NO832281L - Fremgangsmaate ved fremstilling av et fast alfa-aluminiumoksydmonohydrat. - Google Patents
Fremgangsmaate ved fremstilling av et fast alfa-aluminiumoksydmonohydrat.Info
- Publication number
- NO832281L NO832281L NO832281A NO832281A NO832281L NO 832281 L NO832281 L NO 832281L NO 832281 A NO832281 A NO 832281A NO 832281 A NO832281 A NO 832281A NO 832281 L NO832281 L NO 832281L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- aluminum
- reactant
- product
- water
- acidic
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/04—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
- C01F7/14—Aluminium oxide or hydroxide from alkali metal aluminates
- C01F7/141—Aluminium oxide or hydroxide from alkali metal aluminates from aqueous aluminate solutions by neutralisation with an acidic agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/34—Preparation of aluminium hydroxide by precipitation from solutions containing aluminium salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/60—Compounds characterised by their crystallite size
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Et »<-aluminiumoksydmonohydrat (AIO(OH)) pulver fremstilles ved å omsette en sur reaktant og en basisk reaktant hvorav minst en av reaktantene inneholder aluminium, i et vandig medium i andeler til å gi en opplsning med pH 7,5-10. Den erholdte blanding opp-varmes til 60-100 oC i 2-7 h, hvoretter overskudds-vann fjernes og produktet tørkes. Det tørkede faste produkt kan lett redispergeres i vann til å gi en skjærhastighetsfortynnende væske, uten anvendelse av ' dispergeringsmidler eller høye skjærhastigheter, og. den erholdte væske er egnet for anvendelse som borevæske. j
Description
I Fo■ reli■ ggende oppfinnelse vedrører en forbedret fremgangsmIåt<e>_ ved fremstilling av en ny form av et °c- aluminiumoksydmonjo-tiydratpulver som er nyttig som et skjærhastighetsfortynnende materiale i borevæsker.
Fra US patent nr. 4.24 0.915 beskrives vannbaserte, leirfrie ."berevæsker- som er nyttige ved boring av hull i underjordiske formasjoner og som inneholder vann, en vanntapsinhibitor,
et vektforøkende middel og aluminiumhydroksydviskositets-forøkende middel, fremstilt i et vandig medium ved å bringe
i kontakt og blande under en høy grad av omrøring en sur reaktant og en basisk reaktant hvori minst en av den surp eller basiske reaktant inneholder aluminium. Den sure reaktant kan enten være en uorganisk syre eller et salt av ep sterk syre og en svak base. Disse vandige blandinger inneholder en betydelig mengde vann og er kostbare å transportere.
Faolur må inniuemdhsyedtrtoe kvsyedkt. en Imaiv dlveartnnid et nåer r dfoert søek r utøtrføkret t vfoir l å tørké
aluminiumhydroksydpulver vanligvis ikke lett dispergeres! tilbake i vann til å gi det opprinnelige skjærhastighetsfortynnende materiale. Således i den tørkede form vil det ikke være egnet for det påtenkte formål for anvendelse ved en brønn hvor det skulle være i stand til å dispergeres I
i vann til å gi en skjærhastighetsf ortynnende borevæske.l
!
i
I US patent nr. 4.244.835 beskrives en måte å løse dette problem med hensyn til redispergering av tørket aluminiumi-hydroksydpulver i vann. Det var nødvendig å tilsette en base såsom et vannoppløselig alkalimetallhydroksyd, karbonat eller oksyd til blandingen og det var ytterligere nødvendig å anvende høye skjærkrefter ved blindingen. Denne teknikk ikke bare krever tilstedeværelse av ytterligere kjemikalier som forøker omkostningene for borevæsken men også krever, blanding under anvendelse av høye skjærkrefter. I tillegg er håndtering av natriumhydroksyd eller lignende alkali | farlig og kan føre til at reaksjonsblandingens pH blir for høy, hvilket ville kreve justering med et surt materiale.
Det er en hensikt med foreliggende oppfinnelse å fremstille' et tørket aluminiumoksydmonohydratpulver inneholdende en ^-aLuminiumforbindelse som når den uttrykkes som AIO(OH) en mengde på minst ca. 35 vekt%. Et slikt"tørket pulver kan lett dispergeres i vann til å gi en høy skjærhastighets-j fortynnende væske med en liten n verdi i eksponentiallovj--modellen som vil bli omtalt senere på mindre enn 0,3 uten hjelp av store mengder syre, baser eller blanding med store skjærkrefter.
Det er ytterligere en hensikt med foreliggende oppfinneljse
å tilveiebringe et skjærhastighetsfortynnende aluminium-hydroksydmonohydrat i et vandig system ved under en høy j grad av omrøring omsette en sur reaktant og en basisk reaktant hvori minst en av den sure eller basiske reaktant iiInne--holder aluminium og deretter utnytte en spesiell varmebehandling til å gi et spesielt ø£-aluminiumhydroksydmonohydra1: til a „ gi aluminiumhydroksyd som deretter kan tørkes til i(et lavt vanninnhold og som lett kan redispergeres i vann til å gi et skjærhastighetsfortynnende materiale uten behov for store mengder av hjelpedispergeringsmidler eller utstyr for høyskjærhastighetsblanding. Det er ytterligere en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe et aluminiumhydroksydrviskositetsforøkende materiale som kan tørkes i en vesentlig større grad enn vanlig fremstilt <?d-aluminiumhydroksydmono-hydrat.
Disse og andre hensikter vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse.
Varmebehandling av en AlO(OH) gel før filtrering danner en form av eto£-aluminiumoksydmonohydrat som kan tørkes og senere lett redispergeres til å gi et skjærhastighetsfortynnende materiale. Formen for^-aluminiumoksydmonohydraitet beskrevet i .det etterfølgende er også kjent som boehmitt.
En skjærhastighetsfortynnende gel fremstilles i den fore<I->etrnutken ne sofm orm opvpelød snå inbgleanr de elnlaer trisuomm afluamstinsatt ofofg er nastom riudmekrleotrteiidr tilsettes til vann og kombineres under høyhastighetsomrøiring. Andelene velges slik at det gis et produkt med en pH i -området 7,5-10,0. Deretter i henhold til foreliggende oppfinnelse blir reaksjonsproduktet oppvarmet til en temperatur på 60-100°C i 2-7 h hvoretter det fuktige, faste produkt gjenvinnes eksempelvis ved filtrering. Om ønsket kan det ;f-uktige produkt vaskes med vann for å fjerne biprodukt-saltene. Det faste produkt som kan foreligge i form av en filterkake ble deretter tørket til å gi et produkt inneholdende minst 35 vekt% AIO(OH). Produktet særpreges som å inneholde AlO(OH), spesielt fordi ved oppvarmning vil mesteparten av materialet være i boehmitt formen. Det er i det vesentlige ikke noe trihydrat tilstede såsom gibbsitt eller bayeritt. Da det også kan være noe aluminium tilstede i en forbindelsesform forskjellig fra boehmitt blir meneden av tilstedeværende aluminium uttrykt ved å medta aluminilum i de forskjellige forbindelser og uttrykke det som «<-alumin--iumoksydmonohydrat med formelen AlO(OH) . Det tørkede pr<q>dukt kan dispergeres i vann til dets opprinnelige skjærhasti^hets-fortynnende gelform.
I I
■ i Tidligere har<^-aluminiumoksydmonohydrat som er egnet fojr etterfølgende dispergering i en vandig borevæske blitt tør-ket til et relativt fuktig pulver med en konsentrasjon av AIO(OH) på ca. 2 0% med de gjenværende 8 0% vann og biprodukt-salter. Hvis pulveret ble tørket til en vesentlig høyere ^-aluminiumoksydmonohydratkonsentrasjon kunne det ikke i senere dispergeres i vann og tjene som et effektivt visko- l sitetsforøkende middel. For disse relativt fuktige 20%-i• ge !I ^-aluminiumoksydmonohydratpulverblandinger er vekten av jvann og salt 4 ganger så meget som vekten av «*c-aluminiumoksydmonohydrat. Med andre ord vekten av vann og salt er 4 00 % i av vekten av tilstedeværende oO-aluminiumoksydmonohydrat.
Dette er en meget betydelig vannmengde. For å redusere transportomkostningene er det ønskelig å være i stand til ytterligere å senke vanninnholdet samtidig som det erholides i et aluminiumoksydmonohydratpulver som lett kan dispergeries i vann. Ved å underkaste aluminiumhydroksydet for den ter- . miske behandling i henhold til foreliggende oppfinnelse er det mulig ytterligere å tørke ©<--aluminiummonohydratpulvéret ""dg" således signifikant nedsette vanninnholdet, samtidig som det bibeholdes et pulver som lett kan dispergeres i vanr og som er et effektivt viskositetsforøkende middel og som fremdeles bibeholder skjærhastighetsfortynnende egenskaper "fetter at det er utsatt for brønnbunnhulltemperaturer på 12-0°C eller høyere.
De fleste fuktigeoc-aluminiumhydroksydmonohydratpulvere
kan tørkes ved høyere temperaturer for å nedsette vanninnholdet. Imidlertid vil de således erholdte pulvere ikke være redispergerbare i vann uten ved hjelp av ytterligere dispergeringsmidler. I henhold til foreliggende oppfinnelsej er det mulig å oppnå et tørt ©^-aluminiumoksydmonohydratpulver hvor vekten av tilstedeværende vann er redusert fra 400? til 200% eller mindre, regnet på vekten av tilstedeværende «^-aluminiumoksydmonohydrat.
<<-aluminiummonohydratmiddel som er nyttig er i det vesentlige vannuoppløselig . Det danner en sk jærhastighetsf or-f
i tynnende dispersjon i vandige systemer. Ytterligere utviser
^-aluminiumoksydmonohydratmidlet et definert, karakteristisk røntgenstrålediffraksjonsspektrum med en hovedkarakterisier-J ende diffraksjonstopp ved 6,11 Å. Spekteret kan bestemmes I ved standardteknikker under anvendelse av en K-^duplett av kobber som strålingskilde. ■i I
Konvensjonelle <*i-aluminiumoksydmonohydratpulvere såsom "Catapal" (Conoco) kan kun med vanskelighet dispergeres i j vann til å gi et viskositetsforøkende middel. Disse konVen-j sjonelle pulvere krever høye skjærkrefter eller sterke syrer eller baser som dispergeringsmidler. Det varmebehandlede
©c-aluminiummonohydrat i henhold til foreliggende oppfinnelse kan dispergeres lett uten for høye skjærkrefter eller sterke syrer eller baser. Den vandige suspensjon eller dispersjon av det varmebehandledeoC-aluminiumoksydmonohydratmiddelJi<i>henhold til oppfinnelsen med den ovenfor beskrevne røntgen-strålekarakteristikk er i stand til å tilveiebringe ikk4-
Newtonsk pseudoplastiske egenskaper til et vandig systemJ j^-aluminiumoksydmonohydratmiddelet kan initialt dannes på kjent måte under i det vesentlige basiske betingelser. Det gis deretter den spesielle termiske behandling i henhold til foreliggende oppfinnelse. Middelet har hydroksylgrupper som en integrert del av middelets sammensetning innebefattende biandet hydreringsvann.
Forskjellige fremgangsmåter er velkjente for å danne det ønskede middel. Det er funnet at som følge av aluminiumets amfotære natur kan^-aluminiumoksydmonohydratmiddelet i henhold til oppfinnélsen dannes ved å bringe i kontakt en vandig oppløsning eller suspensjon av et surt eller basisk alumxnium-inneholdende forløpermateriale med et nøytraliseringsmiddel eller hvori både en sur forløper og en basisk forløper bringes til omsetning. Tilsetningsrekkefølgen er ikke viktig og reaktantene kan tilsettes i hvilken som helst rekkefølge eller samtidig.
Det basiske forløpermaterialet kan være et alkalimetallaluminat som bringes i kontakt med en tilstrekkelig mengde av. et surt middel såsom en uorganisk mineralsyre, eksempelvis svovel-syre, saltsyre, salpetersyre o.l. og fortrinnsvis saltsyre, eller med et salt av en sterk syre og en svak base for å nedsette oppløsningens pH til innen områdene beskrevet i det
i etterfølgende og derved omdanne aluminatet til <<.-aluminium-
I
oksydmonohydratmiddelet, som anvendes i henhold til foreliggende oppfinnelse. Syren kan anvendes i et svakt overskudd og deretter tilbaketitreres med en base til den ønskede pH for å sikre omdannelse av forløperen til hydroksydet. Alu-minatforløperen kan være et hvilket som helst kommersielt tilgjengelig alkalimetallaluminat eller aluminatet kan fremstilles ved konvensjonelle teknikker, såsom ved innvirkning av en base på aluminium eller aluminiumoksyd. Aluminatet vil normalt ha et alkalimetalloksyd til aluminiumoksydmol-forhold i området 1:1 til 2:1.
Egnede sure forløpermateriåler for fremstilling av ©c-aluminiumoksydmonohydratmiddelet er vannoppløselige, sure aluminijum- salter såsom aluminiumhalogenider, fortrinnsvis aluminium-,klorid såvel som aluminiumsulfat, aluminiumnitrat og lignends. Vandige oppløsninger av disse forløpermateriåler kan bringes i'kontakt med en tilstrekkelig mengde av en vannoppløselig base, såsom et alkalimetallhydroksyd, eksempelvis natriumhydroksyd, kaliumhydroksyd o.l. eller ammoniumhydroksyd oj<g>forårsake -at det resulterende vandige system har en pH i området som beskrevet i det etterfølgende og derved danne det ønskede aluminiumhydroksydmiddel. Basen bør anvendes i en mengde slik at slutt pH ligger i området 7,5-10.
Det ønskede«c-aluminiumoksydmonohydratmiddel kan også dannes fra et surt aluminiumforløpermateriale såsom et vannoppløse-
i
lig, surt aluminiumsalt som beskrevet ovenfor med et basiskt
i aluminat som beskrevet ovenfor ved å bringe i kontakt for-løpermaterialene i et vandig system i egnede forhold til å forårsake at det resulterende system har en pH innen det område, som beskrives i det etterfølgende.
Aluminiumhydroksydmidlene.bør dannes i det vandige system
som har en pH over 7,5 til ca. 10 og fortrinnsvis ved enjpH
i området 8-9,5. Borevæsker dannet av slike vandige systeimer har en pH innen området 8-10,3 og fortrinnsvis 9-10 utviser de ønskede viskositetsegenskaper og ikke-Newtonsk pseudoplastisitet. i
^-aluminiumoksydmonohydratmiddelet kan dannes i et vandig system. Det sure eller basiske forløpermaterialet kan være tilstede i en konsentrasjon på 5-50 vekt%, regnet på tilj-stedeværende vann. Konsentrasjonen kan variere utenfor dette området, men bør ikke være slik at omhyggelig blanding in-hiberes, fortrinnsvis under høyhastighetsomrøring, av reaktantene under dannelse av det «<-aluminiumoksydmonohydrat^ viskositetsforøkende middel. Etter dannelse, av «c-aluminium-oksydmonohydratet gis det den spesielle varmebehandling som muliggjør at det senere kan tørkes til et høyt faststoffinn-j
i hold. Varmebehandlingen består i oppvarming til en temperatur i området 60-100°C i 2-7 h. Hvis varmebehandlingen utføres over en lengre periode vil materialet bli krystallinsk bg
,tape dets ønskelige rheologiske egenskaper, dvs. det kan ikke lenger utsettes for en behandling ved 120°C i 16 h og '-fremdeles beholde denønskede rheologi.
Det ovenfor beskrevne varmebehandlede <<.-aluminiumoksydmorio-hydrat er i stand til å danne leirfrie (betegnelsen "leir-:."fri" anvendes for å angi fravær av borevæske-viskositetsj-forøkende leirer som en vesentlig bestanddel av væsken og
ikke til andre materialer som inneholdes deri) vannbaserte
.borevæsker (betegnelsen "væske" eller "system" anvendt i det etterfølgende henviser til vann inneholdende øc-aluminiumj-oksydmonohydratmiddel i henhold til oppfinnelsen i oppløs-ning, suspensjon eller dispersjon) som har egnede rheologiske
i viskositetsegenskaper og ikke-Newtonsk pseudoplastisitetj, dvs. at viskositeten av den resulterende, vannbaserte borevæske varierer inverst med hensyn til skjærhastigheten s<j>om væsken utsettes for. Forholdet mellom skjærspenning i for-
i hold til skjærhastighet kan defineres som det rheologisk^e eksponentiallovmodellforholdet, nemlig= K (V)<n>hvor "f angir skjærspenningen som påvirker det vandige system avi borevæsken i enhetene dynes/cm ; ^ er skjærhastigheten ij enheter resiprok tid såsom s ^, K er en konstant med en
i verdi for skjærspenningen av det spesielle system ved en' sk jærhastighet på 1 s -1 , n er en tallverdi større enn 0.:' Vannbaserte borevæsker inneholdende foreliggende beskrevne varmebehandlede ^-aluminiumoksydmoriohydratviskositetsfor-tykkende middel utviser skjærspenningsegenskaper (f) ved;
varierende skjærhastigheter (<jf) i området 10-400 s , dvs. i området som normalt oppstår i det ringformede området I
i et borehull, slik at n i eksponentiallovforholdet har j en verdi på mindre enn ca. 0,3. Slike systemer utviser derfor 1 i ikke-Newtonske, pseudoplastiske egenskaper i en særlig høy og ønskelig grad.
i i
I
Ved avsetning av log skjærspenning langs ordinaten mot j log skjærhastighet på abscissen i en grafisk fremstilling vil helningsvinklene og krysningspunktene tilveiebringe I nyttig informasjon. Ved lave skjærhastigheter såsom i området 10-400 s slik som oppstår i det ringformede området i borehull bør skjærspenningen forøke med en lav hastighet i forhold til skjærhastigheten som materialet utsettes f<j>or, ""-hvilket observeres som en liten helningsvinkel (eller lajv n verdi i henhold til eksponentiallovforholdet) for kurvjen. : Jo mindre helningsvinkel for n verdien innen dette området
desto mere ønskelig er væsken. I visse tilfeller kan helnincs-,:v-inkelen være kontinuerlig eller utvise segmentvise forand-ringer, men det bør bibeholdes en n verdi på ca. 0,3 eller •mindre. Ved høyere skjærhastigheter, såsom over 50 000 s ^,
■ slik som kan oppstå i området for borehodet under en bore-operasjon bør væsken ha en lav viskositet, dvs. ha en viskositet tilnærmet den for vann da dette muliggjør høye bor|e-hastigheter. Ved slike viskositeter vil væsken tilnærmej seg en Newtonsk væske og det er en forøkning i helningsvinkelen for kurven hvor n har en verdi som er tilnærmet eller lik 1, Verdien for K i eksponentiallovforholdet er skjærspennings-verdier bestemt eller :ekstrapolert for skjærhastigheter pa 1 s 1 og er ekvivalent til viskositeten for det vandige system ved Is"*".
I i I tillegg til at det er funnet at det varmebehandlede «KL-alur miniumoksydmonohydratmiddel tilveiebringer ønsket viskosi i-<I>jtet og pseudoplastisitet til vannbaserte borevæsker er det ! ytterligere funnet at middelet har en utmerket stabilitet overfor temperatur, kalsium- og natriumsalter, samt forskjel-i
lige andre tilstander som er ønskelig for en væske som an- i
1 vendes ved rotasjonsboring i borehull o.l. Borevæsker inne-| ■ I
holdende foreliggende varmebehandlede <,-aluminiumoksydmono-hydratmiddel er funnet å utvise en høy grad av stabilitet med hensyn til dets rheologiske egenskaper under forskjellige
f i alvorlige betingelser. Slike væsker er funnet å være stabile etter å ha vært underkastet forhøyede temperaturer i betyde-lige tidsperioder mot høye skjærhastigheter slik som på- j treffes nær borehodet, såvel som å være stabil i nærvær av | forskjellige -korrosive elementer såsom kalsiumklorid og nat-i riumklorid som kan være tilstede i slike væsker.
I Den høye grad og stabilitetsbredde for den oppnådde boré-væske,når den kombineres med evnen til å utvise ikke- |
Newtonske,pseudoplastiske egenskaper under varierende lave skjærhastigheter i området 10-400 s eller mere, slik som ^-oppstår i det ringformede området mellom borestammen og j borehullveggen hjelper til å forøke boreeffektiviteten, dvs. borehastigheten av borehullet. Borevæsker med konsentra-sjoner på 0,5-5 %, fortrinnsvis 2-3 % aktivt fast stoff, ;s-åsomcxl-aluminiumoksydmonohydrat, gir borevæskesystemer som har ønskede egenskaper.
Borevæskesammensetningen kan inneholde andre konvensjonelle borevæsketilsetningsmidler såsom væsketapsinhibitorer, eksempelvis polyanionisk cellulose o.l. eller fornettet polyvinylalkohol, såsom beskrevet i US patentsøknad nr .j 239.079 av 27/2-1981. Borevæskeblandingen kan også inne-1 holde vektbefordrende middel, eksempelvis knuste østers-skjell, bariumoksyd o.l.
Den anvendte betegnelse "vannbasert" omfatter generelt borevæsker som har en væskebase som i det vesentlige består av ferskvann eller saltvann. Det vil imidlertid forstås at enkelte ganger kan mindre mengder av andre væsker være emulgert eller blandet med den vannbaserte væske. F.eks. kan borevæsker til tider inneholde små mengder olje, emulgert eller blandet med borevæsken, hvor oljen enten kommer fra en oljeformasjon som det bores i, eller kun i visse betingelser kan være tilsatt med hensikt.
De beskrevne borevæsker utviser distinkte egenskaper i forhold til borevæsker hvori anvendes konvensjonelle viskosi- j tetsfremmende midler, såsom leirer, xantangummier eller syntetiske organiske polymerer. De beskrevne borevæsker er funnet å være stabile mot forskjellige salter som finnes i borevæskeblandinger, mens de vanlige anvendte leirer såsom j
i
bentonitt eller atapulgitt, normalt er følsomme for tilstedeværelse- av slike salter og mister sin evne til å tilveiebringe viskositet til væsker. Slike leirer bør derfor ikke anvendes som en viskositetsbefordrende bestanddel i foreliggende borevæske. Xantangummier kan også anvendes isom væskebefordrende midler i borevæsker, men er beheftet me^d
den ulémpe at de er kostbare og er ustabile under høye temperaturbetingelser. De foreliggende beskrevne borevæsker ""behøver ikke å inneholde slike varmef øl somme viskositetsbefordrende materialer såsom xantangummier og vil derfor bibeholde deres viskositet og pseudoplastisitet etter atj
de har vært utsatt for forhøyede temperaturer som normalt '•påtreff es~ i borehull. Syntetiske organiske polymerer såsom anvendes som viskositetsbefordrere i borevæsker er kostbare. og kan kun anvendes under spesielle forhold. Foreliggende vannbaserte, leirefrie borevæsker inneholdende som viskositetsbefordrende middel det varmebehandlede od-aluminiumokisyd--monohydrat middel beskrevet ovenfor har en pH i området
i 8-10,3 er funnet å være stabile for temperatur, tilstedeværelse av kalsium- og natriumsalter og tilstedeværelse|av konvensjonelle borevæsker, er i det vesentlige ikke-korrosive og ikke-destruktive til metallutstyr som vanligvis anvendes ved drilleoperasjoner. Dette materialet kan anvendes med konvensjonelt borehullboreutstyr på kjent måte for en fagmann for effektivt å bore hull i underjordiske formasjoner. De pseudoplastiske egenskaper for foreliggende borevæske muliggjør effektiv fjernelse av spon fra området ved og rundt borehodet og tillater en mere effektiv boring av formasjonen.
Oppfinnelsen skal nærmere beskrives under henvisning til de etterfølgende eksempler.
I
i i j i i j
i i
Eksempel 1 I
Dette eksempel viser fremstilling av def-ønskede produkt. Natriumaluminat (124,8 g "Nalco 680") ble oppløst i 2800 g vann. Deretter ble 99,2 g A1C13. 6H20 tilsatt under høy-hastighetsomrøring. Et gelatinaktig produkt ble dannet og omrøringen ble fortsatt i 20 min. Omrøring ble deretter stoppet og gelen fikk henstå for tetning i 16 h. Etter for-nyet omrøring med høy hastighet ble pH justert til 9,5 med Nå2C og materialet ble oppvarmet til 80-90°C under omrøring
i 6 h. Etter oppvarming ble rheologien bestemt og n ble funnet å være 0,25 og K 5,2. Produktet ble filtrert og vasket to ganger med 500 ml vann hver gang. Kaken ble tørket under vakuum ved romtemperatur til et tørt pulver som hadde den følgende sammensetning: A1~0.,, 4 0,1%; NaClo , 3,1' %; totale flyktige bestanddeler ved oppvarmning til 925 C, 57,0%. Materialet ble malt og siktet gjennom en US standard 16 mesh sikt. Røntgenstrålediffraksjonsanalyse viste at produktet var <*/-aluminiumoksydmonohydrat med en krystallittstørrelse på 35 Å -enheter.<1>
Eksempel 2
■ Dette eksempel viser virkningen av produktet fremstilt i eksempel 1.
En blanding av 4,2 deler av produktet ifølge eksempel 1 og | 95,8 deler vann ble blandet i 20 min. i en "Hamilton Beach" i blander. Den ferdige blanding inneholdt 2,0% AIO(OH). Etter : blanding med lav skjærhastighet i 4 h med en omrører av propelltypen ble materialet ytterligere blandet i 5 min. i j en "Hamilton Beach" blander. Rheologien ble bestemt ("Haake RV-3" med en "MV-1" rotor) og n ble funnet å være 0,3 og
K var 1,25. Disse verdier er godt sammenlignbare med den opprinnelige, mere konsentrerte AIO(OH) blanding før filtrerinc som hadde et AIO(OH) innhold på 3,1% og med en n lik 0,25 ogj K lik5,2. I
i i
. Eksempel 3 Dette eksempel viser at et tørket AlO(OH} produkt fremstilt -uten oppvarmningstrinnet alene ikke kan 'redispergeres ti... å gi en skjærhastighetsf ortynnende væske." En AIO(OH) gel ble fremstilt som i eksempel 1, bortsett fra ."at oppvarmningstrinnet før filtrering ble utelatt. Produktet ble tørket til kun 25,5% Al^ O-^ i stedet for 40,1% som i i eksempel 1. Produktets sammensetning var: A^O^, 25,5%, NaCl, 2,5%, totale flyktige bestanddeler ved oppvarming til 925°C var 71,8%.
Produktet ble behandlet som i eksempel 2 til å gi 2% AlO(OH) i vann. Materialet lot seg ikke redispergere og rheologien var Newtonsk fordi verdien av n var 1.
Claims (5)
1. Fremgangsmåte ved fremstilling av et f ast, <* C -aluminium-oksydmonohydratviskositetsbefordrende middel inneholdende
en aluminiumforbindelse som når den uttrykkes som AIO(OE)
:' er tilstede i en mengde på minst 3 5 vekt% og som er redis-pergerbar i vann til å gi en skjærhastighetsfortynnende væske, karakterisert ved de følgende trinn:
a) kontakte og blande et vandig medium under høy grad av 1 omrøring en sur reaktant og en basisk ireaktant hvor minst en av reaktantene er en sur eller basisk reaktant inneholdende aluminium,
b) oppvarme blåndingen til en temperatur i området 60-10I 0 oC i-en periode på 2-7 timer,
c) gjenyinne det fuktige, faste produkt, og
d) tørke det fuktige, faste produkt slik at det får et AIO(OH) innhold på mer enn 35 vekt%, regnet på produktets totalvekt.;
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det gjenvunnede produkt vaskes for å fjerne bi- j produktsaltér.
j
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at som sur reaktant anvendes et aluminiumhalogeriid og som basisk reaktant anvendes et alkålimetallaluminat,J idet alkalimetallaluminatet og aluminiumhalogenidet tilset-j t7e,s 5-1i 0f. orhol* d til å gi en oppløsning med en pH i området!
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ! y e d at som den sure reaktant anvendes saltsyre og som den basiske reaktant anvendes natriumaluminat. '
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, kara k-.t e r i s e jr t ' V; e cl at saltsyren og natriumaluminatet tilsettes:.i andelér i^il å gi en oppløsning med en pH i området 7,5-10.
<!>
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som sur reaktant anvendes saltsyre og som
..'basisk reaktant anvendes kaliumaluminat.
li
: 7,. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert J v e d at saltsyren og kaliumaluminatet tilsettes i andeler
til å gi en oppløsning med pH i området 7,5-10.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det fuktige faste produkt gjenvinnes ved filtrering.
9. Anvendelse av det faste, <<-aluminiumoksydmonohydrat i
i henhold til krav 1 som viskositetsbefordrende middel i bore
væsker eller boreslam.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US39111282A | 1982-06-23 | 1982-06-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO832281L true NO832281L (no) | 1983-12-27 |
Family
ID=23545293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO832281A NO832281L (no) | 1982-06-23 | 1983-06-22 | Fremgangsmaate ved fremstilling av et fast alfa-aluminiumoksydmonohydrat. |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
GB (1) | GB2123804B (no) |
NO (1) | NO832281L (no) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4584108A (en) * | 1983-12-21 | 1986-04-22 | W. R. Grace & Co. | Dispersible alpha alumina monohydrate having increased viscosifying properties |
US4780307A (en) * | 1984-10-23 | 1988-10-25 | Rafa Laboratories Ltd. | Aluminum hydroxide |
MX170194B (es) * | 1986-05-05 | 1993-08-11 | Petrolfex Ind E Comercio S A | Procedimiento para la produccion de aluminas hidratadas |
FR3022235B1 (fr) * | 2014-06-13 | 2021-05-07 | Ifp Energies Now | Gel haute dispersibilite et son procede de preparation |
FR3047238B1 (fr) | 2016-01-29 | 2021-07-16 | Ifp Energies Now | Procede de preparation d'un gel d'alumine presentant une haute dispersibilite et une taille de cristallite specifique |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3630670A (en) * | 1970-05-25 | 1971-12-28 | Kaiser Aluminium Chem Corp | Pseudoboehmitic alumina and process for making same |
-
1983
- 1983-06-17 GB GB08316521A patent/GB2123804B/en not_active Expired
- 1983-06-22 NO NO832281A patent/NO832281L/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2123804B (en) | 1985-08-07 |
GB2123804A (en) | 1984-02-08 |
GB8316521D0 (en) | 1983-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4349443A (en) | Viscosifier and fluid loss control system | |
US4140639A (en) | Clay-free wellbore fluid | |
CA1054356A (en) | Clay-free thixotropic wellbore fluid | |
US3243000A (en) | Method and composition for drilling wells and similar boreholes | |
US4428845A (en) | Viscosifier and fluid loss control system | |
US4366070A (en) | Viscosifier & fluid loss control system | |
US4240915A (en) | Drilling mud viscosifier | |
US4025443A (en) | Clay-free wellbore fluid | |
NO833084L (no) | Leirestabilisert blanding for boreslam. | |
WO2019175792A1 (en) | Drilling fluid system for controlling loss circulation | |
US2570947A (en) | Drilling fluids and methods of using same | |
US4389319A (en) | High temperature stable viscosifier and fluid loss control system | |
US3046221A (en) | Thermally stable attapulgite-base drilling mud | |
US4486318A (en) | High temperature stable viscosifier and fluid loss control system | |
US4431550A (en) | Drilling fluid viscosifier | |
US4267062A (en) | Abandoned borehole compositions | |
NO832281L (no) | Fremgangsmaate ved fremstilling av et fast alfa-aluminiumoksydmonohydrat. | |
US4172801A (en) | Clay-free wellbore fluid | |
GB2073228A (en) | Viscosifier and Fluid Loss Control System for Use in Drilling Fluids | |
US4666614A (en) | Dispersible alpha alumina monohydrate | |
USRE31748E (en) | Viscosifier and fluid loss control system | |
RU2561630C2 (ru) | Биополимерный буровой раствор сбк-uni-drill-pro (hard) | |
US4311600A (en) | Humate thinners for drilling fluids | |
US4941982A (en) | Calcium-free clear high density fluids | |
GB2025487A (en) | Drilling mud viscosifier |