JPH0377834B2 - - Google Patents

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JPH0377834B2
JPH0377834B2 JP58225330A JP22533083A JPH0377834B2 JP H0377834 B2 JPH0377834 B2 JP H0377834B2 JP 58225330 A JP58225330 A JP 58225330A JP 22533083 A JP22533083 A JP 22533083A JP H0377834 B2 JPH0377834 B2 JP H0377834B2
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acid
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drilling mud
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JP58225330A
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JPS59113083A (ja
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Ruse Jatsukii
Eguratsutsu Jannberunaaru
Rutotooru Jiru
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KOATETSUKUSU SA
TOTARU CO FURANSEEZU DO PETOROORU
Original Assignee
KOATETSUKUSU SA
TOTARU CO FURANSEEZU DO PETOROORU
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Filing date
Publication date
Application filed by KOATETSUKUSU SA, TOTARU CO FURANSEEZU DO PETOROORU filed Critical KOATETSUKUSU SA
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Publication of JPH0377834B2 publication Critical patent/JPH0377834B2/ja
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F230/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
    • C08F230/02—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02—Well-drilling compositions
    • C09K8/04—Aqueous well-drilling compositions
    • C09K8/14—Clay-containing compositions
    • C09K8/18—Clay-containing compositions characterised by the organic compounds
    • C09K8/22—Synthetic organic compounds
    • C09K8/24—Polymers

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Bulkheads Adapted To Foundation Construction (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、エチレニツク酸とアクリルアミドと
燐酸のエチレニツクエステルとの共重合により得
られるコポリマーから成る掘削流体用の無公害添
加剤に係る。本発明の添加剤は、極端な温度圧力
条件下で使用される海水及び／又は淡水ベースの
掘削泥水の稠度調整剤（thnning agent）として
作用する。 本発明はまた、稠度調整剤が添加された掘削泥
水に係る。 石油試掘の際、石油及び／又はガスの産出井戸
を掘削するためにロータリー式掘削システムを使
用することは古くから公知である。これらのロー
タリー式掘削シスムは、適当な“歯”を備えたド
リルビツトと端部が互いに突合せた状態で固定的
に連結された管の集合体（所謂“ドリルパイプス
トリング”）とから成る。管の直径はドリルビツ
トの直径より小さい。ドリルビツトとドリルパイ
プストリングとから成る一体的装置全体が、掘削
される井戸の上方に位置するプラツトホームから
回転駆動される。ドリルビツトが掘削作業を開始
して地層中に侵入するとき、この作業を続行する
ためには粉砕された鉱物性物質を坑底から除去す
る必要がある。このため当業者は、久しい以前に
掘削流体、即ち、無機及び／又は有機の適当な物
質の水性分散液を開発した。このような流体は、
ドリルパイプストリング内にポンプ送入されてド
リルビツトの冷却と潤滑を確保し、ドリルストリ
ングと掘孔との間の環状スペース内での掘り屑の
上方移動を確保し、掘孔壁の安定性を確保する。
また、水、ガス又は石油の急激な流入を阻止し、
最後に、ドリルビツトの侵入を助ける。 掘削泥水製造の際に当業者が直面する基本的な
問題は、掘削作業中の泥水の挙動を適正に調整す
ることである。即ち、掘削泥水は極めて多様な地
質的フオーメーシヨンを通るので、泥水のレオロ
ジー特性及び別の特性は、例えば、泥水が通る地
層を形成する鉱物性物質又は海水及び／又は淡水
による浸潤によつて大きな影響を受ける。このた
め、当業者は以前から、掘削作業の深度が増すこ
とに伴なう温度圧力条件にも関わらず掘削泥水の
挙動がより均一で再現性をもつように、無機又は
有機の化学物質を使用して掘削泥水の組成を調整
するための努力を続けてきた。 海中での石油採掘が発達したために、この問題
の解決はいつそう難しくなつた。何故なら、掘削
泥水が塩水（海水）から構成されるので海中での
挙動の調整がより難しいからである。 当業者によれば、特性の調整が望まれる理想的
な掘削泥水は以下の如き性質を有する。即ち、 ―先ず、或る種の鉱物性掘り屑が泥水汚染性であ
るにも関わらず、これらの掘り屑をその場で分
散させて搬出し得るように出来るだけ望ましい
レオロジー特性を有すること、 ―次に、掘孔から流出後直ちに泥水から掘り屑を
公知手段で分散し得ること、 ―次に、掘削される地質的フオーメーシヨンに十
分な圧力を作用させるに必要なだけの密度を有
すること、 ―最後に、極めて深層での掘削中に作用する温度
が次第に上昇しても基本的なレオロジー的適格
性を維持していることである。 従つて当業者は、例えば“膨潤”クレー特にベ
ントナイト及びアタパルジヤイトの如きコロイド
性無機物質又は、バーライト、炭酸カルシウム、
イルメナイトの如き増粘性無機物質を含む水性掘
削泥水に無機及び／又は有機の化学添加剤を添加
して、掘削される地質サイトに開わり無く、泥水
に最低限度の安定性を与えることを図つた。 これまでに使用された化学添加剤の原料は多岐
にわたつている。 掘削泥水の稠度調整剤として使用される燐酸塩
及びポリ燐酸塩は、コロイドクレーの解凝集を生
じさせるので、より高密度でより低粘度の泥水の
使用を可能にし、同時に液の或る程度の減量を
確保する。しかし乍ら重大な欠点として、燐酸塩
及びポリ燐酸塩は概して、例えば50℃の如き低温
に於いても不安定であり、従つて、安定剤たる機
能の低下が生じ、場合によつては安定剤としての
機能を失なう。 また、水性掘削流体中で使用されるリグニン
は、この流体のチキソトロピーを制御し得ると考
えられるが、NaCl又はCaSO4の如き混入剤が掘
削中に流体に導入されるので流体が次第に沈殿し
有効に作用しなくなる。このような欠点に直面し
た当業者は、掘削泥水中の稠度調整剤、即ち泥水
の粘度をユーザーの所望値に安定させるための薬
剤として、カルシウム塩、ナトリウム塩、鉄塩、
クロム塩又は鉄クロム塩の形状のリグノスルホン
酸塩を使用した。しかし乍ら周知の如く、リグノ
スルホン酸ナトリウムとリグノスルホン酸カルシ
ウムとは泥水の粘度安定化という目的を十分に果
し得ない。これらに代るリグノスルホン酸クロム
とリグノスルホン酸鉄クロムとは環境汚染の重大
要因となるのでユーザーはその使用を制限せざる
を得ない。しかし乍ら、これらは、坑底温度が約
150℃になつても妥当な効率を維持するので既財
のもののうちでは最良の安定剤である。 掘削流体中で特定の機能を果すための別の化学
的添加剤も専門文献に記載されている。例えば米
国特許第3730900号は、適当なコロイド安定化剤
として無水マレイン酸とスチレンスルホン酸との
コポリマーの使用を記載している。しかし乍ら、
このコロイド安定剤は、掘削流体中で有利に作用
することはできるであろうか、合成のために溶媒
媒体中で種々のステツプが必要なので工業生産規
模での利用が難しい。 また、特定機能を果させる目的でアクリル酸の
誘導体は、掘削流体又は別の工業用途での増粘剤
として知られている。例えば、米国特許第
4059552号は、増粘剤として、アリクルアミド／
ナトリウムアクリレート型の物質又は置換アクリ
レートを使用することを記載している。 米国特許第3558545号及び第3472325号には、ア
クリルアミドのコポリマー及びアクリル酸ナトリ
ウムの如き別のアクリル酸誘導体が、掘削泥水中
の解膠剤として引用されている。 更に、フランス特許出願公開第2450864号の記
載によれば、メチルアクリルアミド−アルキルス
ルホン酸コポリマー及びメチル−アクリルアミド
コポリマーの如きアクリル酸誘導体は、液の減
量剤として作用し得る。 最後に、米国特許第3764530号は、例えば食塩
水相の如く電解質濃度の高い環境に於いてはポリ
アクリル酸塩が稠度調整剤として殆んど効果がな
いことを指摘している。 上記の如く、従来技術によつて提案された解決
は当業者を十分に満足させることができない。何
故なら、提案された化学的添加剤が以下のような
理由でしばしば、予想通りの効果を生じ得ないか
らである。例えば、NaCl、CaCO3及びCaSO4の
如き好ましくない無機化合物の存在、もしくは坑
底での温度上昇によつて添加剤の効果が低下す
る。又は、塩性の水相を有する掘削流体中で使用
されると添加剤が無効になる即ち効果が完全に阻
害される。又は、これらの添加剤が環境公害の原
因となる。 出願人は、上記の欠点の詳細な検討に基いて研
究を継続し、効率の良い無公害性の稠度調整添加
剤を知見しこれを完成した。 本発明によれば、深層で掘削される坑底に於け
る極端な温度圧力条件中でも掘削泥水のレオロジ
ー特性が維持されるように海水性又は非海水性の
水性掘削泥水中に使用される本発明の稠度調整用
添加剤の特徴は、エチレニツク酸とアクリルアミ
ドと燐酸のエチレニツクエステルとの共重合によ
り得られた一般式 〔式中、添字ｍ，ｎ，ｐは以下の範囲（モル％） ０％ｍ90％ ２％ｎ100％ ０％ｐ90％ を示す〕で示される水溶性ポリマーから成ること
である。 本発明によれば、基R1，R2及びR4は、Ｈとア
ルキルとから成るグループから選択されることが
でき、R3は、アルキレン、又は、アルキレンオ
キサイド及び／又はポリアルキレンオキサイド、
又は、アルキレンとアルキレンオキサイド及び／
又はポリアルキレンオキサイドとの結合したもの
である。 好ましくは基R1，R2及びR4は、Ｈ及び／又は
C1−C13のアルキルから成るグループから選択さ
れており、基R3は、構造単位（−CH2−）ｑ〔ｑ
は１乃至18好ましくは２乃至４〕のアルキレン、
又は、構造単位（−R5−Ｏ）ｒ〔R5はC1−C4のア
ルキレン基、ｒは１乃至30好ましくは１乃至10〕
のアルキレンオキサイドもしくはポリアルキレン
オキサイド、又は、前記の２つの構造単位の結合
体、例えば（−R5−Ｏ）ｒ−（CH2）ｑである。 本発明のコポリマーの製造には、前出の２つの
構造単位を形成するために必要なモノマーの存在
が要求される。 第１モノマーたるエチレニツク酸は好ましく
は、アクリル酸及び／又はナタクリル酸、イタコ
ン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、アコニチン
酸、フマル酸、メサコン酸、シナピン酸、ウンデ
シレン酸、アンゲリカ酸、ヒドロキシアクリル酸
及び無水マレイン酸から選択される。 第２モノマーたるアクリルアミドは好ましく
は、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリ
ルアミドアルキルスルホン酸例えば２−アクリル
アミド−２−メチル−プロパンスルホン酸から成
るグループから選択される。 第３モノマーたる燐酸のエチレニツクエステル
は、例えば無水燐酸とエチレニツクアルコールと
を反応式 〔式中、エチレニツクアルコールは、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、ポリグリコ
ールのモノメタクリレート又はモノアクリレー
ト、又はこれらの混合物であり得る〕 の如く反応させて得られる。このモノマーは、重
合可能なエチレニツク燐酸エステルである。 掘削流体の稠度調整用添加剤を得るためには、
当業者に公知のプロセスを用い、水性、アルコー
ル性、水アルコール性、芳香族性又は脂肪族性の
媒体中で開始剤と調節剤とを存在させて前記のモ
ノマーを共重合させ、分子量が通常500乃至50000
のコポリマーを生成させる。 重合媒体として例えば、水、メタノール、エタ
ノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタ
ノール、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホ
キシド、テトラヒドロフラン、アセトン、メチル
エチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、ヘキサ
ン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、
メルカプトエタノール、タートヨードデシルメル
カプタン、チオグリコールエステル、ｎ−ドデシ
ルメルカプタン、及び、以下の酸、即ち、酢酸、
酒石酸、乳酸、クエン酸、グルコン酸、グルコヘ
プトン酸、２−メルカプトプロピオン酸、及び、
チオジエタノール、四塩化炭素、クロロホルム、
メチレンクロリド、メチルクロリド、モノプロピ
レングリコールエステル及び／又はエーテル、エ
チレングリコールエステル及び／又はエーテルを
使用し得る。 重合後直ちに、得られた重合物の溶液を適当な
中和剤で部分中和又は完全中和してもよい。中和
剤として例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、水酸化アンモニウムもしくは水酸化カルシ
ウムを使用してもよく、又は、第一、第二もしく
は第三の脂肪族及び／又は環状アミン例えばエタ
ノールアミン（モノ−、ジ−、トリ−エタノール
アミン）、モノ−及びジエチルアミン、シクロヘ
キシルアミン、メチルシクロヘキシルアミン等を
使用してもよい。 本発明のコポリマーを含有する水相を、水性形
で掘削泥水の稠度調整用添加剤として使用しても
よく、又は、公知の任意の方法を用いて処理して
水相を取出しコポリマーを微粉末の形状で単離
し、微粉末形コポリマーを稠度調整用添加剤とし
て使用してもよい。 本発明の般囲及び利点は、以下の実施例より更
に十分に理解されよう。 実施例 １ この実施例は燐酸モノマーの製造を示す。 110Kgのエチレングリコールモノメタクリレー
トを工業用反応器に入れ、常に撹拌を維持し乍ら
40KgのP2O5を極めてゆつくりと添加し、混合物
全体を30℃末満の温度に維持するように冷却し
た。 P2O5の添加後、撹拌を維持しつつ約40℃にな
るまで放冷する。その件果、燐酸モノエステルと
エチレングリコールモノメタクリレートのジエス
テルとの混合物から成る粘性液体が得られる。 このモノマーをコポリマーの製造に使用する。 実施例 ２ この実施例は、（実施例１で得られた）燐酸エ
ステルモノマーとアクリル酸とのコポリマーの１
つの製法を示す。 このために先ず、以下の成分を反応器に入れ
た。 水 250 Kg イソプロパノール 311 Kg FeSO4，7H2O 0.47Kg 硫酸ヒドロキシアミン 073Kg H2SO4（100％） 0.31Kg これらの成分を温度80℃まで加熱した。 次に、80℃の温度レベルを維持しつつ約３時間
を要して、 H2O 256.2Kg 90％アクリル酸 555.5Kg （実施例１で得られた）エチレングリコールメ
タクリレートの燐酸エステル 125.0Kg 硫酸ヒドロキシルアミン 8.0Kg から成る配合物を、 120容のH2O2 35.1 H2O 125.0 から成る触媒と共に添加した。 触媒と上記配合物との添加後、混合物全体を温
度100℃で蒸留してイソプロピルアルコールを完
全に除去した。 混合物を20℃まで冷却後、PH約８になるまで50
％NaOH溶液で中和した。 最後に、コポリマー含有溶液を、活性成分の終
濃度43％になるまで調整した。 得られたコポリマーは、 アクリル酸 80重量％と エチレングリコールメタクリレートの燐酸エス
テル20重量％と を含有していた。 分子量は4000乃至6000であつた。 実施例 ３ この実施例は、実施例２と同じプロセスを用い
たアクリル酸とアクリルアミドとエチレングリコ
ールメタクリレートの燐酸エステルとのターポリ
マの製造を示す。 得られたターポリマの最終組成（重量％）を以
下に示す。 アクリル酸 51 アクリルアミド 31.5 （実施例１で得られた）エチレングリコールメ
タクリレートの燐酸エステル 17.5 このターポリマの分子量は5000乃至7000であつ
た。 実施例 ４ この実施例は、海水を水相とする掘削泥水に導
入された本発明の添加剤の稠度調整作用を示す。 このために先ず、以下の手順で掘削泥水を調製
した。 ―地中海のゴルフ・ドユ・リオンGolfe du Lion
で採取した海水1500cm3を５ビーカーに入れ
た。 ―次に、（2000rpmで回転する50mm径のレヌリ
Rayneriタービンを用いて）撹拌を維持しつつ
３ｇの工業用Na2CO3を一度に添加してCa2+イ
オンとMg2+イオンとを沈殿させた。 ―撹拌を15分間維持し乍ら混合物に、（OCMA−
DFCP4−1973規格によつて測定した降状値20
乃至25m2．t-1の）ベントナイトＡを75ｇ添加
した。 ―次に、撹拌を15分間維持し乍ら、（OCMA−
DFCP1−1973規格によつて測定した降状値30
乃至35m2．t-1の）アタパルジヤイトＢを112.5
ｇ添加した。 ―次に、撹拌を15分間維持し乍ら、（OCMA−
DFCP2−1980規格による低粘度の工業用C.M.
C.たる）カルボキシメチルセルロースを37.5ｇ
添加した。 ―撹拌を20分間維持し乍ら、不膨潤石灰質ベント
ナイトクレーＣ（降状値約15m2t-1）を225ｇ添
加した。 ―最後に、混合物のPHを測定し、水酸化ナトリウ
ム溶液を用いて9.5乃至10の値に調整した。 直径35mmの高剪断格子を備えたシルバーソン
Sylverson L.R2型撹拌機を用い、前記の如く調
製された泥水に剪断作用を与えた。 24時間静置後、前記のレヌリタービンを用いて
泥水を約５分間再度撹拌した。 次に、各500cm3の３つのサンプルを取り、これ
を用いて、本発明の稠度調整剤の効率をテストし
た。 テスト１は、稠度調整剤を全く含まないベース
泥水に係る。 テスト２は、従来技術では最良の稠度調整用添
加剤と評価されていたリグノスルホン酸鉄クロム
7.5ｇから成る添加剤を含むテスト１と同じ泥水
に係る。 テスト３は、実施例３で得られた本発明の稠度
調整用添加剤の活性成分7.5ｇを含む同じ泥水に
係る。 前記の３つのサンプルに対して、PHを9.5乃至
10の範囲に維持し、当業者に公知のハミルトン−
ビーチHamilton Beach（ローポジシヨン）を用
いて10分間の撹拌作用を与えた。 前記撹拌時間の終了後、FANN35粘度計で20
℃のレオロジー特性を測定し、API液を公知方
法により100psi下で30分間計量した。 測定したレオロジー特性は、見掛け粘度
（AV）、塑性粘度（PV）、降状値（YV）、０−ゲ
ル、10−ゲル及び液の量（cm3）である。これら
の特性は“Manuel de rhe´ologie´ des fluides
de forage et laitiers de ciment”（掘削流体と
セメントスラリ流体とのレオロジーに関する手引
書）Technip 1979に定義されている。 得られた全ての特性と“ｎ”及び“ｋ”（同じ
く前出の手引書に定義されている）との計算値と
を表に要約する。
【表】 この表によれば、本発明の添加剤を含有する泥
水は、従来技術の最良の添加剤を含有する泥水と
同等のレオロジー的挙動を有しており、しかも係
数“ｋ”はより好ましい値である。 更に、液の測定量は、テスト２とテスト３と
に於いて同等である。 このシリーズの測定の終了後、３種の泥水を炉
内で150℃に加熱して回転させ、この温度で16時
間維持した。次に20℃まで冷却し、最後に、５分
間撹拌してPHを再度9.5乃至10に調整後に同じレ
オロジー的測定と液の計量とを行なつた。 得られた全部の特性値を以下の表に示す。
【表】 表と表との比較より、本発明の泥水のレオ
ロジー的特性は向上するか又は少くとも維持され
ていること及び従来技術の最良の添加剤を含有す
る泥水の特性はすでに極めて低下していることが
判明する。 ２つのシリーズの測定終了後、同じ泥水を炉内
で180℃に加熱して回転させこの温度で16時間維
持した。次にこれらを20℃に冷却し、最後に、５
分間撹拌してPHを再度9.5乃至10に調整後、同じ
レオロジー的測定及び液計量を行なつた。 得られた全ての測定値を以下の表に示す。
【表】 表を表及び表に比較すると、本発明の泥
水がレオロジー的特性を全て維持しており、従来
技術の最良の添加剤を含有する泥水の特性は完全
に崩壊したことが判明する。 従つて、この実施例より、本発明の添加剤が掘
削泥水にかなりの高温までの温度上昇が生じても
掘削泥水の効力を維持又は向上することが明らか
である。 実施例 ５ この実施例は、25゜フランスTHに等しい硬度の
天然淡水を水相として含む掘削泥水に使用された
本発明の添加剤の稠度調整作用を示す。 実施例４に記載のプロセスで調製された掘削泥
水は以下の組成を有する 水 1500cm3 ベントナイト(A) 60ｇ 石灰質ベントナイト(C) 150ｇ PHを9.5乃至10に調整した。 各500cm3の３つのサンプルを用いて本発明の稠
度調整剤の効力をテストした。 テスト４は、稠度調整剤は全く含まない対照泥
水サンプルに係る。 テスト５は、従来技術の最良の稠度調整剤と評
価されているリグノスルホン酸鉄クロム10ｇから
成る添加剤を含む同じ泥水に係る。 テスト６は、実施例３で得られたような本発明
の稠度調整剤の活性成分10ｇを含む同じ泥水に係
る。 ３種のサンプルをローポジシヨンのハミルトン
ビーチを使用して10分間撹拌した。 10分の撹拌期間終了後、実施例４の場合と同様
に20℃でレオロジー的特性を測定し液を計量し
た。 全ての結果を以下の表に示す。
【表】 この表によれば、同様に少量の稠度調整剤を含
む２種のサンプルについて、本発明の添加剤を含
む掘削泥水は、リグノ硫酸鉄クロムを含む泥水よ
りもすぐれたレオロジー的挙動を示すことが明ら
かである。 実施例 ６ この実施例は、NaCl飽和水から成る水相を有
する掘削泥水で使用された本発明の添加剤の稠度
調整作用を示す。 実施例４に記載のプロセスで調製された掘削泥
水は以下の組成を有していた。 NaCl飽和水 1500cm2 アタパルジヤイト(B) 112.5ｇ 石灰質ベントナイト(C) 150ｇ この泥水のPHを10に調整した。 各500cm3の３つのサンプルを用い本発明の稠度
調整剤の効力をテストした。 テスト７は、稠度調整剤を全く含まない対照泥
水サンプルに係る。 テスト８は、従来技術の最良の稠度調整剤と評
価されたリグノ硫酸鉄クロム7.5ｇを含む同じ泥
水に係る。 テスト９は、実施例３で得られたような本発明
の稠度調整用添加剤の活性成分7.5ｇを含む同じ
泥水に係る。 ３種のサンプルをハミルトン−ビーチを使用し
て10分間撹拌した。撹拌期間が終ると、実施例４
の場合と同様に20℃でのレオロジー特性を測定
し、液を計量した。
【表】 この表によれば、このような使用条件で、リグ
ノ硫酸鉄クロムは完全に無効であるが本発明の稠
度調整用添加剤は極めて有利なレオロジー特性を
示すことが明らかである。 実施例 ７ この実施例は、実施例３の如く調製された掘削
泥水中に使用された本発明の添加剤が、海水と共
に使用されたときに示す膨潤阻止作用を示す。 掘削泥水は実施例４に記載のプロセスで調製さ
れ以下の組成を有していた。 海水（ゴルフ・ドユ・リオン） 1500cm3 Ha2CO3 ３ｇ ベントナイト(A) 75ｇ アタパルジヤイト(B) 112.5ｇ カルボキシメチルセルロース 3.75ｇ この泥水のPHを9.5乃至10に調整した。 各500cm3の３つのサンプルを用い本発明の稠度
調整用添加剤の膨潤阻止作用の効力をテストし
た。 テスト10は、稠度調整剤を全く含まない対照泥
水サンプルに係る。 テスト11は、従来技術の最良の添加剤たる評価
を有するリグノ硫酸鉄クロム7.5ｇを含む同じ泥
水に係る。 テスト12は、実施施例３で得られたような本発
明添加剤の活性成分7.5ｇを含む同じ泥水に係る。 ３種のサンプルに対しハミルトン−ビーチを用
いて10分間撹拌処理した。 撹拌期間の終了後、実施例４の場合と同様に20
℃でのレオロジー特性を測定し液を計量した。 全ての結果を次表に示す。
【表】 この表によれば、本発明の添加剤と従来技術の
最良の添加剤との双方は、ベース泥水（対照サン
プル）のレオロジー特性を変化させない。 上記の第１シリーズの測定終了後、同じく撹拌
作用下で、各泥水（サンプル10，11，12）に石灰
質ベントナイト(C)75ｇから成る鉱物を混入させ１
当りの混入物の総量が150ｇとなるようなサン
プル13，14，15を調製した。 ハミルトン−ビーチを用いて20分間撹拌後、実
施例４の場合と同様にして20℃でのレオロジー特
性を測定し、液を計量した。 全ての結果を次表に示す。
【表】 表と表との比較より、本発明の添加剤は、
“混入物を含む”泥水のレオロジー特性の変化を
抑制する作用を有するが従来技術の最良の添加剤
の場合にはこのような“抑制”作用が小さいこと
が明らかである。 上記の第２シリーズの測定の終了後、３種の泥
水（サンプル13，14，15）を内で150℃に加熱
して回転させ、この温度で16時間維持した。これ
らを次に20℃に冷却し、最後に５分間撹拌してPH
を再度9.5乃至10に調整し、同様のレオロジー的
測定と液計量とを行なつた。 得られた全ての特性を以下の表に示す。
【表】 表と表との比較により、本発明の添加剤は
温度上昇に対してもすぐれた効力を維持するた
め、坑井に於いて良好な挙動を示し得ると判断す
ることができる。このような良好な挙動はまた、
従来技術の添加剤よりも本発明の添加剤の方が高
度での液抑制にすぐれていることによつて予測
できる。 実施例 ８ この実施施例は、（ゴルフ・ドユ・リオンから
採取された）海水にCaCO3を懸濁させたときの
本発明の添加剤の分散作用、従つて稠度調整作用
を示す。 このために、 ―海水465ｇを２ビーカーに注ぎ、 ―乾いた分散剤20ｇを添加し、 ―NaOH溶液を用いて溶液のPHを９に調整し、 ―次に、（1500rpmで回転する65mmのレヌリター
ビンを使用して）撹拌を維持し乍ら沈殿
CaCO3（SOLVAYのSOCAL P3）1000ｇを
徐々に添加した。 この添加の終了後、撹拌を30分間維持した。次
に、スピンドルn゜2を備えたブルツクフイールド
RVS粘度計を使用し温度20℃にて10rpm及び
100rpmの各々での粘度を測定した。 テスト16は、添加剤を全く含まない対照サンプ
ルに係る。 テスト17は、淡水中でのこの種の用途に従来技
術で常用される分子量5000のポリアクリル酸ナト
リウムを添加剤として含む分散混合物に係る。 テスト18は、実施例２に記載の如き本発明の添
加剤を含む分散混合物に係る。 結果を以下の表に示す。
【表】 この表より、本発明の添加剤の特に有効な稠度
調整作用が明らかである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 深層の掘孔内の極端な温度圧力条件下で海水
    及び／又は淡水をベースとする掘削泥水にレオロ
    ジー特性を維持させるための添加剤であり、前記
    添加剤が、一般式 ［式中、添字ｍ，ｎ，ｐは、モル％を示す以下
    の範囲 ０％＜ｍ＜90％ ２％＜ｎ＜100％ ０％＜ｐ＜90％ から選択され、 基R1とR2とR4とはそれぞれ、Ｈとアルキルとか
    ら成るグループから選択され、基R3は、アルキ
    レンとアルキレン−オキサイド及び／又はポリア
    ルキレン−オキサイドとから成るグループから選
    択される］ で示される水溶性コポリマーであり、エチレニツ
    ク酸とアクリルアミドと燐酸のエチレニツクエス
    テルとの共重合により得られたものであることを
    特徴とする海水及び／又は淡水ベースの掘削泥水
    の稠度調整用添加剤。 ２ 基R1とR2とR4のそれそれが好ましくは、Ｈ
    とC1〜C18のアルキルとから成るグループから選
    択されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    に記載の掘削泥水の稠度調整用添加剤。 ３ 基R3が、 ―構造単位（−CH2−）q［式中、ｑは１〜18、好
    ましくは２〜４の値］で示されるアルキレン
    と、 ―構造単位（−R5−Ｏ−）r［式中、R5はC1〜C14
    のアルキレン基、ｒは１〜30好ましくは１〜10
    の値］で示されるアルキレンオキサイド又はポ
    リアルキレンオキサイドと、 ―双方の結合したものと、 から成るグループから選択されることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項に記載の海水及び／又は
    淡水ベースの掘削泥水の稠度調整用添加剤。 ４ 共重合に含まれるエチレニツク酸が、アクリ
    ル酸及び／又はメタクリル酸、イタコン酸、クロ
    トン酸、イソクロトン酸、アコニツト酸、フマル
    酸、メサコン酸、シナピン酸、ウンデシレン酸、
    アンゲリカ酸、ヒドロキシアクリル酸、無水マレ
    イン酸から成るグループから選択されることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項から第３項のいず
    れかに記載の海水及び／又は添水ベースの掘削泥
    水の稠度調整用添加剤。 ５ 共重合に含まれるアクリルアミドが、アクリ
    ルアミド、メタクリルアミド、アクリルアミドア
    ルキルスルホン酸好ましくは２−アクリルアミド
    −２−メチル−プロパンスルホン酸から成るグル
    ープから選択されることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項から第４項のいずれかに記載の海水及
    び／又は淡水ベースの掘削泥水の稠度調整用添加
    剤。 ６ 共重合に含まれる燐酸のエチレニツクエステ
    ルが、P2O5とエチレニツクアルコールとの反応
    により得られたものであることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項から第５項のいずれかに記載の
    海水及び／又は淡水ベースの掘削泥水の稠度調整
    用添加剤。 ７ エチレニツクアルコールが、エチレングリコ
    ール、プロピレングリコール又はポリグリコール
    のメタクリレート及びアクリレート、並びにそれ
    らの混合物から成るグループから選択されること
    を特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の海水
    又は淡水ベースの掘削泥水の稠度調整用添加剤。 ８ 共重合が、水性、アルコール性、水アルコー
    ル性、芳香族性又は脂肪族性の媒体中で開始剤と
    調節剤とを存在させて行なわれることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項から第７項のいずれかに
    記載の海水及び／又は淡水ベースの掘削泥水の稠
    度調整用添加剤。 ９ 重合媒体が、水、メタノール、エタノール、
    プロパノール、イソプロパノール、ブタノールか
    ら成るグループから選択されることを特徴とする
    特許請求の範囲第８項に記載の海水及び／又は淡
    水ベースの掘削泥水の稠度調整用添加剤。 １０ 得られた重合物が部分中和又は完全中和さ
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    から第９項のいずれかに記載の海水及び／又は淡
    水ベースの掘削泥水の稠度調整用添加剤。 １１ 中和剤が、 ―水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ア
    ンモニウム、水酸化カルシウムと、 ―第一、第二又は第三の脂肪族及び／又は環状ア
    ミンと、 から成るグループから選択されることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１０項に記載の海水及び／又
    は淡水ベースの掘削泥水の稠度調整用添加剤。 １２ 前記アミンが ―モノ−、ジ−、及びトリエタノールアミンと、 ―モノ−及びジエチルアミンと ―シクロヘキシルアミン、メチルシクロヘキシル
    アミンと から成るグループから選択されることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１１項に記載の海水及び／又
    は淡水ベースの掘削泥水の稠度調整用添加剤。 １３ 分子量が500〜50000の範囲であることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項から第１２項のい
    ずれかに記載の海水及び／又は淡水ベースの掘削
    泥水の稠度調整用添加剤。
JP58225330A 1982-11-30 1983-11-29 海水及び／又は淡水ベ−スの掘削泥水の稠度調整用無公害添加剤 Granted JPS59113083A (ja)

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