NO830557L - Bore-fluider og fremgangsmaate til anvendelse derav - Google Patents
Bore-fluider og fremgangsmaate til anvendelse deravInfo
- Publication number
- NO830557L NO830557L NO830557A NO830557A NO830557L NO 830557 L NO830557 L NO 830557L NO 830557 A NO830557 A NO 830557A NO 830557 A NO830557 A NO 830557A NO 830557 L NO830557 L NO 830557L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- oil
- oils
- naphthenic
- viscosity
- drilling
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 133
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 46
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 claims description 17
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 claims description 12
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 11
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 4
- 241001235206 Farfantepenaeus brasiliensis Species 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 9
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 9
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 8
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 8
- 239000010690 paraffinic oil Substances 0.000 description 7
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 7
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 7
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 6
- KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L hectorite Chemical compound [Li+].[OH-].[OH-].[Na+].[Mg+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O[Si]([O-])(O1)O[Si]1([O-])O2 KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 229910000271 hectorite Inorganic materials 0.000 description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 5
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 description 5
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 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
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N Benz[a]pyrene Chemical compound C1=C2C3=CC=CC=C3C=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 description 3
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 3
- 239000007764 o/w emulsion Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 241000238557 Decapoda Species 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 239000010428 baryte Substances 0.000 description 2
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 2
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 2
- MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N decan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCO MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OGQYPPBGSLZBEG-UHFFFAOYSA-N dimethyl(dioctadecyl)azanium Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCCCCCCCCCC OGQYPPBGSLZBEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- AZJYLVAUMGUUBL-UHFFFAOYSA-A u1qj22mc8e Chemical compound [F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3 AZJYLVAUMGUUBL-UHFFFAOYSA-A 0.000 description 2
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 description 2
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000554541 Crangon crangon Species 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- -1 ammonium cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000002199 base oil Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- LHRCREOYAASXPZ-UHFFFAOYSA-N dibenz[a,h]anthracene Chemical compound C1=CC=C2C(C=C3C=CC=4C(C3=C3)=CC=CC=4)=C3C=CC2=C1 LHRCREOYAASXPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 150000002790 naphthalenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000010461 other edible oil Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 150000002987 phenanthrenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910021646 siderite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000003760 tallow Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 125000005207 tetraalkylammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 150000003738 xylenes Chemical class 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
- C09K8/32—Non-aqueous well-drilling compositions, e.g. oil-based
- C09K8/36—Water-in-oil 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)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Description
Borefluider anvendes for å transportere fragmentert materiale, såsom det som skyldes selve boringen, ut av et borehull under boringen av hullet eller under andre operasjoner i hullet. Fluidene sirkuleres nedover i hullet og transporterer avfallet
opp gjennom hullet. I det foreliggende anvendes uttrykket "borefluider" i den vide betydning, nemlig fluidet (undertiden kalt slam) som skal anvendes under selve boringen av en oljebrønn eller annet borehull, såvel som de fluider som skal anvendes i andre stadier, f.eks. gjennomarbeidelsen eller fullførelsen av en brønn; slike andre fluider betegnes undertiden som overhalings-fluider eller pakker-fluider.
Det avfallsmateriale som transporteres fra borehullet ved hjelp av borefluidene, skilles fra fluidet ved toppen av hullet, og fluidet resirkuleres. Avfallsmaterialet kan dumpes.
Borefluidene består av en væskeformig fase og inneholder ofte også en i denne dispergert faste fase, f.eks. et vekt-økende middel såsom barytter. Den væskeformige fase kan bestå
av vann i hvilket det kan være oppløst eller dispergert forskjellige mindre tilsetninger, eksempelvis forskjellige geleringsmidler og dispergeringsmidler. Man finner imidlertid ofte at de beste resultater oppnås, spesielt under boring, når den væskeformige fase innbefatter olje, og fluidene betegnes da som oljebasert boreslam eller oljebaserte borefluider. Den væskeformige fase kan således bestå av olje, eller den kan være en blanding av olje og vann, f.eks. en olje-i-vann-emulsjon eller en vann-i-olje-emulsjon.
Mange oljer er blitt foreslått for anvendelse som oljen i
den væskeformige fase i boreslam. Noen forslag går ut på å anvende vegetabilske eller andre matoljer, men mineraloljer er i alminnelighet blitt ansett som mer tilfredsstillende og kostnads-effektive. Forskjellige mineraloljer er blitt foreslått. Et typisk litteratursted er britisk patent nr. 1 467 841, hvor det angis at oljen kan være dieselolje, råolje, kerosen eller andre alifatiske hydrokarboner eller blandinger. Et annet forslag er beskrevet i US-patent nr. 2 969 321, hvor de foreslåtte oljer er toppdestillerte råoljer, gassoljer, kerosen, dieselbrennstoffer, tunge alkylater og fraksjoner av tunge alkylater. Tross alle disse tallrike forslag ble oljen i alminnelighet valgt under hensyntagen til særlig tilgjengeligheten og prisen, og som følge
herav er den olje som anvendes i praksis, vanligvis dieselolje.
Til tross for at det er dieselolje som anvendes i praksis, finnes det i litteraturen noen eksempler på andre spesielle oljer enn dieseloljer. For eksempel er det i US-patent 2 698 833 eksemplifisert forskjellige asfaltiske, parafiniske og nafteniske oljer, og i US-patent 3 840 460 er det et eksempel på en basisolje som er en blanding av sulfurisert svinefett, klorert parafin og en naftenisk mineralolje. De oljer som er eksemplifisert i US-patent 2 698 833, synes stort sett util-fredsstillende i betraktning av våre dagers sikkerhetsstandarder, på grunn av deres vanligvis lave flammepunkty og den olje som er eksemplifisert i US-patent 3 840 4 60 har prismessige og andre ulemper som følge av anvendelsen av andre oljer enn mineraloljer.
Når det fragmenterte materiale, fra selve boringen og annet materiale, skal skilles fra borefluidet, eksempelvis ved toppen av brønnen, vil det resulterende fraskilte materiale fremdeles være forurenset med den fluide fase i boreslammet, og derfor med oljen hvis det dreier seg om et oljebasert boreslam. Når boringen foregår på sjøen, kan den ytterligere behandling av det forurensede fragmenterte materiale skape et problem. Hvis den forurensende olje er giftig for det marine liv, og det forurensede fragmenterte materiale dumpes i sjøen, så vil denne dumping for-urense sjøen på uakseptabel måte. Dieselolje er blitt vist å være giftig for det marine liv, og fragmentert materiale som er forurenset med dieselolje, må derfor vasket før det dumpes, men dette krever ekstra.apparatur på riggen eller boreplattformen og medfører vaskeavfall som er forurenset med olje som i sin tur da må fraskilles eller underkastes en ytterligere behandling før utslipp.
I US-patent nr. 3 594 317 diskuteres de problemer som følger av miljøvernbestemmelsene angående bruken av olje i boreslam, og det angis at det er blitt nødvendig å finne frem til andre
materialer enn olje hvilke vil ha oljens egenskaper i boreslammet. Forslaget i dette patentskrift går ut på å anvende decykloalkohol som en bestanddel i et vannbasert slam. Mens dette kan gjøre det mulig å unngå forurensningsproblemer, er dekanol ikke et tilfredsstillende og kostnadseffektivt alternativ til olje i boreslam, spesielt i de mer vanskelige borehull hvor det eksempelvis er spesiell risiko for at borerøret setter seg fast.
Nylige forsøk i USA har vist at tetnings-mineralolje som er tilgjengelig i USA fra raffinerier under handelsnavnet "Mentor 28", kan anvendes istedenfor dieselolje som oljen i en oljebasert borevæske, og at den resulterende væske er mindre giftig for det marine liv enn væsker basert på dieselolje.
Videre har vi oppdaget at visse andre oljer, spesielt nafteniske oljer med lavt aromat-inrihold, har en akseptabelt lav giftighet og faktisk er langt mindre giftige enn "Mentor 28", slik denne leveres i USA.
De viskositetsegenskaper som er påkrevet for konvensjonelle slamtyper, er velkjente, og viskositeten av oljen i oljebasisen i et oljebasert boreslam er i meget høy grad medbestemmende for slammets viskositet. Dieseloljer har vært ansett å ha spesielt hensiktsmessige viskositetsegenskaper, og dette er en av grunnene til at de har funnet så utstrakt anvendelse.
Det ble nå overraskende funnet at når man anvender et oljebasert slam for boring under sjøbunnen, bør oljen i oljebasisen være mindre viskøs enn dieselolje, måit ved 20°C, og fortrinnsvis også mindre viskøs enn dieselolje målt ved 5°C. Følgelig er-kjennes det nå at for tilfredsstillende undersjøisk boring må oljen i et oljebasert boreslam være både mindre giftig og mindre viskøs enn dieselolje, og i alminnelighet også mindre giftig og mindre viskøs enn "Mentor 28"-i USA.
En fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen er en i hvilken et oljebasert borefluidum anvendes for å transportere fragmentert materiale ut av det undersjøiske borehull, og det fragmenterte materiale dumpes i sjøen mens det er forurenset med fluidet, og ved denne fremgangsmåte må oljen i oljebasisen ha en viskositet ved 4 0°C under 6 cSt og må ha akseptabelt lav giftighet som de-finert nedenfor, og er en mineralolje.
Oljen i oljebasisen bør ved 5°C, og i alminnelighet også ved 20°C, ha en lavere viskositet enn dieselolje. Dette er spesielt viktig på grunn av de lave omgivelsestemperaturer som gjør seg gjeldende ved mange fralands-boreoperasjoner og de vanskelig-heter som følger av trakt- og plastisk slam-viskositeter som kan være for høye ved omgivelsestemperaturer med mindre oljer med meget lav viskositet anvendes. I alminnelighet er viskositeten ved 5°C under 15, fortrinnsvis under 10, eksempelvis 1-7 cSt.
Viskositeten ved 20°C bør være lav, vanligvis under 15 og
1
fortrinnsvis under 10, helst under 8. Den er normalt minst 1, typisk fra 3 til 8 og ofte 4-7 cSt. Oljen i olje-basisen har i alminnelighet en viskositet ved 4 0°C på under 6 cSt og fortrinnsvis under 5,5 cSt. Viskositeten er ofte i området 1-5,5, eksempelvis 3-5. Det foreligger imidlertid indikasjoner på at de beste resultater oppnås med meget lave verdier, fortrinnsvis 1,2-3,8 cSt.
Oljen har fortrinnsvis en viskositet ved 100°C på fra 0,6 til 2,5, i alminnelighet 0,7-1,4 cSt. Alle viskositetsmålinger er i det foreliggende de kinematiske viskositetsverdier målt i henhold til ASTM 445/1 P71.
Giftigheten kan observeres ved bestemmelse av virkningen
av en valgt mengde av oljen i sjøvann på brune reker (Crangon Crangon). Friske reker holdes i luftet sjøvann ved 15°C i nær-vær av en valgt konsentrasjon av oljen, og rekenes dødelighet etter forskjellige tidsrom observeres. Ved denne test gir dieselolje høy dødelighet, eksempelvis over 50 % og ofte 90-100 % ved en konsentrasjon på 100 yl/l etter 24 timer. De oljer som anvendes ved oppfinnelsen, gir praktisk talt ingen dødelighet (for eksempel under 10 % og fortrinnsvis under 1 %) etter 24 timer, anvendt i en mengde på 100 yl/l, fortrinnsvis praktisk talt ingen dødelighet anvendt i en mengde på 333 yl/l i 24 timer. Dødelig-heten etter 96 timer ved 100 yl/l er fortrinnsvis også lav, i alminnelighet under 30 % og fortrinnsvis under 15 %, og fortrinnsvis er også dødeligheten ved 333 yl/l etter 96 timer i det samme område, helst under 15 %. I alminnelighet er giftigheten slik at minst 50 % av de brune reker overlever i minst 5 dager ved oljekonsentrasjoner på minst 333 yl/l og ofte på minst 1000 yl/l. En typisk dieselolje, dieselolje når 2, resulterer i at bare 50 % overlever etter så kort tid som 5,6 timer ved en konsentrasjon på 100 yl/l.
Vi mener at noen lavmolekylære aromatiske forbindelser er ikke-giftige, og at giftigheten sannsynligvis skyldes tilstede-værelse av alle eller noen av de poly-nukleære aromatiske forbindelser, hvor poly representerer minst 4 benzenringer og vanligvis 5 eller mer (spesielt benzopyren og 1,2,5,6-dibenzantracen), og noen lavmolekylære forbindelser såsom toluen, xylener, fenan-trener og muligens også naftalener.
Oljen er fortrinnsvis praktisk talt fri for, eksempelvis, benzopyren og andre aromatiske forbindelser som forårsaker giftighet. Med dette mener vi at oljen enten er fullstendig fri for benzopyren og andre giftige forbindelser eller inneholder dem i så små mengder at oljens giftighet ikke økes i uakseptabel grad.
På grunn av usikkerheten når det gjelder arten av noen av de aromatiske forbindelser i oljer inneholdende et betydelig aromatinnhold, foretrekkes det at oljen har et aromatinnhold mindre enn 5 %, fortrinnsvis mindre enn 4 % og helst 3,5 % eller mindre. Aromatinnholdet i en olje kan registreres ved test-metoder såsom CSL 606-4, ASTM D2007 eller ASTM D2140-66. Typisk kan det bestemmes som den prosentvise andel av oljens volum som utgjøres av aromatiske forbindelser. Det kan måles ved at man beregner den andel av karbonatomer i oljen som foreligger i aromatiske forbindelser, basert på den samlede andel av karbonatomer i hydrokarboninnholdet i oljen.
Ved mange oljer er det en betydelig økning i giftighet mellom de foretrukne oljer som anvendes i henhold til oppfinnelsen, som typisk har et aromatisk innhold på 0,2-3,5 %, fortrinnsvis under 2,5 %, og oljer med høyere innhold, eksempelvis 7-12 % aromater. For eksempel synes "Mentor 28" i USA å ha et aromatinnhold over 10 % og er blitt funnet å være giftigere enn ønskelig. Hvis imidlertid oljen er fri for giftige aromatiske forbindelser, så kan det samlede aromatinnhold være høyere enn 5 % og kan være så høyt som 10 eller endog 12 %.
Foretrukne oljer til bruk i henhold til oppfinnelsen er nafteniske eller parafiniske oljer med lavt aromatinnhold.
Nafteniske oljer kan erholdes fra naftenisk råmateriale, og det ser ut til at de kan være langt mindre giftige for det marine liv enn dieselolje og "Mentor 28" i USA. Den nafteniske olje kan fremstilles ved blanding av to eller flere oljer hvorav i det minste én i alminnelighet erholdes fra naftenisk råmateriale. For eksempel kan en blanding dannes av en olje erholdt fra naftenisk råmateriale og en paraffinolje, forutsatt at den ende-lige blandede olje fremdeles kan klassifiseres som en naftenisk olje. Når blandinger dannes, må blandeoljen selvsagt ikke være slik at den tilfører giftige bestanddeler, og dette er diskutert mer detaljert nedenfor.
Et egnet naftenisk råmateriale til bruk. som kilden for den nafteniske olje eller en del av denne, er råmateriale fra Venezuela. Oljen kan være hydrogenert under fremstillingen fra naftenisk eller annet råmateriale for omdannelse av aromatiske forbindelser til naftener.
Nafteniske oljer er en velkjent klasse av oljer som klart skiller seg fra parafiniske oljer. De kjennetegnes ved at de inneholder mindre enn ca. 70 % parafiniske (alifatiske) forbindelser -og en betydelig mengde av nafteniske (cykloalifatiske) forbindelser. Eksempelvis utgjør nafteniske forbindelser minst 25 % og fortrinnsvis minst 35 eller 40 % av oljen. De beste resultater synes å bli oppnådd når oljen inneholder 30-60 %, fortrinnsvis 45-60 %, nafteniske forbindelser, men større mengder (eksempelvis opp til 70 % eller 80 %) eller mindre mengder (eksempelvis 25 til 30 opp til 45 %) er undertiden hensiktsmessig. Det parafiniske innhold er fortrinnsvis ikke over 65 %, eller i høyden 7 0 %. Innholdet av naftener og paraffiner kan bestemmes som ovenfor.
Den nafteniske olje har fortrinnsvis en karakteriserings-faktor mindre enn 12,0 og fortrinnsvis fra 11,8 til 11,0 eller endog ned til 10,0.
Naftenisk olje erholdt fra egnet naftenisk råmateriale kan ha et tilfredsstillende lavt aromatinnhold, men hvis oljen dannes ved blanding, så må de oljer som innblandes i den nafteniske olje, ikke være slik at de tilfører giftige bestanddeler, og den olje som blandes med den nafteniske, bør således også være praktisk talt fri for giftige aromatiske forbindelser.
Lavt-lukts-kerosener og andre parafiniske oljer med lavt
aromatinnhold er ofte godt egnet.
Mineraloljen (eller blandingen av mineraloljer) er fortrinnsvis praktisk talt fargeløs og praktisk talt luktfri. Den må selvsagt tilfredsstille sikkerhetsbestemmelsene, og i praksis betyr dette at den må ha et flammepunkt på minst 60°C, fortrinnsvis 66°C eller høyere.
Begynnelses-kokepunktet i destinasjonsområdet for den olje som anvendes som oljebasis, er fortrinnsvis under 250°C. API-vekt-verdien for oljen er i alminnelighet minst 15 og er normalt under 35.
To nafteniske oljer som er egnet til bruk ved oppfinnelsen, er POLY-X-HP35 fra Burmah-Castrol Company og Clairsol 350 fra
Carless Solvents of Hackney Wick, London. En typisk analyse for disse oljer er som følger.
Andre oljer med lignende analyse kan anvendes, spesielt andre nafteniske løsningsmidler, for eksempel med lignende egenskaper som "Clairsol 350".
Hvilken som helst av disse oljer kan anvendes individuelt, eller blandinger kan dannes av to eller flere av disse oljer eller av en eller flere av disse oljer ved en annen olje, eksempelvis en parafinisk olje. En egnet blanding dannes av 40-90, fortrinnsvis 60-80, volumdeler av en naftenisk olje med en parafinisk olje, forutsatt at blandingen fremdeles har et tilstrekkelig høyt nafteninnhold til å klassifiseres som en naftenisk olje.
En egnet olje til bruk ved oppfinnelsen fremstilles ved blanding av 70 volumdeler av "60 Solvent Pale" og 30 volumdeler av "Clairsol 350". Egnet "60 Solvent Pale" leveres av J.O. Buchanon of Renfrew, Skottland. Den resulterende blandede nafteniske olje har de følgende egenskaper:
En annen egnet olje som kan anvendes, er det produkt som selges av Norol, Norge, under handelsnavnet "Lampeparafin".-Oljebasisen i borefluidet kan bestå av den beskrevne mineralolje, eller den kan være en blanding av den beskrevne mineralolje og vann. I det minste 1 volum% av denne blanding må være mineralolje, og i alminnelighet er mengden av olje minst 30 volum% basert på vann pluss olje, fortrinnsvis fra 51 til 99 %, helst 60-95 volum% olje, mens resten til 100 volum% er vann. Av- . hengig av de tilstedeværende emulgeringsmidler og mengden av olje og vann kan fluidet være en vann-i-olje-emulsjon eller en
olje-i-vann-emulsjon.
Det vann som anvendes for fremstilling av fluidet, kan være ferskvann eller sjøvann og kan inneholde oppløste salter, såsom natriumklorid eller kalsiumklorid, opp til metningskonsentra-sjoner. Således kan fluidet være en olje-i-vann-emulsjon i hvilken vannet er en natriumkloridoppløsning. En fordel med anvendelsen av de angitte oljer er at de emulsjoner som dannes av dem, gjerne er mer stabile enn de tilsvarende emulsjoner dannet av andre, relativt ikke-giftige mineraloljer såsom forskjellige parafiniske oljer.
Borefluidene kan inneholde andre additiver slik det er vanlig når det gjelder oljebaserte borefluider, og disse additiver kan være oppløst eller dispergert i oljebasisen. Således kan de inneholde ett eller flere emulgeringsmidler, eksempelvis polymeriserte organiske syrer såsom det produkt som leveres av søkeren under handelsnavnet "Carbo-tec L", og oljeoppløselige amid-polymerer som er fuktemidler og supplerende emulgeringsmidler, såsom det produkt som leveres av søkeren under handelsnavnet "Carbo-Mul". Mengden av eventuelle emulgeringsmidler er vanligvis fra 0,1 til 10 % (av det kommersielle emulgeringsmiddel) på volum-basis, mest foretrukket 1-5 volum%, basert på det samlede volum av olje og vann, eller 1-20 %, fortrinnsvis 2-5 %, basert på vannet.
Slammet kan inneholde høymolekylære organiske polymerer og uorganiske brodannelsesmidler, såsom de blandinger som leveres av søkeren under handelsnavnet "Carbo-Trol". Kalkhydrat kan være oppløst i vannet.
Spesielt vil borefluidene i alminnelighet inneholde ehstor mengde vektgivende materiale, såsom barytt, jernoksyd, sideritt eller kalsitt. Mengden av vektgivende middel er i alminnelighet fra 100 til 400 gram pr. 100 ml borefluider, for eksempel 200-500 pund pr. barrel.
Det er vanlig praksis å regulere de reologiske egenskaper hos oljebaserte og andre borefluider ved tilsetning av geleringsmidler. En rekke forskjellige materialer er blitt foreslått som geleringsmidler. De mest anvendte geleringsmidler er bentonitter, eksempelvis det materiale som er kommersielt tilgjengelig som DMB (drilling mud bentonite) og de produkter som er tilgjengelige som "Sedapol" 155 eller "Sedapol" 44 eller "Claytone" 34 eller "Claytone" 40. De kan anvendes ved oppfinnelsen, men bedre resultater oppnås ved anvendelse av en organofil hektoritt.. Denne kan være naturlig forekommende hektoritt eller syntetisk hektoritt, for eksempel som beskrevet i britisk patent nr. 1054111. Hvis det er en syntetisk hektoritt, innbefatter den fortrinnsvis utbyttbare organiske ammonium-kationer som beskrevet i britisk patent nr. 1121501.
De foretrukne materialer kan beskrives som tetraalkyl-ammonium-hektoritter, som beskrevet i britisk patent nr. 1121501. En til tre av alkylgruppene er fortrinnsvis kortkjedede alkylgrupper (eksempelvis alkylgrupper med 1-8 karbonatomer, mer foretrukket 1-3 karbonatomer, typisk metyl), og en til tre av alkylgruppene er fortrinnsvis langkjedede alkylgrupper (eksempelvis alkylgrupper med 10-25,:.typisk 14-22 og mer foretrukket 18 karbonatomer) .
Et foretrukket materiale er dimetyldioktadecyl-ammonium-hektoritt, fortrinnsvis "Bentone" 38 eller "Imvitone" 1 eller "Imvitone" 2, som er derivater av naturlig forekommende hektoritt.
Mengden av geleringshjelpemiddel er typisk fra 1 til 10, helst 1,25-4, gram geleringshjelpemiddel pr. 100 ml fluidum. Alternativt kan mengden uttrykkes som 3 til 15, mest foretrukket
5 til 9, pund geleringshjelpemiddel pr. barrel borefluidum. I
alminnelighet er den mengde av geleringshjelpemiddel som er påkrevet i fluidene ifølge oppfinnelsen, større enn den mengde som er påkrevet i konvensjonelle borefluider, for eksempel fra 1,5
til 2,5 ganger den mengde som er påkrevet når oljen er dieselolje.
De følgende eksempler vil ytterligere belyse oppfinnelsen.
Eksempel 1
Ét borefluidum fremstilles ved blanding av 235 ml "Clairsol" 3 50, 5 ml primært emulgeringsmiddel, 5 ml sekundært émulgerings-' middel, 9 g geleringshjelpemiddel, 42 ml kalsiumkloridoppløsning,
5 g kalk, 15 g brodannende hjelpemiddel og 309 g barytter. Dette
borefluidum er et 13 pund pr. gallon slam med et olje/vann-forhold på 85:15 og en indre-fase-aktivitet på 0,75. Dets be-gynnelsesegenskaper ved 4 9°C er plastisk viskositet 22 cp, naturlig flytegrense 5,5 g/100 cm<2>og gelstyrke 3/6,5 g/100cm<2>, og etter varmvalsing ved 65°C var den plastiske viskositet 23 cp,
den naturlige flytegrense 7 g/100 cm<2>og gelstyrken 5/6,5 g/100 cm<2>.
Det er spesielt godt egnet til bruk ved undersjøisk boring hvor sjøtemperaturen kan være 5°C eller lavere.
Når oljen utprøves med hensyn til giftighet ved den oven-
for beskrevne metode, finner man at den etter 24 timer ikke forårsaker noen dødelighet ved 333 yl/l og ca. 4 % dødelighet etter 96 timer ved 100 yl/l. I de samme forsøk gir dieselolje nr. 2 en dødelighet på 93 % etter 24 timer ved 100 yl/l.
Eksempel 2
Et borefluidum fremstilles av 149 ml "Pale Oil 60", 63 ml "Clairsol 350", 7 ml blåst tallolje som emulgeringsmiddel, 5 ml oljeoppløselig amid-polymer som sekundært emulgeringsmiddel, 53
ml vann inneholdende 25 % kalsiumklorid, 6 g kalkhydrat, 7 g av en blanding av høymolekylære organiske polymerer og uorganiske, brodannende midler, 358 g barytt og 6 g dimetyldioktadecyl-ammonium-hektoritt. Meget tilfredsstillende egenskaper i borehullet, og med hensyn til giftighet oppnås ved anvendelse i et undersjøisk borehull fulgt av filtrering av det fragmenterte materiale fra fluidet og dumping av det fragmenterte materiale i sjøen.
Eksempel 3-
Et borefluidum fremstilles som i eksempel 1 med unntagelse
av at P0LY-XHB35 anvendes istedenfor "Clairsol 350". Det resulterende fluidum har lav giftighet og spesielt gode egenskaper under høytemperatur-betingelser i borehullet.
Eksempel 4
Et borefluidum fremstilles som i eksempel 2 under anvendelse av et bentonitt-geleringshjelpemiddel istedenfor hektoritten.
Det resulterende fluidum er mindre tilfredsstillende når det
kjøles til ca. 5°C, men gir fremdeles brukbare temperaturer nede 1 borehullet.
Det skal bemerkes av de beste resultater oppnås når oljen
har et. aromatinnhold under 15, fortrinnsvis under 5 og helst under 1 volum%, målt i henhold til ASTM 2007, (spesielt når oljen er et naftenisk løsningsmiddel) eller, hvis den er en isolerende olje, når aromatinnholdet er under 5 % målt i henhold til ASTM 2 041. Målt ved infrarød analyse kan aromatinnholdet være under 10, fortrinnsvis under 6, eksempelvis 0,1-5 % (sammenlignet med ca. 12 % for "Mentor 28" (USA) og 18-20 % for dieselolje.
Claims (10)
1. Fremgangsmåte i hvilken et oljebasert borefluidum anvendes for å transportere fragmentert materiale ut av et under-sjøisk borehull og det fragmenterte materiale dumpes i sjøen mens det er forurenset med fluidet, og i hvilken oljen i bore-fluidets oljebasis er en mineralolje som gir en dødelighet hos brune reker under 5 % når den utprøves i luftet sjøvann ved 15°C i 24 timer ved en konsentrasjon på 100 yl/l, og som har en viskositet ved 40°C mindre enn 6 cSt.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor oljen gir en dødelighet, utprøvet som angitt i krav 1, under 5 % ved 333 yl/l.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor mineraloljen har et aromatinnhold mindre enn 5 %.
4. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav, hvor mineraloljen er en naftenisk olje.
5. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av.de foregående krav, hvor oljen har en viskositet ved 20°C under 10 cSt.
6. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav,
. hvor oljen har en viskositet ved 40°C på fra 1 til 5,5 cSt og ved 2 0°C på fra 1 til 8 cSt.
7. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav, hvor oljen har en viskositet ved 20°C på fra 1 til 7, ved 40°C på fra 1 til 5 og ved 100°C på fra 0,7 til 2,5 cSt.
8. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav, hvor oljen er mindre viskøs enn dieselolje.
9. Olje til bruk som oljen i et oljebasert borefluidum og som er en mineralolje som angitt i hvilket som helst av kravene 1-8.
■
10. Oljebasert borefluidum hvor oljen i oljebasisen er en mineralolje som angitt i hvilket som helst av kravene 1-8.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8204828 | 1982-02-18 | ||
GB8206410 | 1982-03-04 | ||
GB8207498 | 1982-03-15 | ||
GB8216327 | 1982-06-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO830557L true NO830557L (no) | 1983-08-19 |
Family
ID=27449329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO830557A NO830557L (no) | 1982-02-18 | 1983-02-17 | Bore-fluider og fremgangsmaate til anvendelse derav |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU1166683A (no) |
DK (1) | DK68983A (no) |
FR (1) | FR2521583A1 (no) |
NL (1) | NL8300609A (no) |
NO (1) | NO830557L (no) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59198971A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-10 | Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd | ビリルビンオキシダ−ゼの製造法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2637692A (en) * | 1950-10-27 | 1953-05-05 | Union Oil Co | Oil-base drilling fluids |
US2698833A (en) * | 1952-08-25 | 1955-01-04 | Oil Base | Drilling fluid composition and method |
CA1105348A (en) * | 1977-11-01 | 1981-07-21 | Claude M. Finlayson | Oil base fluids with organophilic clays having enhanced dispersibility |
FR2507616A1 (fr) * | 1981-06-10 | 1982-12-17 | Larson Dana | Composition de fluide concentre |
-
1983
- 1983-02-17 DK DK68983A patent/DK68983A/da not_active Application Discontinuation
- 1983-02-17 NL NL8300609A patent/NL8300609A/nl not_active Application Discontinuation
- 1983-02-17 FR FR8302602A patent/FR2521583A1/fr not_active Withdrawn
- 1983-02-17 NO NO830557A patent/NO830557L/no unknown
- 1983-02-18 AU AU11666/83A patent/AU1166683A/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2521583A1 (fr) | 1983-08-19 |
DK68983A (da) | 1983-08-19 |
AU1166683A (en) | 1983-08-25 |
DK68983D0 (da) | 1983-02-17 |
NL8300609A (nl) | 1983-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0449257B1 (en) | Oil based synthetic hydrocarbon drilling fluid | |
US4631136A (en) | Non-polluting non-toxic drilling fluid compositions and method of preparation | |
US4374737A (en) | Nonpolluting drilling fluid composition | |
NO318433B1 (no) | Borevaeske omfattende overveiende lineaere olefiner | |
NO159287B (no) | Borevaeske med en oljebestanddel som inneholder mindre enn1 vektpst. flerkjernede aromatiske forbindelser. | |
EA024120B1 (ru) | Обратно-эмульсионные буровые растворы и способы бурения скважин | |
WO1983002949A1 (en) | Drilling fluids and methods of using them | |
GB2166782A (en) | Low toxicity drilling fluids | |
US3048538A (en) | Water-based drilling fluid having enhanced lubricating properties | |
NO319707B1 (no) | Boreslam | |
WO1989001491A1 (en) | Base fluid for the preparation of fluids applicable in connection with exploitation of petroleum reservoirs | |
EP0610393A1 (en) | Thermally stable oil-base drilling fluid | |
NO830557L (no) | Bore-fluider og fremgangsmaate til anvendelse derav | |
GB2117429A (en) | Drilling fluids and methods of using them | |
Oghenejoboh et al. | Application of re-refined used lubricating oil as base oil for the formulation of oil based drilling mud-A comparative study | |
US3959158A (en) | High temperature corrosion inhibitor for gas and oil wells | |
GB2115459A (en) | Drilling fluids and methods of using them | |
US10208540B2 (en) | Non-toxic, inexpensive, low viscosity mineral oil based drilling fluid | |
NO830556L (no) | Bore-fluider og fremgangsmaate til anvendelse derav | |
NO843269L (no) | Tilsetningsblanding for borefluider | |
WO1983002950A1 (en) | Drilling fluids and methods of using them | |
WO1983002951A1 (en) | Drilling fluids and methods of using them | |
GB2115458A (en) | Drilling fluids and methods of using them | |
US11814569B2 (en) | Drilling fluid lubricants | |
Yassin et al. | Palm oil diesel as a base fluid in formulating oil based drilling fluid |