JPH0446985A - 新規な掘削用流動体 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野］ 本発明は、エステル油をベースとする新規な掘削用流動
体、特に、高い生態学的適合性、良好な安定性および性
能特性を有するエステル油をベースとするインバート掘
削用流動体に関する。新規な掘削用流動体の１つの重要
な用途は、原油および／またはガス源の開発のための沖
合掘削である。

この点に関する本発明の特別な目的は、高い生態学的適
合性を有する技術的に有用な掘削用流動体を提供するこ
とにある。新規な掘削用流動体の使用は、限定されるし
のではないか、沖合地域において特に重要である。新規
な掘削流動体は、地熱用掘削、水用掘削、地球化学用掘
削および鉱物用掘削などを包含する陸地掘削においても
使用してよい。この場合、本発明にしたかって選択され
にエステル系掘削用流動体は、生態毒問題をかなりの程
度まで基本的に解消している。

［発明の背景］ 岩に穴をあけ、岩を切断する液状掘削用流動体は、僅か
に濃厚にされた水系または油系流動体システムである。

油系ンステムは、特に沖合掘削においてまたは水感応性
層の貫通において実際に使用される機会が多（なってい
る。

油系掘削用流動体は、一般に、三相システム、即ち、油
、水および微分散固形物から成るいわゆるインバートエ
マルジョン泥の形態で一般に使用される。このエマルジ
ョンは水／油エマルジタンである、即ち、水相が連続油
相において微分散物として存在する。全体としてシステ
ムを安定化し、好ましい性能特性を確定するための、乳
化剤、乳化剤システム、増量剤、流動損失添加剤、アル
カリリザーブ、粘度調節剤などを包含する広い範囲の添
加剤が存在する。詳細な事項は、例えば、ジャーナル・
オブ・ペトロリアム・テクノロジー（Ｊｏｕｒｎａｌ　
ｏｆ　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、
１９８５年、１３７−１４２頁におけるボイド（Ｐ、Ａ
Ｂ　ｏｙｄ）らによる「二ニー・ベース・オイル・ユー
ズド・イン・ロートキシシティ・オイル・マツグ（Ｎｅ
ｗ　Ｂａ５ｅ　Ｏｉｌ　Ｕｓｅｄ　ｉｎ　Ｌｏｗ−Ｔｏ
ｘｉｃｉｔｙＯｉＩ　　Ｍｕｄｓ）Ｊなる論文、および
ジャーナル・オブ・ベトロリアム・テクノロジー、１９
８４年、９７５−９８１頁におけろベネット（Ｒ，Ｂ。

Ｂ　ｅｎｎｅｔ）による［ニュー・ドリリング・フルイ
ド・テクノロジー−ミネラル・オイル・マッド（Ｎｅｗ
　Ｄｒｉｌｌｉｎｇ　Ｆｌｕｉｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ−ＭｉｎｅｒａｌＯｉｌ　Ｍｕｄ）Ｊなる論文、およ
びそこに引用された文献に記載されている。

油系掘削用流動体は、初期には、芳香族成分を含有する
ディーゼル油画分からできていた。次いで、無毒化のた
めおよび生態学的問題を解消するために、連続油相とし
て、芳香族化合物を実質的に含まない炭化水素画分、「
非汚染油」として現在知られているものを使用すること
が提案された（前記文献を参照のこと）。このように芳
香族化合物を使用しないことによって幾つかの利点は達
成されたが、この種の掘削用流動体によって生じる環境
的問題を更に減少することが緊急に必要である。

このことは、原油およびガス源の開発のために沖合井を
掘ることにおいて特にあてはまる。海洋生態系は毒性物
質および容易に分解しない物質の導入に対して特に感応
性であるからである。

関連技術は、これら問題を解決するためにエステル系油
相の重要性を認識していた。アメリカ合衆国特許第４，
３７４，７３７号および第４．４８１　１２１号は、非
汚染油を使用する油系掘削用流動体を記載している。非
芳香族の鉱油画分およびビーナツツ油、大豆油、アマニ
浦、コーン油、種油などの植物油、および鯨油などの動
物油さえ、非汚染油として記載されている。ここで挙げ
られている植物および動物由来のエステル油全ては、環
境的に安全であると知られており、脱芳香族化されてい
たとしても炭化水素画分よりも顕著に生態学的に優れて
いる天然の脂肪酸のトリグリセリドである。

しかし、前記アメリカ合衆国特許における実施例は、イ
ンバート掘削用泥におけるそのような天然エステル油の
使用を記載していない。全体にわたって、鉱油画分が連
続油相として使用されている。

本発明の基礎となる研究によれば、従来技術において検
討された、植物および／または動物由来の容易に分解す
る油の使用は実際的理由から可能ではない。そのような
油相のレオロノー的性質は、一方で０〜５℃、他方で２
５０℃およびそれ以上までの広い温度範囲において制御
できない。

アメリカ合衆国特許第４．４８１，１２１号は、−船釣
記載部分においてトリグリセリドだけを挙げるだけては
なく、高純度トール油脂肪酸の精製イソオクチル−モノ
アルコールエステルである、ジ・アリシナ・ケミカル・
カンパニー（ウニイン、ニュージャーノー在）の市販製
品τアリシナ２０８」をも挙げている。ここにおいて初
めて挙げられたー官能性アルコールと一官能性カルホン
酸のエンζチルは、天然のトリグリセリドおよび／また
は脱芳香族化炭化水素画分の同等物として記載されてい
る。

該アメリカ合衆国特許には、−官能性成分のそのような
エステルの使用に関して実施可能な実施例を含んでいな
い。

本発明は、従来既知の油系掘削用流動体の最高のものに
貯蔵時および使用時挙動において相当するが、増加され
た環境的適合性の付加的な利点を有する、エステル油を
ベースとする部系インバート掘削用流動体を製造するこ
とが実際に可能であるという発見に基づくものである。

この点に関して２つの重要な発見が、本発明において優
勢である。

第１の重要な発見において、天然油の形態で存在するト
リグリセリドは、鉱油無含有の部系インバート掘削用流
動体の製造に適していないが、これら油脂から誘導され
たー官能性カルボン酸と一官能性アルコールのエステル
は、そのような掘削用流動体の製造に適している。第２
の重要な発見は、この種のエステル油が、炭化水素に純
粋に基づ〈従来使用されていた鉱油画分と同様の使用時
挙動を実際に示さないということである。現実用途にお
いて、−官能性成分のエステル油は部分的加水分解を行
い、遊離脂肪酸を形成する。これら遊離脂肪酸は、掘削
用流動体に常に存在するアルカリ成分と、例えば、腐食
を防止するために使用されるアルカリリザーブと反応し
て、対応塩を形成する。天然油脂に共通に見られる約Ｃ
３４までの鎖長を有する酸、特に約Ｃｌ１ｌ＝　Ｃｌｔ
の範囲のかなり長鎖の酸と高度に親水性の塩基との塩は
、油／水エマルジョンの形成および安定化につながるか
なり高いＨＬＢ価を有する化合物であると知られている
。これは、洗浄剤および清浄剤の分野においてかなりの
程度で使用されている。しかし、好ましくなく大量のそ
のような油／水乳化剤システムの形成は、本発明が課題
とする問題を解決するために必要な水／油エマルジョン
を妨げ、したがって問題になる。以下に記載されるよう
な本発明の教示は、エステル油をベースとするインバー
ト掘削用流動体が、システムに固有であるこれら困難に
関係なく、実際に有効に使用され得ることを示す。

［発明の開示］ 従って、第１の要旨において、本発明は、−官能性Ｃ１
〜Ｃ１！アルコール、特にＣ４〜Ｃａｔアルコールと脂
肪族飽和０１□〜ＣＩ８モノカルボン酸またはこれと多
くとも等量の他のモノカルボン酸との混合物との、０〜
５℃の範囲の温度において流動性でありかつポンプ輸送
可能である、エステルから成る、インバート掘削用泥の
油相てあって、該泥は、連続油相中に分散水相とともに
、乳化剤、粘度調節剤、増量剤、流動損失添加剤および
、要すれば、他の標準添加剤を含有する油相に関する。

他の要旨において、本発明は、原油およびガス源の沖合
開発に適しており、エステル油をベースとする連続油相
において、分散水相とともに、乳化剤、増量剤、流動損
失添加剤および、要すれば他の標準添加剤を含有する鉱
油無含有インバート掘削用流動体であって、 油相か一官能性Ｃ３〜Ｃ１２アルコールと脂肪族飽和Ｃ
Ｉ２〜ＣＩ８モノカルボン酸とのエステルから少なくと
も実質的に成る掘削用流動体に関する。

本発明の好ましい態様によれば、連続油相のエステル油
が０〜５℃の温度で５０ｍＰａ．ｓ以下のブルックフィ
ールド（ＲＶＴ）粘度を有する。

特に好ましい態様において、使用エステル油の少なくと
も主要部分、即ち少なくとも約５０〜５１％は脂肪族Ｃ
ａｔ〜ＣＩ４モノカルボン酸から成り、存在カルボン酸
混合物に対してエステル油の少なくとも約６０重量％か
そのような脂肪族ＣＩ２〜ＣＩ４モノカルボン酸のエス
テルである。

１つの重要な態様において、エステル油は、航記ＣＩｔ
〜Ｃ１，範囲、特にＣＩ２〜ＣＩ４範囲の飽和脂肪族モ
ノカルボン酸のみを含有する。しかし、本発明はこの範
囲に限定されるしのではない。多くとも実質的に同量で
、好ましぐは少量で他のカルホン酸のエステルを使用す
ることか有利であることかある。この場合、かなり短鎖
の脂肪族モノカルボン酸またはこれのエステルおよび／
またはかなり長鎖のカルホン酸のエステルか考えられる
。

しかし、かなり長鎖のカルボン酸のエステルを使用する
場合に、少なくとも部分的に、対応モノおよび／または
ポリオレフィン的に不飽和のかなり長鎖のカルボン酸誘
導体を使用することが好ましい。この態様において、適
した混合成分は、とりわけ、モノ−および／またはポリ
オレフィン的に不飽和のＣＩ８〜Ｃ，４、特にＣ＋ｓ〜
Ｃ０のモノカルボン酸エステルである。

以下に詳細に説明する本発明の他の重要かつ好ましい態
様において、本明細書において規定するエステル油が存
在するインバート掘削用泥において、かなりの量の親水
性強塩基、例えば、水酸化アルカリおよび／またはジェ
タノールアミンは使用しない。

連続油相を有するインバート掘削用泥は、常にアルカリ
リザーブを含有する。アルカリリザーブは、掘削用泥へ
のＣＯ７および／またはＨ２Ｓの侵入に対する保護を与
え、掘削用パイプの金属部分を腐食から保護する。本発
明において有用なアルカリリザーブとしては、石灰（水
酸化カルシウム）またはより弱塩基性の金属酸化物、例
えば酸化亜鉛および／または他の亜鉛化合物が挙げられ
る。

本発明の教示のこれらの詳細については後に説明する。

インバート掘削用泥の連続油相の全体または少なくとも
主要部分を形成するように本発明において選択されたエ
ステル油を次に説明する。

本発明において使用する一官能性アルコールとモノカル
ボン酸のエステル油は、非分岐または分岐の炭化水素鎖
から誘導できる。対応直鎖酸のエステルが好ましい。飽
和のＣＩ２−Ｃ１８、特にＣＩ２〜ＣＩ、モノカルボン
酸、および本発明で規定した炭素鎖長を有する一官能性
アルコールは、０〜５℃の温度でさえ、適切なレオロジ
ー的性質を示し、特に該温度で流動性でありポンプ輸送
可能であるエステル油を形成できる。本発明において、
掘削用泥の油相として好ましいエステルは、０〜５℃の
温度で５０ｍＰａ．ｓ以下、好ましくは４０ｍＰａ．ｓ
以下のブルックフィールド（ＲＶＴ）粘度を有する飽和
成分である。エステル形成反応に適した成分を選択する
ことによって、前記温度範囲における粘度を、約３０１
１１Ｐａ、ｓ以下、例えば約ｌＯ〜２０ｍＰａ．ｓの範
囲の値に調節することが可能である。

これは、包囲水が非常に低温である沖合掘削において重
要な利点となる。

好ましい態様において、選択した個々の成分またはエス
テル混合物をベースとする本発明において使用されるエ
ステル油は、好ましい態様において一１０℃以下、特に
−１５℃以下の固化温度（流動点および硬化点）を有す
る。低温での高い流動性にかかわらず、本発明のエステ
ル油の分子寸法によって、エステル油の引火点が充分に
高くなる、少なくとも８０℃である、約１００℃の温度
を一般に越えることか確実になる。１５０〜１６０℃以
上の引火点を有するエステル油が好ましい。１８５℃ま
たはそれ以上の引火点を有するこの種のエステル油を製
造できる。

他の重要な態様において、飽和Ｃ１２〜Ｃ＋ｅモノカル
ボン酸を含有する本発明に必要なエステル油は、主とし
て植物由来の物質から誘導される。上記範囲内の飽和モ
ノカルボン酸を主として含有するカルボン酸混合物また
はカルボン酸は例えば、トリグリセリド、例えば、ヤシ
油、パーム油および／またはババス−ヤシ油がら得られ
る。この由来の脂肪酸混合物は、限定された量の、一般
に多くとも約１５％の低級脂肪酸（Ｃａ−Ｃ３゜）を通
常含有する。ＣＷ〜Ｃ１４酸の倉皇は、カルボン酸混合
物の主要であり、一般に少なくとも５０％であり、通常
、６０％またはそれ以上である。少量の残りは、不飽和
成分がかなりの役割を果たす高級脂肪酸である。従って
、この種のカルホン酸混合物は、その構造のため、満足
なレオロジー的性質を有する物質を容易に与える。

本発明の１つの態様において、天然の適切な混合成分は
、特に、同日付の特許願（１）に記載されている一官能
性エステル油である。しかし、本発明において、これら
混合成分は少量（エステル油混合物に対して多くとも約
４９％）で使用することが好ましい。本発明の開示を完
全にするため、この種の可能な混合成分を以下に簡単に
説明する。

詳細については、同日付の特許願（１）を参照できる。

可能な混合成分は、−官能性Ｃ７〜Ｃａｔアルコールと
モノ−および／またはポリオレフィン的に不飽和のＣＩ
６〜Ｃｔ４モノカルボン酸とのエステルである。この場
合にも、カルボン酸は非分岐または分岐の炭化水素鎖か
ら誘導されてよく、特に直鎖酸が重要である。適切な量
のオレフィン性不飽和エステル成分が保たれろならば、
長い鎖長のエステルか０〜５℃の温度において流動性で
あり、ポンプ輸送可能である。従って、本発明の好まし
い態様において、７０重量％以上、好ましくは８０重量
％以上がオレフィン的に不飽和のＣｔｅ〜Ｃ０カルボン
酸から誘導されているこの種のエステルを使用する。重
要な天然物質は、前記炭素数範囲のオレフィン的に不飽
和のカルボン酸を少なくとも９０重量％含有するカルボ
ン酸混合物である。不飽和カルボン酸はモノ−および／
またはポリオレフィン的に不飽和であってよい。天然の
カルボン酸またはカルボン酸混合物を使用する場合、分
子中に１つのエチレン性二重結合に加えて、カルボン酸
分子当たり２つのエチレン性二重結合および少ない程度
で３つのエチレン性二重結合さえが成る役割を果たす。

混合成分として使用されている不飽和のかなり長鎖のモ
ノカルボン酸のこれらエステルは、−１Ｏ℃以下、より
好ましくは一１５℃以下の固化温度（流動点および硬化
点）を有することか好ましい。

これら分子の寸法のため、これら混合成分は、好ましい
範囲の引火点、即ち、少なくとも約８０℃、好ましくは
１００℃以上、特に好ましくは１６０℃以上の引火点を
有する。好ましい態様において、この種の混合成分は、
０〜５℃において、５５ｍＰａ．ｓ以下、好ましくは４
５ｍＰａ．ｓ以下のブルックフィールド（ＲＶＴ）粘度
を有する。

これら高度に不飽和の混合成分の中で、特に重要な２つ
の種類がある。

これら種類の第１のものは、その約３５重量％以下がジ
オレフィン的に、および要すればポリオレフィン的に不
飽和である不飽和Ｃ＋ｓ−Ｃ２４モノカルボン酸をベー
スとするものである。したがって、この場合に、エステ
ル油におけるポリ不飽和カルボン酸残基の含量はかなり
限定されている。

しかし、この種類の中で、カルボン酸残基の少なくとも
約６０重量％がモノオレフィン的に不飽和であることが
好ましい。

前記第１の種類と対照的に、実用上の重要性を有する第
２の種類のエステル油は、４５重量％以上、好ましくは
５５重量％以上か、前記炭素数を有するジオレフィン的
におよび／またはポリオレフィン的に不飽和の酸から誘
導されたちのであるＣ　＋ｅ％　Ｃ２４モノ力ルボン酸
混合物から誘導されている。

最も重要なモノエチレン性不飽和カルホン酸は、ヘキサ
デセン酸（パルミトレイン酸）（Ｃ、、）、オレイン酸
（ｃｕｅ）、関連リシノール酸（ｃｐｓ）およびエルカ
酸（Ｃｔｔ）である。最も重要なジエチレン性不飽和カ
ルボン酸はリノール酸（ｃｕｅ）であり、最も重要なト
リエチレン性不飽和カルボン酸はリルン酸（Ｃ＋Ｓ）で
ある。

不飽和モノカルボン酸およびモノアルコールから形成さ
れ几エステルのそれぞれを、混合成分として使用してよ
い。そのようなエステルの１つの例は、オレイン酸のエ
ステル、例えば、オレイン酸イソブチルエステルである
。系のレオロジーに関する限り、および／または入手の
理由から、酸混合物を使用することが好ましい。

その加水分解またはエステル交換が面記第１の種類のカ
ルボン酸またはカルホン酸エステルの混合物を与える天
然の植物油は、例えば、パーム油、ビーナツツ油、ひま
し油および特にナタ不油である。適したナタネ油は、高
いエルカ酸含量の従来の種類のもの、および減少したエ
ルカ酸含量および増加したオレイン酸含量を有する最近
の種類のものである。

前記第２の種類のカルボン酸混合物ら、動物および／ま
たは植物由来の天然脂肪から広く入手できる。高含量の
ＣＩ８〜Ｃ１８またはＣＩ８〜Ｃ２２カルホン酸を含有
し、同時に少なくとら約４５％の少なくともジエチレン
的に不飽和のカルボッ酸を含有する油の例は、綿実油、
大豆油、ひまわり油およびアマニ油である。セルロース
の回収時に単離されるトール油酸しこの範囲にはいる。

対応カルボン酸混合物を製造するための典型的な動物由
来物質は、魚油、特に、にしん油である。

本発明において使用する飽和エステル油、特に前記エス
テル油混合物の選択における考慮すべき他の因子は、１
６個またそれ以上の炭素原子を有する飽和カルボン酸エ
ステルがかなり高い融点を有し、従ってレオロジー的困
難性を容易に生じさせるということである。本発明によ
れば、１６〜１８個またはそれ以上の炭素原子を有する
飽和カルボン酸は、エステル油の約２０重量％以下、特
に約１０重量％以下であることが好ましい。

対照的に、１２個よりも少ない炭素原子を有する飽和カ
ルボン酸の存在はより許容できる。これらは、本発明に
おいて選択されるエステル油相のために重要な混合成分
になり得る。これらエステルは、本発明に従った飽和主
要成分（特にＣＩｆ〜ＣＩ４範囲において）と同様に、
実際の使用条件において酸化に対して抵抗性を有する。

低級脂肪酸エステルのレオロジー的性質は、本発明の目
的を促進し、即ち、従来実際に唯一に使用されていた純
粋な炭化水素油を、少なくとも部分的に、好ましくは主
要部的にまたは完全に、エステル油またはエステル油画
分に置き換える。

本発明のエステルまたはエステル混合物のアルコール基
は、直鎖および／または分岐鎖の飽和アルコールから誘
導されることか好ましい。少なくとも４個の炭素原子を
有するアルコール、好ましくは約１０個までの炭素原子
を有するアルコールか重要である。アルコールは天然由
来であってよく、その場合に、アルコールは、水素添加
還元によって対応カルボン酸またはそれらエステルから
一般に得られる。

しかし、本発明は天然由来の出発物質に限定されるもの
ではない。モノアルコール残基およびモノカルボン酸残
基の両方において、天然由来の出発物質を、合成由来の
対応成分によって部分的にまたは完全に置き換えてよい
。アルコールの典型的な例は、チーグラー法によって得
られる線状アルコールおよび対応オキソアルコール（分
岐アルコール）である。同様に、特にカルボン酸混合物
中に存在するモノカルボン・酸成分は、石油化学的合成
から誘導してよい。しかし、天然由来の出発物質の利点
は、その低い毒性値、容易な分解性およびその入手容易
性にある。使用油泥の自然的破壊は、前記種類のエステ
ル油が好気的におよび嫌気的に分解性であることを必要
とする。

しかし、本種類のエステル油を本発明のインバート油泥
において唯一のまたは主要成分として使用することか考
慮されるべきである。これは、主として、カルホン酸エ
ステルは加水分解を受けやすく、従来使用されていた純
粋な加水分解安定な炭化水素油とは異ｔった挙動を示す
という初めに述へた難しさに関する。

本発明のインバート掘削用泥は、連続油相とともに、約
５〜４５重量％、好ましくは約５〜２５重量％の量で、
微分散水相を含有する。約１０〜２５重量％の分散水相
が特に重要である。従来の掘削用泥の構成からのこの条
件は、本発明におけるエステル系インバート油泥用泥に
も適用される。

実際の連続操作において平衡の妨害が、部分エステル加
水分解の結果として多相系において生じ得ることか明白
である。

状況は、本発明における掘削用泥が常にアルカリリザー
ブを含有するという事実によって複雑になる。このアル
カリリザーブは、酸性ガス、特にＣＯｔおよび／または
Ｈ７Ｓの予想されない流入によって生じる腐食に対して
保護を与えるために特に重要である。掘削用パイプに対
する腐食の危険性のために、少なくとも穏やかなアルカ
リ範囲、例えばｐＨ８、５〜９およびそれ以上の範囲の
ｐＨ値の安全な確定を必要とする。

油相として純粋な炭化水素画分をベースとする油泥にお
いて、強いアルカリのおよび同時に高度に親水性の無機
または有機添加剤か同等困難なく実際に一般に使用され
る。水酸化アルカリ、特に水酸化ナトリウムかまたは高
度に親水性の有機塩基、例えばンエタノールアミンおよ
び／またはトリエタノールアミンか重要であり、これら
はＨ，Ｓ不純物と結合するために特に典型的な添加剤で
ある。前記高度に親水性の無機および有機の塩基に加え
ておよび／またはそれに代えて石灰またはより弱い塩基
性の金属酸化物さえ、特に酸化亜鉛または相当亜鉛化合
物がアルカリリザーブとして特に重要である。石灰が安
価なアルカリ化剤として広く使用される。５〜１０ポン
ド／バレル（石灰／油泥）またはそれ以上のようなかな
り高い含量が安全に使用される。

前記種類のエステル系油泥の使用は、これら変数が関係
する限り、標準実施からの出発を必要としてよい。この
場合に、掘削用泥のｐＨ値を少なくとも穏やかなアルカ
リ範囲に保つこと、および酸性ガスの予期されない流入
のために充分な量のアルカリリザーブを用意しておくこ
とが必要である。しかし、同時に、エステルの加水分解
が、そのようなアルカリ含量によって望ましくなく促進
されてはならない。

したがって、本発明の好ましい態様において、多量の高
度に親水性の無機および／または有機塩基を油泥におい
て使用しない。特に、本発明は、水酸化アルカリまたは
高度に親水性のアミン、例えば、ジェタノールアミンお
よび／またはトリエタノールアミンを使用しない。石灰
がアルカリリザーブとして有効に使用される。その場合
に、掘削用泥において使用する石灰の最大量を約２ポン
ド／バレルまたは僅かにそれ以下、例えば、約１〜１．
８ポンド／バレル（石灰／掘削用泥）に限定することか
最良である。石灰に加えてまたは石灰に代えて、塩基性
金属酸化物、例えば酸化亜鉛を包含する、他の既知のア
ルカリリザーブを使用することも可能である。しかし、
これらのような酸結合剤を使用する場合にさえ、粘度の
増加、即ちレオロジー的性質の劣化を伴った掘削用泥の
好ましくない尚早なエージングを防止するため過剰量を
使用しないことは重要である。本発明の特別な要旨は、
使用時に、熱的エージングにさらされる場合にさえ充分
に長い時間にわたって好ましいレオロジー性質が保持さ
れる程度にまで好ましくない量の高度に活性な油／水乳
化剤の形成を妨げるまたは少なくとも限定することにあ
る。理論的考慮の範囲において従来保たれていた従来技
術の教示に関連して、この種類のエステル油の低毒性を
初めて実際に使用することが可能になる。

本発明において規定される飽和のＣＩｔ〜Ｃ１，モノカ
ルボン酸をベースとするエステルは、０〜５℃の範囲の
温度において流動しポンプ輸送でき、掘削用泥の連続油
相の少なくとも約半分を形成する。しかし、好ましい油
相は、本発明にしたかった種類のエステルか非常に優勢
的に存在する油相である。本発明の１つの特に重要な態
様において、油相はそのようなエステル油がらはとんと
完全に成る。本発明において規定されるエステル油と混
合するのに適した成分は、特に同日付は出願の特許願（
１）に記載されている化合物である。本発明は、そのよ
うな他の選択され１こエステル油との混合物をも包含す
る。

以下のレオロノー的データーは、本発明の好ましいイン
バート掘削用泥のレオロジー１５適用される ５０℃で測定して、約５〜４０ポンド／１００（フィー
ト）２、好ましくは約５〜４０ポンド／１００（フィー
ト）２の範囲の降伏点（ＹＰ）、および約１０〜６０ｍ
Ｐａ．ｓ、好ましくは約１５〜４０ｍＰａ５の範囲の塑
性粘度（ＰＶ）。これらパラメーターの決定に関する、
使用測定法に関するおよび前記インバート油泥の他の標
準的な組成に関する充分な情報は、前記従来技術、例え
ば、バロイト・ドリリング・フルイズ・インクによって
出版された［マニュアル・オブ・トリリンク・フルイズ
・テクノロジー（Ｍａｎａａｌ　ｏｆ　Ｄｒｉｌｌｉｎ
ｇ　Ｆ　１ｕｉｄｓＴ　ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）Ｊ（特に
［マット・テスティング　−トウールズ・アンド・テク
ニックス（Ｍｕｄ　Ｔｅｓｔｉｎｇ−Ｔｏｏｌｓ　ａｎ
ｄ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）Ｊおよび璽オイル・７−）
ト◆チクノロノー（Ｏｉｌ　Ｍｕｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ）Ｊなる標題の章を参照）において見られる。開示
から以下のような要約かなされる 実際の使用に適し１ニ乳化剤は、必要な水／油エマルジ
ョンを形成できる系である。選択された親油性脂肪酸塩
、例えば、アミドアミン化合物をベースとするものは特
に適している。例か、すでに引用したアメリカ合衆国特
許第４．３７４　７３７号およびその中で引用された文
献に記載されている。特に適した乳化剤はバロイド・ド
リリング・フルイズ・インクによって商品名ｒＥＺ−Ｍ
ＵＬＪとして市販されている製品である。この種の乳化
剤は、濃縮物の形態で市販されており、例えば、それぞ
れの場合にエステル油相に対して約２．５〜５重量％、
特に約３〜４重量％の量で使用できる。

実際、親有機性亜炭か、流動損失添加剤として、特に、
井戸の壁の上に実質的に水非透過性のフィルムの形態で
非透過性被覆を形成するために使用される。適した量は
、例えば、エステル油相に対して約５〜７重量％または
約１５〜２０ポンド／バレルである。

本発明の掘削用泥において、粘度を増加させるために使
用される増粘剤は、エステル油相に対して約２〜４重量
％の範囲でまたは約８〜１０ポンド／バレルの量で使用
する、カチオン的に変性され、微細に分散された親有機
性ベントナイトである。実際に通常使用される増量剤は
、井の中で予想される特定条件に対して用いられる量で
添加される重晶石である。例えば、重晶石の添加によっ
て、掘削用泥の比重を約２．５までの値、好ましくは約
１．３〜１．６の範囲に増加することができ本発明のイ
ンバート掘削用泥において、分散水相には、溶解性塩、
一般に塩化力ルンウムおよび／または塩化カリウムを添
加してよい。水相は、室温において溶解性塩によって飽
和されていることが好ましい。

前記乳化剤および乳化剤ンステムを、無機増量物質の油
漏れ性を改良するために使用してもよい。

前記アミノアミドに加えて、アルキルヘンゼンスルホネ
ートおよびイミダシリン化合物が別の例として挙げられ
る。対応する従来技術に関する付加的な情報は、イギリ
ス国特許第２，１５８，４３７号、ヨーロッパ特許出願
公開第２２９，９１２号および西ドイツ国特許第３２　
４７　１２３号に記載されている。

前記利点に加えて、本発明の掘削用流動体は、前記エス
テル油の使用時に、顕著に改良された潤滑性をも有する
。これは、掘削パイプの経路および井が、掘削時に、例
えばかなりの深さにおいて垂直線からずれている場合に
特に重要である。そのような場合において、回転掘削パ
イプは井壁に接触し、その中に留まる。本発明において
油相として使用される種類のエステル油は、従来使用さ
れていた鉱油よりも顕著に良好な潤滑効果を有しており
、これは、本発明の重要な利点である。

［実施例コ 以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。

以下の実施例および比較例において、連続油相を形成す
るためのエステル油として蒸留ラウリン酸／ｎ−ヘキシ
ルエステルを使用した。これは、１６５℃以上の引火点
、−５℃以下の流動点、０８５７〜０．８６１の密度（
２０℃）、１以下のヨウ素価および酸価、０３％以下の
水含量および次の粘度データー（ブルックフィールド、
ｍＰ　ａ、ｓ）５℃て２２．５〜２５．５．＋２℃て１
５〜１８　＋５℃て１５〜１８；　＋１０℃で約１５：
２０℃で１２〜１４を有する黄白色液体であった。

実施例１ 以下の成分から既知方法によって油中水インバート掘削
用泥を調製した。次いて二−ノング萌後の粘度データー
を以下のようにして測定した。

粘１ｆの測定は、ＮＬバロイト・ファン（Ｂａｒ○１ｄ
Ｐａｎｎ）３５粘度計を用いて５０℃て行っｆ二。塑性
粘度（ＰＶ）、降伏点（ＹＰ）ならびに１０秒後および
１０分後のゲル強度（ポット／１００（フィート）２）
を既知方法で測定し１こ。

エージツク前および後に測定を行った。ニーソングは、
オートンし・−ブにおいて、いわゆる〇−ラー・オーブ
ンにおいて１２５℃で１６時間行った。

以下の組成を掘削用泥のために選択した。

エステル油　　　　　　　　　　　２３０肩Ｑ水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２６．ｚＣ親
有機性ベントナイト　　　　　　　　６ｇ（ノニルトン
（ＧＥＬＴＯＮＥ）ＩＩ、バロイト・ドリリング・フル
イズ・インクの製品）親有機性亜炭　　　　　　　　　
　　　６ｇ（デュラトン（ＤＵＲＡＴＯＮＥ）、バロイ
ト・ドリリング・フルイズ・インクの製品）石灰　　　
　　　　　　　　　　　　　　ｔｇ油中水乳化剤　　　
　　　　　　　　　６ｇ（ＥＺ−ＭＵＬ、バロイド・ド
リリング・フルイズ・インクの製品） 重晶石　　　　　　　　　　　　　３４６ｇＣａＣＱ２
ｘ　　２ＨｔＯ９，２ｇ この配合において、石灰的１３５ｇが２ポンド／バレル
の限界に対応する。

前記のようなエージング前後の材料について測定して得
られた特性データーを次表に示す：未エージング　エー
ジング済 塑性粘度（ＰＶ）　　　　　２８　　　　　２８降伏点
（ＹＰ）　　　　　　１１　　　　　１４ゲル強度（ポ
ンド／１００（フィート）２）１０秒　　　　　　　５
６ １０分　　　　　　　７８ 比較例１ 石灰の量を３倍（３ｇ）に増加する以外は、実施例１と
同様にして、インバート掘削用泥を調製しエージングの
前後の材料について測定して得られた特性データーを次
表に示す 未エージング　エージング済 塑性粘度（ＰＶ）　　　　　３１　　　　　７２降伏点
（ＹＰ）　　　　　　　８　　　　　５９ゲル強度（ポ
ンド／１００（フィート）２）１０秒　　　　　　　５
　　　　１０ ００分　　　　　　　７　　　７４ 実施例２ 以下の配合によって高重量インバート掘削用泥を調製し
た： エステル油　　　　　　　　　　　１８４ｍ（水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０ｉ（親有機
性ベントナイト　　　　　　　　２ｇ（ジェルトン（Ｇ
ＥＬＴＯＮＥ）ｎ、バロイド・ドリリング・フルイズ・
インクの製品）親有機性亜炭　　　　　　　　　　　２
０ｇ（デュラトン（ＤＵＲＡＴＯＮＥ）、バロイド・ド
リリング・フルイズ・インクの製品）石灰　　　　　　
　　　　　　　　　　１ｇ油中水乳化剤　　　　　　　
　　　　１０ｇ（ＥＺ−ＭＵＬ、バロイト・ドリリング
・フルイズ・インクの製品） 重晶石　　　　　　　　　　　　　５６８ｇＣａＣＬ　
ｘ　２Ｈ２０４，８ｇ 実施例１と同様にして、エージング前後の特性データー
を測定した。次表のような結果を得ｆ二未エーノング　
エージング済 塑性帖’ｆ（ＰＶ）　　　　　２０　　　　　８＋降伏
点（ＹＰ）　　　　　　１２　　　　　　＋６ゲル強変
（ポンド／ｌ　ＯＯ（フィート）２）１０秒　　　　　
　　８８ １０分　　　　　　＋０　　　　１１ この実施例において、石灰的１．０４ｇが２ポンド／バ
レルの限界に対応する。

比較例２ 石灰の量を２倍（２ｇ）に増加する以外は、実施例２と
同様にして掘削用泥を調製した。エージングの面後にお
いて特性データーを測定した。次表のような結果を得た 塑性粘度（ＰＶ） 降伏点（ＹＰ） ゲル強度（ポンド／Ｉ １０秒 １０分 未エージング　エージング済 ００（フィート）２） １２　　　　　　＋８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２〜１２個の炭素原子を含有する一官能性アルコー
   ルと、１２〜１６個の炭素原子を含有する脂肪族飽和モ
   ノカルボン酸とまたはこれと多くとも実質的に等量の他
   のモノカルボン酸との混合物との、０〜５℃の温度にお
   いて流動性でありかつポンプ輸送可能である、エステル
   から成る、インバート掘削用泥における油相であって、 該泥は、原油およびガス源の環境的に安全な沖合開発に
   適しており、連続油相中に分散水相とともに乳化剤、増
   量剤、流動損失添加剤および、要すれば他の標準添加剤
   を含有する油相。 ２、カルボン酸混合物に対して少なくとも約６０重量％
   の使用されているエステル油が脂肪族Ｃ＿１＿２〜Ｃ＿
   １＿４モノカルボン酸のエステルであり、要すれば、残
   りがかなり短鎖の脂肪族および／またはかなり長鎖のモ
   ノカルボン酸、特にモノ−および／またはポリオレフィ
   ン的に不飽和のモノカルボン酸である請求項１記載の油
   相。 ３、エステル油が、アルカリリザーブとともに、アルカ
   リ化された掘削用泥において使用されており、石灰およ
   び／または酸化亜鉛タイプの金属酸化物がアルカリリザ
   ーブとして存在する請求項１または２記載の油相。 ４、アルカリリザーブとして約２ポンド／バレル（石灰
   ／掘削用泥）以下の量で石灰を含有する掘削用泥におい
   てエステル油が使用されている請求項１〜３のいずれか
   に記載の油相。 ５、掘削用泥の油相において使用されているエステルが
   ０〜５℃において５０ｍＰａ．ｓ以下、好ましくは４０
   ｍＰａ．ｓ以下、特に約３０ｍＰａ．ｓ以下のブルック
   フィールド（ＲＶＴ）粘度を有する請求項１〜４のいず
   れかに記載の油相。 ６、掘削用泥において使用されているエステルが−１０
   ℃以下、好ましくは−１５℃以下の固化温度（流動点お
   よび硬化点）および１００℃以上、好ましくは１５０℃
   以上の引火点を有する請求項１〜５のいずれかに記載の
   油相。 ７、エステルまたはエステル混合物において存在するカ
   ルボン酸が少なくとも主として線状であり、好ましくは
   植物由来のものであり、ヤシ油、油、パーム油、ババス
   ーヤシ油のような、対応トリグリセリドから誘導された
   ものである請求項１〜６のいずれかに記載の油相。 ８、連続エステル系油相とともに、約５〜４５重量％、
   好ましくは約５〜２５重量％の量で微分散水相を含有す
   る掘削用泥においてエステルが使用されている請求項１
   〜７のいずれかに記載の油相。 ９、使用されているエステルのアルコール基が、４〜１
   ０個の炭素原子を含有することが好ましい線状および／
   または分岐の飽和アルコールから誘導されている請求項
   １〜８のいずれかに記載の油相。 １０、使用されているエステル油のアルコール成分が、
   植物および／または動物由来のものであり、対応カルボ
   ン酸エステルの還元的水素添加によって得られている請
   求項１〜９のいずれかに記載の油相。 １１、原油およびガス源の沖合開発に適しており、エス
   テル油をベースとする連続油相において、分散水相とと
   もに、乳化剤、粘度調節剤、増量剤、流動損失添加剤お
   よび、要すれば他の標準添加剤を含有する鉱油無含有イ
   ンバート掘削用流動体であって、 油相が、２〜１２個の炭素原子を含有する一官能性アル
   コールと１２〜１６個の炭素原子を含有する脂肪族飽和
   モノカルボン酸とのエステルから少なくとも実質的に成
   り、油相のエステルが０〜５℃で５０ｍＰａ．ｓ以下の
   ブルックフィールド（ＲＶＴ）粘度を有する掘削用流動
   体。 １２、インバート掘削用流動体が穏やかにアルカリ化さ
   れており、アルカリリザーブを含有するが、水酸化アル
   カリのような強親水性塩基またはジエタノールアミンの
   ような強親水性アミンを含有しないことが好ましい請求
   項１１記載の掘削用流動体。 １３、石灰および／または酸化亜鉛タイプの金属酸化物
   がアルカリリザーブとして存在し、石灰の添加量は約２
   ポンド／バレル（石灰／掘削用流動体）までであること
   が好ましい請求項１１または１２に記載の掘削用流動体
   。 １４、５０℃で測定して、約５〜４０ポンド／（フィー
   ト）＾２の降伏点（ＹＰ）および約１０〜６０ｍＰａ．
   ｓの塑性粘度（ＰＶ）を有する請求項１１〜１３のいず
   れかに記載の掘削用流動体。 １５、分散水の含量が約５〜４５重量％、好ましくは約
   ５〜２５重量％であり、ＣａＣｌ＿２および／またはＫ
   Ｃｌタイプの溶解塩が含有されている請求項１１〜１４
   のいずれかに記載の掘削用流動体。 １６、１２〜１６個の炭素原子を含有する飽和モノカル
   ボン酸が、連続油相の少なくとも主要な部分を占める請
   求項１１〜１５のいずれかに記載の掘削用流動体。