JPS619487A - 泥水調整剤 - Google Patents
泥水調整剤Info
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Classifications
-
- 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は地熱、天然ガス、石油等の坑井掘削作業に用い
る水−粘土系の泥水調整剤である。
る水−粘土系の泥水調整剤である。
従来技術
従来我国では地熱井や石油弁を掘削する場合、水−粘土
系泥水調整剤（以下調泥剤という）として鉄クロムリグ
ニンスルフォン酸塩トクロムフミン酸の複合物が主とし
て使用されており、優れ′た効果を発揮している。
系泥水調整剤（以下調泥剤という）として鉄クロムリグ
ニンスルフォン酸塩トクロムフミン酸の複合物が主とし
て使用されており、優れ′た効果を発揮している。
本発明が解決しようとする問題点
しかし、前記調泥剤はクロムを含有しているだめ、環境
衛生等の公害問題から、漸次使用を規制する傾向にある
。そのだめ、前記高性能なりロム系調泥剤に代えて環境
衛生上無害な調泥剤の開発が強く要望されている。
衛生等の公害問題から、漸次使用を規制する傾向にある
。そのだめ、前記高性能なりロム系調泥剤に代えて環境
衛生上無害な調泥剤の開発が強く要望されている。
従来クロムを含まない水−粘土系調泥剤には、フミン酸
ソーダ・カリ塩と天然化石樹脂との混合物、フミン酸及
びリグニンスルホン酸ソーダとＺｒ化合物又はＺｒ化合
物とＦｅ化合物との錯化物等がある。しかし、前記の各
種調泥剤は耐熱性及び分散解膠力が小さく、高温、高ソ
リッド化その他各種成分の汚染によって粘性が高まりゲ
ル化する傾向にあシ、掘削作業上難点がある。
ソーダ・カリ塩と天然化石樹脂との混合物、フミン酸及
びリグニンスルホン酸ソーダとＺｒ化合物又はＺｒ化合
物とＦｅ化合物との錯化物等がある。しかし、前記の各
種調泥剤は耐熱性及び分散解膠力が小さく、高温、高ソ
リッド化その他各種成分の汚染によって粘性が高まりゲ
ル化する傾向にあシ、掘削作業上難点がある。
本発明はクロムを使用しない水−粘土系の調泥剤で、か
つ広い温度領域での掘削作業に適しており、また各種汚
染によってもゲル化傾向の大きくない環境衛生上無害な
水−粘土系調泥剤を提供することにある。
つ広い温度領域での掘削作業に適しており、また各種汚
染によってもゲル化傾向の大きくない環境衛生上無害な
水−粘土系調泥剤を提供することにある。
問題点を解決するだめの手段
本発明は、天然又は再生フミン酸、フムス酸。
ヒマトメラン酸等のフミン酸類又はリグニンスルホン酸
若しくはこれらの塩類、チオリグニン若しくはチオリグ
ニン塩等のリグニン類又は両者の混合物にＺｒ化合物、
Ｎ１化合物及びＦｅ 化合物の王者を混合して得られる
錯化合物からなる調泥剤である。
若しくはこれらの塩類、チオリグニン若しくはチオリグ
ニン塩等のリグニン類又は両者の混合物にＺｒ化合物、
Ｎ１化合物及びＦｅ 化合物の王者を混合して得られる
錯化合物からなる調泥剤である。
作用効果
本発明がフミン酸類、リグニン類に対し、Ｚｒ化合物、
Ｎ１化合物及びＦｅ化合物の三種を使用する理由は次の
ようである。即ち、ペースポリマーであるフミン酸、リ
グニンスルホン酸等は分子中に各種の反応基（大部分は
酸性基であるカルボキシル基、フェノール性水酸基であ
るがこれに限られない）が様々な位置に存在しているた
め、これら各種の反応基に対し、可及的に多くの金属化
合物が反応してキレート結合を形成することが分子全体
の安定化と粘土粒子との結合力は増大するものと考えら
れるが、分子構造中機々な位置に存在する各種反応基に
特定の１種の金属化合物のみが均等に配位し、強いキレ
ート結合を形成することはベースポリマーの構造上困難
である。
Ｎ１化合物及びＦｅ化合物の三種を使用する理由は次の
ようである。即ち、ペースポリマーであるフミン酸、リ
グニンスルホン酸等は分子中に各種の反応基（大部分は
酸性基であるカルボキシル基、フェノール性水酸基であ
るがこれに限られない）が様々な位置に存在しているた
め、これら各種の反応基に対し、可及的に多くの金属化
合物が反応してキレート結合を形成することが分子全体
の安定化と粘土粒子との結合力は増大するものと考えら
れるが、分子構造中機々な位置に存在する各種反応基に
特定の１種の金属化合物のみが均等に配位し、強いキレ
ート結合を形成することはベースポリマーの構造上困難
である。
従って、本発明はペースポリマーであるフミン酸類、リ
グニン類に対し、Ｚｒ化合物、Ｎｌ 化合物及びＦｅ化
合物の三種を混合させて、ペースポリマー分子中の様々
な位置にある各種反応基に対し均等に、しかも可及的多
くの反応基に金属化合物のキレート結合を形成させたも
のである。
グニン類に対し、Ｚｒ化合物、Ｎｌ 化合物及びＦｅ化
合物の三種を混合させて、ペースポリマー分子中の様々
な位置にある各種反応基に対し均等に、しかも可及的多
くの反応基に金属化合物のキレート結合を形成させたも
のである。
鼓にフミン酸類とは天然又は再生フミン酸。
フムス酸、ヒマトメラン酸、フモリグニン酸及びそれら
に随伴するフルボ酸等であシ、またリグニン類とはリグ
ニンスルホン酸若しくはこれらの塩類、チオリグニン若
しくはチオリグニン塩類等である。
に随伴するフルボ酸等であシ、またリグニン類とはリグ
ニンスルホン酸若しくはこれらの塩類、チオリグニン若
しくはチオリグニン塩類等である。
また、Ｚｒ化合物、Ｎｌ化合物及びＦｅ化合物は夫々の
金属の硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、・・ロゲン化物、水酸
化物等で、これらの化合物は水溶液中でフミン酸類、リ
グニン類等と容易に反応して錯化合物を形成する。
金属の硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、・・ロゲン化物、水酸
化物等で、これらの化合物は水溶液中でフミン酸類、リ
グニン類等と容易に反応して錯化合物を形成する。
本発明の調泥剤の製造法を例示すれば、フミン酸類又は
リグニン類或いはこれらの混合物に。
リグニン類或いはこれらの混合物に。
Ｚｒ化合物Ｎｉ化合物及びＦｅ化合物を添加し、任好１
しくけ７０〜９０℃で反応することによって簡単に製造
でき、またこれを使用するときは適宜乾燥して粉末とす
るか又は溶液状のま＼直接掘削作業に供することができ
る。
しくけ７０〜９０℃で反応することによって簡単に製造
でき、またこれを使用するときは適宜乾燥して粉末とす
るか又は溶液状のま＼直接掘削作業に供することができ
る。
本発明者等はペースポリマーであるフミン酸類及び／又
はリグニン類とＺｒ化合物、 Ｎｉ化合物及びＦｅ化合
物との最適割合を求めるため、次のような実験を行った
。
はリグニン類とＺｒ化合物、 Ｎｉ化合物及びＦｅ化合
物との最適割合を求めるため、次のような実験を行った
。
実験例１゜
Ｚｒ化合物として硫酸ジルコニウム４水塩、Ｎｌ化合物
として硫酸ニッケル６水塩及びＦｅ化合物として硫酸第
一鉄７水塩を各種割合で配合した調泥剤を製造した。
として硫酸ニッケル６水塩及びＦｅ化合物として硫酸第
一鉄７水塩を各種割合で配合した調泥剤を製造した。
まだ、前記各種調泥剤をＡＰＩ規格（アメリカンφベト
ロリウム・インステイテユート規格）ＲＰ １３ Ｂに
従ってベントナイト８％の膨潤液４００−と調泥剤１２
ｆ（３チ）とで作泥し、ローラーオープンを用いて１２
０℃、１６時間エージングしだ後、３０℃に冷却する。
ロリウム・インステイテユート規格）ＲＰ １３ Ｂに
従ってベントナイト８％の膨潤液４００−と調泥剤１２
ｆ（３チ）とで作泥し、ローラーオープンを用いて１２
０℃、１６時間エージングしだ後、３０℃に冷却する。
前述のようにして作泥したもの及び１６時間エージング
処理したものにつき、夫々泥水の見掛は粘度（ＡＶＣｐ
）、降伏値（ｙｖ 、 ｔｂ ／１ｏｏｒｔｚ）ゲルス
トレングス１０秒値（ＧＳｏ、 ｔｂ／１００ ｆｔ２
）及びゲルストレングス１０分値（ＧＳ＋ｏ 。
処理したものにつき、夫々泥水の見掛は粘度（ＡＶＣｐ
）、降伏値（ｙｖ 、 ｔｂ ／１ｏｏｒｔｚ）ゲルス
トレングス１０秒値（ＧＳｏ、 ｔｂ／１００ ｆｔ２
）及びゲルストレングス１０分値（ＧＳ＋ｏ 。
ｔｂ／１００ ｆｔ２） を測定した処、第１表の通
りである。尚、この実験ではベースポリマーとして再生
フミン酸を使用した。
りである。尚、この実験ではベースポリマーとして再生
フミン酸を使用した。
第１表の結果から、Ｚｒ量が１％ではエージング後のＡ
Ｖ値は何れも２０’ｃｐ以上であシ必らずしも良好では
ないが、Ｚｒ１．５％以上では、前記ＡＶ値は２０ ｃ
ｐ以下である事が認められる。
Ｖ値は何れも２０’ｃｐ以上であシ必らずしも良好では
ないが、Ｚｒ１．５％以上では、前記ＡＶ値は２０ ｃ
ｐ以下である事が認められる。
実験例２
つぎに、実験例１と同様のベースポリマーに対し、Ｚｒ
化合物、Ｎｌ化合物及びＦｅ化合物合計の金属換算値を
４％とし、さらにＺｒ化合物を金属換算で１．４〜３．
０％でＮ１化合物及びＦｅ化合物を混合反応させたもの
について試験した処。
化合物、Ｎｌ化合物及びＦｅ化合物合計の金属換算値を
４％とし、さらにＺｒ化合物を金属換算で１．４〜３．
０％でＮ１化合物及びＦｅ化合物を混合反応させたもの
について試験した処。
第２表の通りである。
第２表の結果から、Ｚｒ化合物の配合量は金属換算で１
．４〜２．２％、Ｎｉ化合物及びＦｅ化合物は金属換算
で夫々０．８〜１．５％程度が好ましく、特に金属換算
でＺｒ １．８ ％、 Ｆｅ及びＮｉが夫々１．０９
１前後が特に良好な結果であることが認められる。
．４〜２．２％、Ｎｉ化合物及びＦｅ化合物は金属換算
で夫々０．８〜１．５％程度が好ましく、特に金属換算
でＺｒ １．８ ％、 Ｆｅ及びＮｉが夫々１．０９
１前後が特に良好な結果であることが認められる。
実験例３゜
つぎに、ペースポリマーに配合するＺｒ化合物。
Ｎ１化合物及びＦｅ化合物の金属換算が１．８ ： １
．２：１とした場合における金属化合物合計量の変化の
影響を試験した処、第３表の通りである。
．２：１とした場合における金属化合物合計量の変化の
影響を試験した処、第３表の通りである。
２ｐ、３表の結果から、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｆｅの割合が１．
８ ： １．２ ： １とした場合でも、これら金属の
合田叶が３チより低いか又は５，５係より高い場合には
、エージング後のＡＶが２０ ｃｐ以上の値であり、ま
たエージフグ後のＹＶも高い値であることが認められる
。
８ ： １．２ ： １とした場合でも、これら金属の
合田叶が３チより低いか又は５，５係より高い場合には
、エージング後のＡＶが２０ ｃｐ以上の値であり、ま
たエージフグ後のＹＶも高い値であることが認められる
。
前述実験例１ないし実験例３の結果からペースポリマー
に配合する金属化合物は、金属換算でＺｒ １．３〜２
．５ ％、 Ｎｉ Ｏ，８〜１．５％。
に配合する金属化合物は、金属換算でＺｒ １．３〜２
．５ ％、 Ｎｉ Ｏ，８〜１．５％。
ＦｅＯ，８〜１５％で、かつ金属換算の合泪量が３、Ｏ
〜５．５チが良好な結果を得ることが認められる。
〜５．５チが良好な結果を得ることが認められる。
以十の如き実験結果はペースポリマーとしてリグニン類
を使用した場合又はフミン酸類とリグニア類とを混合し
て使用した場合にも全く同様である。
を使用した場合又はフミン酸類とリグニア類とを混合し
て使用した場合にも全く同様である。
本発明が前記ペースポリマーにＺｒ化合物。
Ｎ１化合物及びＦｅ化合物の３種を配合するととによっ
てか＼る良好な結果を得るのは、前述した如くベースポ
リマーが有する複数の反応基に対し、これら３種の金属
化合物が夫々キレート結合し易い部分に選択的に反応し
、その結果ペースポリマーの反応基に均等に反応した錯
化合物を形成するため分子全体が安定化し、かつ粘土粒
子との結合力が増大し、前記３種の化合物の効果が相乗
され、従って調泥剤として優れた効果を発揮するものと
考えられる。
てか＼る良好な結果を得るのは、前述した如くベースポ
リマーが有する複数の反応基に対し、これら３種の金属
化合物が夫々キレート結合し易い部分に選択的に反応し
、その結果ペースポリマーの反応基に均等に反応した錯
化合物を形成するため分子全体が安定化し、かつ粘土粒
子との結合力が増大し、前記３種の化合物の効果が相乗
され、従って調泥剤として優れた効果を発揮するものと
考えられる。
また、本発明はクロム化合物を一切使用していないため
、従来の如くクロムによる公害問題を生ずるおそれは皆
無であり、坑井の掘削作業に広く利用でき、著効を奏す
ることができる。
、従来の如くクロムによる公害問題を生ずるおそれは皆
無であり、坑井の掘削作業に広く利用でき、著効を奏す
ることができる。
実施例
水３００−にニトロフミン酸３３７とリグニンスルホン
酸ソーダ（十條製紙株式会社製、商品名リグナコンクＮ
Ｐ１００Ａ）６７Ｆを混合し、６０℃で３０分間充分に
攪拌した後、硫酸ジルコニラｌ、４水塩７．１グ（Ｚｒ
換算１．８ ｆｔ”）、硫酸ニッケル６水塩５．４ ？
（Ｎｉ換算１゜２７）及び硫酸第１秩７水塩５．０ｒ
（Ｆｅ換算１．Ｑ１ｉ’）を添加し７０℃で１５分間攪
拌した。
酸ソーダ（十條製紙株式会社製、商品名リグナコンクＮ
Ｐ１００Ａ）６７Ｆを混合し、６０℃で３０分間充分に
攪拌した後、硫酸ジルコニラｌ、４水塩７．１グ（Ｚｒ
換算１．８ ｆｔ”）、硫酸ニッケル６水塩５．４ ？
（Ｎｉ換算１゜２７）及び硫酸第１秩７水塩５．０ｒ
（Ｆｅ換算１．Ｑ１ｉ’）を添加し７０℃で１５分間攪
拌した。
つきに水酸化す） ＩＪウム２０チ水溶液でｐＨ９，５
に調整し、８０℃で３０分間攪拌した後オーブンで１０
５℃に乾燥した（これをサンプルＡとする）。
に調整し、８０℃で３０分間攪拌した後オーブンで１０
５℃に乾燥した（これをサンプルＡとする）。
つぎに前記サンプルＡを調泥剤とし、ＡＰＩ規格ＲＰ
１３ Ｂに従い、第４表に示す試験泥水配合で作泥し、
１６時間エージングテストを行った。
１３ Ｂに従い、第４表に示す試験泥水配合で作泥し、
１６時間エージングテストを行った。
尚、作泥はミキサーに２日間膨潤させた８％濃度のベン
トナイト懸濁液を入れ、攪拌直後にサンプルＡを添加し
、３分間攪拌後２０多水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ１
０，０に調整した。また、汚染テスト用ベントナイト粉
ないし頁岩粉は調泥剤添加前に予じめ添加した。結果は
第５表の通りである。尚比較のため、第５表に鉄クロム
リグニンスルホン酸ソータトクロムフミン酸ノーダの複
合物（これをサンプルＸとする）及ヒニトロフミン酸ジ
ルコニウムトリクニンスルホ／酸ジルコニウムの複合物
（これをＹとする）の結果を併記する。
トナイト懸濁液を入れ、攪拌直後にサンプルＡを添加し
、３分間攪拌後２０多水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ１
０，０に調整した。また、汚染テスト用ベントナイト粉
ないし頁岩粉は調泥剤添加前に予じめ添加した。結果は
第５表の通りである。尚比較のため、第５表に鉄クロム
リグニンスルホン酸ソータトクロムフミン酸ノーダの複
合物（これをサンプルＸとする）及ヒニトロフミン酸ジ
ルコニウムトリクニンスルホ／酸ジルコニウムの複合物
（これをＹとする）の結果を併記する。
尚、第５表中馳は攪拌後の脱水量（＋ｎｌ）、またＦＣ
はフィルターケーキの厚さく１１１１１）である。
はフィルターケーキの厚さく１１１１１）である。
第５表から明らかな如く１本発明は初期分散性、耐熱性
に優れており、高温度下での掘削に適した耐熱性を有し
ており、また構造粘性も改善されているのが認められる
。
に優れており、高温度下での掘削に適した耐熱性を有し
ており、また構造粘性も改善されているのが認められる
。
また、セメント、頁岩１石膏、塩分等の各種汚染のほか
第５表中の扁７から明らかな如くパライトを添加した高
比重泥水では、Ｘ、Ｙと比較して靴が少なく、かつＦＣ
が薄く泥壁形成性が良好であることを示している。この
事は本発明が石油井掘削用泥水の分散解膠剤として特に
優れていることを示すものである。
第５表中の扁７から明らかな如くパライトを添加した高
比重泥水では、Ｘ、Ｙと比較して靴が少なく、かつＦＣ
が薄く泥壁形成性が良好であることを示している。この
事は本発明が石油井掘削用泥水の分散解膠剤として特に
優れていることを示すものである。
Claims (2)
- （１）フミン酸類及び／又はリグニン類とＺｒ化合物、
Ｎｉ化合物及びＦｅ化合物との錯化合物からなることを
特徴とする泥水調整剤。 - （２）Ｚｒ化合物、Ｎｉ化合物及びＦｅ化合物が夫々金
属換算としてＺｒ１．３〜２．５％、Ｎｉ０．８〜１．
５％、Ｆｅ０．８〜１．５％で、かつ前記金属換算合計
で３．０〜５．５％であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の泥水調整剤。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59128972A JPS619487A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 泥水調整剤 |
| US06/678,840 US4594169A (en) | 1984-06-22 | 1984-12-06 | Drilling fluid additives |
| CA000469851A CA1226730A (en) | 1984-06-22 | 1984-12-11 | Drilling fluid additives |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59128972A JPS619487A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 泥水調整剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS619487A true JPS619487A (ja) | 1986-01-17 |
| JPS6355554B2 JPS6355554B2 (ja) | 1988-11-02 |
Family
ID=14997955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59128972A Granted JPS619487A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 泥水調整剤 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4594169A (ja) |
| JP (1) | JPS619487A (ja) |
| CA (1) | CA1226730A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3715574A1 (de) * | 1987-05-09 | 1988-11-24 | Hughes Tool Co Germany Gmbh | Zusatzmittel fuer bohrfluessigkeiten, verfahren zu seiner herstellung und verwendung |
| US5032295A (en) * | 1989-04-25 | 1991-07-16 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Polymers for use in drilling muds |
| CN1015373B (zh) * | 1990-04-16 | 1992-02-05 | 王�锋 | 钻井液稀释剂的制备方法 |
| ES2072791T3 (es) * | 1992-04-10 | 1995-07-16 | Eniricerche Spa | Lodos de perforacion efectivos a alta temperatura. |
| US9458371B2 (en) | 2006-01-04 | 2016-10-04 | Halliburton Energy Services, Inc. | Organophilic clays and methods for the preparation and use thereof |
| US7770666B2 (en) * | 2007-04-26 | 2010-08-10 | Barrett Allen | Drilling fluid containing a recoverable lost circulation material and method of using and recovering the same |
| US9321953B1 (en) | 2013-11-22 | 2016-04-26 | Fritz Industries, Inc. | Well cementing |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS522868A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-10 | Kobe Steel Ltd | Nox_rich exhaust gas treatment process |
| JPS57177087A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-30 | Japan Metals & Chem Co Ltd | Mud slurry preparing agent |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA576739A (en) * | 1959-05-26 | Texaco Development Corporation | Drilling fluid | |
| US2813826A (en) * | 1953-12-29 | 1957-11-19 | Gulf Research Development Co | Preparation and use of drilling fluid treating agents |
| US4235727A (en) * | 1978-04-06 | 1980-11-25 | Union Camp Corporation | Humate thinners for drilling fluids |
| US4235728A (en) * | 1979-03-29 | 1980-11-25 | Gulf Research & Development Company | Drilling fluids containing novel compositions of matter |
| US4220585A (en) * | 1979-04-04 | 1980-09-02 | Dresser Industries, Inc. | Drilling fluid additives |
-
1984
- 1984-06-22 JP JP59128972A patent/JPS619487A/ja active Granted
- 1984-12-06 US US06/678,840 patent/US4594169A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-12-11 CA CA000469851A patent/CA1226730A/en not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS522868A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-10 | Kobe Steel Ltd | Nox_rich exhaust gas treatment process |
| JPS57177087A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-30 | Japan Metals & Chem Co Ltd | Mud slurry preparing agent |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4594169A (en) | 1986-06-10 |
| CA1226730A (en) | 1987-09-15 |
| JPS6355554B2 (ja) | 1988-11-02 |
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