fremgangsmåter.
Claims (15)
1. Fremgangsmåte for å fremstille produkter som omfatter en forbindelse med strukturen:
hvor R^ og R2 individuelt er valgt fra gruppen som består av alkoksy med fra 1-8 karbonatomer, aryloksy med fra 6-12 karbonatomer og
og hvor X^ , X2 og R^ - Rg individuelt er valgt
fra gruppen som består av alkyl med fra 1-8 karbonatomer og aryl med fra 6-12 karbonatomer, karakterisert ved at man i oppløsning blander tetra-substituert zirkonium, hvor minst to av nevnte zirkoniumsubstituentene er individuelt valgt fra gruppen som består av alkoksy med fra 1-8 karbonatomer og aryloksy med fra 6-12 karbonatomer og• minst ett 3-diketon.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at zirkonatet og nevnte 3-diketon er blandet i molforhold på fra 1:1,5 til 6 (zirkonat:3-diketon).
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at man i tillegg tilsetter et organisk opp-løsningsmiddel til nevnte blanding
4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at nevnte molforhold er fra ca. 1:1,5 til <2.
5. Kjemisk forbindelse, karakterisert ved at den er bis(n-propyl)-bis(2,4-pentandionato)-zirkonat.
6. Kjemisk forbindelse, karakterisert ved at den er bis(n-butyl)-bis(2,4-pentandionato)zirkonat .
7. Fortykningsmiddel for vandige polysakkaridopp-løsninger, karakterisert ved at det har en struktur:
hvor R og R2 individuelt er valgt fra gruppen som består av alkoksy med fra 1-8 karbonatomer, aryloksy med fra 6-12 karbonatomer og
hvor X.^ X2 og R3 - Rg hver. individuelt er
valgt fra gruppen som består av alkyl med fra 1-8 karbon-atom og aryl med fra 6-12 karbonatomer.
8. Fortykningsmidler ifølge krav 7, karakterisert ved at R1 ='R2 = propoksy.
9. Fortykningsmidler ifølge krav 7, karakterisert ved atR1 =R2 = butoksy.
10. Fortykningsmidler ifølge krav 7, karakterisert ved at R 3 = R^ = R^ = Rg = metyl.
11. » Fortykningsmidler for vandige polysakkaridopp-løsninger, karakterisert ved at de består av bis(n-propyl)-bis(2,4-pentandionato)zirkonat og bis(n-butyl)-bis(2,4-pentandionato)zirkonat.
12. Flytende produkt som kan benyttes som fortykningsmiddel for vandige polysakkaridoppløsninger, karakterisert ved at produktet består av bis(n-propyl)-bis(2,4-pentandionato)zirkonat og kloroform.
13. Flytende produkt for bruk som fortykningsmiddel for vandige polysakkaridoppløsninger, karakterisert ved at nevnte produkt består av bis(n-butyl)-bis(2,4-pentandionato)zirkonat og tetra(n-butyl)zirkonat.
14. Fremgangsmåte for å fremstille et preparat for bruk som fortykningsmiddel for vandige polysakkaridoppløs-ninger, karakterisert ved at man blander tetra(n-propyl)zirkonat og acetylaceton i et organisk opp-løsningsmiddel og deretter tilsetter et annet organisk opp-løsningsmiddel til produktet av nevnte zirkonat-acetylace-tonblanding for å holde nevnte produkt i oppløsning.
15. Fremgangsmåte for fremstilling av et preparat for bruk som fortykningsmiddel for vandige polysakkaridoppløs-ninger, karakterisert ved at man blander tetra(n-butyl)zirkonat og acetylaceton i et organisk oppløs-ningsmiddel i et molforhold på fra ca. 1:1,5 til <2 (zirkonat :acetylaceton) for å holde produktet av nevnte blanding i oppløsning.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US37102482A | 1982-04-22 | 1982-04-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO824020L true NO824020L (no) | 1983-10-24 |
Family
ID=23462175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO824020A NO824020L (no) | 1982-04-22 | 1982-12-01 | Zirkonatfortykningsmidler. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0092756B1 (no) |
| AT (1) | ATE27958T1 (no) |
| DE (1) | DE3372209D1 (no) |
| DK (1) | DK175183A (no) |
| NO (1) | NO824020L (no) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4477360A (en) * | 1983-06-13 | 1984-10-16 | Halliburton Company | Method and compositions for fracturing subterranean formations |
| DE3404949C1 (de) * | 1984-02-11 | 1985-05-09 | Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf | Wasserloesliche Zirkonsaeureester |
| US4552215A (en) * | 1984-09-26 | 1985-11-12 | Halliburton Company | Method of gravel packing a well |
| ATE80175T1 (de) * | 1986-10-02 | 1992-09-15 | Lubrizol Corp | Tatanium- und zirkonium-komplexe und brennstoffzusammensetzungen. |
| US4801389A (en) * | 1987-08-03 | 1989-01-31 | Dowell Schlumberger Incorporated | High temperature guar-based fracturing fluid |
| US4799550A (en) * | 1988-04-18 | 1989-01-24 | Halliburton Company | Subterranean formation treating with delayed crosslinking gel fluids |
| IL100669A0 (en) | 1991-05-13 | 1992-09-06 | Lubrizol Corp | Low-sulfur diesel fuel containing organometallic complexes |
| US5360459A (en) | 1991-05-13 | 1994-11-01 | The Lubrizol Corporation | Copper-containing organometallic complexes and concentrates and diesel fuels containing same |
| US5344467A (en) | 1991-05-13 | 1994-09-06 | The Lubrizol Corporation | Organometallic complex-antioxidant combinations, and concentrates and diesel fuels containing same |
| US5376154A (en) | 1991-05-13 | 1994-12-27 | The Lubrizol Corporation | Low-sulfur diesel fuels containing organometallic complexes |
| TW230781B (no) | 1991-05-13 | 1994-09-21 | Lubysu Co | |
| WO1997003991A1 (en) * | 1995-07-14 | 1997-02-06 | Bj Services Company | Gelation additive for hydraulic fracturing fluids |
| US6623656B2 (en) * | 1999-10-07 | 2003-09-23 | Advanced Technology Materials, Inc. | Source reagent composition for CVD formation of Zr/Hf doped gate dielectric and high dielectric constant metal oxide thin films and method of using same |
| US9663707B2 (en) | 2013-10-23 | 2017-05-30 | Baker Hughes Incorporated | Stimulation method using biodegradable zirconium crosslinker |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3474069A (en) * | 1969-01-03 | 1969-10-21 | Owens Illinois Inc | Methods for preparing organopolysiloxanes using zirconium-containing catalysts |
| GB1487794A (en) * | 1975-08-07 | 1977-10-05 | Matsumoto Seiyaku Kogyo Kk | Dryer composition |
| DE3134709A1 (de) * | 1981-09-02 | 1983-03-10 | Byk Gulden Lomberg Chemische Fabrik Gmbh, 7750 Konstanz | Antineoplastisch wirkende titanverbindung und diese enthaltende arzneimittel |
-
1982
- 1982-12-01 NO NO824020A patent/NO824020L/no unknown
-
1983
- 1983-04-16 EP EP83103707A patent/EP0092756B1/en not_active Expired
- 1983-04-16 DE DE8383103707T patent/DE3372209D1/de not_active Expired
- 1983-04-16 AT AT83103707T patent/ATE27958T1/de not_active IP Right Cessation
- 1983-04-21 DK DK175183A patent/DK175183A/da not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0092756B1 (en) | 1987-06-24 |
| DE3372209D1 (en) | 1987-07-30 |
| DK175183D0 (da) | 1983-04-21 |
| ATE27958T1 (de) | 1987-07-15 |
| EP0092756A3 (en) | 1984-06-13 |
| DK175183A (da) | 1983-10-23 |
| EP0092756A2 (en) | 1983-11-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO824020L (no) | Zirkonatfortykningsmidler. | |
| US7732382B2 (en) | Cross-linking composition and method of use | |
| CA2709984C (en) | Process to prepare zirconium-based cross-linker compositions and their use in oil field applications | |
| EP0278684B1 (en) | Zirconium chelates and their use for cross-linking | |
| US8044002B2 (en) | Solid zirconium-based cross-linking agent and use in oil field applications | |
| US8044001B2 (en) | Solid zirconium-based cross-linking agent and use in oil field applications | |
| US7732383B2 (en) | Process for stabilized zirconium triethanolamine complex and uses in oil field applications | |
| US20070187098A1 (en) | Permeable zone and leak plugging using cross-linking composition comprising delay agent | |
| US20090149355A1 (en) | Process to prepare borozirconate solution and use as cross-linker in hydraulic fracturing fluids | |
| CA2704542A1 (en) | High temperature aqueous-based zirconium fracturing fluid and use | |
| EP0092755B1 (en) | Bis alkyl bis(trialkanolamine)zirconates | |
| US4369124A (en) | High viscosity complexed aqueous gels and methods and additives for forming such gels | |
| CA2678783C (en) | Zirconium-based cross-linker compositions and their use in high ph oil field applications | |
| US8242060B2 (en) | Stable solutions of zirconium hydroxyalkylethylene diamine complex and use in oil field applications | |
| US4578488A (en) | Bisalkyl bis(trialkanol amine)zirconates and use of same as thickening agents for aqueous polysaccharide solutions | |
| US20070187102A1 (en) | Hydraulic fracturing methods using cross-linking composition comprising delay agent | |
| EP0282253B1 (en) | Cross-linking titanium & zirconium chelates & their use | |
| US7732384B2 (en) | Solid borozirconate and borotitanate cross-linkers | |
| TWI621641B (zh) | 苯胺寡聚物之合成方法 | |
| EP0122312A1 (en) | Polytitanium chelates |