JPH0686593B2 - 掘削用流体組成物 - Google Patents

掘削用流体組成物

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JPH0686593B2
JPH0686593B2 JP60086618A JP8661885A JPH0686593B2 JP H0686593 B2 JPH0686593 B2 JP H0686593B2 JP 60086618 A JP60086618 A JP 60086618A JP 8661885 A JP8661885 A JP 8661885A JP H0686593 B2 JPH0686593 B2 JP H0686593B2
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02—Well-drilling compositions
    • C09K8/32—Non-aqueous well-drilling compositions, e.g. oil-based
    • C09K8/36—Water-in-oil emulsions

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油層の探査で行われる如き掘削操作で用いる油
基剤の流体組成物に関し、更に詳しく言えば特定型式の
乳化剤と特定型式の分散剤との組合せ体を含有する流体
組成物に関する。
例えば油層の探査で油相中にブライン相を乳化させた油
中水型（W/O）エマルジョン系の掘削用流体又はマツド
（泥状物）を用いることは、掘削用の深い油井及び／又
は偏向油井で出会う特にダウン‐ホール（down hole）
式タービンドリルを用いる場合に出会うより苛酷な要件
に応じて急速に増大しつゝある。より長い間既定の水基
剤掘削用泥状物と比較すると、油基剤の掘削用流体は不
安定な地層との相互作用が減少し且つ潤滑性が向上する
ことを含めて多数の利点を有する。或る目的を達成する
ためには、特により安価な製品の取得、引火性の危険の
減少及びマツドの水受入れ率の改良を達成するために
は、ブライン即ち塩化ナトリウム又は塩化カルシウムの
如き無機塩の水溶液を油中に乳化させるのが常法となつ
てきている。ブライン含量が高ければ高い程これらの目
的はより十分に達成されるのは明らかであるが、実際に
は慣用の表面活性剤を乳化に用いる場合には、達成し得
る水性分散相の含量は乳液安定性の減少及び過渡の粘度
によつて制限される。
乳化剤として英国特許第2002400A号明細書に記載された
型式のブロツク又はグラフト共重合体を用いることによ
り更に向上した結果が得られ、即ち油溶性の複合モノカ
ルボン酸から誘導された重合体状成分と水溶性のポリア
ルキレングリコールから誘導された別の重合体状成分と
を分子中に含有してなる共重合体を用いることにより改
良結果が得られる。かゝる共重合体を用いると良好な安
定性と比較的低い粘度の乳液を得ることができ、該乳液
ではブラインは高い塩含量を有し、かくして前記した所
望の目的を達成するものである。
しかしながら、掘削用マツドは、該マツドに全体として
十分な高密度を付与して掘削用操作中に生ずるかもしれ
ない背圧を克服するために、前述の諸成分に加えて油相
に分散した重晶石の如き粒状の増量剤を含有することが
多い。分散剤は増量剤を分散して保持するのに役立つこ
とが普通必要とされまた掘削中に生ずる切削物（cuttin
gs）を分散して維持する追加の作用を有する。更には、
ベントナイトの如き活性白土をマツド中に配合させて増
量剤及び切削物用の支持体として作用することが多く、
分散剤はこの物質をも分散して安定化させることが必要
とされる。単一の表面活性剤を用いて乳化作用と分散作
用との両方を果たすのが多いが、一般にこれは不満足な
結果を与え、高濃度の増量剤を配合するのは不可能であ
ると見出され、あるいは実施される乳液の過渡の濃化な
しには又は安定性の完全な喪失なしには油相中に高装入
量の切削物を受入れるのは不可能であると見出された。
本発明はそれぞれ乳化剤及び分散剤として２つの別個の
表面活性剤の使用に基づくが、本発明者が見出した所に
よれば前記のブロック又はグラフト共重合体をこれらの
作用のうちの第１の作用について用いる場合には、慣用
の表面活性剤は相補転な分散剤として十分には機能しな
い。然しながら、前記の共重合体と組合せて以下に定義
する如き特定種類の表面活性剤を用いることにより優れ
た結果が得られる。
本発明によると、W/Oエマルジョン系の掘削用流体（循
環泥水）組成物であつて（ｉ）油相中にブライン相を乳
化させる薬剤として次式：（A-COO）mB（式中Ａ及びＢ
は後記の如き重合体状成分を表わし、ｍは少くとも２の
整数である）のブロツク又はグラフト共重合体と（ii）
油相中に固体の粒状物質を分散させる薬剤として30〜50
0個の炭素原子を含有する飽和又は不飽和炭化水素連鎖
である疎水性の成分を含有する表面活性剤であって、ポ
リアルキレンで置換された無水コハク酸であるか又はポ
リアルキレン置換無水コハク酸と少なくとも１つのヒド
ロキシル基を含有するアルコール、ポリアミン、少なく
とも１つのヒドロキシル基と少なくとも１つのアミノ基
とを含有するアルカノールアミン、ヒドロキシル基とカ
ルボキシル基とを含有する化合物又はアミノ基とカルボ
キシル基とを含有する化合物から選んだ極性化合物との
反応生成物である表面活性剤とを配合して成る掘削用流
体組成物が提供される。
前記の式（Ａ−COO）mB （式中ｍは少くとも２の整数である）のブロツク又はグ
ラフト共重合体よりなる乳化剤（ｉ）において、各々の
重合体状成分Ａは少くとも500の分子量を有し次の構造
式： （式中Ｒは水素又は１価の炭化水素又は置換炭化水素基
であり、R1は水素又は１価のC1〜C24炭化水素基であ
り、R2は２価のC1〜C24炭化水素基であり、ｎは０又は
１であり、ｐは０又は200以下の整数である）を有する
油溶性の複合モノカルボン酸の残基であり；各々の重合
体状成分Ｂは少くとも500の分子量を有し、ｍが２であ
る場合には次式： （式中R3は水素又はC1〜C3アルキル基であり、ｑは10〜
500の整数である）の水溶性ポリアルキレングリコール
の２価残基であり、あるいはｍが２より大きい場合には
次式： （式中R3及びｍは前述の如くであり、ｒは０又は１〜50
0の整数であり、但し分子中の 単位の総数は少くとも10であるものとし、R4はアルキレ
ンオキシド連鎖に対してｍ個の結合部（m link）を有す
る有機化合物の残基である）の水溶性ポリエーテルポリ
オール（原子価ｍ）の残基である。
前記した種類のブロツク共重合体及びその製造法は前記
した英国特許第2002400号明細書に詳細に記載されてい
る。本発明の掘削用流体で特に有用である種類の特定の
１つは各々の重合体状成分Ａがステアリン酸を末端に有
し分子量が大体1750のポリ（12-ヒドロキシステアリン
酸）の残基であり各々の重合体状成分Ｂが分子量1500の
ポリエチレングリコールから誘導され全共重合体の30重
量％を成している共重合体である。この共重合体は市販
の12-ヒドロキシステアリン酸（これは既に連鎖停止剤
として作用し得る割合でステアリン酸を含有する）を自
己縮合させ続いて該生成物をエステル化触媒の存在下に
ポリエチレングリコールと反応させることにより製造し
得る。同じ種類の共重合体の別のきわめて有用な１つは
Ｂ成分が全共重合体の40重量％を成す以外は前記したの
と同様である。
前記の分散剤（ii）において疎水性の成分はモノオレフ
インの重合体、特にエチレン、プロピレン、プテン‐１
及び特にイソプテンの如き２〜６個の炭素原子を含有す
るモノオレフインの重合体であり得る。かゝる成分はポ
リアルキル（ポリアルケニル）無水コハク酸から誘導し
得るのが好都合である。この種の無水物は、場合によつ
てはハロゲン触媒の存在下に上昇した温度で前記したオ
レフインの重合体の１つの如き末端不飽和基を含有する
ポリオレフインと無水マレイン酸との間の付加反応によ
り形成される既知の工業物質である。飽和生成物を必要
とするならば最後の水添工程を実施し得る。市販されて
入手し得る代表的なポリ（イソブテニル）無水コハク酸
は400〜5000の範囲の数平均分子量を有する。
前記種類の化合物中の無水コハク酸残基はそれ自体特性
が極性であるので、該化合物それ自体を分散剤（ii）と
して直接用い得る。この目的に好ましいポリ（イソブテ
ニル）無水コハク酸は400〜5000の範囲の分子量を有す
るものである。しかしながら、ポリアルキル（アルケニ
ル）無水コハク酸を１つ以上の適当な共反応剤と反応さ
せることにより別の極性成分を分散剤分子に導入でき
る。前記の無水物基は例えばヒドロキシル基又はアミノ
基を含有する化合物と容易に反応し、それ故本発明によ
り用いるに適当な他の分散剤は、分子中に少くとも１つ
のヒドロキシル基又はアミノ基を含有する極性特性の化
合物と前記の無水物基を反応させることにより形成でき
る。即ち、前記の無水物は、ポリオール例えばエチレン
グリコール、プロピレングリコール、グリセロール、ト
リメチロールプロパン、ペンタエリトリトール又はソル
ビトールと反応させることができ、又はポリアミド例え
ばエチレンジアミン、トリメチレンジアミン、ヘキサメ
チレンジアミン、ジメチルアミノプロピルアミン又はジ
エチルアミノプロピルアミンと反応させることができ；
又はヒドロキシ‐アミン例えばモノエタノールアミン、
ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、トリス
（ヒドロキシメチル）アミノメタン又はジメチルアミノ
エタノールと反応させることができる。前記の無水物は
別法としてヒドロキシル基又はアミノ基に加えてカルボ
キシル基の如き別の官能基を含有する極性特性の化合物
と反応させることができ；かゝる化合物の例にはグリシ
ン及びグリコール酸がある。前記無水物と極性化合物そ
れ自体との反応生成物が遊離官能基を含有する場合に
は、極性成分は該極性基を極性特性の別の化合物と反応
させることにより更に伸長させ得る。即ち例えば前記無
水物とヒドロキシアミンとの反応生成分を更にモノクロ
ル酢酸と反応させ得る。
本発明により用いる分散剤を調製するに当つて、ポリア
ルキル（アルケニル）無水コハク酸と極性化合物との反
応は比較的温和な条件下で行なうのが好ましい。２つの
反応剤は、場合によつてはキシレンの如き不活性な溶剤
又は希釈剤の存在下に、反応混合物が実質的に一定の酸
価を達成するに十分な期間70〜150℃の範囲の温度で一
緒に加熱し得る。
ポリアルキル（アルケニル）無水コハク酸と極性化合物
とは無水物環とヒドロキシル基又はアミノ基とに関して
互いに大体化学量論量で用いるのが好ましい。一般に、
無水物環の開環から誘導される遊離カルボキシル基を含
有する置換コハク酸の半誘導体がこれによつて形成され
る。該生成物を別の極性化合物と反応させる場合には化
学量論量がまた好ましい。
本発明の掘削用流体即ち循環泥水の組成物の諸成分は前
記した乳化剤及び分散剤は別として技術的に費用の成分
であり即ち（イ）油と（ロ）水又はブライン（カン水）
と通常（ハ）粒状の増量剤とである。
適当な油には炭化水素型の油特にケロシン及びデイーゼ
ル油の如き石油留分であるが、また鉱物油及び植物油が
ある。パラフイン系炭化水素が沖合の海底さく井操作に
好ましい。何故ならばパラフイン系炭化水素は例えばデ
イーゼル油よりも海洋生物に対して毒性がより少ないか
らである。
「ブライン」とは無機塩の水溶液を意味し、普通用いる
塩類には塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネ
シウム及び臭化亜鉛がある。塩類は飽和濃度以下の何れ
かの濃度で存在し得る。
適当な粒状の増長剤には重晶石、鉄酸化物（例えば赤鉄
鉱）及びイルメナイト（FeTiO3）がある。
代表的には、本発明の掘削用流体の液体成分は90〜10重
量％の油相と10〜90重量％のブライン相とよりなり、よ
り通常には80〜20重量％の油相と20〜80重量％のブライ
ン相とよりなる。
乳化剤（ｉ）の配合量はブライン相に基いて0.2〜10重
量％の範囲に在るのが好ましい。用いる分散剤（ii）の
濃度は、増量剤の性質（例えばその密度、粒度分布及び
表面特性）及び存在する増量剤の割合に応じて、マツド
が有するのが望ましい密度によつて大きく影響される。
これら要因の両方共マツドを用いようとする環境により
かなり変化し易い。しかしながら大部分の場合には、分
散剤は増量剤に基いて0.1〜10重量％の量で用いる。
本発明の掘削用流体に好ましくは配合される別の種類の
物質は活性白土であり、該物質は前述の如く増量剤用の
支持体及びまた掘削切削物用の支持体として機能し且つ
同時に流体に望ましい偽塑性レオロジーを付与する。現
在の掘削用マツドにおいてこの目的に用いるのが最も多
い物質は処理したベントナイトであり、これは本発明の
場合にもきわめて適当である。しかしながら本発明者が
見出した所によると、少量の活性白土でも慣用の掘削用
流体で必要とされるよりも本発明の掘削用流体に満足な
性能を与えるのに十分である。本発明の組成物では、所
要の偽塑性レオロジーは高いブライン含量の配合により
及び特定の乳化剤の濃度の適当な選択により大きな程度
に達成され；これは慣用型式の表面活性剤よりなる乳化
剤では達成し得ない。
前記の特定分散剤は本発明の組成物に高い安定性の利点
を付与し、即ち存在する粒状固体が水性相中に「フラツ
シユ置換」する傾向は存在せず又は油相が有意な程度に
分離する傾向は存在しない。本発明の組成物はまた良好
な耐凝集性を示すので油相含量が比較的に低い時でさえ
過度の粘度を発生することなく即ち「構造体」を生成す
ることなく高濃度の増量剤と切削物との両方を分散させ
得る。
既知の流体以上に本発明の流体の他の利点はそれらが放
置しても有意な程には沈降せず、ゲルをも生成せず、従
つて掘削操作の中断後にマツドの循環を容易に再開し得
る。前記の掘削用流体は良好な潤滑特性を有し、ダウン
ホール式タービンドリルと組合せて用いるのにきわめて
適当である。
本発明を次の実施例により説明するが、実施例中の部及
び％は重量部及び重量％である。
実施例１ Ａ 乳化剤の調製 15％のステアリン酸を含有する工業部位の12-ヒドロキ
システアリン酸（95.83部）とトルエン（17.04部）とメ
タン スルホン酸（0.19部）との混合物を、撹拌機と凝縮器と
デイーンアンドスターク（Dean＆Stark）水分離器と窒
素の入口供給路とを備えたフラスコ中で加熱する。縮合
は得られる重合体状モノカルボン酸の酸価が33mg KOH/g
に降下するまで160℃で行なう。この生成物（固体含量8
5％;770部）をキシレン（８部）と一緒に分子量1500の
ポリエチレングリコール（290部）に添加し、該混合物
を酸価が5mg KOH/gに降下するまで水を除去しながら前
記と同じ装置中で230℃で加熱する。かくして得られた
乳化剤は95％の固体含量とキシレン中で75％の固体分で
測定して25℃で3.2ポイズの粘度とを有する。
Ｂ 分散剤の調製 分子量1000のポリ（イソブテニル）無水コハク酸（キシ
レン中の85％活性成分溶液、1176.0部）と、モノエタノ
ールアミン（61.0部）と芳香族含量の低いケロシン（86
7.3部）との混合物をアンカー型撹拌機を備えた丸底フ
ラスコ中で窒素の雰囲気下に70℃で３時間加熱する。生
成物は50.6％の固体含量を有する。
Ｃ 掘削用流体の製造 前記の部分Ａに記載した乳化剤（2.1部）と前記の部分
Ｂに記載した分散剤（0.48部）とを低芳香族含量のケロ
シン（16.0部）に溶解させ、該溶液に温和に撹拌しなが
ら微粉化重晶石粉末（38.12部）を徐々に添加する。全
ての重晶石を添加した後に、得られる分散物を２分間全
速で走行する「シルバーソン（Silverson）」（登録商
標）混合機中で剪断させる。該生成物中に、以下に記載
の如く調製したベントナイトゲル（1.0部）を徐々に撹
拌させ続いて脱塩水（31.7部）に溶かした塩化カルシウ
ム（10.6部）の溶液を徐々に撹拌させる。得られる組成
物を、乳化機のスクリーンヘツドを取付けた「シルバー
ソン」混合機中で全速で３分間乳化させる。
かくして得られた掘削用流体は30/70の油／水の比率と
1.40g/cm3の密度とを有し；乳化剤含量は存在する分散
相に基いて5.0％である。70℃で48時間貯蔵すると、該
流体は沈降の徴候を示さず、油相のわずかな分離のみが
見出される。
前記の製造で用いたベントナイトゲルは、高速で「シル
バーソン」混合機中で低芳香族含量のケロシン（600
部）と前記部分Ａの乳化剤（100部）と「ベントン」38
（100部；「ベントン」は登録商標）とを一緒に混合す
ることにより形成される。得られる分散物を次いで別量
のケロシン（110部）で希釈して弛いゲルを得る。
実施例２ Ａ 分散剤の調製 分子量1000のポリ（イソブテニル）無水コハク酸（85％
溶液、476.0部）とジエタノールアミン（104.0部）との
混合物を実施例１、部分Ｂに記載の如く反応させる。生
成物は86.2％の固体含量を有する。
Ｂ 掘削用流体の製造 実施例１、部分Ｃに記載した方法を反復するが但しそこ
に挙げた分散剤の代りに前記の部分Ａに記載した分散剤
（0.28部）を用い、脱イオン水及び重晶石の量をそれぞ
れ31.8部及び38.22部に変化させる。
30/70の油／水比率の得られる掘削用流体は1.40g/cm3の
密度と分散相に基いて5.0％の乳化剤含量とを有する。
室温で４ケ月貯蔵した後には該流体は沈降の徴候を示さ
ず油相のわずかな分離のみが検知される。
実施例３ 次の量の諸成分を用いる以外は実施例１、部分Ｃに記載
した方法を反復する； 実施例１、部分Ａの乳化剤 1.24部 実施例１、部分Ｂの分散剤； 0.87部 低芳香族分のケロシン； 9.47部 重晶石粉末； 62.80部 実施例１のベントナイトゲル； 0.59部 塩化カルシウム； 6.27部 脱塩水； 18.76部 かくして得られた30/70の油／水の掘削用流体は2.0g/cm
3の密度と分散相に基いて5.0％の乳化剤含量とを有す
る。該流体は実施例１の流体と同様な安定性を有する。
実施例４ 次の量の諸成分を用いる以外は実施例１、部分Ｃに記載
した方法を反復する； 実施例１、部分Ａの乳化剤 0.94部 実施例１、部分Ｂの分散剤； 0.50部 低芳香族分のケロシン； 43.19部 重晶石粉末； 33.46部 実施例１のベントナイトゲル； 2.99部 塩化カルシウム； 4.73部 脱塩水； 14.19部 得られる掘削用流体は70/30の油／水の比率と1.40g/cm3
の密度とを有し；乳化剤含量は分散相に基いて5.0％で
ある。該流体は実施例２に記載したのと同様な安定性を
有する。
実施例５ 次の量の諸成分を用いる以外は実施例１、部分Ｃの方法
を反復する； 実施例１、部分Ａの乳化剤； 1.59部 実施例１、部分Ｂの分散剤； 0.50部 低芳香族分のケロシン； 30.18部 重晶石粉末； 33.73部 実施例１のベントナイトゲル； 2.20部 塩化カルシウム； 7.94部 脱塩水； 23.83部 得られる掘削用流体は50/50の油／水比率と1.40g/cm3の
密度とを有し；乳化剤含量は分散相に基いて5.0％であ
る。室温で48時間貯蔵後には該流体はきわめてわずかな
のみの沈降ときわめてわずかなのみの油相分離とを示し
た。
実施例６ 次の量の諸成分を用いる以外は実施例１、部分Ｃの方法
を反復する； 実施例１、部分Ａの乳化剤； 2.25部 実施例１、部分Ｂの分散剤； 0.51部 低芳香族分のケロシン； 17.04部 重晶石粉末； 34.13部 実施例１のベントナイトゲル； 1.07部 塩化カルシウム； 11.25部 脱塩水； 33.75部 得られる30/70油／水の掘削用流体は1.40g/cm3の密度を
有し；乳化剤含量は分散相に基いて4.2％である。室温
で48時間貯蔵すると、該流体は沈降を示さず油相のきわ
めてわずかなのみの分離を示した。
実施例７ 低芳香族分のケロシンの代りに等量のデイーゼル油を用
いる以外は同じ量の諸成分を用いて実施例４の方法を反
復する。
得られる70/30油／水比率の掘削用流体は1.40g/cm3の密
度と、分散相に基いて5.0％の乳化剤含量とを有する。
室温で48時間貯蔵すると、該流体はきわめてわずかなの
みの沈降と油相のわずかな分離とを示した。
実施例８ 低芳香族分のケロシンの代りに等量のデイーゼル油を用
いる以外は同量の諸成分を用いて実施例５の方法を反復
する。
得られた50/50油／水の掘削用流体は1.40g/cm3の密度と
分散相に基いて5.0％の乳化剤含量とを有する。室温で4
8時間貯蔵しても該流体はきわめてわずかなのみの沈降
と油相のきわめてわずかな分離とを示した。
実施例９ 低芳香族分のケロシンの代りに等量のデイーゼル油を用
いる以外は同量の諸成分を用いて実施例６の方法を反復
する。
得られた30/70油／水の掘削用流体は1.40g/cm3の密度と
分散相に基いて5.2％の乳化剤含量とを有する。室温で4
8時間貯蔵した後でも該流体は沈降も油相の分離も示さ
なかつた。
実施例10 次の量の諸成分を用いる以外は実施例１、部分Ｃの方法
を反復する； 実施例１、部分Ａの乳化剤； 2.12部 分子量1000のポリ（イソブテニル）無水コハク酸（85％
溶液）； 0.28部 低芳香族分のケロシン； 16.05部 重晶石粉末； 38.15部 実施例１のベントナイトゲル； 1.01部 塩化カルシウム； 10.60部 脱塩水； 31.79部 得られる30/70油／水の掘削用流体は1.40g/cm3の密度と
分散相に基いて5.0％の乳化剤含量とを有する。室温で2
4時間貯蔵した後でも該流体は沈降を示さずきわめてわ
ずかなのみの油相分離を示した。
実施例11 Ａ 分散剤の調製 分子量1000のポリ（イソブテニル）無水コハク酸（85％
溶液、300.0部）とジメチルアミノプロピルアミン（26.
05部）との混合物を実施例１、部分Ｂに記載した如く反
応させる。生成物は86.2％の固体含量を有する。
Ｂ 掘削用流体の製造 次の量の諸成分を用いる以外は実施例１、部分Ｃの方法
を反復する； 実施例１、部分Ａの乳化剤； 2.14部 前記部分Ａの分散剤； 0.24部 低芳香族分のケロシン； 16.22部 重晶石粉末； 38.56部 塩化カルシウム； 10.71部 脱塩水； 32.13部 得られた30/70油／水の掘削用流体は1.40g/cm3の密度と
分離相に基いて5.0％の乳化剤含量とを有する。室温で
１ケ月間貯蔵した後でも該流体は若干の柔軟な沈降を示
すが油相の分離は生起しなかつた。
実施例12 Ａ 分散剤の調製 分子量1000のポリ（イソブテニル）無水コハク酸（85％
溶液、400.0部）とジエチルアミノプロピルアミン（39.
15部）との混合物を実施例１、部分Ｂに記載の如く反応
させるが、但し反応温度は70℃の代りに140℃である。
生成物は86.3％の固体含量を有する。
Ｂ 掘削用流体の製造 実施例11、部分Ｂに記載の方法を反復するが、但しそこ
で挙げた分散剤の代りに前記部分Ａの分散剤の等量を用
いる。
かくして得られた30/70油／水比率の掘削用流体は1.40g
/cm3の密度と分散相に基いて5.0％の乳化剤含量とを有
する。室温で24時間貯蔵した後には、該流体は沈降も油
相の分離も示さなかつた。
実施例13 Ａ 分散剤の調製 用いた反応温度が140℃である以外は分子量1000のポリ
（イソプテニル）無水コハク酸（85％溶液、300.0部）
とグリセロール（23.5部）との混合物を実施例１、部分
Ｂに記載の如く反応させる。
Ｂ 掘削用流体の製造 実施例10の方法を反復するが、そこで記載したポリ（イ
ソブテニル）無水コハク酸の代りに等量の前記部分Ａの
分散剤を用いる。
得られる掘削用流体は実施例10の流体と同様な特性と安
定性とを有する。
実施例14 Ａ 分散剤の調製 140℃の温度である以外は分子量1000のポリ（イソブテ
ニル）無水コハク酸（85％溶液、400.0部）とグリシン
（26.04部）との混合物を実施例１、部分Ｂに記載の如
く反応させる。
生成物は85.9％の固体含量を有する。
Ｂ 掘削用流体の製造 ポリ（イソブテニル）無水コハク酸の代りに等量の前記
部分Ａの分散剤を用いる以外は実施例10の方法を反復す
る。
得られた30/70油／水比率の掘削用流体は実施例10の流
体と同様な特性を有する。該流体は室温で24時間貯蔵後
には沈降も油相の分離も示さなかつた。
実施例15 Ａ 分散剤の調製 分子量1000のポリ（イソブテニル）無水コハク酸（85％
溶液、300部）とグリコール酸（19.4部）との混合物を
実施例１、部分Ｂに記載の如く反応させる。生成物は8
5.9％の固体含量を有する。
Ｂ 掘削用流体の製造 ポリ（イソブテニル）無水コハク酸の代りに等量の前記
部分Ａの分散剤を用いる以外は実施例10の方法を反復す
る。
得られる掘削用流体は実施例10の流体と同様な特性を有
し、同様な安定性を示した。
実施例16 Ａ 分散剤の調製 分子量1000のポリ（イソブテニル）無水コハク酸（85％
溶液、190.1部）とモノエタノールアミン（9.9部）との
混合物を、アンカー型撹拌機を備えた丸底フラスコ中で
窒素の雰囲気下に70℃で３時間加熱する。次いで生成物
にモノクロル酢酸（15.1部）を添加し、撹拌しながら加
熱を160℃で５時間続行する。生成物は85.6％の固体含
有を有する。
Ｂ 掘削用流体の製造 ポリ（イソブテニル）無水コハク酸の代りに前記部分Ａ
の等量の分散剤を用いる以外は実施例10の方法を反復す
る。
得られる掘削用流体は実施例10の流体と同様な特性と安
定性とを有した。
実施例17 Ａ 分散剤の調製 分子量1000のポリ（イソブテニル）無水コハク酸（85％
溶液、313部）とトリス（ヒドロキシメチル）アミノメ
タン（32.2部）との混合物を110℃で３時間窒素の雰囲
気下で撹拌しながら加熱する。生成物は86.4％の固体含
量を有する。
Ｂ 掘削用流体の製造 ポリ（イソブテニル）無水コハク酸の代りに等量の前記
部分Ａの分散剤を用いる以外は実施例10の方法を反復す
る。
得られる掘削用流体は実施例の流体と同様な特性と安定
性とを有した。
実施例18 Ａ 分散剤の調製 用いる反応温度が140℃である以外は実施例１、部分Ｂ
に記載の如く、分子量1000のポリ（イソブテニル）無水
コハク酸（85％溶液、359.9部）とエチレングリコール
（18.63部）との混合物を反応させる。生成物は86.0重
量％の固体含量を有する。
Ｂ 掘削用流体の製造 ポリ（イソブテニル）無水コハク酸の代りに等量の前記
部分Ａの分散剤を用いる以外は実施例10の方法を反復す
る。
得られる掘削用流体は実施例10の流体と同様な特性と安
定性とを有した。
実施例19 Ａ 分散剤の調製 分子量1000のポリ（イソブテニル）無水コハク酸（85％
溶液、200.0部）とジメチルアミノエタノール（15.15
部）との混合物を実施例１、部分Ｂに記載の如く反応さ
せる。生成物は86.1％の固体含量を有する。
Ｂ 掘削用流体の製造 ポリ（イソブテニル）無水コハク酸の代りに等量の前記
部分Ａの分散剤を用いる以外は実施例10の方法を反復す
る。
得られる掘削用流体は実施例10の流体と同様な特性と安
定性とを有した。
比較例 次の諸成分を用いる以外は実施例１、部分Ｃの方法を反
復する； 実施例１、部分Ａの乳化剤； 2.13部 低芳香族分のケロシン； 16.09部 重晶石粉末； 38.25部 実施例１のベントナイトゲル； 1.02部 塩化カルシウム； 10.63部 脱塩水； 31.88部 かくして得られた30/70油／水比率の掘削用流体は1.40g
/cm3の密度と分散相に基いて5.0％の乳化剤含量とを有
する。しかしながら「シルバーソン」混合機での乳化操
作が終了するや否や、生成物は重晶石の粗い凝集体を下
方水性相に形成させながら且つ油相を乳状の上層として
分離させながら乳液の完全な崩壊を受けた。
実施例20 次の量の諸成分を用いる以外は実施例１、部分Ｃの方法
を反復する； 実施例１、部分Ａの乳化剤； 1.27部 実施例１、部分Ｂの分散剤； 0.75部 低芳香族分のケロシン； 9.10部 重晶石粉末； 62.89部 ベントナイトゲル； 0.61部 塩化カルシウム； 6.35部 脱塩水； 19.10部 かくして得られた30/70油／水比率の掘削用流体は2.0g/
cm3の密度と分散相に基いて5.0％の乳化剤含量とを有す
る。室温で72時間貯蔵した後には該流体は沈降を示さ
ず、油相のわずかな分離のみが生起するに過ぎない。
実施例21 Ａ 分散剤の調製 分子量750のポリ（イソブテニル）無水コハク酸（100％
固定分、1200.0部）とモノエタノールアミン（100.7
部）キシレン（136部）との混合物を実施例１、部分Ｂ
に記載の如く反応させる。
生成物は80.0％の固体含量を有する。
Ｂ 掘削用流体の製造 実施例11に記載の方法を反復するが、但しそこで用いた
分散剤の代りに等量の前記部分Ａの分散剤を用いる。
かくして得られた掘削用流体は1.40g/cm3の密度と分散
相に基いて5.0％の乳化剤含量とを有する。室温で72時
間貯蔵した後には該流体は沈降も油相の分離も示さなか
つた。
実施例22 Ａ 分散剤の調製 分子量750のポリ（イソブテニル）無水コハク酸（100％
固体分、1200.0部）とジエタノールアミン（171.7部）
とキシレン（272部）との混合物を実施例１、部分Ｂに
記載の如く反応させる。生成物は80.0％の固体含量を有
する。
Ｂ 掘削用流体の製造 実施例11の方法を反復するが、但しそこで用いた分散剤
の代りに等量の前記部分Ａの分散剤を用いる。
得られる掘削用流体は実施例11の流体と同様な特性を有
する。該流体は室温で72時間貯蔵後でも沈降も油相の分
離も示さなかつた。
実施例23 次の諸成分を用いる以外は実施例１、部分Ｃの方法を反
復する； 実施例１、部分Ａの乳化剤； 2.14部 実施例１、部分Ｂの分散剤； 0.49部 低芳香族分のケロシン； 16.18部 重晶石粉末； 38.46部 塩化マグネシウム； 10.68部 脱塩水； 32.05部 かくして得られた30/70油／水比率の掘削用流体は1.40g
/cm3の密度と分散相に基いて5.0％の乳化剤含量とを有
する。室温で120時間貯蔵後には沈降も油相の分離も見
出されなかつた。
実施例24 Ａ 乳化剤の調製 分子量1500のポリエチレングリコール（290部）の代り
に分子量1500のポリエチレングリコール（136.7部）と
分子量4000のポリエチレングリコール（303.7部）との
混合物を用いる以外は実施例１、部分Ａに記載の方法を
反復する。生成物は96％の固体含量とキシレン中で75％
固形分で測定して4.8ポイズの粘度とを有する。
Ｂ 掘削用流体の製造 次の諸成分を用いる以外は実施例１、部分Ｃの方法を反
復する； 前記部分Ａの乳化剤； 2.12部 実施例１、部分Ｂの分散剤； 0.48部 低芳香族分のケロシン； 16.01部 重晶石粉末； 38.07部 ベントナイトゲル； 1.01部 塩化カルシウム； 10.58部 脱塩水； 31.73部 かくして得られた30/70油／水比率の掘削用流体は1.40g
/cm3の密度と分散相に基いて5.0％の乳化剤含量とを有
する。70℃で48時間貯蔵後に該流体は沈降の徴候を示さ
ず油相のわずかな分離のみが生起するに過ぎない。
実施例25 次の量の諸成分を用いる以外は実施例24、部分Ｂの方法
を反復する； 実施例24、部分Ａの乳化剤； 1.50部 実施例１、部分Ｂの分散剤； 0.48部 低芳香族分のケロシン； 28.40部 重晶石粉末； 37.66部 ベントナイトゲル； 2.07部 塩化カルシウム； 7.47部 脱塩水； 22.42部 かくして得られた50/50油／水比率の掘削用流体は1.40g
/cm3の密度と分散相に基いて5.0％の乳化剤含量とを有
する。室温で120時間貯蔵した後には該流体はわずかな
量のみの軟質の沈降と油相のわずかな分離とを示した。
実施例26 次の量の諸成分を用いる以外は実施例24、部分Ｂの方法
を反復する； 実施例24、部分Ａの乳化剤； 0.89部 実施例１、部分Ｂの分散剤； 0.47部 低芳香族分のケロシン； 40.64部 重晶石粉末； 37.39部 ベントナイトゲル； 2.81部 塩化カルシウム； 4.45部 脱塩水； 13.35部 かくして得られた70/30油／水比率の掘削用流体は1.40g
/cm3の密度と分散相に基いて5.0％の乳化剤含量とを有
する。120時間室温で貯蔵した後には、該流体は中度の
量の軟質な沈降と油相の若干の分離とを示した。
実施例27 次の諸成分を用いる以外は実施例１、部分Ｃの方法を反
復する； 実施例１、部分Ａの乳化剤； 1.53部 実施例１、部分Ｂの分散剤； 0.49部 低芳香族分のケロシン； 16.79部 重晶石粉末； 38.46部 塩化カルシウム； 10.68部 脱塩水； 32.05部 得られる30/70油／水の掘削用流体は1.40g/cm3の密度と
分散相に基いて3.6％の乳化剤含量とを有する。室温で7
2時間貯蔵後には該流体は沈降も油相の分離も示さなか
つた。
実施例28 次の諸成分を用いる以外は実施例１、部分Ｃの方法を反
復する； 実施例１、部分Ａの乳化剤； 1.22部 実施例１、部分Ｂの分散剤； 0.49部 低芳香族分のケロシン； 10.99部 重晶石粉末； 38.46部 塩化カルシウム； 12.21部 脱塩水； 36.63部 得られる掘削用流体は20/80の油／水比率と1.40g/cm3の
密度とを有し；乳化剤含量は分散相に基いて2.5％であ
る。室温で72時間貯蔵後には、該流体は沈降も油相の分
離も示さなかつた。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】油相中にブライン相を乳化させたW/Oエマ
    ルジョン系の掘削用流体組成物において、 （ｉ）油相中にブライン相を乳化させる薬剤として次
    式： （Ａ−COO）mB 〔式中ｍは少なくとも２の値を有する整数であり、
    （ａ）Ａは少くとも500の分子量を有する重合体状成分
    であり次の構造式（１）： （式中Ｒは水素又は１価の炭化水素又は置換炭化水素基
    であり、R1は水素又は１価のC1〜C24炭化水素基であ
    り、R2は２価のC1〜C24炭化水素基であり、ｎは０又は
    １であり、ｐは０又は200以下の整数である）の油溶性
    複合モノカルボン酸の残基であり、（ｂ）Ｂは少くとも
    500の分子量を有する重合体状成分の残基であり、ｍが
    ２である場合には次式（IIa）： （式中R3は水素又はC1〜C3のアルキル基であり、ｑは10
    〜500の整数である）の水溶性ポリアルキレングリコー
    ルの２価の残基であり、あるいはｍが２より大きい場合
    には次式（IIb）： （式中R3及びｍは前述の如くであり、ｒは０又は１〜50
    0の整数であり、但し該分子中の 単位の総数は少くとも10であるものとし、R4はアルキレ
    ンオキシド連鎖に対してｍ個の結合部を有する有機化合
    物の残基である）の水溶性ポリエーテルポリオール（原
    子価ｍ）の残基である〕のブロック又はグラフト共重合
    体と、 （ii）油相中に固体の粒状物質を分散させる薬剤とし
    て、30〜500個の炭素原子を有する飽和又は不飽和炭化
    水素連鎖である疎水性成分を含有する表面活性剤であっ
    て、ポリアルキレンで置換された無水コハク酸であるか
    又はポリアルキレン置換無水コハク酸と少なくとも１つ
    のヒドロキシル基を含有するアルコール、ポリアミン、
    少なくとも１つのヒドロキシル基と少なくとも１つのア
    ミノ基とを含有するアルカノールアミン、ヒドロキシル
    基とカルボキシル基とを含有する化合物又はアミノ基と
    カルボキシル基とを含有する化合物から選んだ極性化合
    物との反応生成物である表面活性剤とを組合せて包含し
    てなる掘削用流体組成物。
  2. 【請求項２】共重合体よりなる乳化剤（ｉ）の重合体状
    成分Ａは末端にステアリン酸を有し且つ大体1750の分子
    量を有するポリ（12−ヒドロキシステアリン酸）連鎖の
    残基であり、該乳化剤（ｉ）の重合体状成分Ｂは分子量
    1500のポリエチレングリコールから誘導され、該成分Ｂ
    は共重合体乳化剤（ｉ）の30重量％を成す特許請求の範
    囲第１項記載の組成物。
  3. 【請求項３】分散剤（ii）の疎水性成分は400〜5000の
    範囲の平均分子量を有するポリ（イソブテン）である特
    許請求の範囲第１項又は第２項記載の組成物。
  4. 【請求項４】分散剤（ii）は400〜5000の範囲の平均分
    子量を有するポリ（イソブテニル）無水コハク酸である
    特許請求の範囲第３項記載の組成物。
  5. 【請求項５】分散剤（ii）は400〜5000の範囲の平均分
    子量を有するポリ（イソブテニル）無水コハク酸と分子
    中に少くとも１つのヒドロキシル基又はアミノ基を含有
    する極性特性の化合物との反応生成物である特許請求の
    範囲第３項記載の組成物。
  6. 【請求項６】分散剤（ii）は400〜5000の範囲の平均分
    子量を有するポリ（イソブテニル）無水コハク酸と分子
    中に少くとも１つのヒドロキシル基又はアミノ基とカル
    ボキシル基とを含有する極性特性の化合物との反応生成
    物である特許請求の範囲第５項記載の組成物。
  7. 【請求項７】液体成分は90〜10重量％の油相と10〜90重
    量％のブライン相とよりなる特許請求の範囲第１項〜第
    ７項の何れかに記載の組成物。
  8. 【請求項８】乳化剤（ｉ）の配合量はブライン相に基い
    て0.2〜10重量％の範囲に在る特許請求の範囲第１項〜
    第７項の何れかに記載の組成物。
  9. 【請求項９】分散剤（ii）は存在する増量剤に基いて0.
    1〜10重量％の量で存在する特許請求の範囲第１項〜第
    ８項の何れかに記載の組成物。
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