RO109209B1 - Fluid de foraj, apos - Google Patents
Fluid de foraj, apos Download PDFInfo
- Publication number
- RO109209B1 RO109209B1 RO14722691A RO14722691A RO109209B1 RO 109209 B1 RO109209 B1 RO 109209B1 RO 14722691 A RO14722691 A RO 14722691A RO 14722691 A RO14722691 A RO 14722691A RO 109209 B1 RO109209 B1 RO 109209B1
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- drilling
- surfactant
- electrolyte
- fluid
- surfactants
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 60
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 20
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011019 hematite Substances 0.000 claims abstract description 4
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 239000010428 baryte Substances 0.000 claims description 8
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000004579 marble Substances 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 62
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 43
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 36
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 29
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 18
- -1 alkylbenzene sulfonate Chemical class 0.000 description 16
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 16
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 12
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 10
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 9
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 9
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 9
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 7
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 6
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 6
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 5
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 5
- MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N imidazoline Chemical compound C1CN=CN1 MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 4
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 4
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 4
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 4
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 4
- 238000009740 moulding (composite fabrication) Methods 0.000 description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 3
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 3
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 3
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 3
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 3
- JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N (2r,3r,4s)-2-[(1r)-1,2-dihydroxyethyl]oxolane-3,4-diol Chemical class OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 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 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical class OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N Sulfobutanedioic acid Chemical class OC(=O)CC(C(O)=O)S(O)(=O)=O ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 2
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-M benzenesulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000010730 cutting oil Substances 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 125000003976 glyceryl group Chemical group [H]C([*])([H])C(O[H])([H])C(O[H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000001956 neutron scattering Methods 0.000 description 2
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical group 0.000 description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 2
- 125000005702 oxyalkylene group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000375 suspending agent Substances 0.000 description 2
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 2
- PSBDWGZCVUAZQS-UHFFFAOYSA-N (dimethylsulfonio)acetate Chemical compound C[S+](C)CC([O-])=O PSBDWGZCVUAZQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QLAJNZSPVITUCQ-UHFFFAOYSA-N 1,3,2-dioxathietane 2,2-dioxide Chemical compound O=S1(=O)OCO1 QLAJNZSPVITUCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 1-palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCC IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 0.000 description 1
- LANDRZNMJOEVQO-UHFFFAOYSA-N 3-ethenoxypropane-1,2-diol Chemical group OCC(O)COC=C LANDRZNMJOEVQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BCFOOQRXUXKJCL-UHFFFAOYSA-N 4-amino-4-oxo-2-sulfobutanoic acid Chemical class NC(=O)CC(C(O)=O)S(O)(=O)=O BCFOOQRXUXKJCL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 241000694440 Colpidium aqueous Species 0.000 description 1
- 201000004624 Dermatitis Diseases 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- 241001663154 Electron Species 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical group C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000007049 Juglans regia Species 0.000 description 1
- 235000009496 Juglans regia Nutrition 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000088844 Nothocestrum Species 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- 229920002323 Silicone foam Polymers 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Chemical class 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 1
- 229920013820 alkyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 description 1
- 150000008051 alkyl sulfates Chemical class 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- NCEFRBSXBILZPP-UHFFFAOYSA-M azanium;potassium;sulfate Chemical compound [NH4+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O NCEFRBSXBILZPP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 125000004106 butoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940106681 chloroacetic acid Drugs 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical class [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- GSPKZYJPUDYKPI-UHFFFAOYSA-N diethoxy sulfate Chemical compound CCOOS(=O)(=O)OOCC GSPKZYJPUDYKPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- SPCNPOWOBZQWJK-UHFFFAOYSA-N dimethoxy-(2-propan-2-ylsulfanylethylsulfanyl)-sulfanylidene-$l^{5}-phosphane Chemical compound COP(=S)(OC)SCCSC(C)C SPCNPOWOBZQWJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 229940021013 electrolyte solution Drugs 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 125000005908 glyceryl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- SELIRUAKCBWGGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid;octadecanoic acid Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O SELIRUAKCBWGGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QKIAYRRGJHLRAQ-UHFFFAOYSA-N hexadecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 QKIAYRRGJHLRAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 150000008040 ionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- JJWLVOIRVHMVIS-UHFFFAOYSA-N isopropylamine Chemical compound CC(C)N JJWLVOIRVHMVIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000000787 lecithin Substances 0.000 description 1
- 235000010445 lecithin Nutrition 0.000 description 1
- 229940067606 lecithin Drugs 0.000 description 1
- 239000006194 liquid suspension Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000008301 phosphite esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920002503 polyoxyethylene-polyoxypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001120 potassium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 1
- SVMNBAVEQLDZNO-UHFFFAOYSA-M potassium;2-hexadecylbenzenesulfonate Chemical compound [K+].CCCCCCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1S([O-])(=O)=O SVMNBAVEQLDZNO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 125000002572 propoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N protonated dimethyl amine Natural products CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229930182490 saponin Natural products 0.000 description 1
- 150000007949 saponins Chemical class 0.000 description 1
- 235000017709 saponins Nutrition 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000013514 silicone foam Substances 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- HFQQZARZPUDIFP-UHFFFAOYSA-M sodium;2-dodecylbenzenesulfonate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1S([O-])(=O)=O HFQQZARZPUDIFP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- TZGWRTOSBWDHPO-UHFFFAOYSA-M sodium;4-dodecyl-2,3-dimethylbenzenesulfonate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C(C)=C1C TZGWRTOSBWDHPO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229940117986 sulfobetaine Drugs 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940095064 tartrate Drugs 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 235000020234 walnut Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Lubricants (AREA)
Abstract
Invenția se referă la un fluid de
foraj, apos, constituitdin 5 ... 30 % în greutate un
surfactant ales dintre surfactanți anionici și
neanionici uzuali, 5 ... 20 % în greutate un
electrolit conținând clorură de sodiu și, în rest,
peste cantitatea minimă, adecvată formării unui
agent surfactant structurat, în suspensie, particule
solide suspendate, alese dintre bucăți de rocă,
mamă, barită, calcită și hematită.
Description
invertiri se relerâ ia un 1 blid de foraj, apos, utilizai în iorarea găurilor desondă în sol pentru lubrifierea și răcirea utilajului de lorareși pentru a transporta bucățile de rocă de la suprafața solului.
Huidui de foraj, apos, este un fluid funcțional cuprinzând agenți de suprafață siruclurați, apoși, sub formă de sisteme iamciare sau de preferință sferulitice. eventual conținând solide în suspensii.
Se cunosc fluide funcționale utilizaie ca fluide de (orare, fluide de tăiere, fluide pentru instalații hidraulice, fluide pentru ’ij.iiislcr de căldură, mortare de construcție. lubri lianți.
Se știe că Fluid de forare este un fluid utilizat așa cum s-a specificat mai sus în forarea găurilor de sondă în sol, penlru lubri fierea și răcirea utilajului de forare șt pentru a transporta bucățile de rocă de la suprafața solului. Huidui de forare poate fi utilizat ca fluid de căptușite cu rolul de a curăța părțile laterale ale găurii de sondă înainte de cimentare. Fluidele de forare sunt utilizate in realizarea puțurilor adânci și a găurilor de sondă și, în mod special, a puțurilor de petrol și de gaze naturale. Convențional, termenul fluid de forare utilizat se referă la noroaie de construcție din tehnica civilă din domeniul construcțiilor, pentru a consolida puțuri și excavari împotriva prăbușirii pereților expuși contactului cu apa.
Prin formare se înțelege orice proces de modificare a formei unei piese solide prin intermediul unei scule, cu generarea unei fricțiuni, incluzând forarea, tăierea, așchierea, găurirea, lărgirea, îndoirea, ștanțarea, presarea sau prelucrarea cu ciocane,
Fluid de tăiere desemnează fluidele utilizate în formarea pieselor de lucru și în mod special, în industriile de prelucrare a metalelor pentru lubrifierea și răcirea burghielor și, de asemenea, pentru lubrifierea de formare, tăiere și așchiere, incluzând strunguri, ferăstraie, burghie, ștanțe, prese, broșe, alezoare sau pietre abrazive l ubrifiant repre/iniă în general un lluid uite reduce frecarea între suprafața în mișcare și se relerâ în mod special la fluide de tăiere, fluide de forare, fluide de lubrifiere pentru lagăre, angrenaje, mecanisme, articularii -i suprafețe de alunecare.
f luide pentru transfer de căldură se referă la fluide utili/ate pentru transferul de văldură de pe o suprafață mai caldă către o supralată mai rece. sau pentru stocarea căldurii. Fluide pentru instaiații hidraulice semnifică fluide care transmit presiunea și/sau energia cinetică într-o inslalație ι;:,ί echipament hidraulic, instalații hidraulice de putere, frâne hidraulice si sisteme' de control, amortizoare și (arcuite logice fîuidice. Huid funcționalreprezintă un lubrifiant, un fluid penlru transfer de căldură, sau un fluid pentru instalații hidraulice, idectrolit reprezintă un compus ionic care disociază cel puțin parțial în soluție apoasă pentru a forma ioni și care în concentrație tind să reducă solubilitatea totală a agenților de suprafață (inclusiv a concentrației micelare) în asemenea soluții, printr-un efect de saliliere. Referirile la conținutul sau concentrația de electrolit se raportează la cantitatea totală de electrolit dizolvata, excluzând însă solidele în suspensie. Micelă se referă la o particulă care este, fie de formă sferică, fie de formă alungită, luând naștere prin aglomerarea moleculelor de agent de suprafață și având o rază mai mică decât dublul lungimii medii a moleculelor de agent de suprafață. într-o micelă, moleculele sunt așezate într-un mod caracteristic, astfel încât grupurile lor hidrofile de cap să fie situate pe suprafața micelei, iar grupurile lipofile de coadă să fie situate în interiorul micelei. Bistrat desemnează un strat de agent de suprafață de o grosime aproximativă de două molecule, format din două straturi paralele adiacente, fiecare conținând molecule de agent de suprafață dispuse astfel, încât fragmentele lipofile ale moleculelor să fie dispuse în interiorul stratului dublu notat bistrat, iar fragmentele hidrofile să fie dispuse pe suprafețele sale exterioare. Noțiunea de strat dublu este utilizata, de asemenea, incluzând straturile întrepătrunse, a căror grosime este mai mică decât două molecule. Un strat întrepătruns poate fi privit ca dublu strat în care cele două straturi componente se întrepătrund, cu un oarecare grad de suprapunere a grupărilor de coadă ale celor două straturi de molecule. Sferulită reprezintă un cmp sferic sau sferoidal, având dimensiuni cuprinse între 0,1 și 50 μια. Sferulitele pot fi deformate uneori sub formă de corpuri alungite, turtite sau în formă de pară. Veziculă semnifică osferulită conținând o fază lichidă, limitată de un bistrat Veziculă multiplă reprezintă o veziculă care conține una sau mai multe vezicule. Sferulitele prezente în sistemele de agenți de suprafață structurați sunt în mod caracteristic vezicule multiple concentrice. Fază lamelară semnifică un solid hidratat, sau o fază cristalină lichidă, în care mai multe straturi duble sânt dispuse într-o așezare practic paralelă nelimitată ca întindere, straturile duble fiind separate prin straturi de apa sau de o soluție apoasa și având o rețea cu intervale normale suficient de mari cuprinse între 25 și circa 150 mm, pentru a fi uș or detectabilă prin împrăștiere de neutroni sau prin difracție cu raze X, atunci când este prezentă în proporție mare într-o compoziție. în cazul de față, expresia faza lamelară exclude veziculele multiple concentrice.
Faza G se referă la o fază lamelară cristalină lichidă de tipul cunoscut, de asemenea, ca faza curată sau fază lamelară în literatura de specialitate. Pentru un agent de suprafață dat oarecare sau pentru un amestec de agenți de suprafață, faza G există în mod normal într-un interval îngust de concentrații Fazele G pure pot fi identificate în mod normal prin examinarea unui eșantion la un microscop cu polarizare, între polarizoare intersectate. Structurile ca4 racteristice sunt studiate conform unei lucrări cunoscute a lui Rosevear, JAOCS Vol.31 p.628 (1954) sau în J.Colloind and Interfacial science, Vol.20 Nr.4 P.500 (1969). Fazele G prezintă în mod normal un interval de repetiție cuprins între 50 și 70 μτα, în schemele de împrăștiere a neutronilor sau în difracția cu raze X. Faza G expandată semnifica o fază G cu un interval de repetiție de 110...150 μτα.
Faza G sferică, semnifică vezicule multiple formate din învelișuri practic concentrice din agent de suprafață dublu strat alternând cu intervale ale unei faze G expandate sau cu o fază apoasă sau cu o fază G. Ca o caracteristică, fazele G convenționale pot conține în proporție mică faza G sferică.
Leșie reprezintă o faza lichidă conținând electrolit, fază care se separă din, sau este amestecată cu o a doua fază lichidă conținând mai multă substanță activă și mai puțin electrolit decât faza de leșie.
Compoziția lamelară” semnifică o compoziție în care o parte importanta a agentului de suprafață este prezent sub forma unei faze lamelare, sau în care principalul factor de inhibare a sedimentării este o fază lamelară. Compoziție sferulitica reprezintă o compoziție în care o mare parte a agentului de suprafața este prezenta ca faza G sferică, sau care este în mare parte stabilizat la sedimentare prin intermediul unei faze G sferice. Agent de suprafață structurat reprezintă o compoziție fluida cu vâscozitate dependentă de forfecare și proprietăți de suspensionare a solidelor și care conține o mezofază a agentului de suprafață care poate fi, eventual, dispersată în aceasta sau amestecată cu o fază apoasa care este în mod caracteristic o leșie. Mezofaza poate, de exemplu, să conțină o fază G, sferulitica, în mod special fază G sferică, sau un solid hidratat lamelar. Agent de îngreunate reprezintă un mineral sub formă de particule insolubile în apă cu o densitate specifică mai mare de 3,5 și,
Ν de preferința, mai mare de 4. de exemplu, barită sau hametită. Noroi de forare este un fluid de forare care conține particule minerale în suspensie ca, de exemplu, bucăți de rocă sau agenți de îngreunare.
Se știe că problema generală a fluidelor funcționale constă în faptul că acestea trebuie să conțină, în general, uleiuri minerale, care constituie un agent poluant potențial și totodată un pericol de incendiu.
ieste cunoscut faptul că fluidele de forare sunt pompate în mod continuu în puțuri de petrol, in mod normal de-a lungul axului burghiului, prin deschideri practicate în burghiu, fiind forțate să iasă la suprafață prinlr-un interstițiu inelar situat între tija burghiului și partea laterală a găurii de sondă, antrenând fragmentele de rocă aflate în suspensie. La suprafață, aceste fragmente sunt separate de fluidul de forare, iar acesta este apoi recirculat. înainte de cimentare, noroiul înlocuit printr-un fluid de căptușire care transportă particulele libere din interiorul găurii de sondă, lăsând o suprafață curată și umedă adecvată aderării cimentului.
Anumite roci produc probleme deosebite în timpul forării sau excavării, datorită tendinței acestora de a se dezintegra în fluidul de forare, cu formarea unor suspensii fine, foarte dificil de separat din fluid, care rapid recirculate în sistem provoacă creșterea vâscozității. Principala problemă în acest sens este constituită de șisturi argiloase care se dezintegrează în general în prezența apei.
Un fluid de forare acceptabil trebuie să aibă o vâscozitate suficient de scăzuta pentru a putea curge ușor în condiții de forfecare, dar trebuie sa aibă totodată și proprietăți de suspensionare a solidelor. Pentru a satisface aceste cerințe contradictorii este necesar, de obicei, un fluid tixotropic. în plus, acesta nu trebuie să determine prăbușiri excesive ale rocilor de tipul marnei. în cazul utilizării pentru forarea puțurilor adânci, fluidul liebuiesă prezinte și stabilitate termică. liiiid.de a>emenea, importante m evitarea perderilor e^ce^ive de fluid în structura. /Voie !iecc-atίț' ent satisfăcute prin utilizarea ca fluid de forare, petrolul sau utilizarea unei emulsii de petrol în apă. Petrolul acoperă particulele de mar năși le protejează împotriva contactului cu apa. împiedicându-se astfel dezintegrarea acestora. Se creează astfel, însă problema de protecție a mediului înconjurător. mai ales în oprațiile de forare în coastă, la îndepărtarea bucăților de rocă. Pentru evitarea poluăiii accentuate, petrolul trebuie îndepărtai din ac.-sb· fragmente de rocă. înainte ca acestea să fie depozitate. Reducerea contaminării cu petro! este o operație dificilă si costisitoare, chiar in cazul acestor cantități mici de petrol rezidual, când Trebuie atinse nivele acceptate în mod curent, si în acest sens a apărut necesitatea înlocuirii fluidelor de forare bazate pe petrol.
Varianta utilizării unei soluții apoase conținând agenți de suspensionare polimerici sau dispersanți și/sau bentonită pentru suspensionarea fragmentelor de rocă este mai puțin dăunătoare mediului și oarecum mai accesibilă decât utilizarea noroaielor pe bază de petrol, dar numai în cazul forărilor de suprafață și atunci când formațiunea nu prezintă probleme speciale. Asemenea fluide apoase sunt inadecvate în cazul forării puțurilor adânci sau în cazul forărilor sau săpăturilor prin formațiuni cu conținut de marnă, (frecvent întâlnită în cazul excavărilor și al forării puțurilor de petrol). Acestea au o insuficientă stabilitate termică pentru a rezista temperaturilor înalte ale formațiunilor adânci și produc prăbușirea mamei. Calitățile de lubrifiere sunt, de asemenea, inferioare în general celor ale noroaielor pe bază de petrol.
Se cunosc numeroase încercări de îmbunătățire a performanțelor fluidelor de forare prin utilizarea unei diversități de aditivi speciali, (agenți de acoperire ρ*di mei η ι si 01111 enlrații mari de alec’) pentru favorizarea stabilizării măritei. Adiiou determină în mod subst-iiUiai. utilizarea ne,accesibilă a noroiului, da; nu conduc 'a obținerea unui fluid aposcu proprietăți adecvate pentru înlocuirea noroaielor pe bază de petrol pentru foraje adânci. Rațiunile de protecție a mediului impun din ce 111 ce mai acul companiilor petroliere adoptarea unor fluide pe bază de apă relaliv neaccepîabile si inferioare tehnic in locul noroaielor convenționale pe bază de petrol.
fluidele de taiere suni utilizale în mod normal prin aplicare pe suprafețe metalice pentru a taci si lubrifia bvaghieie și scuieie de taiere itc’iasiiate, cuțite de strunit, stanțe, prese, pietre abrazi'w. alezoare și broșe) și pentru îndepărtarea spânului.
Fluidul de tăiere este de obicei o emulsie de petrol în apă și conține diverși aditivi pentru îmbunătățirea lubrifierii și pentru a împiedica uzura suprafeței piesei. O problemă obișnuită legată de fluidele de tăiere este frecvența cazurilor de dermatite printre muncitorii care le utilizează în mod frecvent datorită aditivilor și/sau petrolului. Prezența petrolului poate fi. de asemenea, nedorită din rațiuni de protecție a mediului. Probleme similare apar și în cazul celorlalte fluide funcționale, inclusiv uleiuri minerale convenționale, lubrifianți și fluide pentru instalații hidraulice, care. în plus, prezintă și pericol de incendiu.
Domeniul detergenților și al lichidelor similare de curățare este nelegat de cel al obținerii lubrifianților și al fluidelor pentru instalații hidraulice. Problemele de rezolvat în cele două domenii nu sunt, în general, similare. Totuși, prepararea lichidelor de curățare necesită deseori prezența solidelor în suspensie. De exemplu, cremele de curățare dură a suprafețelor necesită prezența abrazivilor, iar detergenții puternici necesită agenți neaccesibili, care pot fi moderat solubili sau insolubili în apă. Aceste probleme se rezolvă prin utilizarea interacțiunii dintre electroliți și agenți de suprafață pentru realizarea unor structuri de suspensionare a solidelor bazate pe dispersii tixolropice sau pe interdispersii de acest fel, între mezofazelc agenților de suprafață și soluțiilor apoase de electrolit.
într-un brevet englez. GB nr.2123X46. este descrisa utiiiz.aiea unui agent de suprafață I; 1 m el a r intr-o <oluție de electroni cnîisicTnJ ,.,ΐ'.ι iiii oolergent lichid.
* 1 striieiur;, «Ρμma. de asemenea citată în < ut ηr 7 :tPxth ,ti'șî n.eident.il'icnia iii iâoo spetim, iiiu uîi .anuar de alte publicații, in toi miilete exemplilicafe. conține *'dispu η-.-re de sicrνI it e, fiecare eoiitiiiaiid mat mafie învelișuri sterice, de-meni desuprafată. alternând cu slraturi do -olcție do ek,
Sunt cunoscute >-> scrie de Oicvcic care descriu formule care prezintă o structură lamclară sau sferulitică:
AU nr. 482374; 507431; 522983; 537506;542079;547579: 548438: 550003: 555411; GB nr.855679; 855893; 882569; 943217; 955081; 1262280; 1405165; 1427011; 1468181; 1506427; 1577120; 1589971; 2600981; 2028365; 2031455; 2054634:2079305; CA nr.917031: 216492: DE nr.A1567656; 2447945; EP nr.0028038; 0038101: 0059280; 0079646; 0084154; 0103926: FR nr. 2283951: JPA-52-146407; JP-A-56-86999; SU nr.498331; 922066; 929545; US nr.2920045; 3039971; 3075922: 3232878; 3235505; 3281367; 3328309; 3346503; 3346504; 3351557; 3509059; 3374922; 3629125; 3638288: 3813349; 3956158: 4019720; 4057506: 4107067; 4169817; 4265777; 4279786; 4299740; 4302347.
în multe cazuri, structurile care ar trebui să fie prezente în formulele des crise sunt insuficient de stabile pentru a menține solidele în suspensie. într-un brevet GB nr.2153380 sunt descrise structuri sferulitice și metode de preparare a unei structuri compacte cu proprietăți de umplere, suficient de robuste pentru a rezista diverselor solicitări și tensiunilor termice dar suficient de mobile pentru a putea ti ușor turnate. Metodele necesită optimizarea concentrațiilor electrolitului în limite restrânse.
Intr-o cerere de brevet GB nr. 8906234.3 este descrisă utilizarea agenților de suprafață structurați ca suport pentru pesticide.
Cererea de brevet GB nr.891925 descrie căi de obținere a structurii unui agent de suprafață cu proprietăți de suspensionare a solidelor în sisteme practic fără electrolit. Fluidele funcționa le. inclusiv noroaiele de forare pe bază de petrol și unii lubrifianți, conțin proporții mici de agenți de supt a fală. ca agenți de emulsionare pentru petrol sau ca dispersant pentru noroi. Agenții de suprafață sunt prezenți în principal ca straturi înconjurând picăturile coloidale sau particulele de petrol sau de solid dispersat Protecția marnei în noroaiele de forare este în principal datorată acoperirii acesteia cu petrol. Proprietățile de suspensionare și caracterul tixotropic al noroaielor de forare bazate pe petrol se obțin prin interacțiunea stropilor dispersați de petrol. în cazul noroaielor fără petrol, protecția marnei este asigurată prin prezența polimerilor care încapsulează ireversibil particulele de rocă și sunt deci pierdute cantitativ la separarea rocii. Proprietățile de suspensionare a solidelor sunt obținute prin agenți de îngroșare polimerici (carboximetilceluloză de sodiu sau metacrilați). Aceștia tind să stabilizeze suspensia în contul mobilității fluidului.
Electroliții sunt utilizați, atât în noroaiele de forare pe bază de petrol, cât și pe bază de apă pentru controlarea activității apei. Dacă concentrația electrolitului este suficient de mare pentru a reduce activitatea apei din noroi la același nivel cu cel al mamei, nu va avea loc hidratarea ultimei. Totuși, dacă activitatea apei din noroi este prea scăzută, mama va tinde să se deshidrateze și să devină sfărâmicioasă, iar dacă este prea mare, mama va tinde să se hidrateze și să se dezintegreze, în afara cazului când există o barieiă nfoiecimre între marnă și mediul apos. D«n treieri·-ire. nu este posibila meiiiuiojea îi·ir-uit mod satisfăcător a electroiitului la nivelul optim, datorită fapt uliii eă siiatu! mineral conține săruri solubile care linei să se· dizolve în noroi, alterând continui»! electrolitului la trecerea acestuia prin ga ură.
în compoziția conform invenției se utilizează agenți de suprafață structurați apoși, care sunt în general mub mai ușor acceptabili din punct de vedere ···! protecției mediului înconjurător, în comparație cu uleiurile' minerale. \'u prezintă pericol de incendiu și în același timp pot avea proprietăți fizice identice r»au superioare și stabilitate chimică.
Compoziția, conform invenției, este constituită din 5...30% în greutate un surfactant ales dintre surfactanti anionici și neaniontei uzuali, 5...20% în greutate un electrolit conținând clorură de sodiu și, în rest, peste cantitatea minimă adecvată formării unui agent surfactant structurat în suspensie, particule solide suspendate alese dintre bucăți de rocă. marnă, barită, calcită și hematită.
Agenții de suprafață structurați apoși au proprietăți de lubrifiere surprinzătoare atât pentru rocă, cât și pentru metal, chiar în condițiile unor presiuni extreme și în absența unor aditivi adecvați. în plus, asemenea agenți de suprafață structurați demonstrează caracteristicile Teologice cerute pentru un fluid de forare, sau pentru un fluid din instalațiile hidraulice, și, de asemenea, demonstrează capacitatea de a suspensiona fragmente solide de rocă sau șpan, și, în mod surprinzător, protejează marna împotriva dezintegrării chiar în absența totală a oricărui produs uleios sau a unui polimer protector. Marna este protejată printr-o acoperire cu agent de suprafață. Fluidul este ușor separat din fragmentele de rocă, iar agenții de suprafață reziduali pot fi îndepărtați din aceste fragmente prin spălare cu apă. Fragmentele curate nu prezintă pericol ecologic și pot fi li depozitate în siguranță. Surfactantul apos este un agent de suprafață structurat prin interacțiunea surfactantului cu un electrolit dizolvat, de preferință un sistem sferulilic. 'Vipie, acesta conține o mezofază surfactant/apă, interspersată cu o fază apoasă sau cu o fază continuă de eiectrolit apos.
O caracteristică importantă și surprinzătoare a compozițiilor sferulitice utilizau· ui fluide de forare este pierderea de fluid scăzută În formațiune, care este mult mai mică decât în cazul fluidelor de {orareconvenționale, chiar fără aditivi normal necesari.
Agenții de suprafață -tru« tu ca îi pot li ușor realizați niii - r> Icuroa î ci moși a bilă pentru utilizare la temperaturi înalte ea forări adânci. Atât proprietățile de .suspeitsiouaie. uri și protecția marnei, sunt asigurate de către surfactant. de preferință împreună eu un eiectrolit dizolvat. Surlaclanlul poale acoperi în mod reversibil particulele de marnă. Poate fi utilă menținerea unei activități optime a apei. Agentul de suprafață este de preferința în compoziția de față o fază G sferică, fază lamelară dispersata sau micele. Se utilizează agenți de suprafață apoși ca și în fluidele funcționale.
Conform unui mod de realizare a compoziției, conform invenției, se utilizează aceiași agenți de suprafață ca și în fluide pentru instalații hidraulice.
Conform unui alt mod de realizare a compoziției, se utilizează aceiași agenți de suprafață ca și în fluide de transfer de căldură.
Intr-o altă variantă se utilizează agenți de suprafață structurați pentru reducerea frecării între suprafețe în mișcare.
Fluidul poate fi utilizat la lubrifierea suprafețelor de lăgăruire, a angrenajelor etc., constând în aplicarea pe acestea a unui agent de suprafață structuraζ apos.
în particular, compoziția se utilizează în forarea găurilor de sondă sau de prelucrare a metalului sau a altor piese. Se întrebuințează ca fluid de forare sau ca fluid de tăiere un surfactant structurat, apos. care este de preferință o soluție conținând micele surfactante, sau interspersate cu un solid lamelar, un surfactant sferulilic sau cu fază G în cantitate suficientă pentru a împiedica dezintegrarea marnei sau pentru a asigura protecția la uzură a suprafețelor metalice și pentru a menține fragmentele de rocă sau șpanul în suspensie în condiții normale de lucru.
Intr-un alt mod de realizare, se utilizează surfactanți structurați apoși în noroaie de construcție sau în fluide de că pțușire.
intr-ο altă variantă. un fluid funcțional conține un surfactant structural apos șl un inhibitor de coroziune dizolvat în acesta. Un noroi de forare conține un surfactant structurat apos care conține de preferință, (A) o faza apoasă continuă. (B) un solid lamelar. o structură surfactanfă sferulitică sau o fază G. inters persantă eu o fază apoasă. în cantitate suficientă pentru a conferi proprietăți de suspensionare a solidelor, și (C) particule solide de marnă și/sau agent de îngreunare în suspensie. Un fluid de tăiere sau un alt lubrifiant, într-o altă variantă, conține un surfactant structurat apos și aditivi pentru îmbunătățirea Iubrifierii și pentru reducerea uzurii.
Intr-un alt mod de realizare, un fluid de transfer de căldură conține particule solide cu capacitate calorică specifică ridicată (ferofosfor).
Compozițiile, conform invenției, conțin surfactanți de preferința în proporție de cel puțin 3%, mai des 4%, de exemplu de cel puțin 5% în greutate. Surfactanții pot constitui până la circa 35% în greutate din compoziție, deși din punct de vedere reologicse preferă utilizarea concentrațiilor mai reduse, de exemplu, mai puțin de 30%, uzual mai puțin de 25%, de preferință mai puțin de 20%, de exemplu 10...15% (în greutate).
Surfactantul poate, de exemplu, consta în principal din cel puțin o sare cu solubilitate moderată în apă a acidului sulfonic sau sulfuric monoesterificat, de exemplu, un sulfonat de alchilbenzen. sulfat de alchil. sulfat de alchileler. sullonatde olefină, sulfonat de alean, sulfat de alchilfenol, sulfat de alchiltenoleter. sulfat de alchiletanolamidă. sulfat de alchiletanolamidă eter, sau alfa sulfoacizi grași sau esterii acestora, fiecare având cel puțin o grupare alchil sau alchenil cu «S...22. mai des 10...20 atomi de carbon alifatici. Grupările alchil sau alchenil sunt. Je preferință, grupări primare cu cateriă dreaptă dar pol li.eventual, grupări secundare sau cu catenă ramificată. Expresia cier utilizată mai sus se referă la grupări oxialchilen sau grupări mono sau compuse de polioxialchilen (polioxietilen. polioxipropilen). gliceril, polioxielilen-polioxipropilen combinate sau grupări combinate gliceril-oxietilen. glicei il-oxipropiicn. sau grupări gliceriloxietilen-oxipropilen conținând în mod caracteristic 1...20 grupări oxialchilen. De exemplu, surlactanții sullonați sau sulfatați pot fi sulfonat dodecil benzen de sodiu, aufonat de hexadecilbenzen de sodiu, sulfonat de hexadecilbenzen de potasiu, sulfonat de dodecildimetilbenzen de sodiu, sulfat laurii de sodiu, sulfat gras de sodiu, sulfatoleil de potasiu, sulfat nronoetoxilauril de amoniu, sau sulfat de monoetanolaminacetil-10- mol etoxilat.
Alți surfactanți anionici utili, conform prezentei invenții, sunt reprezentați prin sulfosuccinați grași de alchil, sulfosuccinati grași de alchileter. sulfosuccinamați grași de alchil, sarcosinați de acil, tauride de acil, isotionați, săpunuri ca stearați palmitați. rezinați, oleați, linoleați. săpunuri din colofoniu și alchiletercarboxilați și saponine. Esterii fosfat anionici, inclusiv surfactanți naturali care apar (lecitină) pot fi, de asemenea, utilizați. In fiecare caz, surfactantul anionic conține cel puțin un lanț de hidrocarbură alifatică, cu 8 la 22, de preferință 10...20, în medie
12...18 atomi de carbon o grupare acidă ionizabilă (de exemplu, sulfo-, sulfat acid, carboxi, fosfono sau gruparea acidă fosfat) și, în cazul eterilor, una sau mai multe grupări gliceril și/sau 1...20 etilenoxi și/sau propilenoxi.
Surfactanții anionici preferați sunt săruri de sodiu (alte săruri de interes comercial fiind cele de potasiu, litiu, calciu, magneziu, amoniu, monoetanolarnină, dietanolamină, trietanolamină și alchilamine cu maximum 7 atomi de carbon alifatici (izopropilamina).
Surfactantul conține, de preferință, sau constă în surfactanți neionici. Surfactantul neionic poate fi de exemplu o alcanolamidă cu 10...22 atomi de carbon a unei mono- sau di- alcanotamine inferioare (de exemplu, monoetanolamidă sau dietanolamidâ din nucă de cocos sau din grăsime). Alți surfactanți neionici care pot fi eventual prezenți, includ alcooli etoxilați. acizi carboxilici etoxilați. amine etoxilate, alchilamide etoxilate, alchilfenoli etoxilați, esteri de gliceril etoxilați, esteri de sorbitan etoxilați, esteri fosfat etoxilați și propoxilați, butoxilați, combinații etoxi/propoxi și/sau butoxi analoge celor neionice etoxilate menționate mai sus, având grupări alchil sau alchenil cu 8...22 atomi de carbon, până la 20 grupări etilenoxi și/sau propilenoxi, și./ sau grupări butilenoxi sau oricare alt surfactant neionic incorporat până acum în compoziții detergente lichide sau sub formă de pulbere, de exemplu aminooxizi. Au de obicei, cel puțin o grupare alchil sau alchenil cu 8...22, de preferință, 10...20 atomi de carbon și până la două grupări alchil inferioare cu 1...4, de preferință
1...2 atomi de carbon.
Compozițiile pot conține surfactanți cationici, care conțin amine cuaternare cu cel puțin o catenă lungă (adică 12...22 atomi de carbon, caracteristic 16...20 atomi de carbon) de grupare alchil sau alchenil, eventual, o grupare benzii și, în rest, grupări alchil cu catenă scurtă ale celor patru substituenți (1...4 atomi de carbon). Acestea conțin, de asemenea, imidazoline, imidazoline cuaternare cu cel puțin o grupare alchil sau alchenil cu catenă lungă și amidoamine, amidoamine cuaternare cu cel puțin o grupare alchil sau alchenil cu catenă lungă. Sur109209 faclanții cualernari suni de obicei săruri de anioni cate conferă un grad de solubilitate în apă (de exemplu, formiat, acelat, lactat, tartral. clorura, melosulfat. elosullal. sulfat sau nitral). Deosebit de eficienți ea lubrifianți sunt surfactanții cationici cu două catene Iun si grase alchil (grupări de grăsime, săruri cuaternare bis tallowvl de amoniu și imidazolin).
Compoziția, conform invenției, poate conține de asemenea unul sau mai mulți surfactanți amfoterici care includ betaine. sulfobetaine și fosfobetaine. formate prin reacția unui compus terțiar adecvat de azot cu o grupare alchil sau alchenil cu catenă lungă cu un reactanl potrivit acid cloroacetic sau propansull’onă. Exemple de compuși terțiari ai azotului adecvați, includ: amine terțiare cu una sau două grupări alchil sau alchenil cu catenă lungă și eventual, o grupare benzii, alți substituenți fiind grupări alchil cu catenă scurtă; imidazoline cu una sau două grupări alchil sau alchenil cu catenă lungă și amidoamine cu una sau două grupări alchil sau alchenil cu catenă lungă. Surfactanții amfoterici sunt în general mai puțin preferați față de cei neionici sau anionici.
Tipurile caracteristice de surfactanți descrise mai sus constituie numai niște exemple de surfactanți care pot fi utilizați conform invenției. Orice surfactant poate fi inclus în compoziție.
Este de preferat, în general, ca surfactanții utilizați în compoziție să fie practic netoxici, în special, pentru fauna marină, și totodată practic stabili la temperaturi de peste 100°C, de preferință peste 120°C (în special, peste 150°C și, în cazul forării puțurilor adânci, peste 180°C).
Compușii electroliților dizolvați sunt constituenți deosebit de preferați ai compoziției conform invenției. Deși prepararea surfactanților structurați este posibilă și în absența electrolitului dacă concentrația surfactantului este suficient de mare, mobilitatea unor asemenea sisteme este deseori nesatisfăcătoare, lo dacă surfaclantul nu a fost ales cu deosebită grijă. Adăugarea de electrolit per mite prepararea unor surfactanți structurați conținând concentrații relativ scăzute de surfactant,
Electroliții adecvați cuprind metale alcaline solubile în apă. săruri de amoniu și de metale alcalino-pământoase, ale acizilor minerali tari. Sărurile de sodiu și de potasiu sunt preferate în mod special, mai ales clorurile. Totuși pot fi utilizate și sărurile de litiu, calciu st magneziu. Printre sărurile utile pot ti incluși fosfați, nilrați. fluoruri. fosfați condensați, fosfonati. acetați. formiați. citrați. Este deseori deosebit de convenabil, în cazul fluidelor de forare, să se realizeze compoziția prin diluarea unui concentrai de surfactant pe loc, cu saramură naturală (de exempiu. apă de mare). Aceasta poate fi utilizată pentru obținerea conținutului de electrolit în întregime a C>
sau, in parie, pentru fluidul de forare.
Electrolitul poate fi prezent în concentrații până la saturare. în mod caracteristic, cu cât este mai mică cantitatea de surfactant, cu atât mai mult electrolitul va trebui să formeze o structură capabilă să suporte materiale solide. Este de preferat, în general, să se utilizeze concentrații mai mari de electrolit și concentrații mai mici de surfactant și să se aleagă electroliții cei mai accesibili.Astfel, electroliții trebuie să fie prezenți în mod normal în concentrație de cel puțin 0,1% din greutatea totală a compoziției, mai des cel puțin 0,5%, adică mai mult de 0,75%, și, de preferință, mai mult de 1%. Uzual,concentrația este mai mică de 30%, mai des mai mică de 10%, adică mai mică de 8% în procente în greutate, în mod caracteristic, concentrația este cuprinsă între 1% și 5%.
Concentrația maximă de electrolit depinde, printre altele, de tipul structurii și de viscozitatea necesară. Pentru a se obține un echilibru satisfăcător între mobilitate și greutatea ridicată a solidelor în suspensie, se preferă realizarea unor compoziții cu structură sferulitică.
I oncenirația optima deelectrolit pentru orice tip particular și orice cantitate de surtactant poate fi obținută uzual prin observarea variației conductibilitătii electrice cu creșterea concentrației de electrolit. avandu-se în vedere valoarea conductibilitătii minime. Probele pot ii preparate și testate prin centrifugare timp de 30 min. modificându-se concentrația electroliîului pentru a se obține un mediu de suspensionaie care nu trebuie să se separe in două faze în centrifugă.
liste de preferat să se regleze concentrația electrolitului astfel. încât să se obțină o compoziție care să nu sedimenteze timp de trei luni lăsată la temperatura mediului ambiant, adică între 0 și 40'X'. Sunt de preterat în mod particular compoziții care nu prezintă semne de sedi mentare sau de separare, în două sau mai multe straturi după menținerea lor timp de ”2 h. la 100°C într-o autoclavă. Este de asemenea preferabil să se modifice conținutul de electrolit astfel încât să sc obțină o compoziție stabilă la forfecare, și de dorit, o compoziție a cărei viscozitate să nu crească în mod substanțial, după expunere la o forfecare normală.
Alternativ, poate fi adăugat suficient electrolit pentru a forma un sistem lamelar. adică prin adăugarea de suficient electrolit pentru ca mediul de suspensie lichid să se separe prin centrifugare timp de 17 h pentru a se forma o fază de leșie conținând puțin surfactant sau fără surfactant. Cantitatea de apă din formulă poate fi modificată pentru a se obține un echilibru optim între mobilitate și stabilitate.
In cazul noroaielor de forare și al fluidelor de căptușire, este deseori de dorit ca fluidul introdus să conțină concentrațiile necesare de surfactant de electrolit, pentru a se forma o structură de suspensie a solidelor. Totuși, sărurile din electrolit în contact cu roca prin care este forat locul de foraj pot fi uneori capabile să formeze o structură in situ numai prin introducerea unui surfactant js apos. Deseori se preferă să se introducă un sistem apos conținând o cantitate mai mică decât optimul de electrolit, pentru a se permite dizolvarea mineralelor electrolit din gaura de sondă.
Cantitatea de electrolit necesară depinde. de asemenea, de natura și de solubilitatea surfactantului, în general surfaclanții cu puncl de ceață ridicat necesitând mai puțin electrolit decât 'Uif.ictanții cu punct de ceață coborât. In cazul anumitor surfactanți, nu este necesar nici un electrolit. Surfactanții sau amestecurile surfactante care pot fi utilizate în amestecurile făr electrolit. conform prezentei invenții, sunt în mod caracteristic cele care formează o fază G la temperatura mediului dar nu formează, de preferință, o fază Mț, In general, surfactantul apos are un punct de ceață mai mare de 30°C, uzual mai mare de 40°C și de preferință mai mare de 50°C. Surfactanții apoși cu un punct de ceață peste 60°C, sunt cei mai adecvați. Alternativ sau în plus, surfactanții pot avea un punct de ceață invers sub 30°C, mai des sub 20°C, în mod special sub 10°C, de preferință sub 0°C. Surfactantții cu un punct de ceață invers sub -10°C sunt deosebit de utili. Punctele de ceață inverse sunt caracteristice pentru unii surfactanții neionici, la care creșterea temperaturii tinde să distrugă legăturile de hidrogen responsabile de hidratarea părții hidrofile a moleculei, făcând-o astfel mai puțin solubilă. Punctele de ceață normale sunt caracteristice surfactanților anionici sau cationicL Amestecurile de surfactanți anionici și neionici pot avea un punct de ceață normal și/sau un punct de ceață invers.
Se preferă, în general, ca surfactantul să fie prezent într-o concentrație de cel puțin 1%, cel puțin 3% din greutatea compoziției, uzual peste 5%, în special, peste 8% și, de preferință, de la 10 la 15%. O gamă caracteristică de concentrații ale surfactantului este cuprinsă între 6 și 10%, mai des între 7 și 12%. Alte concentrații ale surfactantului care pot fi iv utilizate suni 1...30%. adica 2...15% din greutatea compoziției. Se prefera concentrația surfacîantului să fie suficientă în prezența oricărui electrolit din formulă. pentru a se obține compoziții cu o viscozitate plastică măsurată cu un viscozimetru Fann de 0.0()5...().()35 Pa/sec., de preferință între 0.015 și 0.03 adică 0,02 și 0,025 Pa/sec. Se' preferă în mod particular ca fluidul să aibă un raport între punctul de curgere și viscozitatea plastică, în valoare de 50... 120 respectiv. “’Ο.,.Ά sati 85. exprimat în undați SI.
Concentrațiile de surfactant peste (>()% sunt posibile, dar inadecvate din punct de vedere al viabilității comerciale, cel puțin în cazul majorității utilizărilor precizate, conform invenției.
Surfactanții neionici și amestecurile de surfactanți neionici sunt preferate în mod special, în sistemele fără electrolit și anume amestecurile de etoxilați de alcooli grași, amestecuri de etoxilați de alcooli grași cu etoxilați de acizi grași sau amestecuri de alcooli etoxilați, propoxilați și etoxilați ai acizilor grași. De exemplu, sunt deosebit de utile amestecurile conținând unul sau mai mulți alcooli grași având în medie 10...20 atomi de carbon și/sau alcoxilați ai acizilor grași cu 5...15 grupări etilenoxi și/sau grupări propilenoxi. Alți surfactanți neionici care pot fi utilizați includ alchilfenoli alcoxilați. amine alcoxilate, sorbitan alcoxilat sau glicerol. esteri ai acizilor grași și alcanolamide, de exemplu, mono- sau dietanolamidă de nucă de cocos și amestecuri ale acestora.
Noroaiele de forare conțin solide suspendate care pot conține fragmente de rocă, ca de exemplu, mamă, și/sau pot conține agenți de îngreunate (barită sau hematită). Cantitatea totală de solid în suspensie poate varia în mod caracteristic între circa 5% în greutate până la circa 60% în greutate, sau, de preferință, între 10 și 50%, de exemplu, 35...45%.
De preferință, pentru asigurarea unei greutăți specificce între 1 și 1,8 se adaugă suficient agent de îngreunate.
1/ste de preferat, ca fluidele funcționale, conform invenției, să aibă proprietăți spumante scăzute. Cum aceasta se poate realiza prin alegerea unor surfactanți cu spumate redusa, se pot include antispumanți, ca antispumanți pe bază de ulei siliconic. fosfat esteri, alcooli grași sau mai puțin preferabil, uleiuri din hidrocarburi. De obicei, antispumantul este necesar în proporție de 0.1 până ia 5% din greutate. Compoziția poate cuprinde eventual un agent de suspensionare (de exemplu, carboximetil celuloză sau polivinii pirolidona), de obicei în cantități de până ia 5%. de exemplu. 0.5 la 2%. din greutate. Din motive reologice. se preferă totuși evitarea utilizării unor asemenea agenți de suspensionare.
Se preferă ca noroaiele de forare, conform invenției, să fie practic fără ulei sau solvenți organici, fie solvenți miscibi 1 i în apă ca alcooli mono- sau polihidroxi inferiori, cetone sau polieteri sau solvenți imiscibili în apă ca hidrocarburi aromatice și, de asemenea, fără uree, benzen sulfonat. sau alchilbenzensulfonați inferiori, Solvenții tind sa se amestece cu structura surfacîantului, necesitând utilizarea unor cantități substanțial crescute de surfactant și/sau electrolit Aceștia măresc, de asemenea, costul formulei, fără a îmbunătăți în general, performanțele acesteia. Uleiurile și solvenții sunt în plus foarte de nedorit din motive de protecție a mediului. Din aceste motive, se preferă ca, dacă sunt totuși prezente, uleiurile și solvenții să fie fiecare în proporție mai mică de 10%, mai bine sub 50%, și mai bine sub 1%, de exemplu, sub 0,5 %. uzual sub 0,1% și cel mai obișnuit sub 0,05%, în greutate, în funcție de greutatea compoziției.
Fluidele de tăiere și lubrifianții pentru lagăre și angrenaje, conform invenției, pot eventual conține cantități mici de uleiuri minerale sau vegetale, sau lubrifianți solizi (de exemplu, grafit î n suspensie sau emulsie) în surfactantul structurat apos.
Se preferă ca agenți polimerici de îngroșare ca materiale de bază să lipsească sau sa fie prezente în concentrații sub 5%, de preferință sub 0,5%, nefiind 5 necesari pentru stabilizarea compoziției și mărind viscozitatea suspensiilor.
Noroaiele de forare sau alte fluide funcționale, conform invenției, pot eventual conține agenți de structurare auxiliari 10 (bentonită), dar asemena adiții sunt în mod normal nenecesare pentru prevenirea pierderilor de fluid și pot fi în detrimentul proprietăților reologice.
Dacă este prezentă, bentonită nu trebuie 15 să depășească 5% din greutatea compoziției totale. Totuși, fluidele de forare, conform invenției, pot în general tolera prezența bentonitei derivată accidental din mineralele prezentate în gaura de 20 sondă.
Noroaiele de forare pot conține, eventual, grafit în suspende, pentru îmbunătățirea proprietăților de lubrifiere.
Compoziția poate, eventual, conține un bioacid ca glutaraldehidă sau de preferință o sare de tetracis-hidroximetilfosfoniu sau un amestec al acestora cu glutaraldehidă pentru a împiedica creșterea bacteriilor reducătoare de sulf care pot cauza coroziunea țevilor și alterarea fluidului.
Lubrifianții pot conține aditivi inhibitori de coroziune, fosfit esteri, fosfonați, polifosfonați, cromați și săruri de zinc. Inhibitorul de coroziune este, de preferință, un agent organic chelatic sau un alt inhibitor de coroziune pentru suprafețe metalice în soluții apoase.
Se dau, în continuare, 15 exemple de realizare, a compoziției conform invenției.
In tabelul 1, sunt prezentate 5 compoziții reprezentând primele 5 exemple. Proporțiile componentelor compoziției sunt exprimate în greutate și raportate la greutatea totală a compoziției. Tabeiul 1
| Exemplul | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| AES | 3,2 | 3 | 2,65 | _ | _ |
| IPABS | 6,4 | 7 | 4,02 | — | — |
| LABS | — | — | 10,7 | 10,7 | |
| AO | - | — | — | 2,1 | 2,1 |
| DEABS | — | — | — | 2,1 | 2,1 |
| KCL | 1 | — | 1 | 1,2 | 1,0 |
| KA | - | 0,4 | - | - | |
| Punct de curgere Nm | 35,43 | 24,42 | 18,19 | 6,22 | 4,79 |
| Viscozitatejnastica (Pas) | 0,015 | 0,043 | 0,021 | 0,025 | 0,02 |
| YP/PVxlO'7 | 23,62 | 5,68 | 6,66 | 2,49 | 2,4 |
| Recuperarea marnei la R.T. | 94,8 | 96,2 | 97,8 | 95,8 | 91,2 |
| Recuperarea mamei la 60°C | - | 92,0 | 93,2 | 91,8 | 87,0 |
AES este sodiu alchil cu 12 ... 16 atomi de carbon și trei moli sulfat etoxi;
IPABS reprezintă izopropilamină alchil linear cu 10...14 atomi de carbonbenzen sulfonat;
LABS este sodiu-alchil linear cu 10... 14 atomi de carbon benzen sulfonat;
AO este oxid de dimetilamină alchil cu 12...16 atomi de carbon;
DEABS este sulfonat de dietanolamină alchil linear cu 10...14 atomi de carbon, benzen;
KC1 este clorură de potasiu;
KA este acetat de potasiu. Compozițiile din exemplele 1, 2 și prezentate în tabelul 1 sunt soluții micelare limpezi. în exemplele 4 și 5 sunt prezentate compoziții sferulitice opace.
în toate cele 5 exemple se pot suspensiona 50 g barită în 350 ml la 80°C timp de 18 h.
Exemplul 6. Un noroi de forare a fost preparat prin suspensia a 1118,7 g 5 barită în 1500,0 g soluție apoasă de concentrație 10% de IPABS. Ultima este o compoziție sferulitică opacă, iar noroiul formează o suspensie stabilă.
Exemplul 7. Un noroi de forare se 10 prepară prin suspensia a 1028,8 g barită și 3 g antispumant siliconic în 1500 g compoziție sferulitică apoasă conținând 2,25% dietanolamină, 10,5% LABS și 2,25% aminoxid. 15
Exemplul 8, Un noroi de forare se prepară prin suspensia a 1094,6 g barită,
37,5 g bentonită și 3 g antispumant siliconic în soluție apoasă de concentrație 10% de IPABS. 20
Exemplul 9. Un noroi de forare adecvat utilizării conține 8% LABS, 8% dietanolamidă din nucă de cocos și 4% clorură de sodiu.
Exemplul 10. Produsele din exemplele 6, 7 și 8 se compară cu un noroi comercial pe bază de ulei, pentru sedimentare utilizând un tub de test înclinat Un tub de 1...40 cm conținând compoziția pentru testare, înclinat la 45° față de verticală, se menține timp de 120 L La sfârșitul acestei perioade este vizibilă separarea unei faze mai puțin opace în porțiunea de vârf, lungă de 35 cm, în noroiul supus testării pe bază de ulei, o asemenea separare nefiind vizibilă în probele, conform invenției.
Exemplul 11. Un noroi uzual pe bază de ulei se compară cu produsele din exemplele 6 și 7 în filtrare la presiune statică scăzută. Aceasta indică tendința noroiului de a pierde fluid în formație. Rezultatele sunt redate în tabelul 2 de mai jos.
Tabelul 2
| Compoziția uzuală pe bază de ulei (comparativ) | Exemplul 6 | Exemplul |
| Grosimea plăcii filtru 1 mm Consum de filtrat 3,5 ml | mai mic de 1 mm 3,6 ml | mai mic de 1 mm 1,7 ml |
Exemplul 12. Proprietățile lubrifiante ale compoziției descrise în exemplul 9 se testează utilizând o metodă FALEX. 25
Un fus metalic curat se rotește între două blocuri V cu o sarcină crescătoare progresiv scufundat în lubrifiantul de tesL fără circulație.
Compoziția, conform invenției, se 30 compară cu trei alți lubrifianți și anume cu apă, ulei mineral și o suspensie de bentonită. Toți cei trei lubrifianți de comparație cedează la 500 N, 1000 N, și la 1500N. Compoziția, conform invenției, 35 dimpotrivă, lubrifiază excelent în toate cazurile de încărcare, inclusiv la o sarcină maximă de 4000 N. Acesta este un lubrifiant care a trecut testul, fără nici o problemă.
Exemplul 13. Diferiți surfactanți structurați se compară cu apă, uleiuri minerale și soluții surfactante nestructurate, din testul din exemplul 12. Rezultatele sunt prezentate în tabelul 3 în care procentajele sunt calculate în greutate față de greutatea totală a amestecului. Lubrifianții sunt prezentați în ordine crescătoare performanțelor în cadrul testului. Numai ultimii trei lubrifianți au trecut întregul test fără probleme.
Tabelul 3
| Lubrifiant | Coeficient de frecare * | Avarie |
| Apă Ulei mineral conținând aditivi E.P. (Tellus RIO) | 0,107 | 7 s la 750 N |
| 0,065 | 44 s la 750 N | |
| Ulei mineral fără aditivi (Turbo’ T68) | 0,048 | 6 s la 1250 N |
| 30% LABS (nestructurat) Exemplul 1 | 0,050 | 45 s la 1500 N |
| (structură lamelară) | 0,048 | 54 s la 1500 N |
| 14% LABS 6% OB (sferulitic) | 0,042 | 13 s la 200 N |
| 10% IPABS (sferulitic) | 0,038 | 45 s la 2500 N |
| 3% IPABS, 12% AES, 4% NaCl (sferulitic) | 0,053 | 41 s la 2750 N |
| 12% LABS, 8% AE, 3% NaCl (sferulitic) | 0,031 | 41 s la 3500 N |
| 50% IPABS (faza G) 8% LABS, 8% dietanolamidă de nucă de cocos, | 0,024 | 57 s la 4000 N |
| 4% NaCl (sferulitic) 20% LABS, 10% dietanolamidă din nuca de | 0,024 | 51 s la 4250 N |
| cocos (sferulitic) | 0,028 | nici o avârte la 4500N |
| 3% LABS, 12% IPABS, 2% NaCl (sferulitic) | 0,026 | nici o avarie la 4500N |
| 25% imidazolină ** (sferulitic) | 0,020 | nici o avarie la 4500N |
* Coeficienții de frecare sunt măsurați imediat înainte de avarie/concluzia testului. ♦· l-metil, 1-tallowamidoetil, metosulfat de 2-tallowylimidazolină.
Exemplul 14. Un fluid pentru instalații hidraulice bazat pe ulei mineral are un punct de aprindere de 103°C. Nici unul din exemplele, conform invenției, descrise mai sus, nu prezintă un punct 5 de aprindere măsurabiL
Exemplul 15. Compozițiile penultime prezentate în tabelul 3, pot fi utilizate ca uleiuri de tăiere într-un atelier mecanic. Acestea pot fi utilizate cu succes în locul uleiurilor de tăiere convenționale, la burghie, cuțite de strung, ferăstraie, asigurând o prelucrare fină a metalului, cu pierderi reduse, prin plesnire și fără alte inconveniente, în condițiile prelungirii duratei vieții burghielor și a mu10 chiilor active ale sculelor.
Claims (1)
- RevendicareFluid de foraj, apos, cuprinzând agenți surfactanți și electroliți, caracterizat prin aceea că este constituit din 5...30% în greutate un surfactant ales dintre surfactanți anionici și neanionici uzuali,5...20% în greutate un electrolit conținând clorură de sodiu, și în rest, peste cantitatea minimă adecvată formării unui agent surfactant structurat în suspensie, particule solide suspendate alese dintre bucăți de rocă, marnă, barită, calcită și hematită.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO14722691A RO109209B1 (ro) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | Fluid de foraj, apos |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO14722691A RO109209B1 (ro) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | Fluid de foraj, apos |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO109209B1 true RO109209B1 (ro) | 1994-12-30 |
Family
ID=20128268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RO14722691A RO109209B1 (ro) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | Fluid de foraj, apos |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO109209B1 (ro) |
-
1991
- 1991-03-26 RO RO14722691A patent/RO109209B1/ro unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0430602B1 (en) | Functional fluids | |
| US5807810A (en) | Functional fluids and liquid cleaning compositions and suspending media | |
| US5964692A (en) | Functional fluids and liquid cleaning compositions and suspending media | |
| US6187719B1 (en) | Less temperature dependent drilling fluids for use in deep water and directional drilling and processes for providing less temperature dependent rheological properties to such drilling fluids | |
| CA2556113C (en) | Improved drilling fluids | |
| SA519402375B1 (ar) | موائع حفر مضادة لتكور لقمة الحفر وطرق لتصنيعها واستخدامها | |
| AU2012386263B2 (en) | Esters for drilling emulsions and metal working fluids | |
| CN103320104B (zh) | 一种油包水型生物柴油基钻井液及其制备方法 | |
| CA2534037A1 (en) | Borehole treating substance containing ether carboxylic acids | |
| GB2329655A (en) | Concentrates for use in structured surfactant drilling fluids | |
| NO20161010A1 (no) | Fremgangsmåte for frakturering av en underjordisk formasjon | |
| MX2013011066A (es) | Composiciones y métodos para limpiar un pozo de perforación antes de la cementación. | |
| US5755295A (en) | Modular drilling fluid system and method | |
| US6977048B2 (en) | Method of recycling water contaminated oil based drilling fluid | |
| US6166095A (en) | Method of preparing a drilling fluid comprising structured surfactants | |
| GB2304754A (en) | Drilling fluids | |
| WO2005075612A1 (en) | Hydraulic fluids | |
| EP0658620B1 (en) | Structured surfactants | |
| CN105086957B (zh) | 一种两性离子型润滑剂及含有该润滑剂的水基钻井液 | |
| Ye et al. | Performance evaluation of a high-temperature resistant, high-density acid-soluble water-based completion fluid with micronized manganese weighting agent | |
| LT3962B (en) | Funcional fluids | |
| US11479703B1 (en) | Rhamnolipid stabilized invert emulsion drilling fluid and method of drilling subterranean geological formation | |
| CA2152778A1 (en) | Rheology-controlled flowable and pumpable aqueous preparations, for example for use as water-based drilling muds | |
| RO107676B1 (ro) | Aditiv pentru fluidele de foraj | |
| PL235159B1 (pl) | Hybrydowa ciecz przemywająca do otworów wiertniczych |