NO843815L - Tilsetningsmiddel for boreslam. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører tilsetningsmidler eller kondisjoneringsmidler for oljeborevæsker og mere spesielt til et bor-kromlignosulfonat-borevæske tilsetningsmiddel eller kondisjoneringsmiddel.

De vanligst anvendte borevæsker er vandige dispersjoner av leire. Borevaesken eller "slammet" pumpes ned gjennom en hul borestreng, gjennom borekronen ved bunnen og deretter opp det ringformede rom dannet av hullet eller omhylningen og borestrengen og opp til overflaten. Når boreslammet når overflaten kan forskjellige arbeidsoperasjoner utføres på boreslammet for å fjerne spon og formasjonsmateriale der-fra. Borevæsken blir deretter behandlet med tilsetningsmidler for å oppnå et ønsket sett av reologiske egenskaper og blir deretter pumpet ned i brønnen i en kontinuerlig sirkulerende prosess.

Et tilfredsstillende boreslam må ha forskjellige ønskede funksjoner, såsom geling under temporært arbeidsstopp, samt andre funksjoner som er velkjente innen teknikkens stand og som bidrar til boreoperasjonens utførelse. For å oppnå disse forskjellige funksjoner er det funnet nødven-dig å innarbeide visse tilsetningsmidler i boreslammet. Modifiserte lignosulfonatderivater fra sulfittavlut erholdt ved sul fittkoking av tre har vist seg å være effek-tive tilsetningsmidler for erholdelse av ønskede egenskaper i boreslam.

For å forbedre effektiviteten av lignosulfonater som borevæsketilsetningsmidler er det i US patent nr. 2.953.473 anbefalt å anvende visse metallsalter av lignosulfonat hvori det som metall anvendes krom, aluminium, jern, kob-ber eller kombinasjoner derav, hvilke salter eventuelt kan oksyderes. Av de metall-lignosulfonatsalter som er vist i det nevnte US patent har kromsaltet vist seg å være meget effektivt slik at kromsaltet i seg selv eller i kombinasjon med andre metaller har vært vanlig anvendt som boreslamtilsetningsmiddel. I henhold til US patent nr. 3.035. 042 er eksempelvis tilsetningsmiddelet vist som et jern- kromlignosulfonatkompleks og i US patent nr. 3.076.758 er tilsetningsmiddelet et jernfritt kromlignosulfonat. Kromfrie tilsetningsmidler er også velkjente og i US patent nr. 4.374.738 er vist et eksempel på en slik boreslam-sammensetning. Ytterligere har bor blitt kompleksbundet med kromfrie lignosulfonater for boreslamtilsetningsmid-ler, slik som vist i US søknad nr. 06/372.141 (27. april 1982). Bor er også tilsatt ti lignosulfonater for å forøke settetidene for oljebrønnsementeringsblandinger, slik som beskrevet i US patent nr. 4.149.900.

Et problem ved utnyttelse av lignininneholdende produkter, såsom sulfittavlut fra masseindustrien til å gi et kromkompleksert borevæsketilsetningsmiddel er at slike væsker ikke inneholder rent lignosulfonat. Sulfittavluten inneholder generelt kun ca. 40-60 vekt% lignosulfonater idet resten er karbohydrater og andre organiske og uorganiske bestanddeler oppløst i luten. Disse karbohydrater forblir i luten og reagerer med krom under oksydasjonsreduksjons-komplekseringsreaksjonen til å gi en gel hvilket fører til et kondisjoneringsmiddel av dårlig kvalitet for oljebore-slam. Som et resultat må sulfittavluten underkastes forskjellige behandligner såsom behandlinger med alkali, syre eller varme såvel som omsettes med andre kjemikalier for å modifisere eller fjerne uønskede ikke-ligninbestanddeler. Imidlertid er slik ytterligere bearbeiding av sulfittavluten kostbar. Det er således ønskelig å tilveiebringe et kromlignosulfonat av høy kvalitet for anvendelse som lignosulfonat av høy kvalitet for anvendelse som kondisjoneringsmiddel for boreslam og som kan fremstilles fra sulfittavlut inneholdende sukkersyrer og polysakkaridkarbo-hydrater. Kromlignosulfonat med høy kvalitet for anvendelse som tilsetningsmiddel for boreslam fremstilles fra sulfittavlut med høyt innhold av karbohydrater. Karbohydratene kompleksbindes med bor før oksydasjon av lignosulfonatene og kompleksering med krom hvilket gir et oksydert kompleksert kromlignosulfonat. Når det anvendes som et tilsetningsmiddel i en oljeborevæske vil det oksyderte kompleksbundede kromlignosulfonat fremstilt fra borbehand- 3

let råavlut utvise forbedrede reologiske egenskaper i for-hold til andre borevæsketilsetningsmidler. Det borkompleksede kromlignosulfonat eliminerer behovet for å rense sulfittavluten og nedsetter således betydelig fremstil-lingsomkostningene for tilsetningsmiddelet.

En borforbindelse, spesielt borsyre komplekseres med et sulfonert lignininneholdende materiale før oksydasjon av det lignininneholdende materiale med krom. De resulterende bor-kromlignosulfoanter tilveiebringer et borevæsketilsetningsmiddel som i vesentlig grad forsterker de reologiske egenskaper for borevæsken. Ytterligere kan bor-kromligno-sulfonatene erholdes fra sulfittavlut som er mindre ren og har et høyt innhold av karbohydratbestanddeler. Avluten kan være tilgjengelig fra et bredt antall vedslag innebe-fattende løvved. Mere spesielt utviser borkromlignosulfo-natene i henhold til oppfinnelsen forbedret tilsynelatende viskositet, flytegrense, vanntap og 10 minutters gelstyrke, såvel som høyere temperaturstabilitet sammenlignet med kromlignosulfonater uten bor.

De lignininneholdende utgangsmaterialer som er nyttige ved fremstilling av de foreliggende produkter er velkjente og blant annet beskrevet i det tidligere nevnte US patent nr. 2.953.473. De ønskede utgangslignosulfonater er vanligvis sulfittavlut erholdt ved fremstilling av masse fra ved. Lignosulfonater fra løvtre eller nåletre erholdt fra kal-siumsulfittavlut i en spesiell egnet kilde for utgangsmaterialet ved utøvelse av foreliggende oppfinnelse. Fortrinnsvis behandles disse lignosulfonater for å fjerne deres reduserende sukkere ved fermentering (alkohol eller gjær) eller ved anvendelse av kalsiumbisulfitt ved høy temperatur og høyt trykk. Sulfittavlutene og spesielt kal-siumbaserte sulfittavluter hvori sukkere er ødelagt vil i det etterfølgende generelt betegnes som "sulfonert lignininneholdende materiale".

De sulfonerte lignininneholdende materialer erholdt ved massefremstilling fra tre vil generelt inneholde lignin såvel som andre bestanddeler. F.eks. vil sulfittavlut generelt inneholde kun bare 40-60 vekt% lignosulfonater idet resten utgjøres av karbohydrater såsom reduserende sukkere, sukkersyrer og polysakkarider og andre organiske og uorganiske bestanddeler oppløst i luten.Reduserende sukkere er de karbohydrater med opptil 6 eller 7 karbon-atomer såsom glukose, arabinose og andre pentoser og hek-soser. Disse karbohydrater kan lett omsettes med krom under oksydasjons- reduksjonskomplekseringsreaksjonen til å gi en gel som fører til dårlig kvalitet i kondisjone-ringsmiddelet for oljeboreslammet. For å oppnå et mere rent utgangsmateriale blir det sulfonerte lignininneholdende materiale således generelt underkastet forskjellige behandlinger såsom alkalisk-, syre- eller varmebehandling såvel som omsetning med forskjellige kjemikalier for å modifisere eller fjerne noe av ikke-ligninbestanddelene. Mere spesielt vil de reduserende sukkere fjernes ved fermentering eller på andre kjente måter.

Det er imidlertid overraskende funnet at tilsetning av bor før omsetningen med krom under oksydasjons-reduksjonskomplekseringsreaksjonen av lignosulfonatmaterialet muliggjør at lignosulfonatet omsettes med krom under dannelse av det ønskede kromkompleks for boreslamkondisjonering, selv om utgangsmaterialet inneholder karbohydrater. Det er antatt at borkomplekseres med sistiolgruppene i karbohydratene i sulfittavluten på følgende måte:

I henhold til det ovenfor viste eksempel vil bor eliminere en mulig omsetning av karbohydratdelen av lignosulfoantene med krom under oksydasjons-reduksjons-komplekseringsreak-sjonen og derved forhindre gelformasjon. Karbohydratet som kompleksbindes til bor er antatt å være høymolekylær hemi-cellulose eller polysakkarid som under kromomsetningen lett kan danne en gel med lignosulfonatet hvilket fører til et oljeboreslamtilsetningsmiddel med dårlig kvalitet. Således ved å anvende bor i henhold til foreliggende oppfinnelse er det ikke nødvendig å separere de lignininneholdende bestanddeler fra andre bestanddeler i sulfittavluten. Anvendelse av bor tillater at råmaterialfillen kan være mindre ren og fra forskjellige treslag, innebefatt-ende 100% løvved.

Produktene i henhold til oppfinnelsen erholdes ved å til-sette en borforbindelse til et sulfonert lignininneholdende materiale under sure betingelser før oksydasjon av lignosulfonatet med krom og etterfulgt av gjenvinning av bor-kromlignosulfonatet. Ytterligere kan ekstern oksydasjon av det sulfonerte lignininneholdende materiale også oppnås med mangandioksyd (MnC^) eller hvilke som helst

av de oksydasjonsmidler som er vist i det tidligere nevnte US patent nr. 2.953.473 etterfulgt av kompleksering med en kromforbindelse og gjenvinning av bor-kromlignosulfonatet. I det nevnte patent er det vist at slike oksydasjonsmidler kan velges fra hydrogenperoksyd, ozon, blydioksyd, kromsyre, klor, alkali- og jordalkalimetallhypokloritter, alkalimetallkromat, alkalimetallpermanganat, alkalimetallpersulfat, alkalimetallperboart og kombinasjoner derav. Således kan reduserte treverdige kromforbindelser anvendes som et komplekseringsmiddel hvis det sulfonerte lignininneholdende materiale på forhånd er oksydert.

Initialt kan det sulfonerte lignininneholdenende materiale eventuelt være aktivert ved varmebehandling med en syre, aldehydpolymerisering, oksydasjon med et oksyderingsmiddel, ultralydenergi eller kombinasjoner derav. Når slike aktiveringstrinn anvendes kan mineralsyre såsom svovelsyre, salpetersyre, fosforsyre eller saltsyre med fordel anvendes, idet svovelsyre utgjør den foretrukne mineral syre. Syreaktiveringen kan passende utføres ved en temperatur fra ca. 60°C til ca. 90°C i en tidsperiode på

ca. 1 time under anvendelse av 10-30 vekt%, fortrinnsvis 20-25 vekt% syre basert på tørrstoffinnholdet av lignosulfonatutgangsmaterialet og også avhengig av det spesielle lignosulfonatutgangsmaterialet.

Det eventuelt aktiverte, sulfonerte, lignininneholdende materialet omsettes deretter med en borforbindelse som fortrinnsvis er borsyre (H^BO^), etterfulgt av oksydasjon, fortrinnsvis med krom. Tilsetning av bor og oksydasjon med krom utføres begge under sure betingelser under anvendelse av hvilek som helst av de ovenfor nevnte syrer, fortrinnsvis svovelsyre.

Selv om borsyre er den foretrukne borforbindelse ved ut-øvelse av foreliggende oppfinnelse kan andre borforbindelser også anvendes om ønsket. Slike borforbindelser innebefatter natriumtetraboratpentahydrat, natriummetaborat og hydrater og natriumtetraborat vannfri eller dekahydrat (boraks). Også borhalogenider såsom fluorider, klorider, bromider og jodider samt boroksyd og borsulfid kan anvendes .

Mengden av borforbindelse som anvendes er avhengig av type av lignosulfonatutgangsmateriale. Tilstrekkelig borforbindelse tilsettes slik at borinnholdet i det ferdige produkt er 1-3 vekt% og fortrinnsvis ca. 2 vektprosent.

Kromforbindelsene som er nyttige ved utøvelse av foreliggende oppfinnelse innebefatter seksverdige oksyderte kromforbindelser såsom natriumdikromat, kaliumdikromat og kromsyre (kromtrioksyd). Med ekstern oksydasjonsbehandling kan reduserte treverdige kromforbindelser anvendes alene eller i kombinasjon med seksverdige kromforbindelser. Reduserte kromforbindelser kan være krom(III)sulfat og hydrater, krom(III)ni trat, krom(III)halogenider og krom-(Ill)acetat.

Den anvendte krommengde kan også variere avhengig av typen av lignosulfonatutgangsmateriale. Tilstrekkelig kromforbindelse tilsettes slik at krominnholdet, basert på det ferdige produkt er 2-3 vekt% og fortrinnsvis 3-4 vekt%.

Tilsetning av bor til lignosulfonater utføres under meget sure betingelser ved atmosfærisk trykk og ved en temperatur i området 60-100°C. Reaksjonsblåndingen holdes ved en temperatur på 80-100°C i 30-60 min. Deretter får reaksjonsmassen avkjøles til 55-60°C.

Oksydasjon av lignosulfonatet med kromforbindelsen utføres under sterkt sure betingelser ved atmosfæretrykk og ved en temperatur i området 50-70°C. Da denne oksydasjonsreak-sjon er meget eksoterm bør blandingen avkjøles under om-røring slik at temperaturen ikke overstiger ca. 70°C. Tilsetningshastigheten av krom er avhengig av dets renhet og konsentrasjon og konsentrasjonen av faststoffer i lignosulfonatet og effektiviteten av omrøringen. Tilsetningshastigheten kontrolleres slik at reaksjonen er fullstendig i løpet av flere minutter til 2 timer, fortrinnsvis innen 10-60 min. Etter at oksydasjonsreaksjonen er fullstendig er det ønskelig å justere den resulterende blandings pH ved tilsetning av en passende base såsom et alkalimetall-hydroksyd eller jordalkalimetallhydroksyd for å heve pH til 3,0-4,0. Disse hydroksyder innebefatter natriumhydroksyd, kaliumhydroksyd, kalsiumhydroksyd og litiumhydroksyd. Nøytraliseringstrinnet utføres vanligvis ved 50-60°C som er blandingens temperatur etter at oksydasjonstrinnet er ferdig men kan også utføres ved omgivelsesbetingelser. Som følge av dets lave pris utgjør natriumhydroksyd det foretrukne og anvendes vanligvis i fortynnede konsentrasjoner, eksempelvis i form av en 20%-ig oppløsning.

De erholdte borkromlignosulfonater inneholder 1-3 vekt%, fortrinnsvis 2 vekt% bor og 2-5 vekt%, fortrinnsvis 3-4 vekt% krom.

Ved anvendelse av svovelsyre i aktiverings trinnet eller ved direkte oksydasjon av det sulfonerte lignininneholdende materialet så vil kalsiumsulfat (gips) felles ut fra blandingen. Således etter nøytraliseringstrinnet må utfelt kalsiumsulfat fjernes på en hvilken som helst kjent måte, såsom roterende vakuumfiltre, sentrifugering, filtrering, settling o.l.

Den resulterende filtratoppløsning etter fjernelse av utfelt gips kan sprøytetørkes ved en innløpstemperatur på 110-115 C for a gjenvinne det faste pulverformige bor-kromlignosulf onat . Ytterligere kan den resulterende fil-teroppløsning avsendes i væskeform. Enten det endelige produkt er en væske eller sprøytetørket pulver vil bor-krom lignosulfonatene fremstilt i henhold til oppfinnelsen utvise alle deønskede reologiske egenskaper nødvendige for et godt kondisjoneringsmiddel for leireinneholdende boreslam. Disse egenskaper innebefatter tilsynelatende viskositet, flytegrense, vanntap og gelstyrke etter 10 min.

De etterfølgende eksempler vil ytterligere tjene til å belyse fremstilling av produktene i henhold til oppfinnelsen og deres fordelaktige egenskaper som kondisjoneringsmiddel for boreslam.

I de etterfølgende eksempler er alle bestemmelser av tilsynelatende viskositet, flytegrense, gelstyrke og Fann gradeavlesning utført i henhold til API anbefalt praksis 13B "Standard Procedure For Testing Drilling Fluids", Sixth Edition, April, 1976, publisert av the American Pet-roleum Institute.

Eksempel I

Dette eksempel viser anvendbarheten av foreliggende oppfinnelse på sulfittavluter erholdt fra nåletre og kun de reduserende sukkere var ødelagt. Eksempel I-A viser et boreslamtilsetningsmiddel uten tilsatt bor, mens eksempel I-B viser et boreslamtilsetningsmiddel med tilsatt bor.

Eksempel I- A:

50 g sukkernedbrutt, kalsiumbase nåletresulfittavlut "B-41 Lignosol B" (ReedLignin Inc.) faststoffer i form av en 25%-ig oppløsning i vann ble oppvarmet til 45°C og behandlet med 10 g svovelsyre (100%-ig) som en 40%-ig opp-løsning i vann (25,5 g) under mekanisk omrøring. Den sure reaksjonsblanding ble oppvarmet til 25°C og behandlet med 5,1 g natriumdikromatdihydrat (100%) som en 20%-ig oppløsning i vann (25,5 g). Blandingen ble avkjølt til 25°C og nøytralisert fra pH 1,9 til pH 4,0 ved tilsetning av 20 ml av en oppslemming inneholdende 120 g/l kal-siumoksyd (2,4 g CaO). Reaksjonsblåndingen ble oppvarmet til 40°C og filtrert for å fjerne utfelt gips (kalsium-sulf atdihydr at , 13 g) som ble kastet. Filtratoppløsningen inneholdt ca. 50,9 g faststoff og ble som en 19,2 %-ig oppløsning (265 g) sprøytetørket ved en innløpstemperatur på 110°C hvorved kromlignosulfonat ble erholdt som et fast pulver.

Eksempel I- B:

50 g sukkerødelagt kalsiumbase nåletreavlut, som i eksempel I-A, ble fortynnet til 25% faststoff og behandlet med 10 g svovelsyre på samme måte som i eksempel I-A..Reaksjonsblåndingen ble oppvarmet til 70°C og 7,2 g borsyre ble tilsatt. Reaksjonsblåndingen ble avkjølt til 57°C i løpet av 25 min. og 5,5 g natriumdikromatdihydrat (100%) i form av en 20%-ig oppløsning i vann (27,5 g) ble tilsatt i løpet av 10 min. Den resulterende reaksjonsblanding ble nøytralisert fra pH 2,0 til pH 3,5 med 14 ml av en 120 g/l kalsiumoksydoppslemming (1,68 g CaO). Reaksjonsblandingen ble filtrert for å fjerne utfelt gips (kalsiumsulfatdihydrat, 13 g) som ble kastet. Den resulterende filtratopp-løsning inneholdende 53,5 g bor-kromlignosulfonat ble sprøytetørket ved en innløpstemperatur på 110°C til å gi et fast pulverformig bor-kromlignosulfonat.

De to materialer erholdt i henhold til eksemplene I-A og I-B ble undersøkt som tilsetningsmiddel i kalsiummontmo-rillonittleiresystemet og sammenlignet med kommersielt tilgjengelige kromlignosulfonater såvel som kromfrie lignosulfonater som kondisjoneringsmiddel for oljebrønnbore-leire. Sammenligningsresultåtene er vist i tabell I.

For anvendelse i de etterfølgende beskrevne forsøk ble anvendt eldet 28%ig "Panther Creek" kalsiumbentonitt fremstilt i avionisert vann.

Prøveprosedyre

(1) Tilsett 1,75 g av saltet til en fatekvivalent (350 ml) av en 28 vekt%-ig "Panther Creek"bentonitt som er eldet i minst syv døgn. (2) Omrør blandingen i en "Hamilton Beach" blander ved 7500 +- 500 omdr./min.

(3) Tilsett 5 g av prøven som skal undersøkes.

(4) Etter at prøven er blandet med slammet i et min. tilsett tilstrekkelig natriumhydroksydoppløsning (1 ml = 0,25 g natriumhydroksyd) slik at pH er 9,5 +- 0,1 etter 20 min. total omrøringstid. (5) Slammet omrører i en "Hamilton Beach Model 30" blander ved 7500 +- 500 omdr./min. i denne 20 min. omrøringstid. (6) Mål flyteegenskapene med et "Fann Model 35G"viskosi-meter og noter verdiene for tilsynelatende viskositet (eps), flytegrense (kp/m 2), grader Fann avlesning (600, 300, 3) og gelstyrke etter 10 min. (kp/m 2).

(7) Varmevals prøven over natten ved 65°C.

(8) Avkjøl prøven til romtemperatur og innstill pH til 9,5 +- 0,1 ved tilsetning av ytterligere natriumhydroksydopp-løsning og omrør i 5 min. før måling av varmevalseegen-skapene. (9) Bestem varmevalsede egenskaper som beskrevet i (6). (10) Forandre det varmevalsede slamsystem til et høy-trykksrustfritt stålsystem og trykksett til 35 kp/cm<2>

med nitrogen og vals prøven ved 149°C i tre timer.

(11) Avkjøl prøvene til romtemperatur. Innstill pH til 9,5 +- 0,1 med ytterligere natriumhydroksydoppløsning før be-stemmelse av egenskapene etter behandlingen under (10)

(Bombed properties).

(12) Bestm de reologiske flyteegenskaper for prøven behandlet under (10) ovenfor, slik som beskrevet i trinn (6) .

Eksempel II

Dette eksempel illustrerer anvendbarheten av oppfinnelsen for sulfittavlut erholdt fra nåletre hvor kun reduserende sukkere var ødelagt. Eksempel II-A eksemplifiserer et borevæsketilsetningsmiddel uten tilsatt bor mens eksempel II-B eksemplifiserer et tilsetningsmiddel med tilsatt bor.

Eksempel II- A:

50 g kalsium løvvedsulfittavlut ("B-41 Norlig 41" (Reed Lignin Inc.)) faststoffer (med sukker nedbrutt) i form av 25%-ig oppløsning i vann ble oppvarmet til 50°C og behandlet med 9 g svovelsyre (100%-ig) som en 40,6%-ig opp- løsning i vann (22,2 g) under mekanisk omrøring. Den sure reaksjonsblanding ble oppvarmet til 85°C og holdt ved denne temperatur i 45 min. Den ble deretter avkjølt med luft i løpet av en 15 min. periode til 57°C og 6,5 g natriumdikromatdihydrat (100%-ig) ble tilsatt som en 20%-ig oppløsning i vann (32,5 g) tilsatt langsomt under vann-avkjøling av den eksoterme reaksjon. Reaksjonsblåndingen ble nøytralisert ved 52°C fra pH 1,3 til pH 3,4 ved hjelp av 25 ml av en 120 g/l kalsiumoksydoppslemming (3 g CaO) og deretter filtrert for å fjerne utfelt gips (kal-siumsulf atdihydr at , 10 g) som ble kastet. Filtratet inneholdende 654,3 g kromlignosulfonat ble sprøytetørket ved en innløpstemperatur på 110-115°C for å gjenvinne pulverformig kromlignosulfonat.

Eksempel II- B:

50 g av den samme løvtresulfittavlut ble fortynnet til 25% på samme måte som i eksempel II-A. Løsningen ble oppvarmet til 85°C og behandlet med 9 g svovelsyre på samme måte som i eksempel II-A og tilsatt 7,2 g borsyre. Reaksjonsblandingen ble holdt ved 80°C i 30 min., avkjølt til 55°C med luft og 6,5 g natriumdikromatdihydrat (100%-ig)

i form av en 20%-ig oppløsnign (32,5 g) ble langsomt tilsatt under vannavkjøling. Reaksjonsblandingen ble avkjølt til 55°C og nøytralisert fra pH 1,9 til pH 3,5 med 35 ml av en 120 g/l kalsiumoksydoppslemming (4,2 g CaO) og filtrert for å fjerne utflet gips (kalsiumsulfatdihydrat, 12

g) som ble kastet.Filtratet som inneholdt 58,9 g bor-kromlignosulf onat ble sprøytetørket ved innløpstemperatur

på 115°C og bor-kromlignosulfonatet ble erholdt som et fast pulver.

Materialene ifølge eksempel II-A og II-B ble undersøkt som angitt i eksempel 1. Resultatene er vist i tabell I.

Eksempel III

Dette eksempel illustrerer anvendbarheten av foreliggende oppfinnelse på sulfittavlut erholdt fra nåletre uten å fjerne reduserende sukkere. Eksempel.III-A eksemplifiserer et borevaesketilsetningsmiddel uten bor tilsatt mens eksempel III-B eksemplifiserer et tilsetningsmiddel med tilsatt bor.

300 g kalsiumbase løvtresulfittavlut med lavt innhold av reduserende sukkere ("Norlig 41d" (Reed Lignin Inc.)) faststoffer i form av en 35%-ig oppløsning i vann ble oppvarmet til 40°C og behandlet med 54 g svovelsyre (100%-ig) i form av en 50%-ig oppløsning i vann (108 g) under mekanisk omrøring. Den sure reaksjonsblanding ble oppvarmet til 70°C og 24 g mangandioksyd (100%) i form av en 35%-ig oppslemming i vann ble tilsatt. Den eksoterme reaksjon nådde en slutttemperatur på 77°C og ble holdt ved denne temperatur i 25 min. Reaksjonsblåndingen ble ved en pH på 2,6 fitrert for å fjerne utfelt gips (kalsiumsulfatdihydrat, 93 g) som ble kastet. Den resulterende fil-tr atoppløsning inneholdt 281,7 g faststoffer i form av en 31,2%-ig oppløsning i vann (903 g) og ble anvendt som utgangsmateriale for eksemplene III-A og III-B.

Eksempel III- A:

130 g av filtratfaststoffene (416,7 g av 31,2%-ig oppløs-ning) ble oppvarmet til 45°C og behandlet med 16 g svovelsyre (100%-ig) i form av en 50%-ig oppløsning i vann (32 gram). Reaksjonsblandingen ble ytterligere oppvarmet til 52°C og 16 g natriumdikromatdihydrat (100%) ble tilsatt i form av en 35%-ig oppløsning i vann (45,7 g). Den eksoterme reaksjonsblanding ved 58°C ble nøytralisert fra pH 2,3 til pH 3,3 med 34 g 5 N natriumhydorksyd-oppløsning (5,7 g 100%-ig NaOH). Den resulterende reaksjonsblanding inneholdt ca. 157,8 g mangan-kromlignosulfonat.

Eksempel III- B:

En annen sats på 130 g av filtratfaststoffer (416,7 g av den 31,2%ige oppløsning) fra III ovenfor ble oppvarmet til 45°C og behandlet med i alt 16 g svovelsyre (100%) i form av en 50%ig oppløsning i vann (32 g). Satsen ble ytterligere oppvarmet til 70°C og behandlet med 14,9 g borsyre. Blandingen ble holdt ved 80-90°C i 45 min., avkjølt til 55°C og omsatt med 16 g natriumdikromatdihydrat (100%) i form av en 35%-ig oppløsning i vann (45,7 g). Den eksoterme reaksjonsmasse ved 58°C ble nøytrali-sert fra pH 2,3 til pH 3,3 med 30 g 5 N natriumhydroksyd-oppløsning (5 g 100%-ig NaOH). Den resulterende reaksjonsmasse inneholdt ca. 161,1 g bor-mangan-kromlignosulfonat som en 30%-ig vandig oppløsning (537 g) og ble sprøytetør-ket ved en innløpstemperatur på 115°C og bormangan-krom lignosulfonatet ble gjenvunnet som et fast pulver.

Produktene ifølge eksempel III-A og III-B ble undersøkt på samme måte som i eksempel I. Resultatene er vist i tabell 1. Som vist i tabell I utviste produktene ifølge eksemplene I-B, II-B og III-B forbedrede reologiske egenskaper sammenlignet med andre kromlignosulfonater og kromfrie ligno-sulf onater. Disse forbedringer er åpenbare ved en sammen-ligning av de reologiske egenskaper, spesielt flytegren-sene for de forskjellige produktene. Det er viktig at sam-menligningen med og uten bor i hvert eksempel gjenkjennes. Det er her foreliggende oppfinnelse best er eksemplifi-sert. F.eks. i eksempel III-B er flytegrensen 0,380 kp/ m 2. Denne flytegrense er identisk med den for referanse 2 selv om det anvendte sulfonerte ligninutgangsmateri ale fra hvilke additivet i henhold til eksempel III-B ble fremstilt inneholdt reduserende sukkere, såvel som polysakkarider.

Claims (10)

1. Tilsetningsmiddel til oljeborevæske på basis av et kromkompleksert sulfonert lignininneholdende materiale, karakterisert ved at det inneholder 1-3 vekt% bor og 2-5 vekt% krom.

2. Tilsetningsmiddel ifølge krav 1, karakterisert ved at borinnholdet er ca.

2 vekt%.

3. Tilsetningsmiddel ifølge krav 1, karakterisert ved at krominnholdet er 3-4 vekt%.

4. Tilsetningsmiddel ifølge krav 1, karakterisert ved at borinnholdet er ca.

2 vekt% og krominnholdet er fra ca. 3 til 4 vekt%.

5. Tilsetningsmiddel ifølge krav 1, karakterisert ved at det sulfonerte lignininneholdende materiale er erholdt fra løvved eller nåleved.

6. Fremgangsmåte ved fremstilling av et tilsetningsmiddel ifølge krav 1, karakterisert ved at til et sulfonert lignininneholdende materiale tilsettes en borforbindelse til å gi et borkompleksert sulfonert lignininneholdende materiale og deretter oksydere det borkompleksede sulfonerte lignininneholdende materiale med en kromforbindelse under sure betingelser, idet det som borforbindelse fortrinnsvis anvendes borsyre og hvor reduserende sukkere fortrinnsvis på forhånd er fjernet fra det sulfonerte lignininneholdende materiale.

7. Fremgangsmåte ved fremstilling av tilsetningsmiddelet ifølge krav 6, karakterisert ved at borforbindelsen tilsettes det sulfonerte lignininneholdende materialet til å gi et borkompleksert sulfonert lig nininneholdende materiale som deretter oksyderes hvoretter det oksyderte borkompleksede sulfonerte ligninmateriale omsettes med en kromforbindelse under sure betingelser.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at oksyderingen ut-føres under anvendelse av et oksyderingsmiddel såsom hydrogenperoksyd, ozon, blydioksyd, kromsyre, klor, alkali-og jordalkalimetallhypokloritter, alkalimetallkromat, alkalimetallpermanganat, alkalimetallpersulfat, alkalime-tallperborat, mangandioksyd eller blandinger derav.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det som kromforbindelse anvendes natriumdikromat, kaliumdikromat, kromsyre, krom(III)sul fat, krom(III)hydrater, krom(III)nitrat, krom(III)halogenider, krom(III)acetat eller blandinger derav.

10. Anvendelse av tilsetningsmiddelet ifølge kravene 1-5 som tilsetningsmiddel til et leirebasert boreslam.