NO178581B - Anvendelse av overflateaktive alkylglukosidforbindelser i vann- og oljebaserte boreslam og andre fluide behandlingsmidler for borehull samt boreslam og midler inneholdende forbindelsene - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører anvendelsen av utvalgte emulgatorer med forhøyet økologisk forenlighet for fremstillingen av fluide, dispergerte systemer som enten foreligger som vann/olje-invert-emulsjoner med kontinuerlig oljefase eller som vandige emulsjoner med dispergert oljefase og som er egnede for teknisk anvendelse innenfor rammen av fluide behandlingsmidler for borehull. Som karakteristisk eksempel på midler av denne typen beskrives oppfinnelsen i det følgende på basis av oljebaserte henholdsvis vannbaserte borespylefluider og derpå oppbyggede boreslam. Anvendelsesområdet for modifika-sjonen ifølge oppfinnelsen av hjelpefluider av den her omtalte typen er imidlertid ikke begrenset til dette. I betraktning, spesielt også områdene med spotting fluids, spacere, hjelpefluider for overhaling og stimulering og for frakturering.

Som antydet ovenfor angår oppfinnelsen også boreslam bygget opp på borefluidene.

Oppfinnelsen går derved spesielt ut fra den oppgaven substantielt å påvirke den økologiske godtagbarheten av disse hjelpemidlene som i dag befinner i storteknisk anvendelse verden over ved at utvalgte og spesielt økologisk godtagbare emulgatortyper kommer til anvendelse. Oppfinnelsen anvender i den foretrukne utførelsesformen disse biologisk godtagbare emulgatorene samtidig med oljefaser med forhøyet miljøforenlighet og spesielt biologisk nedbrytbarhet.

Innenfor området fluide spylesystemer for nedføring av bergartsutboringer og oppføring av det utborede kaks har i dag de såkalte invert-boreslammene stor betydning, som på basis av vann/olje-emulsjoner inneholder en" dispergert vandig fase i den kontinuerlige oljefasen. Innholdet av dispergert fase ligger vanligvis i området fra ca. 5 til 50 vekt-#.

Kjente er imidlertid også vannbaserte boreslam med en emulgert dispergert oljefase (olje/vann-type) hvis oljeinn-hold kan variere fra få prosent til ca. 50 vekt-#. Olje/- vann-emulsjonsslam av denne typen viser en rekke betydelige fordeler sammenlignet med rent vannbaserte slam.

For stabilisering av den i ethvert tilfelle valgte disper-sjonsformen kreves anvendelse av tilsvarende emulgatorer enten av vann/olje-typen (invertslam) henholdsvis av olje/vann-typen (emulsjonsslam). For aktuell faglitteratur vises det for eksempel til G.R. Gray, H.C.H. Darley "Compo-sition in Properties of Oil Well Drilling Fluids", 4. opplag, Gulf Publishing Co., Houston London, 1981, spesielt sidene 51, 64 og 320 ff.

01jefåsene av boreslammene av den her omtalte typen og sammenlignbart oppbyggede andre behandlingsmidler for borehull dannes i praksis i dag tilnærmet utelukkende av mineraloljefraksjoner. Herav følger en ikke ubetydelig belastning av miljøet, når for eksempel boreslammene umiddelbart eller via det utborede kaks kommer i kontakt med miljøet. Mineraloljer er bare tungt, og anaerobt praktisk talt ikke, nedbrytbare og må dermed anses som langvarig forurensning. Når disse oljefasene også som hovedbestanddel eller i det minste vesentlig andel av boreslammene er et viktig holdepunkt når det gjelder økologiske betraktninger, så må også de andre komponentene av slike flerstoffblandinger vies tilsvarende oppmerksomhet. Spesiell betydning har i dene forbindelse emulgatorene. Ifølge sin bestemmelse er forbindelser av denne typen allerede i lav konsentrasjon meget aktive virksomme stoffer, som som bekjent er i stand til intens interaksjon med vegetabilske eller animalske organismer.

Foreliggende oppfinnelse går ut fra den oppgave i vesentlig grad å forbedre arbeidsmidler av den omtalte typen på basis av kontinuerlige eller dispergerte oljefaser i blanding med vandige faser under hensyntagen til deres økologiske forenlighet sammenlignet med vanlige arbeidsmidler av denne typen. Oppfinnelsen vil derved spesielt for det aktuelle anvendelsesområdet foreslå emulgatorer henholdsvis emulgatorkomponenter som er i og for seg kjente og som derved i høy grad er beskrevet som miljøvennlige, men som hittil ikke har funnet noen anvendelse for det her aktuelle arbeidsområdet. I den foretrukne utførelsen av oppfinnelsen skal disse miljøvennlige emulgatorene av vann/olje-type henholdsvis av olje/vann-type komme til anvendelse sammen med olje/vann-faser hvori oljefasene på sin side har forhøyet økologisk forenlighet og spesielt kan nedbrytes ved naturlige ned-brytningsmekanismer på miljøvennlig måte.

For løsning av dén første deloppgaven foreslår oppfinnelsen, som økologisk forenlige henholdsvis ubetenkelige forbindelser med emulgatorvirkning å anvende i og for seg kjente overflateaktive alkylglykosidforbindelser, som, som bekjent, avhengig av deres konstitusjon og interaksjonen med det omgivende systemet er å klassifisere som vann/olje-emulgatorer eller som olje/vann-emulgatorer.

I henhold til dette angår foreliggende oppfinnelse anvendelsen av overflateaktive alkylglykosidforbindelser av vann/olje-type med formelen

hvori

E betyr lineært og/eller forgrenet, mettet og/eller umettet alkyl med minst 8 C-atomer, fortrinnsvis med 10 til 22 C-atomer,

Z betyr en eller flere rester av aldoser og/eller ketoser, spesielt heksose- og/eller pentose-enheter samt

n i middel et tall fra 1 til 5 og spesielt på 1,2 til 2,5, som økologisk forenelige emulgatorer i fluide og pumpbare boreslam eller andre fluide behandlingsmidler for borehull,

som sammen med en dispergert vandig fase oppviser en kontinuerlig og derved økologisk forenlig oljefase og sm er egnet for miljøvennlig utnyttelse av biologiske forekomster, spesielt av jordolje- henholdsvis jordgassforekomster, hvorved det i tilfellet anvendelse av hydrolyseutsatte oljefaser velges tilsvarende oljer, som også ved en partiell forsåpning ved praktisk anvendelse ikke fører til noen toksikologisk, spesielt ikke noen inhalasjons-toksikologisk fare.

Spesiell betydning har i denne sammenhengen tilsvarende invert-boreslam som i en kontinuerlig oljefase inneholder en dispergert vandig fase sammen med emulgatorer, ytterligere vanlige hjelpestoffer som fortykningsmidler, fluid-tap-additiver, ballastmidler, oppløselige salter og/éller alkalireserver. Ifølge oppfinnelsen er i denne utførelsesformen anvendelsen av overflateaktive alkylglykosidforbindelser av vann/olje-type forutsett som emulgator eller i det minste som bestanddel av et økologisk forenlig emulgatorsystem.

Fortrinnsvis anvendes derved disse emulgatorene på basis av overflateaktive alkylglykosidforbindelser sammen med miljøforenlige esteroljer, oleofile alkoholer og/eller tilsvarende etere som lukket henholdsvis dispergert oljefase. Det vises her spesielt til de aktuelle utviklingene av søkeren, som i et stort antall eldre patentsøknader beskriver forslag for utbytting av de hittil vanlige mineraloljefrak-sjonene med økologisk godtagbare, lett nedbrytbare oljefaser. Derved angis forskjellige typer av utbyttingsoljer, som også kan anvendes i blanding med hverandre. Det dreier seg her om utvalgte oleofile monokarboksylsyeestere, utvalgte polykar-boksylsyreestere, om i det minste * hovedsaklig vannuoppløselige, og under arbeidsbetingelsene fluide alkoholer, om tilsvarende etere samt om utvalgte karbonsyre-estere. Summarisk vises det her til de eldre søknadene P912337, P912338, P913239, P913240, P913041, P913098, P913042, P911706, P924224 og P924345. Alle de her nevnte eldre søknadene vedrører området oljebaserte boreslam-systemer, spesielt av vann/olje-inverttypen. Vannbaserte emulsjonsslam under anvendelse av disse oljefasene med forhøyet nedbrytbarhet beskrives i de eldre søknadene P914110, P913658, P914111 og de allerede nevnte søknadene P924224 og P924345. ;I den viktigste utførelsesformen omfatter oppfinnelsen den samtidige anvendelsen av de ovenfor omtalte emulgatorene fra klassen av overflateaktive alkylglykosidforbindelser sammen med dispergerte eller kontinuerlige oljefaser av den til sist omtalte typen. Når det gjelder detaljer henvises det til beskrivelsen i de nevnte eldre søknadene. ;Overflateaktive alkylglykosidforbindelser og deres fremstilling er utførlig beskrevet innenfor teknikkens stand, hvorved riktignok hittil tyngdepunktet er lagt ved anvendelsen som olje/vann-emulgatorer - for eksempel i sammenheng med vaske-og rensemidler. Det vises i denne sammenheng til DE-Å1 38 33 780 og den deri siterte primærlitteraturen. Et senere forslag - se i denne forbindelse DE-A1 37 20 330 - forutser medanvendelse av alkylglykosider innenfor rammen av såkalt tertiær-utvinning av råolje fra tilsvarende forekomster. ;Som der kan også de for anvendelsesformålet ifølge oppfinnelsen anvendte alkylglykosidforbindelsene angis ved den generelle formel (I) ;;hvor i denne formelen R har følgende betydning: ;Lineær og/eller forgrenet alkyl som kan være mettet og/eller olefinisk umettet og oppvise minst 7 C-atomer i resten R. Foretrukket er tilsvarende rester R med 8 til 22 C-atomer. ;Z står for en eller flere rester av aldoser og/eller ketoser, hvorved her spesielt heksose- og/eller pentose-enheter kommer i betraktning. ;n karakteriserer den ved fremstillingen på kjent måte dannede statistiske oligomerfordelingen for resten Z. Tallmessig betyr n i middel et tall fra 1 til 10, fortrinnsvis fra 1,5 til ca. 5. Spesiell betydning har alkylglykosidforbindelser med generell formel (I), hvori n betyr en tallverdi i området fra ca. 1,2 til 2,5. ;Begrepet overflateaktive alkylglykosidforbindelser anvendes derved også ifølge oppfinnelsen for de tilsvarende reaksjonsproduktene av sukkere og monofunksjonelle alkoholer. Som sukkerkomponenter kommer de som glykoser betegnede aldosene henholdsvis ketosene i videste forstand i betraktning. Nevnes skal glukose, fruktose, mannose, galaktose, talose, gulose, allose, altrose, idose, arabinose, xylose, lyksose og ribose. For fremstilling av alkylglykosidforbindelsene anvendes på grunn av deres bedre reaksjonsevne fortrinnsvis aldoser. Blandt aldosene tilkommer, på grunn av den lette tilgjengeligheten og disponerbarheten i tekniske mengder, glukose spesiell betydning. ;De for acetalisering anvendte monofunksjonelle alkoholene er spesielt de storteknisk tilgjengelige tensidalkoholene med 8 til 22 C-atomer, hvorved native og/eller syntetiske alkoholer kommer i betraktning. Native alkoholer oppnås som kjent fra hydreringen av fettsyrer og fettsyrederivater. Karakteristiske syntetiske komponenter er de kjente oksoalkoholene og/eller Ziegleralkoholene. Alkoholene selv kan være mettede eller også spesielt olefinisk umettede. Rettkjedede alkoholer tilkommer spesielt viktig betydning på grunn av deres spesielt raske problemløse nedbrytbarhet. Forgrenede alkoholer, for eksempel slike av typen oksoalkoholer er imidlertid å anse som økologisk godtagbare komponenter og egnet for acetaliseringen av alkylglykosidforbindelser av den ifølge oppfinnelsen anvendte typen. ;Alkylglykosider er ikke bare på grunn av deres biologiske ubetenkelighet fremragende emulgatorkomponenter i forbindelse med foreliggende oppfinnelse, som acetaler har de nemlig som kjent betydelig alkalistabilitet. Behandlingsmidler for borehull av den her omtalte typen, spesielt boreslam, er som regel oppbygget under medanvendelse av alkalireserver, for eksempel for å kunne motvirke innbrudd av sure reaktanter fra den utborede bergarten. Denne alkalistabiliteten for alkylglykosidforbindelsene er et vesentlig element for deres brukbarhet i praksis. Samtidig gir de - avhengig av deres spesielle struktur - meget stabile vann/olje-emulsjoner eller tilsvarende, meget stabile olje/vann-emulsjoner. ;Innordningen av emulgatorene i de tidligere nevnte klassene er på i og for seg kjent måte betinget ved forholdet mellom de oleofile andelene i det aktuelle molekylet og den hydrofile molekylandelen. Tilordningen kan derved foregå via den såkalte HLB-verdien, hvorved som bekjent de typiske vann/olje-emulgatorene er kjennetegnet ved forholdsvis lave HLB-verdier - for eksempel slike i området fra 3 til 11 eller 12, mens de klassiske olje/vann-emulgatorene besetter det høyere området av HLB-tallverdiene. Også i det her aktuelle området for behandlingsmidler for borehull gjøres det bruk av denne klassifiseringen, se i denne forbindelse eksempelvis den innledningsvis siterte publikasjonen Gray, Darley a.a.O., side 321. ;Den i ethvert tilfelle foretrukne funksjonsevnen av valgte alkylglykosidforbindelser med generell formel (I) avleder seg fra deres strukturelementer. Den oleofile molekylandelen preges ved resten R av dette formelbildet. Sukkefresten Z og her spesielt dens oligomerfordeling - angitt ved den statistiske tallverdien for n - utgjør den hydrofile molekylandelen. Vann/olje-emulgatorer av denne typen er følgelig kjennetegnet ved utpreget oleofile molekylandeler ved begrensning av den hydrofile molekylandelen, omvendte forhold foreligger i tilfellet med typiske olje/vann-emulgatorer. ;Følgelig er for stabiliseringen av vann/olje-emulsjoner spesielt slike forbindelser med generell formel (I) egnede som minst andelsvis og fortrinnsvis overveiende oppviser rester R med 10 og flere C-atomer, fortrinnsvis med minst ca. 12 C-atomer. Alkoholrester av denne typen med 16 til 18 C-atomer kan så vel av tekniske som av økonomiske grunner ha spesiell betydning. Samtidig begrenses her den statistiske middelverdien n for den vanligvis foreliggende glukoseresten til verdier under ca. 2,5, og fortrinnsvis til maksimalverdier på ca. 2. n kan i foretrukne utførelsesformer ligge i området fra ca. 1,2 til 1,8. ;Det er et karakteristikum for anvendelsen av alkylglucosid-forbindelsene innenfor oppfinnelsens ramme at forholdsvis lette forskyvninger i molekylstrukturen sterkt kan påvirke egnetheten for den eller de angjeldende komponenter hvorved det imidlertid også er karakteristisk at det nettopp innenfor r ammen av de fremstillingsteknisk interessante forbindelser finnes et relativt bredt område av forbindelser som egner seg som stabiliserende emulgatorer av vann/olje-typen. Her blir den dannede emulsjonstype sterkt påvirket av den totale sammensetning for eksempel for det angjeldende borefluid henholdsvis det tilsvarende boreslam. ;Emulgatorene på alkylglykosidbasis anvendes i en foretrukket utførelsesform som de vesentlige emulsjonstype-dannende og emulsjonsstabiliserende komponentene. Læren ifølge oppfinnelsen omfatter riktignok også blandsystemer, hvori alkylglykosidene kommer til anvendelse med andre emUlgatorkomponenter. Fortrinnsvis er disse andre emulgatorkomponentene på sin side økologisk godtagbare, i denne forbindelse skal det for eksempel vises til den eldre DE søknaden 40 03 028 og søkerens parallelle P924725, hvori utvalgte emulgatorer på eterbasis henholdsvis på di-saltbasis beskrives, spesielt for oljebaserte invert-emulsjoner. ;Dersom slike emulgatorblandinger anvendes, så utgjør, i de foretrukne utførelsesformene av oppfinnelsen, alkylglykosidforbindelsene med ca. 10 vekt-#, fortrinnsvis minst ca. 50 vekt-56 av det aktuelle emulgatorsystemet. ;Alkylglykosidforbindelsene kan finne anvendelse i mengder på ca. 0,1 til 10 vekt-#, beregnet på basis av summen av de flytende fasene med vann og olje. Foretrukne mengder ligger i området fra ca. 0,5 til 5 vekt-# av emulgatorkomponentene, hvorved området fra ca. 1 til 3 vekt-# av emulgatoren, igjen på basis av vann + olje, tilkommer spesiell betydning. ;Innenfor rammen av den hittil kjente fremstillingen av overflateaktive alkylglykosidforbindelser tilstrebes det å fraskille den fra acetaliseringsreaksjonen i overskudd anvendte alkoholen efter reaksjonsavslutning i så stor grad fra acetaliseringsproduktet at ved i beste fall forblir få prosent fri alkohol i reaksjonsblandingen. Det skal i denne forbindelse vises til de tilsvarende angivelsene i DE-A1 38 33 780 og den der for formålet omtalte fremgangsmåten med tynnsjiktfordampning for alkoholtilbakevinning. Arbeidet ifølge oppfinnelsen kan gi avkall på dette forholdsvis dyre fremgangsmåtetrinnet. De for acetalisering anvendte alkoholene R-OE er gjennomgående oleofile alkoholkomponenter som foreligger i overskudd og i blanding med det dannede alkylglykosidet henholdsvis kan tilføres for det planlagte anvendelsesformålet. Om ønsket kan den overskytende alkoholen fraskilles partielt, hvorved det i en foretrukket utfø-relsesform av oppfinnelsen imidlertid er forutsatt at alkylglykosidene anvendes sammen med minst ca. 50 mol-56 og fortrinnsvis sammen med minst ca. 100 mol-% fri alkohol-mol idet % i hvert tilfelle er angitt på basis av alkylglykosidforbindelsen. En ytterligere lettelse for den industrielle fremstillingen av emulgatoren ifølge oppfinnelsen ligger i at man kan gi avkall på blekingen av de primært dannede reaksjonsproduktene, hvilket ifølge den publiserte teknikkens stand ansees som et vesentlig frem-gangsmåtetrinn for fremstilling av denne emulgatorklassen. Fremstillingsfremgangsmåten for blandinger av virksomt stoff inneholdende alkylglykosid i oppfinnelsens forstand kan følgelig begrenses til fremstillingstrinnet med acetalisering - hensiktsmessig i nærvær av sure katalysatorer. Derefter nøytraliseres bare den sure katalysatoren. Det derved dannede reaksjonsproduktet kan umiddelbart tilføres den tekniske anvendelsen. ;Som anvendelsesform for alkylglykosidene har spesielt to vesentlige preparatformer vist seg hensiktsmessige: På den ene siden kan alkylglykosidene lagres og håndteres som oppløsningskonsentrater i fortrinnvis økologisk ubetenkelige oljefaser. For det andre er det mulig å anvende alkylglykosidene som faste stoffer - her spesielt i granulatform. Idet emulgatorforbindelsene som sådanne ved normaltemperatur riktignok vanligvis utgjør faststoffer, men allikevel lett viser tendens til sammenklebing og/eller utflyting, kan det være hensiktsmessig å medanvende partikkelformige faststoffer for tilsvarende granulatdannelse. Egnede her er typiske hjelpestoffer fra råoljeteknologien med partikkelformig faststoffkarakter, eksempelvis ballastmidler, salter, viskositetsdannere og lignende eller det kan også anvendes inerte hjelpestoffer. ;I den innledningsvis spesielt angitte foretrukne utførelses-formen dannes de aktuelle oljefasene ved de i de siterte eldre søknadene fra søkeren omtalte økologisk godtagbare esteroljene, oleofile alkoholene og/eller etérene. Under anvendelse av disse midlene vedrører oppfinnelsen følgelig de i området fra 5 til 20°C fluide og pumpbare behandlingsmid-lene for borehull, spesielt borespylemidler på basis av ;enten en kontinuerlig oljefase, spesielt i blanding med en dispergert vandig fase (vann/olje-invert-type) ;eller en dispergert oljefase i en kontinuerlig vandig fase ;(olje/vann-emulsjonstype). ;Som nevnt innledningsvis angår oppfinnelsen invert-boreslam som er egnet for en miljøvennlig utnyttelse av geologiske forekomster og som i en lukket oljefase inneholder en dispergert vandig fase sammen med emulgatorer og vanlige ytterligere hjelpestoffer, for eksempel fortykningsmidler, fluidtapsadditiver, ballastmidler, vannoppløselige salter og alkalireserver og denne fremgangsmåte karakteriseres ved at de sammen med en økologisk forenlig, kontinuerlig oljefase inneholder overflateaktive alkylglykosidforbindelser med generell formel (I) som emulgator henholdsvis emulgatorbestanddel. ;De økologisk forenlige oljene henholdsvis oljefasene dekker med hensyn på deres mulige fysikalske beskaffenhet, et bredt område. Oppfinnelsen omfatter på den ene siden oljefaser som også ved lavere temperaturer er fluide og pumpbare. Her ligger spesielt representanter som er egnet for fremstillingen av vann/olje-emulsjoner. Men også høyviskøse til faste oljefaser henholdsvis materialer av denne typen kan medanven-des innenfor rammen av oppfinnelsens lære. Det vises eksempelvis til følgende betraktninger. ;For vannbaserte olje/vann-emulsjonsslam er en høy bevegelig-het av den dispergerte oljefasen ikke påkrevet, eventuelt sågar ikke én gang ønsket. For eksempel forsikring av gode smøreegenskaper kan forholdsvis viskøst innstilt oljefaser være fordelaktige. En annen mulighet for anvendelse av høyviskøse eller sågar faste økologisk forenlige oljefaser er gitt når de i ethvert tilfelle i ferdigprodukt "foreliggende oljefasenea bare andelsvis er dannet av disse høyviskøse til faste representantene for nedbrytbare estere, alkoholer og/eller etere, som på sin side er blandet med forholdsvis tynnflytende oljer av denne typen. ;For alle oljefaser henholdsvis oljeblandfaser som omfattes av oppfinnelsen gjelder imidlertid enhetlig at flammepunkter på minst ca. 100°C og fortrinnsvis f lammepunkter over ca. 135"C er påkrevet i drift av sikkerhetsgrunner. Verdier som ligger tydelig over dette, spesielt slike over 150°C, kan være spesielt hensiktsmessige. Enhetlig gjelder videre for de forskjellige potensielt hydrolyse-utsatte oljefasene, som kan anvendes innenfor oppfinnelsens rammer, at kravet til økologisk godtagbarhet ikke bare gjelder for utgangsforbind-elsen, altså for eksempel for den i ethvert tilfelle valgte esteroljen eller blandingen av esteroljer, men også at det ved en partiell forsepning ved praktisk anvendelse ikke utløses noen toksikoelogisk og spesielt ingen inhalasjons-toksikologisk fare. Det er innenfor rammen av de nevnte eldre søknadene skildret utførlig at her spesielt de forskjellige representantene for esteroljer berøres, hvorved her igjen monofunksjonelle alkoholer fra esterdannelsen tilkommer spesiell betydning. Monofunksjonelle alkoholer er sammenlignet med polyfunksjonelle alkoholer i de lavere leddene høyflyktige, slik at ved en partialhydrolyse kan det her opptre sekundær fare. Foretrukket er følgelig i klassene av forskjellige esteroljer medanvendte monofunksjonelle alkoholer henholdsvis de tilsvarende restene av disse alkoholene valgt på en slik måte at de i molekylet har minst 6 C-atomer, fortrinnsvis minst 8 C-atomer. ;For invert-boreslam av den ifølge oppfinnelsen aktuelle typen gjelder uavhengig av den bestemte beskaffenheten for den lukkede oljefasen at de i foretrukne utførelsesformer oppviser en plastisk viskositet (PV) i området fra ca. 10 til 60 mPas og en flytgrense (Yield Point YP) i området fra 5 til 40 lb/100 ft<2> (0,244 til 1,95 kg/m2 ) -hele tideri bestemt ved 50°C. ;Som økologisk godtagbar og ved lavere temperaturer godt fluid oljefase har spesielt esteroljene av monokarboksylsyrer vist seg, som i en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er avledet fra minst en av de efterfølgende underklassene: a) Estere av C^_5-monokarboksylsyrer og en- og/eller flerfunksjonene alkoholer, hvorved restene fra en-verdige alkoholer oppviser minst 6, fortrinnsvis minst 8 C-atomer og de flerverdige alkoholene har fortrinnsvis 2 til 6 C-atomer i molekylet, ;b) Estere av monokarboksylsyrer av syntetisk og/eller naturlig opprinnelsen med 6 til 16 C-atomer, spesielt ;estere av tilsvarende alifatisk mettede monokarboksylsyrer og 1- og/eller flerfunksjonene alkoholer av den under a) ;nevnte typen, ;c) Estere av olefiniske en- og/eller flerumettede monokarboksylsyrer med minst 16, spesielt 16 til 24 C-atomer og ;spesielt monofunksjonelle rettkjedede og/eller forgrenede alkoholer. ;Utgangsmaterialer for utvinningen av tallrike monokarboksylsyrer som faller i disse underklassene, spesielt med høyere karbonantall, er vegetabilske og/eller animalske oljer. Nevnes skal kokosolje, palmekjerneolje og/eller babassuolje, spesielt som anvendelsesmaterialer for utvinningen av monokarboksylsyrer av det overveiende området inntil C^g og av i det vesentlige mettede komponenter. Vegetabilske esteroljer, spesielt for olefinsk en- og eventuelt flerumettede karboksylsyrer av området på Ci6-24 er f°r eksempel palmeolje, jordnøttolje, rizinusolje, solsikkeolje og spesielt rapsolje. Også syntetisk utvunnede komponenter er imidlertid både på karboksylsyresiden og på alkoholsiden viktige strukturelementer for de økologisk godtagbare oljefasene. ;Invert-boreslam inneholder vanligvis sammen med den kontinuerlige oljefasen, den findispergerte vandige fasen i mengder fra ca. 5 til 50 vekt-#. I vannbaserte emulsjonsslam foreligger den dispergerte oljefasen vanligvis i mengder fra minst ca. 1 til 2 vekt-#, ofte i mengder på minst ca. 5 vekt-it> ved en øvre grense for oljeandelen på ca. 40 til 50 vekt-# - vekt-#, hele tiden angitt på basis av summen av de ubelastede flytende andelene olje/vann. ;Ved siden av vanninnholdet kommer alle for sammenlignbare spylemiddeltyper vanlige additiver i betraktning. Disse additivene kan være vannoppløselige, oljeoppløselige og/eller vann- henholdsvis- oljedispergerbar. ;Vanlige additiver er ved siden av emulgatorene som er definert i oppfinnelsen, for eksempel fluidtapsadditiver, strukturviskositet-oppbyggende, oppløselige og/eller uoppløselige stoffer, alkalireserver, midler for inhibering av den uønskede vannutvekslingen mellom gjennomborede formasjoner - for eksempel vann-svellbare leirer og/eller saltsjikt - og spylevæsken, fuktemidler for forbedret påtrekking av den emulgerte oljefasen på faststoffover-flatene, for eksempel for forbedring av smørevirkningen, men også for forbedring av den oleofile lukningen av frilagte bergartsformasjoner, henholdsvis bergartsflater, biocider, for eksempel for hemming av det bakterielle angrepet på olje/vann-emulsjoner og lignende. Enkeltvis skal det her vises til den aktuelle teknikkens stand, utførlig beskrevet for eksempel i den innledningsvis omtalte faglitteraturen, se spesielt Gray og Darley, aao., kapittel 11, "Drilling Fluid Components". Bare utdragsvis skal følgelig siteres: Findispergerte tilsatningsstoffer for forhøyelse av spyle-middeldensiteten: Meget utbredt er bariumsulfat (barytt), men også kalsiumkarbonat (kalcitt) eller blandingskarbonatet av kalsium og magnesium (dolomitt) finner anvendelse. ;Midler for oppbygning av strukturviskositeten, som samtidig også virker som fluidtapsadditiver: I første rekke må her nevnes bentonitt henholdsvis hydrofobert bentonitt. For saltvannsslam tilkommer andre sammenlignoare leirer, spesielt attapulgit og sepiolitt i praksis betraktelig betydning. ;Også medanvendelsen av organiske polymerforbindelser av naturlig og/eller syntetisk opphav kan ha betraktelig betydning i denne sammenheng. Nevnes skal her spesielt stivelser eller kjemisk modifiserte stivelser, cellulosederi-vater som karboksymetylcellulose, guargummi, xantangummi eller også rent syntetiske vannoppløselige og/eller vanndis-pergerbare polymerforbindelser, spesielt av typen høymolekyl-aere polyakrylamidf orbindelser med eller uten anionisk henholdsvis kationisk modifikasjon. ;Fortynnere for viskositetsregulering: De såkalte fortynnerne kan være av organisk eller uorganisk natur, eksempler på organiske fortynnere er tanniner og/eller "Quebracho"-ekstrakt. Ytterligere eksempler på dette er lignitt og lignittderivater, spesielt lignosulfonater. Som riktignok nevnt tidligere, blir det i en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen gitt avkall på medanvendelse av toksiske komponenter nettopp på dette punktet, hvorved her i første rekke de tilsvarende saltene med toksiske tungmetaller som krom og/eller kobber skal nevnes. Et eksempel på uorganiske fortynningsmidler er polyfosfatforbindelser. ;Tilsetningsstoffer som inhiberer den uønskede vannutvekslingen med for eksempel leirer: I betraktning kommer her de fra teknikkens stand vedrørende olje- og vannbaserte borespylemidler kjente tilsetningsstoffene. Spesielt dreier det seg herved om halogenider og/eller karbonater av alkali-og/eller jordalkalimetaller, hvorved tilsvarende kalium-salter, eventuelt i kombinasjon med kalk, kan * ha spesiell betydning.

Det skal for eksempel vises til den tilsvarende publikasjonen i "Petroleum Engineer International", september 1987, 32-40 og "World Oil", november 1983, 93-97.

Alkalireserver: I betraktning kommer her uorganiske og/eller organiske baser som er avstemt efter den samlede oppførselen av spylemidlet, spesielt tilsvarende basiske salter henholdsvis hydroksyder av alkali- og /eller jordalkalimetaller samt organiske baser. Typen og mengden av disse basiske komponentene er derved på kjent måte valgt og avstemt i forhold til hverandre slik at behandlingsmidlet for borehull er innstilt på en pH-verdi i området fra tilnærmet nøytral til svakt basisk, spesielt til området fra ca. 7,5 til 11.

Mengden av de i ethvert tilfelle anvendte hjelpe- og tilsetningsstoffene beveger seg prinsipielt innenfor vanlige rammer, og kan derved finnes i den siterte, relevante litteraturen.

Eksempler

I de efterfølgende eksemplene 1 til 4 sammenstilles under opprettholdelse av en standardsammensetning for olje-baserte boreslam av vann/olje-typen, tilsvarende boreslam, hvorved den kontinuerlige oljefasen i ethvert tilfelle er dannet ved hjelp av en utvalgt oleofil karboksylsyreester med den efterfølgende definisjonen:

Esterblanding av i det vesentlige mettede fettsyrer på basis av palmekjerne og 2-etylheksanol, som i avgjort overveiende del går tilbake på C-^/^-fettsyrer °g som tilsvarer følgende spesifikasjon:

Esterblandingen foreligger som klart gul væske med et flammepunkt over 165°C og en viskositet (Brookfield 20°C) på 7 til 9 cP.

På ikke-aldret og på aldret materiale bestemmes karakteristiske viskositetsverdier som følger: Måling av viskositeten ved 50°C i et Fann-35-viskosimeter fra firmaet Baroid Drilling Fluids Inc. Det bestemmes på i og for seg kjent måte plastisk viskositet (PV), flytgrense (YP) samt gelstyrke (lb/100 ft<2> og kg/m2 ) efter 10 sekunder og 10 minutter. I eksemplene 1 og 2 bestemmes videre fluidtaps-verdien (ETHP).

Aldringen av det aktuelle boreslam gjennomføres ved be-handling i tidsrom på 16 timer ved 125°C i autoklav - i såkalt rulleovn.

Boreslamsystemene sammenstilles i henhold til følgende grunnsammensetning på i og for seg kjent måte:

Eksempel 1

Som emulgator på alkylglykosidbasis anvendes kondesasjons-produktet av glukose og en C-^-f ettalkohol av naturlig opprinnelse (handelsprodukt "Lorol C-^," fra søkeren). De på ikke-aldret og aldret materiale bestemte karakteristiske dataene - som angitt ovenfor - er oppført tabellarisk i den efterfølgende sammenfatningen.

Eksempel 2

I det foreliggende eksempelet anvendes som emulgator på alkylglykosidbasis omsetningsproduktet av glukose med en fettalkoholblanding av naturlig opphav og av langt overveiende kjedelengde på C±2- 14 (søkerens handelsprodukt "Lorol 1214 S"). De på ikke-aldret og aldret materiale bestemte verdiene er som følger.

Eksempel 3

Blandingen fra eksempel 1 gjentas, i t-illegg anvendes det her imidlertid som nevnt innledningsvis en ko-emulgator på basis av C^g-fettsyre. De på ikke-aldret og aldret materiale bestemte karakteristiske verdiene er følgende.

Eksempel 4

Blandingen fra eksempel 2 gjentas, imidlertid arbeides det også her under tilsetning av ko-emulgatoren på basis av C^g-fettsyre.

De på ikke-aldret og aldret materiale bestemte karakteristiske verdiene er følgende.

Eksempel 5

I det efterfølgende eksempel 5 fremstilles et vannbasert emulsjonsspylemiddel under anvendelse av en kompleks oleofil polykarboksylsyreester med smøremiddelkarakter som dispergert oljefase i henhold til nedenstående arbeidsanvisning: Først fremstilles under anvendelse av handelsvanlig bentonitt (ikke hydrofobert) med ledningsvann under innstilling av en pH-verdi på 9,2 til 9,3 ved hjelp av natronlut, en b% homogenisert bentonittoppslemming.

Med utgangspunkt fra denne på forhånd svellede vandige bentonittfasen innarbeides i på hverandre følgende fremgangs-måtetrinn - i ethvert tilfelle under intens gjennomblanding-de enkelte komponentene av den vannbaserte esterolje-emulsjonen i henhold til nedenstående sammensetning:

Som oleofil esteroljefase anvendes omsetningsproduktet av trimetylolpropan (14 vekt-5é), en handelsvanlig dimerfett-syreblanding (24 vekt-#) og forøvrig oljesyre. Dimerfettsyreblandingen inneholder 77 vekt-# dimersyrer og forøvrig tri- og høyere polykarboksylsyrer - her er vekt-Sé angitt på basis av dimerfettsyreblandingen.

På det på denne måten fremstilte olje/vann-emulsjonsspylemidlet gjennomføres viskositetsbestemmelsene som følger: Først bestemmes på emulsjonsspylemidler ved romtemperatur på ikke-aldret materiale den plastiske viskositeten (PV), flytgrensen (YP) samt gelstyrken efter 10 sekunder og efter 10 minutter.

Derefter aldres emulsjonsspylemidlet 16 timer ved 90° C under statiske betingelser, for å undersøke temperaturinnvirkningen på emulsjonsstabiliteten. Derefter bestemmes på nytt viskositetsverdiene ved romtemperatur.

Claims (16)

1. Anvendelse av overflateaktive alkylglykosidforbindelser av vann/olje-type med formelen hvori R betyr lineært og/eller forgrenet, mettet og/eller umettet alkyl med minst 8 C-atomer, fortrinnsvis med 10 til 22 C-atomer, Z betyr en eller flere rester av aldoser og/eller ketoser, spesielt heksose- og/eller pentose-enheter samt n i middel et tall fra 1 til 5 og spesielt på 1,2 til 2,5, som økologisk forenelige emulgatorer i fluide og pumpbare boreslam eller andre fluide behandlingsmidler for borehull, som sammen med en dispergert vandig fase oppviser en kontinuerlig og derved økologisk forenlig oljefase og som er egnet for miljøvennlig utnyttelse av biologiske forekomster, spesielt av jordolje- henholdsvis jordgassforekomster, hvorved det i tilfellet anvendelse av hydrolyseutsatte oljefaser velges tilsvarende oljer, som også ved en partiell forsåpning ved praktisk anvendelse ikke fører til noen toksikologisk, spesielt ikke noen inhalasjons-toksikologisk fare.

2. Anvendelse ifølge krav 1 av alkylglykosidforbindelser som i det minste andelsvis og fortrinnsvis overveiende oppviser rester R i den generelle formel (I) med minst 12 C-atomer, fortrinnsvis med minst 16 C-atomer, med samtidig begrensning av n til maksimalverdier på 2.

3. Anvendelse ifølge kravene 1 og 2 av alkylglykosidforbindelsene som den i det minste overveiende emulgatorandelen, men imidlertid også sammen med andre, spesielt biologisk forenlige vann/olje-emulgatorer.

4. Anvendelse ifølge kravene 1 til 3 av alkylglykosidforbindelsene i mengder på 0,1 til 10 vekt-#, fortrinnsvis på 0,5 til 5 vekt-#. og spesielt i mengder på 1 til 3 vekt-#-vekt-5é alt angitt på basis av summen av vann og olje.

5. Anvendelse ifølge kravene 1 til 4 av emulgatorene på alkylglykosidbasis sammen med esteroljer av monokarboksylsyrer og/eller polykarboksylsyrer med 1- og/eller flerfunksjonene alkoholer, tilsvarende esteroljer av karbonsyre, oleolfile alkoholer og/eller tilsvarende etere som økologisk forenlige oljefaser.

6. Anvendelse ifølge kravene 1 til 5 av alkylglykosidforbindelsene sammen med oljefaser henholdsvis oljeblandfaser som oppviser flammepunkter på minst 100"C, fortrinnsvis over 135°C.

7. Anvendelse ifølge kravene 1 til 6 av emulgatorer på alkylglykosidbasis i fluide og pumpbare invert-systemer med lukket oljefase, som oppviser størkningsverdier (flyte- og stivnepunkt) under 0°C, fortrinnsvis under -5°C og derved i temperaturområdet fra 0 til 5'C har en Brookf ield(RVT )-viskositet ikke over 55 mPas, fortrinnsvis ikke over 45 mPas, 8. Anvendelse ifølge kravene 1 til 7 av de økologisk godtagbare alkylglykosidemulgatorene av vann/olje-typen sammen med en oljefase som i det minste andelsvis inneholder esteroljer av monokarboksylsyrer fra minst en av de følgende underklassene: a) estere av Ci_5-monokarboksylsyrer og 1- og/eller flerfunksjonene alkoholer, hvorved rester av 1-verdige alkoholer oppviser minst 6, fortrinnsvis minst

8 C-atomer, og de flerverdige alkoholene har fortrinnsvis 2 til 6 C-atomer i molekylet, b) estere av monokarboksylsyrer av syntetisk og/eller naturlig opphav med 6 til 16 C-atomer, spesielt estere av tilsvarende alifatisk mettede monokarboksylsyrer og 1-og/eller flerfunksjonene alkoholer av den under a) nevnte typen, c) estere av olefiniske 1- og/eller flerumettede monokarboksylsyrer med minst 16, spesielt 16 til 24 C-atomer, og spesielt monofunksjonelle rettkjedede og/eller forgrenede alkoholer.

9. Anvendelse ifølge kravene 1 til 8 av emulgatorene på alkylglykosidbasis anvendes sammen med det ved deres syntese anvendte alkoholoverskuddet eller i det minste en vesentlig andel av dette, hvorved andel av fri alkohol minst kan utgjøre 50 mol-56, fortrinnsvis minst 100 mol-5é - beregnet på basis av alkylglykosidforbindelsen.

10. Anvendelse ifølge kravene 1 til 9 av alkylglykosidforbindelsene i i det vesentlige i vannfri form, for eksempel som oppløsningskonsentrater i økologisk godtagbare oppløs-ningsmidler eller som faststoffer - her spesielt i granulatform og derved om ønsket i blanding med partikkelformige faststoffer.

11. Invert-boreslam som er egnet for en miljøvennlig utnyttelse av geologiske forekomster og som i en lukket oljefase inneholder en dispergert vandig fase sammen med emulgatorer og vanlige ytterligere hjelpestoffer, for eksempel fortykningsmidler, fluidtapsadditiver, ballastmidler, vann-oppløselige salter og alkalireserver, karakterisert ved at de sammen med en økologisk forenlig, kontinuerlig oljefase inneholder overflateaktive alkylglyko-sidf orbindelser med generell formel (I) som emulgator henholdsvis emulgatorbestanddel.

12. Invert-boreslam ifølge krav 11, karakterisert ved at de som økologisk forenlig, kontinuerlig oljefase inneholder esteroljer, oleofile alkoholer og/eller tilsvarende etere.

13. Invert-boreslam ifølge kravene 11 og 12, karakterisert ved at de oppviser en plastisk viskositet (PV) i området fra 10 til 60 mPas og en flytgrense (Yield Point YP) i området fra 5 til 40 lb/100 ft<2> (0,244 til 1,95 kg/m2 ) - alt bestemt ved 50°C.

14. Invert-boreslam ifølge kravene 11 til 13, karakterisert ved at, ved medanvendelse av esteroljer i den kontinuerlige oljefasen, spesielt tilsvarende estere av monokarboksylsyrer, av polykarboksylsyrer og/eller karbonsyre, disse esteroljene utgjør minst en tredjedel, men fortrinnsvis den overveiende andelen av denne økologisk forenlige oljefasen.

15. Invert-boreslam ifølge kravene 11 til 14, karakterisert ved at den dispergerte vannandelen utgjør 5 til 50 vekt-#, fortrinnsvis 10 til 30 vekt-#, og spesielt inneholder oppløst salter av typen CaCl2 og/eller KC1.

16. Invert-boreslam ifølge kravene 11 til 15, karakterisert ved at oljefasen av invert-slammet i temperaturområdet fra 0 til 5°C oppviser en Brookfield(RVT)-viskositet under 50 mPas, fortrinnsvis ikke over 40 mPas.