NO830557L - DRILL FLUIDS AND PROCEDURES TO USE THEREOF - Google Patents

Description

Borefluider anvendes for å transportere fragmentert materiale, såsom det som skyldes selve boringen, ut av et borehull under boringen av hullet eller under andre operasjoner i hullet. Fluidene sirkuleres nedover i hullet og transporterer avfallet Drilling fluids are used to transport fragmented material, such as that resulting from the drilling itself, out of a borehole during the drilling of the hole or during other operations in the hole. The fluids are circulated down the hole and transport the waste

opp gjennom hullet. I det foreliggende anvendes uttrykket "borefluider" i den vide betydning, nemlig fluidet (undertiden kalt slam) som skal anvendes under selve boringen av en oljebrønn eller annet borehull, såvel som de fluider som skal anvendes i andre stadier, f.eks. gjennomarbeidelsen eller fullførelsen av en brønn; slike andre fluider betegnes undertiden som overhalings-fluider eller pakker-fluider. up through the hole. In the present, the term "drilling fluids" is used in the broadest sense, namely the fluid (sometimes called mud) which is to be used during the actual drilling of an oil well or other borehole, as well as the fluids which are to be used in other stages, e.g. the completion or completion of a well; such other fluids are sometimes referred to as overhaul fluids or packer fluids.

Det avfallsmateriale som transporteres fra borehullet ved hjelp av borefluidene, skilles fra fluidet ved toppen av hullet, og fluidet resirkuleres. Avfallsmaterialet kan dumpes. The waste material that is transported from the borehole using the drilling fluids is separated from the fluid at the top of the hole, and the fluid is recycled. The waste material can be dumped.

Borefluidene består av en væskeformig fase og inneholder ofte også en i denne dispergert faste fase, f.eks. et vekt-økende middel såsom barytter. Den væskeformige fase kan bestå The drilling fluids consist of a liquid phase and often also contain a solid phase dispersed in this, e.g. a weight-increasing agent such as barytes. The liquid phase may persist

av vann i hvilket det kan være oppløst eller dispergert forskjellige mindre tilsetninger, eksempelvis forskjellige geleringsmidler og dispergeringsmidler. Man finner imidlertid ofte at de beste resultater oppnås, spesielt under boring, når den væskeformige fase innbefatter olje, og fluidene betegnes da som oljebasert boreslam eller oljebaserte borefluider. Den væskeformige fase kan således bestå av olje, eller den kan være en blanding av olje og vann, f.eks. en olje-i-vann-emulsjon eller en vann-i-olje-emulsjon. of water in which various minor additives may be dissolved or dispersed, for example various gelling agents and dispersing agents. However, it is often found that the best results are achieved, especially during drilling, when the liquid phase includes oil, and the fluids are then referred to as oil-based drilling mud or oil-based drilling fluids. The liquid phase can thus consist of oil, or it can be a mixture of oil and water, e.g. an oil-in-water emulsion or a water-in-oil emulsion.

Mange oljer er blitt foreslått for anvendelse som oljen iMany oils have been suggested for use as the oil in

den væskeformige fase i boreslam. Noen forslag går ut på å anvende vegetabilske eller andre matoljer, men mineraloljer er i alminnelighet blitt ansett som mer tilfredsstillende og kostnads-effektive. Forskjellige mineraloljer er blitt foreslått. Et typisk litteratursted er britisk patent nr. 1 467 841, hvor det angis at oljen kan være dieselolje, råolje, kerosen eller andre alifatiske hydrokarboner eller blandinger. Et annet forslag er beskrevet i US-patent nr. 2 969 321, hvor de foreslåtte oljer er toppdestillerte råoljer, gassoljer, kerosen, dieselbrennstoffer, tunge alkylater og fraksjoner av tunge alkylater. Tross alle disse tallrike forslag ble oljen i alminnelighet valgt under hensyntagen til særlig tilgjengeligheten og prisen, og som følge the liquid phase in drilling mud. Some suggestions are to use vegetable or other edible oils, but mineral oils have generally been considered more satisfactory and cost-effective. Various mineral oils have been suggested. A typical literature reference is British Patent No. 1,467,841, where it is stated that the oil may be diesel oil, crude oil, kerosene or other aliphatic hydrocarbons or mixtures. Another proposal is described in US Patent No. 2,969,321, where the proposed oils are top distillate crude oils, gas oils, kerosene, diesel fuels, heavy alkylates and fractions of heavy alkylates. Despite all these numerous proposals, the oil was generally chosen with particular regard to availability and price, and as a result

herav er den olje som anvendes i praksis, vanligvis dieselolje. of this, the oil used in practice is usually diesel oil.

Til tross for at det er dieselolje som anvendes i praksis, finnes det i litteraturen noen eksempler på andre spesielle oljer enn dieseloljer. For eksempel er det i US-patent 2 698 833 eksemplifisert forskjellige asfaltiske, parafiniske og nafteniske oljer, og i US-patent 3 840 460 er det et eksempel på en basisolje som er en blanding av sulfurisert svinefett, klorert parafin og en naftenisk mineralolje. De oljer som er eksemplifisert i US-patent 2 698 833, synes stort sett util-fredsstillende i betraktning av våre dagers sikkerhetsstandarder, på grunn av deres vanligvis lave flammepunkty og den olje som er eksemplifisert i US-patent 3 840 4 60 har prismessige og andre ulemper som følge av anvendelsen av andre oljer enn mineraloljer. Despite the fact that it is diesel oil that is used in practice, there are some examples in the literature of special oils other than diesel oils. For example, in US patent 2,698,833 various asphaltic, paraffinic and naphthenic oils are exemplified, and in US patent 3,840,460 there is an example of a base oil which is a mixture of sulphurised lard, chlorinated paraffin and a naphthenic mineral oil. The oils exemplified in U.S. Patent 2,698,833 appear largely unsatisfactory by today's safety standards, due to their generally low flash points, and the oil exemplified in U.S. Patent 3,840,460 has price and other disadvantages resulting from the use of oils other than mineral oils.

Når det fragmenterte materiale, fra selve boringen og annet materiale, skal skilles fra borefluidet, eksempelvis ved toppen av brønnen, vil det resulterende fraskilte materiale fremdeles være forurenset med den fluide fase i boreslammet, og derfor med oljen hvis det dreier seg om et oljebasert boreslam. Når boringen foregår på sjøen, kan den ytterligere behandling av det forurensede fragmenterte materiale skape et problem. Hvis den forurensende olje er giftig for det marine liv, og det forurensede fragmenterte materiale dumpes i sjøen, så vil denne dumping for-urense sjøen på uakseptabel måte. Dieselolje er blitt vist å være giftig for det marine liv, og fragmentert materiale som er forurenset med dieselolje, må derfor vasket før det dumpes, men dette krever ekstra.apparatur på riggen eller boreplattformen og medfører vaskeavfall som er forurenset med olje som i sin tur da må fraskilles eller underkastes en ytterligere behandling før utslipp. When the fragmented material, from the drilling itself and other material, is to be separated from the drilling fluid, for example at the top of the well, the resulting separated material will still be contaminated with the fluid phase in the drilling mud, and therefore with the oil if it is an oil-based drilling mud . When the drilling takes place at sea, the further processing of the contaminated fragmented material can create a problem. If the polluting oil is toxic to marine life, and the polluted fragmented material is dumped into the sea, then this dumping will contaminate the sea in an unacceptable way. Diesel oil has been shown to be toxic to marine life, and fragmented material contaminated with diesel oil must therefore be washed before being dumped, but this requires extra equipment on the rig or drilling platform and results in washing waste that is contaminated with oil which in turn then must be separated or subjected to further treatment before discharge.

I US-patent nr. 3 594 317 diskuteres de problemer som følger av miljøvernbestemmelsene angående bruken av olje i boreslam, og det angis at det er blitt nødvendig å finne frem til andre In US patent no. 3,594,317, the problems resulting from the environmental protection regulations regarding the use of oil in drilling mud are discussed, and it is stated that it has become necessary to find other

materialer enn olje hvilke vil ha oljens egenskaper i boreslammet. Forslaget i dette patentskrift går ut på å anvende decykloalkohol som en bestanddel i et vannbasert slam. Mens dette kan gjøre det mulig å unngå forurensningsproblemer, er dekanol ikke et tilfredsstillende og kostnadseffektivt alternativ til olje i boreslam, spesielt i de mer vanskelige borehull hvor det eksempelvis er spesiell risiko for at borerøret setter seg fast. materials than oil which will have the properties of the oil in the drilling mud. The proposal in this patent document is to use decycloalcohol as a component in a water-based sludge. While this may make it possible to avoid pollution problems, decanol is not a satisfactory and cost-effective alternative to oil in drilling mud, especially in the more difficult boreholes where there is, for example, a particular risk of the drill pipe getting stuck.

Nylige forsøk i USA har vist at tetnings-mineralolje som er tilgjengelig i USA fra raffinerier under handelsnavnet "Mentor 28", kan anvendes istedenfor dieselolje som oljen i en oljebasert borevæske, og at den resulterende væske er mindre giftig for det marine liv enn væsker basert på dieselolje. Recent trials in the United States have shown that seal mineral oil available in the United States from refineries under the trade name "Mentor 28" can be used in place of diesel oil as the oil in an oil-based drilling fluid, and that the resulting fluid is less toxic to marine life than fluids based on on diesel oil.

Videre har vi oppdaget at visse andre oljer, spesielt nafteniske oljer med lavt aromat-inrihold, har en akseptabelt lav giftighet og faktisk er langt mindre giftige enn "Mentor 28", slik denne leveres i USA. Furthermore, we have discovered that certain other oils, particularly low aromatic naphthenic oils, have an acceptably low toxicity and are actually far less toxic than "Mentor 28" as supplied in the USA.

De viskositetsegenskaper som er påkrevet for konvensjonelle slamtyper, er velkjente, og viskositeten av oljen i oljebasisen i et oljebasert boreslam er i meget høy grad medbestemmende for slammets viskositet. Dieseloljer har vært ansett å ha spesielt hensiktsmessige viskositetsegenskaper, og dette er en av grunnene til at de har funnet så utstrakt anvendelse. The viscosity properties that are required for conventional mud types are well known, and the viscosity of the oil in the oil base in an oil-based drilling mud is to a very large extent a co-determiner of the mud's viscosity. Diesel oils have been considered to have particularly suitable viscosity properties, and this is one of the reasons why they have found such widespread use.

Det ble nå overraskende funnet at når man anvender et oljebasert slam for boring under sjøbunnen, bør oljen i oljebasisen være mindre viskøs enn dieselolje, måit ved 20°C, og fortrinnsvis også mindre viskøs enn dieselolje målt ved 5°C. Følgelig er-kjennes det nå at for tilfredsstillende undersjøisk boring må oljen i et oljebasert boreslam være både mindre giftig og mindre viskøs enn dieselolje, og i alminnelighet også mindre giftig og mindre viskøs enn "Mentor 28"-i USA. It was now surprisingly found that when using an oil-based mud for drilling under the seabed, the oil in the oil base should be less viscous than diesel oil, measured at 20°C, and preferably also less viscous than diesel oil measured at 5°C. Consequently, it is now recognized that for satisfactory subsea drilling, the oil in an oil-based drilling mud must be both less toxic and less viscous than diesel oil, and generally also less toxic and less viscous than "Mentor 28" in the USA.

En fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen er en i hvilken et oljebasert borefluidum anvendes for å transportere fragmentert materiale ut av det undersjøiske borehull, og det fragmenterte materiale dumpes i sjøen mens det er forurenset med fluidet, og ved denne fremgangsmåte må oljen i oljebasisen ha en viskositet ved 4 0°C under 6 cSt og må ha akseptabelt lav giftighet som de-finert nedenfor, og er en mineralolje. A method according to the invention is one in which an oil-based drilling fluid is used to transport fragmented material out of the subsea borehole, and the fragmented material is dumped into the sea while it is contaminated with the fluid, and in this method the oil in the oil base must have a viscosity at 40°C below 6 cSt and must have acceptably low toxicity as defined below, and is a mineral oil.

Oljen i oljebasisen bør ved 5°C, og i alminnelighet også ved 20°C, ha en lavere viskositet enn dieselolje. Dette er spesielt viktig på grunn av de lave omgivelsestemperaturer som gjør seg gjeldende ved mange fralands-boreoperasjoner og de vanskelig-heter som følger av trakt- og plastisk slam-viskositeter som kan være for høye ved omgivelsestemperaturer med mindre oljer med meget lav viskositet anvendes. I alminnelighet er viskositeten ved 5°C under 15, fortrinnsvis under 10, eksempelvis 1-7 cSt. The oil in the oil base should at 5°C, and generally also at 20°C, have a lower viscosity than diesel oil. This is particularly important because of the low ambient temperatures that apply to many offshore drilling operations and the difficulties that result from funnel and plastic mud viscosities that can be too high at ambient temperatures unless very low viscosity oils are used. In general, the viscosity at 5°C is below 15, preferably below 10, for example 1-7 cSt.

Viskositeten ved 20°C bør være lav, vanligvis under 15 ogThe viscosity at 20°C should be low, usually below 15 og

1 1

fortrinnsvis under 10, helst under 8. Den er normalt minst 1, typisk fra 3 til 8 og ofte 4-7 cSt. Oljen i olje-basisen har i alminnelighet en viskositet ved 4 0°C på under 6 cSt og fortrinnsvis under 5,5 cSt. Viskositeten er ofte i området 1-5,5, eksempelvis 3-5. Det foreligger imidlertid indikasjoner på at de beste resultater oppnås med meget lave verdier, fortrinnsvis 1,2-3,8 cSt. preferably below 10, preferably below 8. It is normally at least 1, typically from 3 to 8 and often 4-7 cSt. The oil in the oil base generally has a viscosity at 40°C of less than 6 cSt and preferably less than 5.5 cSt. The viscosity is often in the range 1-5.5, for example 3-5. However, there are indications that the best results are achieved with very low values, preferably 1.2-3.8 cSt.

Oljen har fortrinnsvis en viskositet ved 100°C på fra 0,6 til 2,5, i alminnelighet 0,7-1,4 cSt. Alle viskositetsmålinger er i det foreliggende de kinematiske viskositetsverdier målt i henhold til ASTM 445/1 P71. The oil preferably has a viscosity at 100°C of from 0.6 to 2.5, generally 0.7-1.4 cSt. All viscosity measurements are here the kinematic viscosity values measured according to ASTM 445/1 P71.

Giftigheten kan observeres ved bestemmelse av virkningenThe toxicity can be observed by determining the effect

av en valgt mengde av oljen i sjøvann på brune reker (Crangon Crangon). Friske reker holdes i luftet sjøvann ved 15°C i nær-vær av en valgt konsentrasjon av oljen, og rekenes dødelighet etter forskjellige tidsrom observeres. Ved denne test gir dieselolje høy dødelighet, eksempelvis over 50 % og ofte 90-100 % ved en konsentrasjon på 100 yl/l etter 24 timer. De oljer som anvendes ved oppfinnelsen, gir praktisk talt ingen dødelighet (for eksempel under 10 % og fortrinnsvis under 1 %) etter 24 timer, anvendt i en mengde på 100 yl/l, fortrinnsvis praktisk talt ingen dødelighet anvendt i en mengde på 333 yl/l i 24 timer. Dødelig-heten etter 96 timer ved 100 yl/l er fortrinnsvis også lav, i alminnelighet under 30 % og fortrinnsvis under 15 %, og fortrinnsvis er også dødeligheten ved 333 yl/l etter 96 timer i det samme område, helst under 15 %. I alminnelighet er giftigheten slik at minst 50 % av de brune reker overlever i minst 5 dager ved oljekonsentrasjoner på minst 333 yl/l og ofte på minst 1000 yl/l. En typisk dieselolje, dieselolje når 2, resulterer i at bare 50 % overlever etter så kort tid som 5,6 timer ved en konsentrasjon på 100 yl/l. of a selected amount of the oil in seawater on brown shrimp (Crangon Crangon). Fresh prawns are kept in aerated seawater at 15°C in the presence of a selected concentration of the oil, and the mortality of the prawns after different periods of time is observed. In this test, diesel oil gives high mortality, for example over 50% and often 90-100% at a concentration of 100 yl/l after 24 hours. The oils used in the invention give practically no mortality (for example below 10% and preferably below 1%) after 24 hours, used in an amount of 100 yl/l, preferably practically no mortality used in an amount of 333 yl /l for 24 hours. The mortality after 96 hours at 100 µl/l is also preferably low, generally below 30% and preferably below 15%, and preferably also the mortality at 333 µl/l after 96 hours is in the same range, preferably below 15%. In general, the toxicity is such that at least 50% of the brown shrimp survive for at least 5 days at oil concentrations of at least 333 yl/l and often at least 1000 yl/l. A typical diesel oil, diesel oil reaching 2, results in only 50% surviving after as little as 5.6 hours at a concentration of 100 yl/l.

Vi mener at noen lavmolekylære aromatiske forbindelser er ikke-giftige, og at giftigheten sannsynligvis skyldes tilstede-værelse av alle eller noen av de poly-nukleære aromatiske forbindelser, hvor poly representerer minst 4 benzenringer og vanligvis 5 eller mer (spesielt benzopyren og 1,2,5,6-dibenzantracen), og noen lavmolekylære forbindelser såsom toluen, xylener, fenan-trener og muligens også naftalener. We believe that some low molecular weight aromatic compounds are non-toxic, and that the toxicity is probably due to the presence of all or some of the poly-nuclear aromatic compounds, where poly represents at least 4 benzene rings and usually 5 or more (especially benzopyrene and 1,2 ,5,6-dibenzanthracene), and some low molecular compounds such as toluene, xylenes, phenanthrenes and possibly also naphthalenes.

Oljen er fortrinnsvis praktisk talt fri for, eksempelvis, benzopyren og andre aromatiske forbindelser som forårsaker giftighet. Med dette mener vi at oljen enten er fullstendig fri for benzopyren og andre giftige forbindelser eller inneholder dem i så små mengder at oljens giftighet ikke økes i uakseptabel grad. The oil is preferably practically free of, for example, benzopyrene and other aromatic compounds that cause toxicity. By this we mean that the oil is either completely free of benzopyrene and other toxic compounds or contains them in such small quantities that the oil's toxicity is not increased to an unacceptable degree.

På grunn av usikkerheten når det gjelder arten av noen av de aromatiske forbindelser i oljer inneholdende et betydelig aromatinnhold, foretrekkes det at oljen har et aromatinnhold mindre enn 5 %, fortrinnsvis mindre enn 4 % og helst 3,5 % eller mindre. Aromatinnholdet i en olje kan registreres ved test-metoder såsom CSL 606-4, ASTM D2007 eller ASTM D2140-66. Typisk kan det bestemmes som den prosentvise andel av oljens volum som utgjøres av aromatiske forbindelser. Det kan måles ved at man beregner den andel av karbonatomer i oljen som foreligger i aromatiske forbindelser, basert på den samlede andel av karbonatomer i hydrokarboninnholdet i oljen. Because of the uncertainty as to the nature of some of the aromatic compounds in oils containing a significant aromatic content, it is preferred that the oil have an aromatic content of less than 5%, preferably less than 4% and most preferably 3.5% or less. The aromatic content of an oil can be recorded by test methods such as CSL 606-4, ASTM D2007 or ASTM D2140-66. Typically, it can be determined as the percentage share of the oil's volume that is made up of aromatic compounds. It can be measured by calculating the proportion of carbon atoms in the oil that are present in aromatic compounds, based on the total proportion of carbon atoms in the hydrocarbon content of the oil.

Ved mange oljer er det en betydelig økning i giftighet mellom de foretrukne oljer som anvendes i henhold til oppfinnelsen, som typisk har et aromatisk innhold på 0,2-3,5 %, fortrinnsvis under 2,5 %, og oljer med høyere innhold, eksempelvis 7-12 % aromater. For eksempel synes "Mentor 28" i USA å ha et aromatinnhold over 10 % og er blitt funnet å være giftigere enn ønskelig. Hvis imidlertid oljen er fri for giftige aromatiske forbindelser, så kan det samlede aromatinnhold være høyere enn 5 % og kan være så høyt som 10 eller endog 12 %. With many oils, there is a significant increase in toxicity between the preferred oils used according to the invention, which typically have an aromatic content of 0.2-3.5%, preferably below 2.5%, and oils with a higher content, for example 7-12% aromatics. For example, "Mentor 28" in the US appears to have an aromatics content above 10% and has been found to be more toxic than desirable. If, however, the oil is free of toxic aromatic compounds, then the total aromatic content may be higher than 5% and may be as high as 10 or even 12%.

Foretrukne oljer til bruk i henhold til oppfinnelsen er nafteniske eller parafiniske oljer med lavt aromatinnhold. Preferred oils for use according to the invention are naphthenic or paraffinic oils with a low aromatic content.

Nafteniske oljer kan erholdes fra naftenisk råmateriale, og det ser ut til at de kan være langt mindre giftige for det marine liv enn dieselolje og "Mentor 28" i USA. Den nafteniske olje kan fremstilles ved blanding av to eller flere oljer hvorav i det minste én i alminnelighet erholdes fra naftenisk råmateriale. For eksempel kan en blanding dannes av en olje erholdt fra naftenisk råmateriale og en paraffinolje, forutsatt at den ende-lige blandede olje fremdeles kan klassifiseres som en naftenisk olje. Når blandinger dannes, må blandeoljen selvsagt ikke være slik at den tilfører giftige bestanddeler, og dette er diskutert mer detaljert nedenfor. Naphthenic oils can be obtained from naphthenic feedstock, and it appears that they may be far less toxic to marine life than diesel oil and "Mentor 28" in the United States. The naphthenic oil can be produced by mixing two or more oils, at least one of which is generally obtained from naphthenic raw material. For example, a blend can be formed from an oil obtained from naphthenic feedstock and a paraffinic oil, provided that the final blended oil can still be classified as a naphthenic oil. Of course, when forming blends, the blending oil must not be such that it adds toxic constituents, and this is discussed in more detail below.

Et egnet naftenisk råmateriale til bruk. som kilden for den nafteniske olje eller en del av denne, er råmateriale fra Venezuela. Oljen kan være hydrogenert under fremstillingen fra naftenisk eller annet råmateriale for omdannelse av aromatiske forbindelser til naftener. A suitable naphthenic raw material for use. as the source of the naphthenic oil or part thereof, raw material is from Venezuela. The oil may be hydrogenated during production from naphthenic or other raw material to convert aromatic compounds into naphthenes.

Nafteniske oljer er en velkjent klasse av oljer som klart skiller seg fra parafiniske oljer. De kjennetegnes ved at de inneholder mindre enn ca. 70 % parafiniske (alifatiske) forbindelser -og en betydelig mengde av nafteniske (cykloalifatiske) forbindelser. Eksempelvis utgjør nafteniske forbindelser minst 25 % og fortrinnsvis minst 35 eller 40 % av oljen. De beste resultater synes å bli oppnådd når oljen inneholder 30-60 %, fortrinnsvis 45-60 %, nafteniske forbindelser, men større mengder (eksempelvis opp til 70 % eller 80 %) eller mindre mengder (eksempelvis 25 til 30 opp til 45 %) er undertiden hensiktsmessig. Det parafiniske innhold er fortrinnsvis ikke over 65 %, eller i høyden 7 0 %. Innholdet av naftener og paraffiner kan bestemmes som ovenfor. Naphthenic oils are a well-known class of oils that clearly differ from paraffinic oils. They are characterized by the fact that they contain less than approx. 70% paraffinic (aliphatic) compounds - and a significant amount of naphthenic (cycloaliphatic) compounds. For example, naphthenic compounds make up at least 25% and preferably at least 35 or 40% of the oil. The best results seem to be obtained when the oil contains 30-60%, preferably 45-60%, of naphthenic compounds, but larger amounts (eg up to 70% or 80%) or smaller amounts (eg 25 to 30 up to 45%) is sometimes appropriate. The paraffinic content is preferably not more than 65%, or at most 70%. The content of naphthenes and paraffins can be determined as above.

Den nafteniske olje har fortrinnsvis en karakteriserings-faktor mindre enn 12,0 og fortrinnsvis fra 11,8 til 11,0 eller endog ned til 10,0. The naphthenic oil preferably has a characterization factor of less than 12.0 and preferably from 11.8 to 11.0 or even down to 10.0.

Naftenisk olje erholdt fra egnet naftenisk råmateriale kan ha et tilfredsstillende lavt aromatinnhold, men hvis oljen dannes ved blanding, så må de oljer som innblandes i den nafteniske olje, ikke være slik at de tilfører giftige bestanddeler, og den olje som blandes med den nafteniske, bør således også være praktisk talt fri for giftige aromatiske forbindelser. Naphthenic oil obtained from suitable naphthenic raw material can have a satisfactorily low aromatic content, but if the oil is formed by blending, then the oils that are mixed into the naphthenic oil must not be such that they add toxic constituents, and the oil that is mixed with the naphthenic, should thus also be practically free of toxic aromatic compounds.

Lavt-lukts-kerosener og andre parafiniske oljer med lavt Low-odor kerosenes and other low-odor paraffinic oils

aromatinnhold er ofte godt egnet.aromatic content is often well suited.

Mineraloljen (eller blandingen av mineraloljer) er fortrinnsvis praktisk talt fargeløs og praktisk talt luktfri. Den må selvsagt tilfredsstille sikkerhetsbestemmelsene, og i praksis betyr dette at den må ha et flammepunkt på minst 60°C, fortrinnsvis 66°C eller høyere. The mineral oil (or mixture of mineral oils) is preferably practically colorless and practically odorless. It must of course satisfy the safety regulations, and in practice this means that it must have a flash point of at least 60°C, preferably 66°C or higher.

Begynnelses-kokepunktet i destinasjonsområdet for den olje som anvendes som oljebasis, er fortrinnsvis under 250°C. API-vekt-verdien for oljen er i alminnelighet minst 15 og er normalt under 35. The initial boiling point in the destination area for the oil used as an oil base is preferably below 250°C. The API weight value for the oil is generally at least 15 and is normally below 35.

To nafteniske oljer som er egnet til bruk ved oppfinnelsen, er POLY-X-HP35 fra Burmah-Castrol Company og Clairsol 350 fra Two naphthenic oils suitable for use in the invention are POLY-X-HP35 from Burmah-Castrol Company and Clairsol 350 from

Carless Solvents of Hackney Wick, London. En typisk analyse for disse oljer er som følger. Carless Solvents of Hackney Wick, London. A typical analysis for these oils is as follows.

Andre oljer med lignende analyse kan anvendes, spesielt andre nafteniske løsningsmidler, for eksempel med lignende egenskaper som "Clairsol 350". Other oils with similar analysis can be used, especially other naphthenic solvents, for example with similar properties as "Clairsol 350".

Hvilken som helst av disse oljer kan anvendes individuelt, eller blandinger kan dannes av to eller flere av disse oljer eller av en eller flere av disse oljer ved en annen olje, eksempelvis en parafinisk olje. En egnet blanding dannes av 40-90, fortrinnsvis 60-80, volumdeler av en naftenisk olje med en parafinisk olje, forutsatt at blandingen fremdeles har et tilstrekkelig høyt nafteninnhold til å klassifiseres som en naftenisk olje. Any of these oils can be used individually, or mixtures can be formed from two or more of these oils or from one or more of these oils with another oil, for example a paraffinic oil. A suitable mixture is formed from 40-90, preferably 60-80, parts by volume of a naphthenic oil with a paraffinic oil, provided the mixture still has a sufficiently high naphthenic content to be classified as a naphthenic oil.

En egnet olje til bruk ved oppfinnelsen fremstilles ved blanding av 70 volumdeler av "60 Solvent Pale" og 30 volumdeler av "Clairsol 350". Egnet "60 Solvent Pale" leveres av J.O. Buchanon of Renfrew, Skottland. Den resulterende blandede nafteniske olje har de følgende egenskaper: A suitable oil for use in the invention is prepared by mixing 70 parts by volume of "60 Solvent Pale" and 30 parts by volume of "Clairsol 350". The suitable "60 Solvent Pale" is supplied by J.O. Buchanon of Renfrew, Scotland. The resulting blended naphthenic oil has the following properties:

En annen egnet olje som kan anvendes, er det produkt som selges av Norol, Norge, under handelsnavnet "Lampeparafin".-Oljebasisen i borefluidet kan bestå av den beskrevne mineralolje, eller den kan være en blanding av den beskrevne mineralolje og vann. I det minste 1 volum% av denne blanding må være mineralolje, og i alminnelighet er mengden av olje minst 30 volum% basert på vann pluss olje, fortrinnsvis fra 51 til 99 %, helst 60-95 volum% olje, mens resten til 100 volum% er vann. Av- . hengig av de tilstedeværende emulgeringsmidler og mengden av olje og vann kan fluidet være en vann-i-olje-emulsjon eller en Another suitable oil that can be used is the product sold by Norol, Norway, under the trade name "Lampeparaffin". - The oil base in the drilling fluid can consist of the described mineral oil, or it can be a mixture of the described mineral oil and water. At least 1% by volume of this mixture must be mineral oil, and generally the amount of oil is at least 30% by volume based on water plus oil, preferably from 51 to 99%, preferably 60-95% oil by volume, with the remainder to 100% by volume % is water. Off- . depending on the emulsifiers present and the amount of oil and water, the fluid can be a water-in-oil emulsion or a

olje-i-vann-emulsjon.oil-in-water emulsion.

Det vann som anvendes for fremstilling av fluidet, kan være ferskvann eller sjøvann og kan inneholde oppløste salter, såsom natriumklorid eller kalsiumklorid, opp til metningskonsentra-sjoner. Således kan fluidet være en olje-i-vann-emulsjon i hvilken vannet er en natriumkloridoppløsning. En fordel med anvendelsen av de angitte oljer er at de emulsjoner som dannes av dem, gjerne er mer stabile enn de tilsvarende emulsjoner dannet av andre, relativt ikke-giftige mineraloljer såsom forskjellige parafiniske oljer. The water used to produce the fluid can be fresh water or seawater and can contain dissolved salts, such as sodium chloride or calcium chloride, up to saturation concentrations. Thus, the fluid can be an oil-in-water emulsion in which the water is a sodium chloride solution. An advantage of the use of the indicated oils is that the emulsions formed from them are often more stable than the corresponding emulsions formed from other, relatively non-toxic mineral oils such as various paraffinic oils.

Borefluidene kan inneholde andre additiver slik det er vanlig når det gjelder oljebaserte borefluider, og disse additiver kan være oppløst eller dispergert i oljebasisen. Således kan de inneholde ett eller flere emulgeringsmidler, eksempelvis polymeriserte organiske syrer såsom det produkt som leveres av søkeren under handelsnavnet "Carbo-tec L", og oljeoppløselige amid-polymerer som er fuktemidler og supplerende emulgeringsmidler, såsom det produkt som leveres av søkeren under handelsnavnet "Carbo-Mul". Mengden av eventuelle emulgeringsmidler er vanligvis fra 0,1 til 10 % (av det kommersielle emulgeringsmiddel) på volum-basis, mest foretrukket 1-5 volum%, basert på det samlede volum av olje og vann, eller 1-20 %, fortrinnsvis 2-5 %, basert på vannet. The drilling fluids may contain other additives, as is common with oil-based drilling fluids, and these additives may be dissolved or dispersed in the oil base. Thus they may contain one or more emulsifiers, for example polymerized organic acids such as the product supplied by the applicant under the trade name "Carbo-tec L", and oil-soluble amide polymers which are wetting agents and supplementary emulsifiers, such as the product supplied by the applicant under the trade name "Carbo-Mul". The amount of any emulsifiers is usually from 0.1 to 10% (of the commercial emulsifier) on a volume basis, most preferably 1-5% by volume, based on the combined volume of oil and water, or 1-20%, preferably 2 -5%, based on the water.

Slammet kan inneholde høymolekylære organiske polymerer og uorganiske brodannelsesmidler, såsom de blandinger som leveres av søkeren under handelsnavnet "Carbo-Trol". Kalkhydrat kan være oppløst i vannet. The sludge may contain high molecular weight organic polymers and inorganic bridging agents, such as the mixtures supplied by the applicant under the trade name "Carbo-Trol". Lime hydrate may be dissolved in the water.

Spesielt vil borefluidene i alminnelighet inneholde ehstor mengde vektgivende materiale, såsom barytt, jernoksyd, sideritt eller kalsitt. Mengden av vektgivende middel er i alminnelighet fra 100 til 400 gram pr. 100 ml borefluider, for eksempel 200-500 pund pr. barrel. In particular, the drilling fluids will generally contain a large amount of weight-giving material, such as barite, iron oxide, siderite or calcite. The amount of weight-giving agent is generally from 100 to 400 grams per 100 ml of drilling fluids, for example 200-500 pounds per barrel.

Det er vanlig praksis å regulere de reologiske egenskaper hos oljebaserte og andre borefluider ved tilsetning av geleringsmidler. En rekke forskjellige materialer er blitt foreslått som geleringsmidler. De mest anvendte geleringsmidler er bentonitter, eksempelvis det materiale som er kommersielt tilgjengelig som DMB (drilling mud bentonite) og de produkter som er tilgjengelige som "Sedapol" 155 eller "Sedapol" 44 eller "Claytone" 34 eller "Claytone" 40. De kan anvendes ved oppfinnelsen, men bedre resultater oppnås ved anvendelse av en organofil hektoritt.. Denne kan være naturlig forekommende hektoritt eller syntetisk hektoritt, for eksempel som beskrevet i britisk patent nr. 1054111. Hvis det er en syntetisk hektoritt, innbefatter den fortrinnsvis utbyttbare organiske ammonium-kationer som beskrevet i britisk patent nr. 1121501. It is common practice to regulate the rheological properties of oil-based and other drilling fluids by adding gelling agents. A number of different materials have been proposed as gelling agents. The most commonly used gelling agents are bentonites, for example the material that is commercially available as DMB (drilling mud bentonite) and the products that are available as "Sedapol" 155 or "Sedapol" 44 or "Claytone" 34 or "Claytone" 40. They can is used in the invention, but better results are obtained by using an organophilic hectorite. This can be naturally occurring hectorite or synthetic hectorite, for example as described in British patent no. 1054111. If it is a synthetic hectorite, it preferably includes exchangeable organic ammonium cations as described in British Patent No. 1121501.

De foretrukne materialer kan beskrives som tetraalkyl-ammonium-hektoritter, som beskrevet i britisk patent nr. 1121501. En til tre av alkylgruppene er fortrinnsvis kortkjedede alkylgrupper (eksempelvis alkylgrupper med 1-8 karbonatomer, mer foretrukket 1-3 karbonatomer, typisk metyl), og en til tre av alkylgruppene er fortrinnsvis langkjedede alkylgrupper (eksempelvis alkylgrupper med 10-25,:.typisk 14-22 og mer foretrukket 18 karbonatomer) . The preferred materials can be described as tetraalkyl-ammonium hectorites, as described in British patent no. 1121501. One to three of the alkyl groups are preferably short-chain alkyl groups (for example alkyl groups with 1-8 carbon atoms, more preferably 1-3 carbon atoms, typically methyl), and one to three of the alkyl groups are preferably long-chain alkyl groups (for example alkyl groups with 10-25, typically 14-22 and more preferably 18 carbon atoms).

Et foretrukket materiale er dimetyldioktadecyl-ammonium-hektoritt, fortrinnsvis "Bentone" 38 eller "Imvitone" 1 eller "Imvitone" 2, som er derivater av naturlig forekommende hektoritt. A preferred material is dimethyldioctadecyl ammonium hectorite, preferably "Bentone" 38 or "Imvitone" 1 or "Imvitone" 2, which are derivatives of naturally occurring hectorite.

Mengden av geleringshjelpemiddel er typisk fra 1 til 10, helst 1,25-4, gram geleringshjelpemiddel pr. 100 ml fluidum. Alternativt kan mengden uttrykkes som 3 til 15, mest foretrukket The amount of gelling aid is typically from 1 to 10, preferably 1.25-4, grams of gelling aid per 100 ml of fluid. Alternatively, the amount may be expressed as 3 to 15, most preferably

5 til 9, pund geleringshjelpemiddel pr. barrel borefluidum. I 5 to 9, pounds of gelling aid per barrel drilling fluid. IN

alminnelighet er den mengde av geleringshjelpemiddel som er påkrevet i fluidene ifølge oppfinnelsen, større enn den mengde som er påkrevet i konvensjonelle borefluider, for eksempel fra 1,5 generally, the amount of gelling aid required in the fluids according to the invention is greater than the amount required in conventional drilling fluids, for example from 1.5

til 2,5 ganger den mengde som er påkrevet når oljen er dieselolje. to 2.5 times the amount required when the oil is diesel oil.

De følgende eksempler vil ytterligere belyse oppfinnelsen. The following examples will further illustrate the invention.

Eksempel 1Example 1

Ét borefluidum fremstilles ved blanding av 235 ml "Clairsol" 3 50, 5 ml primært emulgeringsmiddel, 5 ml sekundært émulgerings-' middel, 9 g geleringshjelpemiddel, 42 ml kalsiumkloridoppløsning, One drilling fluid is prepared by mixing 235 ml "Clairsol" 3 50, 5 ml primary emulsifier, 5 ml secondary emulsifier, 9 g gelling aid, 42 ml calcium chloride solution,

5 g kalk, 15 g brodannende hjelpemiddel og 309 g barytter. Dette 5 g of lime, 15 g of bridging aid and 309 g of barytes. This

borefluidum er et 13 pund pr. gallon slam med et olje/vann-forhold på 85:15 og en indre-fase-aktivitet på 0,75. Dets be-gynnelsesegenskaper ved 4 9°C er plastisk viskositet 22 cp, naturlig flytegrense 5,5 g/100 cm<2>og gelstyrke 3/6,5 g/100cm<2>, og etter varmvalsing ved 65°C var den plastiske viskositet 23 cp, drilling fluid is a 13 pound per gallon of sludge with an oil/water ratio of 85:15 and an internal-phase activity of 0.75. Its initial properties at 49°C are plastic viscosity 22 cp, natural yield strength 5.5 g/100 cm<2> and gel strength 3/6.5 g/100 cm<2>, and after hot rolling at 65°C it was plastic viscosity 23 cp,

den naturlige flytegrense 7 g/100 cm<2>og gelstyrken 5/6,5 g/100 cm<2>. the natural flow limit 7 g/100 cm<2> and the gel strength 5/6.5 g/100 cm<2>.

Det er spesielt godt egnet til bruk ved undersjøisk boring hvor sjøtemperaturen kan være 5°C eller lavere. It is particularly well suited for use in underwater drilling where the sea temperature can be 5°C or lower.

Når oljen utprøves med hensyn til giftighet ved den oven-When the oil is tested for toxicity at the above-

for beskrevne metode, finner man at den etter 24 timer ikke forårsaker noen dødelighet ved 333 yl/l og ca. 4 % dødelighet etter 96 timer ved 100 yl/l. I de samme forsøk gir dieselolje nr. 2 en dødelighet på 93 % etter 24 timer ved 100 yl/l. for the described method, it is found that after 24 hours it does not cause any mortality at 333 yl/l and approx. 4% mortality after 96 hours at 100 yl/l. In the same experiments, diesel oil No. 2 gives a mortality of 93% after 24 hours at 100 yl/l.

Eksempel 2Example 2

Et borefluidum fremstilles av 149 ml "Pale Oil 60", 63 ml "Clairsol 350", 7 ml blåst tallolje som emulgeringsmiddel, 5 ml oljeoppløselig amid-polymer som sekundært emulgeringsmiddel, 53 A drilling fluid is prepared from 149 ml "Pale Oil 60", 63 ml "Clairsol 350", 7 ml blown tallow oil as emulsifier, 5 ml oil soluble amide polymer as secondary emulsifier, 53

ml vann inneholdende 25 % kalsiumklorid, 6 g kalkhydrat, 7 g av en blanding av høymolekylære organiske polymerer og uorganiske, brodannende midler, 358 g barytt og 6 g dimetyldioktadecyl-ammonium-hektoritt. Meget tilfredsstillende egenskaper i borehullet, og med hensyn til giftighet oppnås ved anvendelse i et undersjøisk borehull fulgt av filtrering av det fragmenterte materiale fra fluidet og dumping av det fragmenterte materiale i sjøen. ml of water containing 25% calcium chloride, 6 g of lime hydrate, 7 g of a mixture of high molecular weight organic polymers and inorganic bridging agents, 358 g of barite and 6 g of dimethyldioctadecyl ammonium hectorite. Very satisfactory properties in the borehole, and with regard to toxicity, are achieved by use in a subsea borehole followed by filtering the fragmented material from the fluid and dumping the fragmented material into the sea.

Eksempel 3-Example 3-

Et borefluidum fremstilles som i eksempel 1 med unntagelseA drilling fluid is prepared as in example 1 with an exception

av at P0LY-XHB35 anvendes istedenfor "Clairsol 350". Det resulterende fluidum har lav giftighet og spesielt gode egenskaper under høytemperatur-betingelser i borehullet. of P0LY-XHB35 being used instead of "Clairsol 350". The resulting fluid has low toxicity and particularly good properties under high temperature conditions in the borehole.

Eksempel 4Example 4

Et borefluidum fremstilles som i eksempel 2 under anvendelse av et bentonitt-geleringshjelpemiddel istedenfor hektoritten. A drilling fluid is prepared as in Example 2 using a bentonite gelling aid instead of the hectorite.

Det resulterende fluidum er mindre tilfredsstillende når detThe resulting fluid is less satisfactory when

kjøles til ca. 5°C, men gir fremdeles brukbare temperaturer nede 1 borehullet. cool to approx. 5°C, but still gives usable temperatures down 1 the borehole.

Det skal bemerkes av de beste resultater oppnås når oljenIt should be noted that the best results are obtained when the oil

har et. aromatinnhold under 15, fortrinnsvis under 5 og helst under 1 volum%, målt i henhold til ASTM 2007, (spesielt når oljen er et naftenisk løsningsmiddel) eller, hvis den er en isolerende olje, når aromatinnholdet er under 5 % målt i henhold til ASTM 2 041. Målt ved infrarød analyse kan aromatinnholdet være under 10, fortrinnsvis under 6, eksempelvis 0,1-5 % (sammenlignet med ca. 12 % for "Mentor 28" (USA) og 18-20 % for dieselolje. have a. aromatics content below 15, preferably below 5 and preferably below 1% by volume, measured according to ASTM 2007, (especially when the oil is a naphthenic solvent) or, if it is an insulating oil, when the aromatic content is below 5% measured according to ASTM 2 041. Measured by infrared analysis, the aromatics content can be below 10, preferably below 6, for example 0.1-5% (compared with approx. 12% for "Mentor 28" (USA) and 18-20% for diesel oil.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte i hvilken et oljebasert borefluidum anvendes for å transportere fragmentert materiale ut av et under-sjøisk borehull og det fragmenterte materiale dumpes i sjøen mens det er forurenset med fluidet, og i hvilken oljen i bore-fluidets oljebasis er en mineralolje som gir en dødelighet hos brune reker under 5 % når den utprøves i luftet sjøvann ved 15°C i 24 timer ved en konsentrasjon på 100 yl/l, og som har en viskositet ved 40°C mindre enn 6 cSt.1. Method in which an oil-based drilling fluid is used to transport fragmented material out of a subsea borehole and the fragmented material is dumped into the sea while contaminated with the fluid, and in which the oil in the oil base of the drilling fluid is a mineral oil that provides a brown shrimp mortality below 5% when tested in aerated seawater at 15°C for 24 hours at a concentration of 100 yl/l, and having a viscosity at 40°C of less than 6 cSt. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor oljen gir en dødelighet, utprøvet som angitt i krav 1, under 5 % ved 333 yl/l.2. Method according to claim 1, where the oil gives a mortality, tested as stated in claim 1, of less than 5% at 333 yl/l. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor mineraloljen har et aromatinnhold mindre enn 5 %.3. Method according to claim 1, where the mineral oil has an aromatic content of less than 5%. 4. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav, hvor mineraloljen er en naftenisk olje.4. Method according to one or more of the preceding claims, where the mineral oil is a naphthenic oil. 5. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av.de foregående krav, hvor oljen har en viskositet ved 20°C under 10 cSt.5. Method according to one or more of the preceding claims, where the oil has a viscosity at 20°C below 10 cSt. 6. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav, . hvor oljen har en viskositet ved 40°C på fra 1 til 5,5 cSt og ved 2 0°C på fra 1 til 8 cSt.6. Method according to one or more of the preceding claims, . where the oil has a viscosity at 40°C of from 1 to 5.5 cSt and at 20°C of from 1 to 8 cSt. 7. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav, hvor oljen har en viskositet ved 20°C på fra 1 til 7, ved 40°C på fra 1 til 5 og ved 100°C på fra 0,7 til 2,5 cSt.7. Method according to one or more of the preceding claims, where the oil has a viscosity at 20°C of from 1 to 7, at 40°C of from 1 to 5 and at 100°C of from 0.7 to 2.5 cSt. 8. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav, hvor oljen er mindre viskøs enn dieselolje.8. Method according to one or more of the preceding claims, where the oil is less viscous than diesel oil. 9. Olje til bruk som oljen i et oljebasert borefluidum og som er en mineralolje som angitt i hvilket som helst av kravene 1-8. ■ 9. Oil for use as the oil in an oil-based drilling fluid and which is a mineral oil as set forth in any of claims 1-8. ■ 10. Oljebasert borefluidum hvor oljen i oljebasisen er en mineralolje som angitt i hvilket som helst av kravene 1-8.10. Oil-based drilling fluid where the oil in the oil base is a mineral oil as specified in any of claims 1-8.