WO2009037212A9 - Additive für wasserbasierte bohrspülmittel - Google Patents

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WO2009037212A9
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Alfred Westfechtel
Diana MÄKER
Heinz Müller
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    • Y10S507/904—Process of making fluids or additives therefor

Definitions

  • the present application relates to the use of certain esters as an additive in water-based drilling fluids, as well as water-based drilling fluids containing these additives.
  • the additives according to the invention serve in particular to improve the lubricating effect of the drilling fluids.
  • Liquid flushing systems for sinking rock boreholes with application of the detached cuttings are possibly thickened, water-based or oil-based systems.
  • the class of purely water-based flushing systems goes back the longest in historical development in the past. However, their use is associated with deficits, in particular, the too low lubricating effect of the flushing is to be highlighted as a disadvantage.
  • Working with purely water-based systems therefore requires the use of lubricating components.
  • lubricants include e.g. Mineral oils or animal and vegetable oils, ie triglycerides of fatty acids and carboxylic acid esters of mono-alcohols.
  • Soybean oil sulfonate can be used in water- and oil-based systems, but it shows a significant foaming, especially in water-based rinses, which limits the performance properties.
  • esters of monocarboxylic acids with monohydric alcohols as a suitable lubricant for water-based drilling fluid systems.
  • a 2-Ethylhexyloleat as a suitable lubricant for silicate-containing aqueous rinses disclosed.
  • DE 196 47 598 describes C12-30 fatty alcohols and their blending with fatty acid esters as suitable lubricants for purely water-based, silicate-containing drilling fluids.
  • esters are triglycerides of fatty acids.
  • carboxylic acid esters have a particularly pronounced lubricating effect for the purpose of soil breakdown, which is used in many ways.
  • their use in water-based systems, and in particular in comparatively high alkaline waterglass systems can lead to considerable difficulties.
  • ester cleavage components with a strong foaming tendency can arise as secondary products, which then introduce undesirable problems into the rinsing system.
  • the invention relates to the use of oligoglycerol fatty acid esters prepared from (a) an acid component selected from
  • a polyol component selected from oligoglycerols or alkoxylates of oligoglycerols as an additive in water-based drilling fluids, preferably to improve the lubricity of the muds.
  • the oligoglycerol esters according to the invention are compounds known per se, which can be prepared, for example, by acid or base-catalyzed esterification directly from oligoglycerides. can be obtained with the fatty acids.
  • the oligoglycerol esters are also referred to as oligoglycerol fatty acid esters or oligoglycerides.
  • EP 064 697 A1 describes various oligoglycerol esters as lubricants for PVC. In this document, the preparation of Oligolycerinester by basic catalysis of fatty acids and poly- or oligoglycerols is described.
  • oligoglycerol esters within the meaning of the invention are, as a rule, liquid compounds which consist of a mixture of different oligoglycerol esters, wherein starting materials, in particular glycerol, may also be present Depending on the quality of the oligoglycerols, these may contain between 20 and 45% by weight of glycerol, between 20 and 40% by weight of diglycerin, between oligoglycerol esters and oligoglycerol esters 10 and 20 wt .-% of triglycerol and between 1 to 10 wt .-% of tetraglycerol and between 0.5 to 5 wt .-% of pentaglycerol.
  • esters of this document are necessarily diesters of these C10-C20 fatty acids with di- or triglycerol or polyglycerols, wherein in particular only the polyglycerol-2-diisostearate and polyglycerol-3-diisostearate are disclosed. These esters are used according to the teachings of US 2003/0114316 as emulsifiers to produce the desired invert emulsion.
  • Suitable acid components (a) of the esters according to the invention are in particular the fatty acids of the type (a1) which follow the formula (I).
  • caproic acid caproic acid, caprylic acid, 2-ethylhexanoic acid, capric acid, lauric acid, isotridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, palmitoleic acid, stearic acid, isostearic acid, oleic acid, elaidic acid, petroselinic acid, linoleic acid, linolenic acid, elaeostearic acid, arachidic acid, gadoleic acid, behenic acid and Erucic acid and mixtures thereof, for example, due to technical reasons, in the pressure splitting of natural fats and oils, in the reduction of aldehydes from the Roelen oxo synthesis.
  • oligoglycerol esters in which the fatty acid component (a1) is selected from mono- or polyunsaturated, preferably linear, fatty acids and preferably the linear unsaturated monocarboxylic acids, with oleic acid, even in technical qualities, being particularly preferred.
  • oligoglycerol esters whose component (a1) is selected from tall oil fatty acids.
  • Tall oil fatty acids contain in particular mixtures of linoleic acid and conjugated C18 fatty acids (45-65% by weight), oleic acid (25-45% by weight), octadeca-5,9,12-trienoic acid (5-12% by weight) and saturated fatty acids (1-3% by weight).
  • dicarboxylic acids (a2) and / or dimer fatty acids or oligomeric fatty acids of the type (a3) or (a4) are also suitable.
  • suitable acid components are the dicarboxylic acids (a2). These are those carboxylic acids which contain two -COOH functions in the molecule, with the saturated dicarboxylic acids in particular being preferred.
  • the dicarboxylic acids (a2) preferably contain between 4 and 22 C atoms, in particular between 6 and 18 C atoms. Examples which may be mentioned are the oxalic, malonic, succinic, glutaric, adipic, pimelinic, suberic, azealic or sebacic acid. Also unsaturated dicarboxylic acids are possible, e.g. the fumar or
  • the dicarboxylic acids of group (a2) do not include the dimer fatty acids according to group (a3).
  • Dimer fatty acids (a3) are at room temperature (21 0 C) liquid, oxidationsstabili- catalyzed dicarboxylic acids, for example, be obtained by catalytic dimerization of unsaturated fatty acids such as oleic acid, tall oil fatty acid or ricinene fatty acid with exclusion of oxygen. Depending on the fatty acid used, the linkage gives rise to linear, monocyclic or aromatic structures. The reaction proceeds with isomerization of isolated double bonds predominantly after addition of the Diels-Alder type.
  • dimerized fatty acids are worked up by distillation and consist of a mixture which, in addition to small amounts of linear and branched cis-monocarboxylic acids (mono meric fatty acid) predominantly C36-dicarboxylic acids and, depending on the complexity of the work-up, different proportions of Cs4-tricarboxylic acid (trimer fatty acid) Contains traces of higher polymer fatty acids.
  • Both high-purity dimeric fatty acids with> 97% by weight of dicarboxylic acid content and hydrogenated, completely yellowing-free types are industrially produced.
  • Oligomeric fatty acids (a4) represent reaction products of unsaturated fatty acids with one another, with more than 2 and a maximum of 5 fatty acid molecules having to react with one another. This acid component likewise represents a mixture of different oligomers with one another.
  • mixtures of oligoglycerol esters prepared in the antisense of different fatty acid sources, or obtained by mixing, are preferred as the polyol component for the esterification.
  • hydroxy fatty acids may be used as component (a5), e.g. the ricinoleic acid and more preferably the hydroxystearic acid are representatives of this class of fatty acids.
  • Component (b) that is to say the oligoglycerols in the context of the present teaching, contain between 2 and 10 glycerol monomers in the molecule, mixtures of different oligomers being present side by side, depending on the preparation process (for example the reaction temperature or time or the catalysts used). Molecules with more than 10 monomers glycerol are called polyglycerols.
  • the polyol component (b) of the esters according to the invention ie the oligoglycerols, can preferably be described by the following general formula (II):
  • n is a number between 2 and 10.
  • oligoglycerols can be used as the polyol component (b) containing between 4 and 10 glycerol monomers.
  • the esters then preferably follow the general formula (III):
  • n numbers between 2 and 10 and R represents either a hydrogen atom or a radical CO-R ', where R' then represents a saturated or unsaturated alkyl or alkenyl radical having 7 to 21 C atoms, wherein at least an OH function of the oligoglycerol must be esterified.
  • R represents either a hydrogen atom or a radical CO-R ', where R' then represents a saturated or unsaturated alkyl or alkenyl radical having 7 to 21 C atoms, wherein at least an OH function of the oligoglycerol must be esterified.
  • R represents either a hydrogen atom or a radical CO-R '
  • R' then represents a saturated or unsaturated alkyl or alkenyl radical having 7 to 21 C atoms, wherein at least an OH function of the oligoglycerol must be esterified.
  • R represents either a hydrogen atom or a radical CO-R ', where R' then represents a saturated or
  • the formula (III) shown above represents oligoglycerol ester with the acid component (al). If hydroxyfatty acids (a5) are used for the esterification, the radicals R can of course also contain alkyl or alkenyl radicals which have one or more free hydroxyl functions.
  • oligoglycerols In addition to the oligoglycerols, their alkoxylates, ie reaction products of oligoglycerols with ethylene oxide and / or oligomers of alkoxylated glycerol with ethylene oxide and / or propylene oxide, can also be used as the alcohol component for the esters according to the invention. Preference is given here to the ethoxylated oligoglycerols.
  • the molar ratio of fatty acids: oligoglycerol in the range of 5: 1 to 1: 1, preferably 4: 1 to 1: 1 and in particular in the range of 4: 1 to 1.5: 1.
  • dimer fatty acids (a2) or the oligomeric fatty acids (a3) are used as the fatty acid component, the range of fatty acid to oligoglycerol of from 1: 1 to 1: 2 is particularly preferred.
  • the number of carboxyl groups is the sum of the Carboxyl deficit all acid components. If mixtures of several polyol components are used, the number of hydroxy groups is the sum of the hydroxyl groups of all polyol components.
  • full esters or mixtures of the different partial esters can be present next to one another.
  • the Oligogylcerinester in the context of the present technical teaching are predominantly partial esters, with oligoglycerol triester and / or tetra- and / or pentaester are preferred.
  • oligoglycerol esters of the invention are used in water-based rinses as an additive, in particular for smearing.
  • the effect of Oligolglycerinester invention is preferred as a lubricant.
  • Use as a lubricant, in particular for lubrication, is defined so that the friction of the mud, e.g. with the drill string and / or the formation - is reduced measurable by addition of the agent.
  • Another object of the invention therefore relates to the use of the oligoglycerol fatty acid esters according to the invention as lubricants for water-based
  • Drilling fluid preferably for lubricating, preferably for Bohr Hughesstoff the at least 70 wt .-%, and preferably at least 80 wt .-% and most preferably at least 90 wt .-% water - based on at room temperature
  • Water-based drilling muds are understood below to mean those systems which preferably contain more than 60% by weight of water, based on the liquid phase at room temperature (21 ° C.), preferably more as 70 wt .-% and in particular more than 80 wt .-% and particularly preferably more than 90 wt .-% water as the liquid phase contain. Pure water rinses may furthermore be particularly preferred (100% by weight of the liquid phase is water). In addition to fresh water, synthetic or natural seawater is also suitable as water.
  • the present teaching explicitly includes, as stated above, also those water-based rinses which form emulsions, but only those of the oil-in-water (O / W) type - water thus forms the outer phase in these systems according to the invention.
  • Emulsions within the meaning of the present teaching preferably also contain only minor amounts of an oil phase, for example less than 20 wt .-%, preferably less than 10 wt .-% or in particular less than 5 wt .-%, based on the total liquid phase.
  • oil phases in the water-based rinses for the purposes of the present invention are formed, for example, by non-water-soluble oils, which are required for dissolving or dispersing additives.
  • Water-based drilling fluids contain, in addition to the water as a carrier liquid usually at least one means for generating an increased viscosity, to which both mineral and organic compound can be used.
  • the mineral viscosity agents used for rheology control in the context of aqueous drilling fluids are swellable clays of natural and / or synthetic origin. Examples include corresponding smectites such as montmorillonite, bentonite, Glasgowlitt, hectorite, saponite and stevensite named. Attapulgite is another important water-swellable auxiliary of the species concerned.
  • a number of proposals are concerned with the synthetic production of finely divided clay-like minerals, in particular corresponding compounds of the hectorite and / or saponite type.
  • organic compounds preferably polymers. Called his here e.g. Xanthan gum or various cellulose derivatives. Bentonite is particularly preferred.
  • oligoglycerol esters described above can either be used alone or in admixture with further, preferably oil-soluble components in drilling fluid as an additive, in particular for lubricating, wherein the friction of the mud, for example with the drill pipe and / or the formation - is reduced measurably by adding the agent used.
  • Suitable and preferred are hydrocarbons, fatty acid esters, fatty acids, fatty alcohols, surfactants, glycerol, triglycerides, glycols or any mixtures of these compounds.
  • hydrocarbons according to the invention in particular linear or branched paraffins are used with 5 to 22 carbon atoms.
  • Further suitable hydrocarbons are internal olefins (hereinafter abbreviated as IO).
  • IOs are also compounds known per se, which can be prepared by all methods known to the person skilled in the art.
  • EP 0 787 706 A1 describes e.g. a process for the synthesis of IOs by isomerization of alpha-olefins to sulfonic or persulfonic acids. It is characteristic that the so-called IOs are linear and contain at least one olefinic double bond which is not in the alpha position of the alkyl chain.
  • such IO or IO mixtures which contain IO having 12 to 30 C atoms in the molecule, preferably having 14 to 24 C atoms and in particular having up to 20 C atoms in the molecule.
  • the olefins used according to the invention preferably have only one olefinic double bond.
  • esters of the general formula R '--COO - R "in which R' is a linear or branched, saturated or unsaturated alkyl radical having 15 to 25 carbon atoms and R" is a saturated, linear or branched alkyl radical having 6 to 22 C-atoms means part of the compositions of the invention.
  • esters are known chemical compounds. Their principal use in drilling fluids is, for example, the subject of EP 0 374 672 A1 or EP 0 374 671 A1.
  • esters whose radical R 'is a saturated or unsaturated alkyl radical having 15 to 25 and R "is a saturated alkyl radical having 3 to 10 carbon atoms, the saturated compounds being particularly preferred - hold branched alcohols, in particular 2-ethylhexyl radicals.
  • Particularly preferred as a compounding component together with the oligoglycerol esters is a 2-ethylhexyl lauryl ester.
  • fatty alcohols are suitable mixture components.
  • Fatty alcohols follow the general formula R '"--OH, where R'" is a saturated or unsaturated, branched or unbranched alkyl or alkenyl radical having 4 to 22 carbon atoms. Preference is given to fatty alcohols having 16 to 22 and in particular 16 to 18 C atoms. Also preferred are linear and independently saturated fatty alcohols. Particularly preferred are linear, unsaturated fatty alcohols having 16 to 18 carbon atoms.
  • Surfactants are also suitable admixing components for the oligoglycerol esters.
  • all types of surfactants whether anionic, nonionic, zwitterionic or cationic surfactants, can be used.
  • anionic surfactants are soaps, alkylbenzenesulfonates, alkanesulfonates, olefinsulfonates, alkyl ether sulfonates, glycerol ether sulfonates, methyl ester sulfonates, sulfo fatty acids, alkyl sulfates, fatty alcohol ether sulfates, glycerol ether sulfates, fatty acid ether sulfates, hydroxy mixed ether sulfates, monoglyceride sulfates, fatty acid amide (ether) sulfates , Mono- and dialkylsulfosuccinates, mono- and dialkylsulfosuccinamates, sulfotriglycerides, amide soaps, ether carboxylic acids and their salts.
  • the latter are particularly preferred surfactant components within the meaning of the present technical teaching.
  • nonionic surfactants are fatty alcohol polyglycol ethers, alkylphenol polyglycol ethers, fatty acid polyglycol esters, fatty acid amide polyglycol ethers, fatty amine polyglycol ethers, alkoxylated triglycerides, mixed ethers or mixed formals, optionally partially oxidized alk (en) yloligoglycosides or glucuronic acid derivatives, fatty acid N-glycerides. alkyl glucamides, polyol fatty acid esters, sugar esters, sorbitan esters, polysorbates and amine oxides.
  • nonionic surfactants contain polyglycol ether chains, these may have a conventional, but preferably a narrow homolog distribution.
  • the surfactants are an optional ingredient in the additives. They are preferably used in amounts of from 0.05 to 5% by weight, in particular from 0.1 to 3 and preferably from 1 to 2.5% by weight, in each case based on the total rinse.
  • esters of C 1-5 monocarboxylic acids and 1- and / or polyfunctional alcohols where radicals of monohydric alcohols have at least 6, preferably at least 8 carbon atoms and the polyhydric alcohols preferably have 2 to 6 carbon atoms in the molecule .
  • the oligoglycerol esters and the other components are preferably combined in weight ratios of from 20: 1 to 1: 1, preferably from 8: 1 to 6: 1, and more preferably from 5: 1 to 1: 1 used.
  • the additives if appropriate only the oligolgycerin ester or mixtures of different oligoglycerol esters) are preferably used in the meaning of the invention in amounts of from 10 to 0.1% by weight, based on the total weight of the rinse. Advantageous ranges are 5 to 1 wt .-%, and in particular 3 to 1.5 wt .-%.
  • compositions according to the invention also optionally contain further additives, for example weighting agents, fluid-loss additives, viscosity-regulating additives, wetting agents, salts, biocides, corrosion inhibitors, and / or an alkali reserve.
  • further additives for example weighting agents, fluid-loss additives, viscosity-regulating additives, wetting agents, salts, biocides, corrosion inhibitors, and / or an alkali reserve.
  • the additives may be water-soluble, oil-soluble and / or water- or oil-dispersible.
  • Classic additives may be: fluid additives, structural viscosity-forming soluble and / or insoluble substances, alkali reserves, means for inhibiting unwanted water exchange between drilled formations - eg. B water swellable clays and / or salt layers - and the z. B. water-based rinsing liquid, wetting agent for better absorption of the emulsified oil phase on solid surfaces, eg. B. to improve the lubricity, but also to improve the oleophilic closure of exposed Ge stone formations, or rock surfaces, biocides, for example, for inhibiting the bacterial infestation of O / W emulsions and the like. Only excerpts are quoted accordingly: Fine dispersants to increase the mud density: Widely used is the barium sulfate (barite), but also calcium carbonate (calcite) or the mixed carbonate of calcium and magnesium (dolomite)
  • Bentonite or hydrophobized bentonite should be mentioned here in the first place.
  • other comparable clays in particular attapulgite and sepiolite, are of considerable importance in practice.
  • organic polymer compounds of natural and / or synthetic origin may also be of considerable importance in this context.
  • starch or chemically modified starches cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose, guar gum, synthangum or purely synthetic water-soluble and / or water-dispersible polymer compounds, in particular of the type of high molecular weight polyacrylamide compounds with or without anionic or cationic modification.
  • Thinner for viscosity control can be organic or inorganic in nature, examples of organic thinners are tannins and / or Qebracho extract. Further examples of these are lignite and lignite derivatives, in particular lignosulfonates.
  • Another object of the present invention relates to water-based drilling muds, in amounts of 1 to 10 wt .-%, based on the total flushing, of an additive containing or consisting of oligoglycerol esters as described above, and water, weighting agents, inorganic salts, thickeners and pH regulants.
  • further additives customary in drilling fluids may be present.
  • the present technical teaching also includes a method for improving the lubricity of water-based drilling fluids, preferably for lubricating drilling fluids, wherein the leaching Oligoglycerinester in amounts of 0.1 to 10 wt .-%, based on the total flushing, are added as an additive ,
  • purely aqueous drilling fluids are provided with the additive.
  • WBM based on synthetic or natural seawater are preferred.
  • the water-based rinses may preferably also contain silicates.
  • the pH of the water-based rinses is preferably in the range of 8 to 13, and more preferably in the range of 9 to 11.
  • Another object of the present invention relates to the use of above Oligoglycerinester as a lubricant, preferably in the above-described water-based Bohr réelleffenn.
  • the friction of Bohr mecanicstoffs for example, with the drill string and / or the formation - by adding the agent is measurably reduced compared to the Bohr réellestoff without the Oligoglycerinester invention. This is often associated with a reduction in the viscosity of the detergent by adding the Oligoglycerinester invention.
  • the following water-based drilling fluid was prepared for testing the lubricity.
  • the mixing was carried out in a Silverson mixer:
  • Example 2 In a further experiment, those formulations were tested which contained the oligonoglycerol esters in admixture with paraffin oil (weight ratio in each case 1: 1). Specifically, the additives (1) and (5) were investigated and compared with a non-additivated rinse. It can be seen from the graph of FIG. 2 that the rinse which contains the additives according to the invention achieves significantly better values than the non-additivated rinse.
  • FIG. 3 shows tests in which the non-additized comparative rinse was compared with rinses containing either the oligoglycerides alone or as an additive mixture together with saturated 2-ethylhexyl esters of the fatty acid cut C8-C14 in a weight ratio of 1: 1.
  • the rinse provided with additives according to the invention has better lubricating action than the non-additive rinse and also shows better values when 3% by weight of the ester are added alone.
  • Figure 4 shows the result of the lubricant test for a similar one

Abstract

Beschrieben wir die Verwendung von Oligoglycerinfettsaureester, hergestellt aus (a) einer Saurekomponente, ausgewahlt aus (a1) Fettsauren der allgemeinen Formel (I) R-COOH (I) in der R fur einen gesattigten oder ungesattigten, verzweigten oder linearen Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 21 C-Atomen steht, und/oder (a2) Dicarbonsäuren und/oder (a3) Dimerfettsäuren und/oder (a4) Oligomerfettsäuren und/oder (a5) Hydroxyfettsäuren mit (b) einer Polyolkomponente, die ausgewahlt ist aus Oligoglycerinen oder Alkoxy- late von Oligoglycerinen, als Additiv in wasserbasierten Bohrspülmitteln zur Verbesserung der Schmierwirkung dieser Spülungssysteme.

Description

Additive für wasserbasierte Bohrspülmittel
Die vorliegende Anmeldung betrifft den Einsatz bestimmter Ester als Additiv in wasserbasierten Bohrspülmitteln, sowie wasserbasierte Bohrspülmitteln, die diese Additive enthalten. Die erfindungsgemäßen Additive dienen dabei insbesondere der Verbesserung der Schmierwirkung der Bohrspülungen.
Flüssige Spülsysteme zur Niederbringung von Gesteinsbohrungen unter Aufbringung des abgelösten Bohrkleins, im weiteren allgemein Bohrspülungen genannt, sind ggf. eingedickte fließ fähige Systeme auf Wasser- oder auf Ölbasis. Die Klasse der rein wasserbasierten Spülsysteme reicht in der geschichtlichen Entwicklung am weitesten in die Vergangenheit zurück. Ihr Einsatz ist jedoch mit Defiziten verbunden, wobei insbesondere die zu geringe Schmierwirkung der Spülung als Nachteil hervorzuheben ist. Das Arbeiten mit rein wasserbasierten Systemen macht daher die Mit Verwendung von Komponenten mit Schmiermittelwirkung notwendig. Für den praktischen Einsatz ist eine Vielzahl von Additiven als Schmiermitteln bekannt. Dazu zählen z.B. Mineralöle oder tierische und pflanzliche Öle, also Triglyceride von Fettsäuren sowie Carbonsäureester von Monoalko- holen. Weiterhin werden in der Praxis Sulfonate von pflanzlichen Ölen, insbeson- dere das Sojaölsulfonat, als Schmiermittel eingesetzt. Sojaölsulfonat kann in was- ser- und ölbasierten Systemen eingesetzt werden, es zeigt aber insbesondere bei wasserbasierten Spülungen ein deutliches Schäumen, was die Gebrauchseigenschaften einschränkt.
Die zunehmend strengeren Bestimmungen bezüglich der biologischen Abbaubar- keit von Bohrspülsystemen bzw. deren Inhaltsstoffen lassen die Verwendung der ansonsten gut geeigneten Mineralöle immer seltener zu. Gleichzeitig wächst das Interesse an biologisch besser abbaubaren Alternativen, insbesondere an den Estern. Die EP 0 770 661 beschreibt Ester von Monocarbonsäuren mit einwertigen Alkoholen als geeigneten Schmiermittel für wasserbasierte Bohrspülsysteme. Konkret wird ein 2-Ethylhexyloleat als geeignetes Schmiermittel für silikathaltige wässerige Spülungen offenbart. Die DE 196 47 598 beschreibt C12-30- Fettalkohole und deren Abmischung mit Fettsäureestern als geeignete Schmiermittel für rein wasserbasierte, silikathaltige Bohrspülungen. Als Ester werden auch Triglyceride von Fettsäuren genannt. Es ist bekannt, dass insbesondere Car- bonsäureestern zum Zweck des Erdreichaufschlusses eine besonders ausgeprägte Schmiermittelwirkung zukommt, von der in vielfacher Weise Gebrauch gemacht wird. Ihr Einsatz in wasserbasierten Systemen und insbesondere in vergleichsweise hochalkalischen Wasserglassystemen kann jedoch zu beträchtlichen Schwierigkeiten führen. Durch Esterspaltung können nämlich als Sekundärprodukte Komponenten mit starker Tendenz zur Schaumbildung entstehen, die dann unerwünschte Probleme in das Spülsystem einführen.
In der DE 10 2005 060 549 Al wird ein Additiv, enthaltend Ethercarbonsäuren in Abmischung mit Fettsäuretriglyceriden als Schmiermitteladditiv für wasserbasierte Bohrspülmittel beschrieben.
Es wurde nun gefunden, dass durch Verwendung bestimmter Ester ebenfalls eine Verbesserung der Schmierwirkung von wasserbasierten Bohrspülungen bewirkt werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Oligoglycerinfettsäureestern, hergestellt aus (a) einer Säurekomponente, ausgewählt aus
(al) Fettsäuren der allgemeinen Formel (I) R-COOH (I) in der R für einen gesättigten oder ungesättigten, verzweigten oder linearen Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 21 C-Atomen steht, und/oder (a2) Dicarbonsäuren und/oder (a3) Dimerfettsäu- ren und/oder (a4) Oligomerfettsäuren und/oder (a5) Hydroxyfettsäuren mit
(b) einer Polyolkomponente, die ausgewählt ist aus Oligoglycerinen oder Alkoxy- late von Oligoglycerinen, als Additiv in wasserbasierten Bohrspülmitteln, vorzugsweise zur Verbesserung der Schmierfähigkeit der Spülungen.
Die erfmdungsgemäßen Oligoglycerinester sind an sich bekannte Verbindungen, die z.B. durch sauer oder basisch katalysierte Veresterung direkt aus Oligoglyce- rin mit den Fettsäuren erhalten werden können. Die Oligoglycerinester werden auch als Oligoglycerinfettsäureester oder Oligoglyceride bezeichnet. Die EP 064 697 Al beschreibt verschiedene Oligoglycerinester als Gleitmittel für PVC. In dieser Schrift wird auch die Herstellung der Oligolycerinester mittels basischer Katalyse aus Fettsäuren und PoIy- bzw. Oligoglycerinen beschrieben. Die Oligoglycerinester (oder kurz „Oligoglyceride") im Sinne der Erfindung sind in der Regel bei Raumtemperatur flüssige Verbindungen, die aus einer Mischung unterschiedlicher Oligoglycerinester bestehen, wobei noch Ausgangstoffen, insbesondere Glycerin enthalten sein können. Typischerweise enthalten technische OHgoglycerine, die zur Herstellung von den erfindungsgemäßen Oligoglycerinestern verwendet werden können Mischungen aus Di- und Triglygerin sowie Tetra- und Pentaglycerine sowie Glycerin. Je nach Qualität der Oligoglycerine können diese zwischen 20 und 45 Gew.-% an Glycerin, zwischen 20 und 40 Gew.-% Diglyce- rin, zwischen 10 und 20 Gew.-% Triglycerin und zwischen 1 bis 10 Gew.-% an Tetraglycerin sowie zwischen 0,5 bis 5 Gew.-% an Pentaglycerin enthalten.
Aus der DE 102 52 973 Al ist bereits bekannt, Oligoglycerinfettsäureester zusammen mit einem ausgewählten Alkylphenolharz zur Verbesserung der Schmierfähigkeit von Brennstoffölen einzusetzen. Die US 2003/0114316 Al offenbart Invert-Bohrspülungssysteme, also Mittel die eine Wasser- und Ölphase in Form nebeneinander in emulgierter Form, und zwar ausschließlich als Wasser-in-Öl- Emulsion enthalten, wobei die Ölphase kontinuierlich ist und die Wasserphase die diskontinuierliche Phase darstellt, wobei diese Invert- Systeme entweder Fettsäureester des Di- bzw. Triglycerins oder Ester von Polyglycerinen, jeweils mit Fett- säuren des Schnitts C10-C20 als Emulgatoren enthalten müssen. Die Ester dieser Schrift sind zwingend Diester dieser C10-C20 Fettsäuren mit Di- oder Triglycerin bzw. Polyglycerinen, wobei namentlich nur das Polyglycerin-2-diisostearat und Polyglycerin-3-diisostearat offenbart werden. Diese Ester dienen nach der Lehre der US 2003/0114316 als Emulgatoren, um die gewünschte Invert-Emulsion her- zustellen. Als Säurenkomponente (a) der erfindungsgemäßen Ester kommen insbesondere die Fettsäuren des Typs (al) in Frage, die der Formel (I) folgen. Hier seien als bevorzugt genannt die Capronsäure, Caprylsäure, 2-Ethylhexansäure, Caprinsäu- re, Laurinsäure, Isotridecansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren Mischungen, die z.B. technisch bedingt, bei der Druckspaltung von natürlichen Fetten und Ölen, bei der Reduktion von Aldehyden aus der Roelen'schen Oxosynthese anfallen. Bevorzugt sind technische Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Kokos-, Palm-, Palmkern- oder Taigfettsäure.
Besonders bevorzugt sind Oligoglycerinester, worin die Fettsäurekomponente (al) ausgewählt ist aus einfach oder mehrfach ungesättigten, vorzugsweise linearen Fettsäuren und vorzugsweise den linearen ungesättigten Monocarbonsäuren, wo- bei die Ölsäure, auch in technischen Qualitäten, besonders bevorzugt ist.
Ebenfalls bevorzugt sind Oligoglycerinester deren Komponente (al) aus Tallöl- fettsäuren ausgewählt ist. Tallölfettsäuren enthalten insbesondere Mischungen aus Linolsäure und konjugierte C18-Fettsäuren (45-65 Gew.-%), Ölsäure (25-45 Gew.-%), Octadeca-5,9,12-triensäure (5-12 Gew.-%) und gesättigte Fettsäuren (1-3 Gew.-%). Neben den Monocarbonsäuren des Typs (al) sind auch Dicarbon- säuren (a2) und/oder Dimerfettsäuren bzw. oligomere Fettsäuren des Typs (a3) bzw. (a4) geeignet.
Ebenfalls geeignete Säurekomponenten stellen die Dicarbonsäuren (a2) dar. Dabei handelt es sich um solche Carbonsäuren, die zwei -COOH-Funktionen im MoIe- kül enthalten, wobei insbesondere die gesättigten Dicarbonsäuren bevorzugt sind. Die Dicarbonsäuren (a2) enthalten vorzugsweise zwischen 4 und 22 C-Atomen, insbesondere zwischen 6 und 18 C-Atomen. Beispielhaft seien genannt die Oxal-, Malon-, Bernstein-, Glutar-, Adipin-, Pimelin-, Suberin-, Azealain- bzw. die Se- bacinsäure. Auch ungesättigte Dicarbonsäuren sind möglich, z.B. die Fumar- oder
- A - die Maleinsäuren. Die Dicarbonäuren der Gruppe (a2) umfassen nicht die Dimer- fettsäuren gemäß der Gruppe (a3).
Dimerfettsäuren (a3) sind bei Raumtemperatur (21 0C) flüssige, oxidationsstabili- sierte Dicarbonsäuren, die z.B. durch katalytische Dimerisierung ungesättigter Fettsäuren, z.B. der Ölsäure, Ricinenfettsäure oder der Tallölfettsäure unter Sauerstoff-Ausschluß gewonnen werden. Die Verknüpfung ergibt je nach verwendeter Fettsäure lineare, monocyclische oder aromatische Strukturen. Die Reaktion verläuft unter Isomerisierung isolierter Doppelbindungen überwiegend nach einer Addition vom Diels-Alder-Typ ab. Kommerziell erhältliche dimerisierte Fettsäu- ren werden destillativ aufgearbeitet und bestehen aus einem Gemisch, das z.B. neben geringen Anteilen linearer und verzweigter Cis-Monocarbonsäuren (Mono merfettsäure) überwiegend C36-Dicarbonsäuren und je nach Aufwand der Aufarbeitung unterschiedlich hohe Anteile Cs4-Tricarbonsäure (Trimerfettsäure) neben Spuren höherer Polymerfettsäuren enthält. Sowohl hochreine dimere Fettsäu- ren mit > 97 Gew.-% Dicarbonsäure-Gehalt als auch hydrierte, völlig vergilbungs- freie Typen werden industriell hergestellt.
Oligomere Fettsäuren (a4) stellen Umsetzungsprodukte ungesättigter Fettsäuren untereinander dar, wobei mehr als 2 und maximal 5 Fettsäuremoleküle miteinander reagieren müssen. Diese Säurekomponente stellt ebenfalls eine Mischung un- terschiedlicher Oligomere untereinander dar.
Auch Mischungen von Oligoglycerinester, die in Gegenart unterschiedlicher Fettsäurequellen hergestellt worden sind, oder durch Mischung erhalten wurden, sind als Polyokomponente für die Veresterung bevorzugt. Bevorzugt sind unter ande- rem auch solche Oligoglycerinester, die durch Umsetzung von Oligoglycerinen der Formel (II) mit Fettsäuremischungen, vorzugsweise Mischungen aus gesättigten und ungesättigten Fettsäuren (Typ (al)) und/oder Dicarbonsäuren (a2) und/oder Dimeren- und/oder oligomeren Fettsäuren (Typ (a3) und (a4) hergestellt worden sind.
Weiterhin können Hydroxyfettsäuren als Komponente (a5) Verwendung finden, wobei z.B. die Ricinolsäure und besonders bevorzugt die Hydroxystearinsäure Vertreter dieses Klasse von Fettsäuren sind.
Die Komponente (b), also die Oligoglycerine im Sinne der vorliegenden Lehre, enthalten zwischen 2 und 10 Glycerinmonomeren im Molekül, wobei in Abhängigkeit des Herstellprozesses (z.B. der Reaktionstemperatur oder -zeit bzw. den verwendeten Katalysatoren) Mischungen verschiedener Oligomeren nebeneinander vorliegen. Moleküle mit mehr als 10 Monomeren Glycerin werden als Po- lyglycerine bezeichnet.
Die Polyolkomponente (b) der erfindungsgemäßen Ester, also die Oligoglycerine können vorzugsweise mit der folgenden allgemeinen Formel (II) beschrieben werden:
OH HO-[CH2-CH-CH2O-]„-H (II)
wobei n eine Zahl zwischen 2 und 10 bedeutet. Vorzugsweise können solche Oligoglycerine als Polyolkomponente (b) zum Einsatz kommen, die zwischen 4 und 10 Glycerinmonomeren enthalten. Die Ester folgen dann vorzugsweise der allge- meinen Formel (III):
OR
RO-[CH2-CH-CH2O-]„-R (III)
in der n für Zahlen zwischen 2 und 10 steht und R entweder ein Wasserstoffatom oder einen Rest CO-R' darstellt, worin R' dann einen gesättigten oder ungesättigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 21 C- Atomen repräsentiert, wobei mindesten eine OH-Funktion des Oligoglycerins verestert sein muss. Es ist aber bevorzugt solche Oligoglycerine zu verwenden die zwischen 4 und 10 Monomere Glycerin pro Molekül Oligoglycerin enthalten. In den Formeln (II) und (III) bedeutet das einen Index zwischen 4 und 10.
Die oben gezeigte Formel (III) gibt Oligoglycerinester mit der Säurekomponente (al) wieder. Sofern Hydroxyfettsäuren (a5) zur Veresterung eingesetzt werden, können die Reste R natürlich auch Alkyl- oder Alkenylreste enthalten die eine oder mehrere freie Hydroxylfunktionen aufweisen.
Neben den Oligoglycerinen können auch deren Alkoxylate, also Umsetzungsprodukte von Oligoglycerinen mit Ethylenoxid und/oder Oligomeren von alkoxylier- tem Glycerin mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid als Alkoholkomponente für die erfmdungsgemäßen Ester eingesetzt werden. Bevorzugt sind hier die ethoxy- lierten Oligoglycerine.
Es ist bevorzugt, wenn bei der Veresterung das molare Verhältnis von Fettsäuren: Oligoglycerin im Bereich von 5 : 1 bis 1 : 1 , vorzugsweise 4 : 1 bis 1 : 1 und insbesondere im Bereich von 4 : 1 bis 1,5 : 1 liegt. Sofern aber als Fettsäurekomponente Dimerfettsäuren (a2) oder die oligomeren Fettsäuren (a3) zum Einsatz kommen ist der Bereich von Fettsäure zu Oligoglycerin von 1 : 1 bis 1 : 2 besonders bevorzugt.
Weiterhin entspricht es einer bevorzugten Ausführungsform, daß zur Herstellung der Oligoglycerinfettsäureester bei der Veresterung das molare Verhältnis der Zahl der Carboxylgruppen der Säurekomponente zur Zahl der Hydroxygruppen der Polyolkomponente in einem Bereich von 5 : 1 bis 1 : 1, vorzugsweise 4 : 1 bis 1 : 1 und insbesondere im Bereich von 4 : 1 bis 1,5 : 1 liegt. Sofern als Säurekomponente Dimerfettsäuren (a2) oder die oligomere Fettsäure (a3) ausgewählt sind, ist ein molares Verhältnis der Zahl der Carboxylgruppen der Säurekompo- nente zur Zahl der Hydroxygruppen der Polyolkomponente in einem Bereich von 1 : 1 bis 1 : 2 besonders bevorzugt. Werden Mischungen mehrerer Säurekompo- nenten eingesetzt, ist die Zahl der Carboxylgruppen die Summe der Carbo- xylgruppen aller Säurekomponenten. Werden Mischungen mehrerer Polyolkom- ponenten eingesetzt, ist die Zahl der Hydroxygruppen die Summe der Hydro- xygruppen aller Polyolkomponenten.
In Abhängigkeit von den Reaktionsbedingungen der Veresterung können Vollester oder Mischungen der unterschiedlichen Partialester, ggf. in Abmischung mit Vollestern nebeneinander vorliegen. Die Oligogylcerinester im Sinne der vorliegenden technischen Lehre stellen überwiegend Partialester dar, wobei Oligoglyce- rintriester und/oder Tetra- und/oder Pentaester bevorzugt sind.
Die Oligoglycerinester der Erfindung werden in wasserbasierten Spülungen als Additiv , insbesondere zum Schmieren, eingesetzt. Hierbei ist die Wirkung der erfindungsgemäßen Oligolglycerinester als Schmiermittel bevorzugt. Eine Ver- wendung als Schmiermittel, insbesondere zum Schmieren, ist dabei so definiert, dass die Reibung der Spülung, z.B. mit dem Bohrgestänge und/oder der Formation - durch Zusatz des Mittels messbare verringert wird.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft daher die Verwendung der erfin- dungsgemäßen Oligoglycerinfettsäureester als Schmiermittel für wasserbasierte
Bohrspülmittel, vorzugsweise zum Schmieren, vorzugsweise für Bohrspülmittel die mindestens 70 Gew.-% und vorzugsweise mindesten 80 Gew.-% und ganz besonders mindestens 90 Gew.-% Wasser - bezogen auf die bei Raumtemperatur
(21 0C) flüssige Phase verwendet werden. Bevorzugt ist auch die Verwendung in solchen Emulsionsbohrspülungen, deren äußere Phase aus Wasser gebildet wird.
Als wasserbasierte Bohrspülungen (WBM = water based mud) werden dabei im Folgenden solche Systeme verstanden, die vorzugsweise zu mehr als 60 Gew.-% Wasser - bezogen auf die bei Raumtemperatur (21 0C) flüssige Phase des Mittel - enthalten, vorzugsweise zu mehr als 70 Gew.-% und insbesondere zu mehr als 80 Gew.-% und besonders bevorzugt mehr als 90 Gew.-% Wasser als flüssige Phase enthalten. Besonders bevorzugt können weiterhin reine Wasserspülungen sein (100 Gew.-% der flüssigen Phase ist Wasser). Als Wasser eignet sich neben Süßwasser auch synthetisches oder natürliches Seewasser.
Die vorliegende Lehre umfasst, wie oben bereits ausgeführt, explizit auch solche wasserbasierten Spülungen, die Emulsionen ausbilden, allerdings nur solche vom Typ Öl-in- Wasser (O/W) - Wasser bildet also in diesen erfindungsgemäßen Systeme die äußere Phase.
Emulsionen im Sinne der vorliegenden Lehre enthalten vorzugsweise auch nur untergeordnete Mengen einer Ölphase, beispielsweise weniger als 20 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 10 Gew.-% oder insbesondere weniger als 5 Gew.-%, bezogen auf die gesamte flüssige Phase. Solche Ölphasen in den wasserbasierten Spülungen im Sinne der vorliegenden Erfindung werden beispielsweise durch nicht-wasserlösliche Öle gebildet, die zum Lösen oder Dispergieren von Additiven benötigt werden.
Wasser-basierte Bohrspülungen enthalten neben dem Wasser als Trägerflüssigkeit in der Regel mindestens noch ein Mittel zur Erzeugung einer erhöhten Viskosität, wobei dazu sowohl mineralische als auch organische Verbindung Verwendung finden können. Die zur Rheologiekontrolle im Rahmen von wässrigen Bohrspü- lungen eingesetzten mineralischen Viskositätsbildner sind quellfähige Tone natürlichen und/oder synthetischen Ursprungs. Als Beispiele seien entsprechende Smectite wie Montmorillonit, Bentonit, Beidelitt, Hectorit, Saponit und Stevensit benannt. Attapulgit ist ein weiteres wichtiges wasserquellbares Hilfsmittel der hier betroffenen Art. Eine Reihe von Vorschlägen beschäftigt sich mit der syntheti- sehen Herstellung feinteiliger Ton-ähnlicher Mineralien, insbesondere entsprechender Verbindungen des Hectorit- und/oder Saponit-Typs. Geeignet sind auch organische Verbindungen, vorzugsweise Polymere. Genannt seine hier z.B. Xanthan Gum oder verschiedene Cellulose-Derivate. Bevorzugt ist insbesondere Bentonit.
Die Oligoglycerinester gemäß der obigen Beschreibung können entweder alleine oder in Abmischung mit weiteren, vorzugsweise öllöslichen Komponenten in Bohrspülmitteln als Additiv, insbesondere zum Schmieren, wobei die Reibung der Spülung, z.B. mit dem Bohrgestänge und/oder der Formation - durch Zusatz des Mittels messbar verringert wird, verwendet werden. Geeignet und bevorzugt sind dabei Kohlenwasserstoffe, Fettsäureester, Fettsäuren, Fettalkoholen, Tenside, Glycerin, Triglyceride, Glykolen oder beliebige Mischungen dieser Verbindungen.
Als Kohlenwasserstoffe werden erfindungsgemäß insbesondere lineare oder verzweigte Paraffine mit 5 bis 22 C-Atomen eingesetzt. Weiterhin geeignete Koh- lenwasserstoffe sind interne Olefϊne (im Weiteren als IO abgekürzt). Dabei sind IO's ebenfalls an sich bekannte Verbindungen, die durch alle dem Fachmann dazu bekannten Verfahren hergestellt werden können. Die EP 0 787 706 Al beschreibt z.B. ein Verfahren zur Synthese von IOs durch Isomerisierung von Alpha- Olefinen an Sulfon- oder Persulfonsäuren. Charakteristisch ist, dass die so ge- wonnen IO linear sind und mindestens eine olefmische Doppelbindung enthalten, die sich nicht in der alpha-Position der Alkylkette befindet. Vorzugsweise werden erfindungsgemäß solche IO beziehungsweise IO-Gemische verwendet, welche IO mit 12 bis 30 C-Atomen im Molekül, vorzugsweise mit 14 bis 24 C-Atomen und insbesondere mit bis zu 20 C-Atomen im Molekül enthalten. Vorzugsweise wei- sen die erfindungsgemäß verwendeten Olefine nur eine olefmische Doppelbindung auf.
Weiterhin sind Ester der allgemeinen Formel R' -COO-R", in der R' für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest mit 15 bis 25 C-Atomen steht und R" einen gesättigten, linearen oder verzweigten Alkylrest mit 6 bis 22 C-Atomen bedeutet, Bestandteil der erfindungsgemäßen Mittel. Auch derartige Ester sind bekannte chemische Verbindungen. Deren prinzipielle Verwendung in Bohrspülungen ist z.B. Gegenstand der EP 0 374 672 Al bzw. der EP 0 374 671 Al. Besonders bevorzugt ist die Verwendung solcher Ester deren Rest R' für einen gesättigten oder ungesättigten Alkylrest mit 15 bis 25 und R" für einen gesättigten Alkylrest mit 3 bis 10 C-Atomen steht. Die gesättigten Verbindungen sind dabei im Besonderen bevorzugt. Besonders ausgewählte Ester ent- halten verzweigte Alkohole, hier insbesondere 2-Ethylhexyl-Reste. Besonders bevorzugte als Mischungs-komponente zusammen mit den Oligoglycerinester ist ein 2-Ethylhexyllaurylester.
Auch Fettalkohole sind geeignete Mischungskomponenten. Fettalkohole folgen der allgemeinen Formel R' "-OH, wobei R'" für einen gesättigten oder ungesättigten, verzweigten oder unverzweigten Alkyl- bzw. Alkenylrest mit 4 bis 22 C- Atomen steht. Bevorzugt sind Fettalkohole mit 16 bis 22 und insbesondere 16 bis 18 C-Atomen. Ebenfalls bevorzugt sind lineare und unabhängig davon gesättigte Fettalkohole. Besonders bevorzugt sind lineare, ungesättigte Fettalkohole mit 16 bis 18 C-Atomen.
Tenside sind ebenfalls geeignete Zumischkomponenten für die Oligoglycerinester. Dabei können im Prinzip alle Arten von Tensiden, seien es Anionische, nichtionischem zwitterionische oder kationische Tenside Verwendung finden. Bevorzugt sind aber die nichtionischen und die anionischen Tenside. Typische Beispiele für anionische Tenside sind Seifen, Alkylbenzolsulfonate, Alkansulfonate, Olefinsulfonate, Alkylethersulfonate, Glycerinethersulfonate, Methylestersulfonate, Sulfofettsäuren, Alkylsulfate, Fettalkoholethersulfate, GIy- cerinethersulfate, Fettsäureethersulfate, Hydroxymischethersulfate, Monoglyce- rid(ether)sulfate, Fettsäure-amid(ether)-sulfate, Mono- und Dialkylsulfosuccinate, Mono- und Dialkyl-sulfosuccinamate, Sulfotriglyceride, Amidseifen, Ethercar- bonsäuren und deren Salze. Letztere sind im Sinne der vorliegenden technischen Lehre besonders bevorzugte Tensidkomponenten.
Typische Beispiele für nichtionische Tenside sind Fettalkoholpolyglyco lether, Alkyl-pheno lpolyglyco lether, Fettsäurepolyglyco lester, Fettsäureamidpo lyglyco- lether, Fettaminpolyglyco lether, alkoxylierte Triglyceride, Mischether bzw. Mischformale, gegebenenfalls partiell oxidierte Alk(en)yloligoglykoside bzw. Glucoronsäurederivate, Fettsäure-N-alkylglucamide, Polyolfettsäureester, Zuckerester, Sorbitanester, Polysorbate und Aminoxide. Sofern die nichtionischen Tenside Polyglycoletherketten enthalten, können diese eine konventionelle, vorzugs- weise jedoch eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen. Die Tenside sind eine optionaler Bestandteil in den Additiven. Sie werden vorzugsweise in Mengen von 0,05 bis 5 Gew.-%, insbesondere von 0,1 bis 3 und bevorzugt von 1 bis 2,5 Gew.-% eingesetzt, jeweils bezogen auf die gesamte Spülung.
Neben dieser Komponente können noch andere, wasserunlösliche Bestandteile zusammen mit den Oligoglycerinestern verwendet werden, und zwar im Einzelnen:
(i) Ester aus Cl-5-Monocarbonsäuren und 1- und/oder mehrfunktionellen Alkoholen, wobei Reste aus 1-wertigen Alkoholen wenigstens 6, bevorzugt wenigstens 8 C- Atome aufweisen und die mehrwertigen Alkohole bevorzugt 2 bis 6 C- Atome im Molekül besitzen,
(ii) Ester oder Mischungen von Estern, ausgewählt aus der Gruppe Propyl- carboxylat, Butylcarboxylat, Pentylcarboxylat, Hexylcarboxylat, Heptyl- carboxylat, Octylcarboxylat, Nonylcarboxylate, Decylcarboxylat, Unde- cylcarboxylat, Dodecylcarboxylat, Tridecylcarboxylat, Tetradecylcarbo- xylat, Pentadecylcarboxylat, Hexadecylcarboxylat, Heptadecylcarboxy- lat, Octadecylcarboxylat, Nona-decylcarboxylat, Eicosylcarboxylat, U- neicocarboxylat, Doeicosylcarboxylat und Isomeren davon, wobei diese Ester jeweils eine Carboxylat-Rest mit 1 bis 5 C- Atomen aufweisen,
(iii) wasserunlösliche Ether einwertiger Alkohole mit 6 bis 24 C- Atomen, (iv) wasserunlösliche Alkohole mit 8 bis 36 C- Atomen (v) poly-Alphaolefme (PAO) und alpha-Olefine
(vi) Carbonate (vii) Mischungen der Komponente (i) bis (vi)
Werden die Oligoglycerinester mit anderen Komponenten zusammen als Additiv verwendet so werden die Oligoglycerinester und die anderen Komponenten vorzugsweise in Gewichtsverhältnissen von 20 : 1 bis 1 : 1, vorzugsweise von 8 : 1 bis 6 : 1 und insbesondere von 5 : 1 bis 1 : 1 zusammen verwendet. Die Additive (ggf. also nur der Oligolgycerinester bzw. Mischungen unterschiedlicher Oligoglycerinester) werden im Sinne der Erfindung vorzugsweise in Mengen von 10 bis 0,1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Spülung eingesetzt. Vorteilhafte Bereiche sind 5 bis 1 Gew.-%, und insbesondere 3 bis 1,5 Gew.-%.
Neben den oben aufgeführten Bestandteilen, enthalten die erfindungsgemäßen Mittel noch optional weitere Additive, beispielsweise Beschwerungsmittel, fluid- loss Additive, Viskositätsregulierende Additive, Netzmittel, Salze, Biozide, Korro- sionsinhibitoren, und/oder eine Alkalireserve.
Die Additive können wasserlöslich, öllöslich und/oder wasser- bzw. öl- dispergierbar sein. Klassische Additive können sein: fluid- Io ss- Additive, Strukturviskosität aufbauende lösliche und/oder unlösliche Stoffe, Alkalireserven, Mit- tel zur Inhibierung des unerwünschten Wasseraustausches zwischen erbohrten Formationen - z. B wasserquellbare Tone und/oder Salzschichten - und der z. B. wasserbasierten Spülflüssigkeit, Netzmittel zum besseren Aufziehen der emulgier- ten Ölphase auf Feststoffoberflachen, z. B. zur Verbesserung der Schmierwirkung, aber auch zur Verbesserung des oleophilen Verschlusses freigelegter Ge- Steinsformationen, bzw. Gesteinsflächen, Biozide, beispielsweise zur Hemmung des bakteriellen Befalls von O/W-Emulsionen und dergleichen. Nur auszugsweise sei dementsprechend zitiert: Feindisperse Zusatzstoffe zur Erhöhung der Spülungsdichte: Weit verbreitet ist das Bariumsulfat (Baryt), aber auch Calciumcarbonat (Calcit) oder das Mischcarbonat von Calcium und Magnesium (Dolomit) finden Verwendung.
Mittel zum Aufbau der Strukturviskosität, die gleichzeitig auch als fluid-loss- Additive wirken: In erster Linie ist hier Bentonit bzw. hydrophobierter Bentonit zu nennen. Für Salzwasserspülungen kommt anderen vergleichbaren Tonen, ins- besondere Attapulgit und Sepiolith in der Praxis beträchtliche Bedeutung zu. Auch der Mitverwendung organischer Polymerverbindungen natürlichen und/oder synthetischen Ursprungs kann beträchtliche Bedeutung in diesem Zusammenhang zukommen. Zu nennen sind hier insbesondere Stärke oder chemisch modifizierte Stärken, Cellulosederivate wie Carboxymethylcellulose, Guargum, Synthangum oder auch rein synthetische wasserlösliche und/oder wasserdispergierbare Polymerverbindungen, insbesondere von der Art der hochmolekularen Polyacrylamid- verbindungen mit oder ohne anionische bzw. kationische Modifikation. Verdünner zur Viskositätsregulierung: Die sogenannten Verdünner können organischer oder anorganischer Natur sein, Beispiele für organische Verdünner sind Tannine und/oder Qebracho-Extrakt. Weitere Beispiele hierfür sind Lignit und Lignitderivate, insbesondere Lignosulfonate.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft wasserbasierte Bohrspülungen, die in Mengen von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Spülung, eines Additivs, enthaltend oder bestehend aus Oligoglycerinestern gemäß der obigen Beschreibung, sowie Wasser, Beschwerungsmittel, anorganische Salze, Verdickungsmittel und pH-Regulantien enthalten. Es können darüber hinaus noch weitere in Bohrspülungen übliche Additive enthalten sein. Die vorliegende technische Lehre schließt auch ein Verfahren zur Verbesserung der Schmierwirkung von wasserbasierten Bohrspülungen ein, vorzugsweise zum Schmieren von Bohrspülungen, wobei den Spülungen Oligoglycerinester in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Spülung, als Additiv zugesetzt werden.
Vorzugsweise werden rein wässerige Bohrspülungen mit dem Additiv versehen. Weiterhin sind WBM auf Basis von synthetischem oder natürlichem Seewasser bevorzugt. Die wasserbasierten Spülungen können vorzugsweise auch Silikate enthalten. Der pH- Wert der wasser-basierten Spülungen liegt vorzugsweise im Bereich von 8 bis 13, und besonders bevorzugt im Bereich von 9 bis 11.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung der oben Oligoglycerinester als Schmiermittel, vorzugsweise in den oben beschriebenen wasserbasierten Bohrspülmitteln. Bei dieser Verwendung ist es bevorzugt, dass die Reibung des Bohrspülmittels, z.B. mit dem Bohrgestänge und/oder der Formation - durch Zusatz des Mittels messbar gegenüber dem Bohrspülmittel ohne den erfindungsgemäßen Oligoglycerinester verringert wird. Dieses geht häufig mit einer Verringerung der Viskosität des Spülmittels durch Zusatz der erfindungsgemäßen Oligoglycerinester einher.
Beispiele
Herstellung der Oligoglycerinester
924 g (77 Gew.-%) eine technischen Ölsäure (Säurezahl 201,2) wurden mit 276 g (23 Gew.-%) Oligoglycerin (OH-Zahl: 1178) (Gewichtsverhältnis 3,3 : 1) in einem Kessel vermischt und anschließend unter einen Stickstoffatmosphäre aus 240 0C erhitzt. Das frei werden Reaktionswasser wurde destillativ entfernt. Nachdem die Säurezahl des Reaktionsgemisches kleiner als 5 war, wurde der Druck auf 22 mbar reduziert. Danach ließ man das Gemisch auf 90 0C abkühlen. Dann wurden Ig (1 Gew.-%) Bleicherde (Tonsil®) zugesetzt und das Gemisch anschließend noch ca. 0,5 h gerührt. Es wurden 1080 g einer rotbraunen, klaren Flüssigkeit er- halten.
Es wurden insgesamt 5 verschiedene Oligoglycerinester mit unterschiedlichem Gewichtsverhältnis zwischen Fettsäure und dem Oligoglycerin hergestellt:
Additiv Fettsäure Molverhältnis
Nr. Fettsäure : Oligoglycerin
(1) Ölsäure 4 : 1
(2) Ölsäure 3 : 1
(3) Ölsäure 2 : 1
(4) Ölsäure 1,5 : 1
(5) Tallölfettsäure 4 : 1 Anwendungstechnische Prüfungen
Beispiel 1
Für die Prüfung der Schmierfähigkeit wurde die folgende wasserbasierte Bohrspü- lung vorbereitet. Das Vermischen wurde in einem Silverson-Mixer durchgeführt:
Bariumsulfat 2425,8 g
Wasser 1915,0 g
NaCl-Lsg. (gesättigt) 1915,0 g
RevDust* 679,5 g
Bentonit 271,8 g
Tensid 68,0 g
Lignit 40,8 g
NaOH 27,2 g
Na2CO3 13,6 g
Cellulosederivat 6,8 g
* Filterasche
Anschließend wurde die Schmierfähigkeit der Spülung mit einem Falex® Pin & Vee Block Test Machine, F 1500 Standard, gemäß ASTM D 2670 und ASTM D
3233 geprüft. Dabei wurde zum einen die Spülung ohne Additiv und dann mit 3
Gew.-% eines Additivs (1) bis (5) geprüft.
Zum Vergleich wurde auch der Reibwert für eine Spülung mit 3 Gew.-% des kommerziell erhältlichen Additivs OMC 1037 (Glycerinfettsäuremonoester (TaI- lölfettsäuremonoglycerid), Hersteller Fa. Cognis Oleochemicals GmbH) Additiv
(6) genannt, gemessen.
Die Ergebnisse dieser Messungen finden sich in der Abbildung 1. In der Grafik ist das Drehmoment in [Ib in] auf der Ordinate gegen steigende Last (in [lbf]) auf der Abszisse aufgetragen. Wie bei anderen Veröffentlichungen zu diesem technischen Sachgebiet üblich werden die Messergebnisse in angelsächsischen Massen angegeben. Es gelten dabei die folgenden Umrechnungsfaktoren in das SI-System: 1 lbf = 4,448 m kg s; 1 Ib in= 0,015 m kg
Man erkennt, dass die nicht additivierte Spülung mit steigender Last ein höheres
Drehmoment benötigt als die additivierte Spülung.
Das Vergleichsprodukt (6) liefert zwar gute Werte, die aber durch Zusatz der erfindungsgemäßen Additive (1) bis (5) nochmals übertroffen werden konnten.
Beispiel 2 In einem weiteren Versuch wurden solche Formulierungen geprüft, die die O Ii- goglycerinester in Abmischung mit Paraffinöl enthielten (Gewichtsverhältnis jeweils 1 : 1). Es wurden konkret die Additive (1) und (5) untersucht und mit einer nicht-additivierten Spülung verglichen. Aus der Grafik der Abbildung 2 zeigt sich, dass die Spülung, die die erfmdungsgemäßen Additive enthält deutlich bessere Werte erzielt als die nicht additivierte Spülung.
Beispiel 3
In der Abbildung 3 finden sich Tests bei denen die nicht-additivierte Vergleichspülung mit solchen Spülungen verglichen worden ist, die entweder die Oligogly- ceride alleine oder als Additivmischung zusammen mit gesättigten 2- Ethylhexylestern des Fettsäureschnitts C8-C14 im Gewichtsverhältnis 1 : 1 enthielten.
Man erkennt, dass die erfindungsgemäß mit Additiven versehene Spülung bessere Schmierwirkung aufweist als die nicht-additivierte Spülung und auch bessere Werte zeigen, wenn 3 Gew.-% des Esters allein zugegeben werden.
Beispiel 4
Die Abbildung 4 zeigt das Ergebnis des Schmiermitteltests zu einem ähnlichen
Versuch wie im Beispiel 3. Allerdings wurde hier als Vergleich ein Fettalkohol mit 18 C-Atomen ausgewählt. Die Mischung aus Fettalkohol und Oligoglycerid führt zu einer besonders guten Schmierwirkung. In der Abbildung 5 wurden die Reibwerte für drei marktübliche Produkte mit der nicht additivierten Spülung und einer erfmdungsgemäß additivierten Spülung (Additiv (3)) verglichen. Man erkennt die Überlegenheit des erfmdungsgemäßen Produktes.

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung von Oligoglycerinfettsäureester, hergestellt aus
(a) einer Säurekomponente, ausgewählt aus (al) Fettsäuren der allgemeinen Formel (I)
R-COOH (I)
in der R für einen gesättigten oder ungesättigten, verzweig- ten oder linearen Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 21 C-
Atomen steht, und/oder
(a2) Dicarbonsäuren und/oder
(a3) Dimerfettsäuren und/oder
(a4) Oligomerfettsäuren und/oder (a5) Hydroxyfettsäuren
(b) einer Polyolkomponente, die ausgewählt ist aus Oligoglyceri- nen oder Alkoxylate von Oligoglycerinen, als Additiv in wasserbasierten Bohrspülmitteln.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fettsäuren der Formel (I) ausgewählt sind aus ungesättigten, linearen Fettsäuren.
3. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass Oligoglycerinfettsäureester ausgewählt sind, die durch Umsetzung von Oligoglycerinen der Formel (II)
OH
HO-[CH2-CH-CH2O-]„-H (II)
in der n eine Zahl zwischen 2 und 10 bedeutet, mit Fettsäuremischungen, vorzugsweise Mischungen aus gesättigten und ungesättigten Fettsäuren und/oder Dimeren- und/oder oligomeren Fettsäuren hergestellt worden sind.
4. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Tri-, Tetra- und/oder Pentaester der Oligoglycerine verwendet werden.
5. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge- kennzeichnet, dass als Fettsäure für die Veresterung die Ölsäure oder die
Tallölfettsäuren oder Mischungen davon ausgewählt sind.
6. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Veresterung das molare Verhältnis von Fettsäu- ren: Oligoglycerin im Bereich von 5 : 1 bis 1 : 1, vorzugsweise 4 : 1 bis 1 :
1 und insbesondere im Bereich von 4 : 1 bis 1 ,5 : 1 liegt.
7. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Veresterung das molare Verhältnis von Dimer- fettsäuren oder oligomeren Fettsäuren zum Oligoglycerin im Bereich von
1 : 1 bis 1 : 2 liegt.
8. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man die Oligoglycerinester als Additiv in Abmischung mit Tensiden, Kohlenwasserstoffen, Fettalkoholen, Fettsäurestern und/oder Fettsäuren oder Glycerin, Triglyceriden oder Glykolen einsetzt.
9. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oligoglycerinfettsäureester als Schmiermittel für Bohrspülmittel, vorzugsweise für Bohrspülmittel die mindestens 70 Gew.-
% und vorzugsweise mindesten 80 Gew.-% und ganz besonders mindes- tens 90 Gew.-% Wasser - bezogen auf die bei Raumtemperatur (21 0C) flüssige Phase verwendet werden.
10. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Oligoglycerinfettsäureester als Schmiermittel in
Emulsionsbohrspülmitteln verwendet werden, deren äußere Phase aus Wasser besteht.
11. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Oligoglylcerinester in Mengen von 1 bis 10 Gew.-
%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Spülung verwendet werden.
12. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Oligoglycerinester als Additive zur Verbesserung der Schmierwirkung eingesetzt werden.
13. Wasserbasiertes Bohrspülmittel, enthaltend Wasser, Beschwerungsmittel, anorganische Salze, Verdickungsmittel, pH-Regulantien und 1 bis 10 Gew.-% -bezogen auf das Gewicht der gesamten Spülung - eines Additivs, enthaltend oder bestehend aus Oligoglycerinestern wie im Anspruch 1 beschrieben.
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2053111B1 (de) 2007-10-24 2016-12-07 Emery Oleochemicals GmbH Bohrzusammensetzung, Herstellungsverfahren dafür und Anwendungen davon
EP2212376A2 (de) * 2007-11-20 2010-08-04 Emery Oleochemicals GmbH Verfahren zur herstellung einer organischen zusammensetzung beinhaltend einen n-nonylester
DE102010050917A1 (de) 2010-11-11 2012-05-16 Emery Oleochemicals Gmbh Verfahren zur Herstellung von Carbonsäureestern während eines Transports
CN102703051B (zh) * 2012-05-11 2013-09-25 厦门大学 一种蒸汽驱添加剂
EP2855619B1 (de) 2012-07-26 2019-04-17 Amril AG Ester für bohremulsionen und metallbearbeitungsflüssigkeiten
US9238783B2 (en) 2012-11-20 2016-01-19 Chevron U.S.A. Inc. Monoester-based lubricants and methods of making same
US9115303B2 (en) 2012-11-20 2015-08-25 Chevron U.S.A. Inc. Biologically-derived monoesters as drilling fluids
US9115556B2 (en) 2012-11-20 2015-08-25 Chevron U.S.A. Inc. Method of using biologically-derived monoesters as drilling fluids
US9115326B2 (en) 2012-11-20 2015-08-25 Chevron U.S.A. Inc. Monoester-based lubricants and methods of making same
WO2015020664A1 (en) * 2013-08-09 2015-02-12 Halliburton Energy Services, Inc. Dimer acid grafted polymer for stabilizing particulate in a well
US10253236B2 (en) 2013-10-31 2019-04-09 Amril Ag Environmental friendly well treatment fluids comprising an ester
CN104194743B (zh) * 2014-08-19 2015-06-10 北京培康佳业技术发展有限公司 油田钻井液用防塌剂及其制备方法与应用
RU2721983C2 (ru) 2014-11-12 2020-05-25 Ламберти Спа Способ увеличения смазочной способности скважинных флюидов
US10435609B2 (en) 2015-01-07 2019-10-08 Emery Oleochemicals Gmbh Hydrophilic ether carboxylic acids as lubricant for salt based drilling systems
MX2017007238A (es) * 2015-01-07 2018-02-16 Emery Oleochemicals Gmbh Nuevos aditivos para aplicaciones en campos petroleros e industrial.
US10662364B2 (en) 2015-03-20 2020-05-26 Resinate Materials Group, Inc. Drilling fluids containing polyester polyols
CN106543990B (zh) * 2015-09-23 2019-10-29 中国石油化工股份有限公司 一种提高泥岩钻进速度的钻井液及其制备方法和应用
US10723931B2 (en) 2015-11-19 2020-07-28 Cnpc Usa Corporation Thinner for oil-based drilling fluids
CN108117639B (zh) * 2016-11-30 2021-04-30 中国石油天然气股份有限公司 不饱和脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段共聚物及其制备方法与应用
GB201803610D0 (en) * 2018-03-07 2018-04-18 Croda Int Plc Drilling fluid
WO2020011378A1 (en) 2018-07-13 2020-01-16 Emery Oleochemicals Gmbh Environmentally friendly ester-structures as viscosifier for oil based drilling fluids
CN109824882A (zh) * 2019-01-08 2019-05-31 西南科技大学 一种用于稳定氧化锌纳米晶嵌段共聚物的制备方法
US20230272301A1 (en) 2020-07-15 2023-08-31 Totalenergies Onetech Lubricant composition for water-based compositions
CN112175591A (zh) * 2020-10-22 2021-01-05 库尔勒郑豫石油物资有限公司 一种钻井液用高效抗温抗盐润滑剂及其生产和检测方法

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3118417A1 (de) 1981-05-09 1982-11-25 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Gleitmittel fuer die formgebende verarbeitung von polyvinylchlorid, die veresterte oligomere mehrwertige alkohole enthalten
DE3622826A1 (de) * 1986-07-08 1988-01-21 Henkel Kgaa Pulverfoermige schmiermittel-additive fuer bohrspuelungen auf wasserbasis
DE3842703A1 (de) 1988-12-19 1990-06-21 Henkel Kgaa Verwendung ausgewaehlter esteroele in bohrspuelungen insbesondere zur off-shore-erschliessung von erdoel- bzw. erdgasvorkommen (ii)
US5232910A (en) * 1988-12-19 1993-08-03 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Use of selected ester oils in drilling fluids and muds
US5252554A (en) * 1988-12-19 1993-10-12 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Drilling fluids and muds containing selected ester oils
DE3842659A1 (de) 1988-12-19 1990-06-28 Henkel Kgaa Verwendung ausgewaehlter esteroele in bohrspuelungen insbesondere zur off-shore-erschliessung von erdoel- bzw. erdgasvorkommen (i)
USRE36066E (en) * 1988-12-19 1999-01-26 Henkel Kgaa Use of selected ester oils in drilling fluids and muds
US5254531A (en) * 1989-02-09 1993-10-19 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Oleophilic basic amine compounds as an additive for invert drilling muds
DE3907392A1 (de) * 1989-03-08 1990-09-13 Henkel Kgaa Ester von carbonsaeuren mittlerer kettenlaenge als bestnadteil der oelphase in invert-bohrspuelschlaemmen
US5318954A (en) * 1989-03-08 1994-06-07 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Use of selected ester oils of low carboxylic acids in drilling fluids
DE3911238A1 (de) * 1989-04-07 1990-10-11 Henkel Kgaa Oleophile alkohole als bestandteil von invert-bohrspuelungen
US5318956A (en) * 1989-05-16 1994-06-07 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Use of selected ester oils in water-based drilling fluids of the O/W emulsion type and corresponding drilling fluids with improved ecological acceptability
DE4018228A1 (de) * 1990-06-07 1991-12-12 Henkel Kgaa Fliessfaehige bohrlochbehandlungsmittel auf basis von kohlensaeurediestern
DE4019266A1 (de) * 1990-06-16 1992-01-23 Henkel Kgaa Fliessfaehige bohrlochbehandlungsmittel auf basis von polycarbonsaeureestern
DE4200502A1 (de) * 1992-01-13 1993-07-15 Henkel Kgaa Verbesserte entsorgung von kontaminiertem bohrklein aus geologischen bohrungen mit mineraloel-enthaltenden bohrspuelsystemen
DE4223407A1 (de) * 1992-07-16 1994-02-10 Solvay Fluor & Derivate Verfahren zur Herstellung von Polyglycerinfettsäureestergemischen und die Verwendung in kosmetischen, pharmazeutischen und chemisch-technischen Zubereitungen
DE4224537A1 (de) * 1992-07-27 1994-02-03 Henkel Kgaa Mineralische Additive zur Einstellung und/oder Regelung der Rheologie und Gelstruktur wässriger Flüssigphasen und ihre Verwendung
DE4226174A1 (de) * 1992-08-07 1994-02-10 Solvay Fluor & Derivate Polyglycerinfettsäureestergemisch
DE4324474A1 (de) * 1993-07-21 1995-01-26 Henkel Kgaa Verwendung ausgewählter Polyvinylacetat-Dispersionen für die Oberflächenverfestigung von Sand und/oder Erdreich
DE4420455A1 (de) * 1994-06-13 1995-12-14 Henkel Kgaa Lineare alpha-Olefine enthaltende fließfähige Bohrlochbehandlungsmittel insbesondere entsprechende Bohrspülungen
EP0770661A1 (de) 1995-10-27 1997-05-02 B W Mud Limited Schmierstoff für Bohrschlamm
DE19548314A1 (de) * 1995-12-22 1997-06-26 Henkel Kgaa Verbessertes Verfahren zur Intensivierung der Oberflächenverfestigung erosionsgefährdeten Erdreichs durch Eintrag wasserbasierter und haftvermittelnder Bindemittell auf Basis von Polyvinylalkohol-Estern
DE69611028T2 (de) 1996-01-30 2001-07-19 Bp Amoco Corp Verfahren zur Isomerisierung von Olefinen
US6022833A (en) * 1996-10-30 2000-02-08 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Multicomponent mixtures for use in geological exploration
DE19643857A1 (de) * 1996-10-30 1998-05-07 Henkel Kgaa Verwendung biologisch abbaubarer Alkoxylierungsprodukte zum Reinigen von Bohrlöchern, Bohrgeräten oder Bohrklein
TW354352B (en) * 1996-10-30 1999-03-11 Henkel Kgaa A process for easier cleaning on the basis of water/oil inversion emulifier
DE19647598A1 (de) 1996-11-18 1998-05-20 Henkel Kgaa Verwendung ausgewählter Fettalkohole und ihrer Abmischungen mit Carbonsäureestern als Schmiermittelkomponente in wasserbasierten Bohrspülsystem zum Erdreichaufschluß
DE19701127A1 (de) * 1997-01-15 1998-07-16 Henkel Kgaa Schaumarme Tensidkonzentrate für den Einsatz im Bereich der Förderung des Pflanzenwachstums
DE19852971A1 (de) * 1998-11-17 2000-05-18 Cognis Deutschland Gmbh Schmiermittel für Bohrspülungen
US6828279B2 (en) * 2001-08-10 2004-12-07 M-I Llc Biodegradable surfactant for invert emulsion drilling fluid
ES2399626T3 (es) * 2002-07-09 2013-04-02 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Agente mejorador de la fluidez en frío para aceites combustibles de procedencia vegetal o animal
DE10252973A1 (de) 2002-11-14 2004-05-27 Clariant Gmbh Oxidationsstabilisierte Schmieradditive für hochentschwefelte Brennstofföle
ES2464840T3 (es) * 2002-07-09 2014-06-04 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Uso de líquidos oleosos para mejorar la estabilidad frente a la oxidación de aceites combustibles
EP1380634B1 (de) * 2002-07-09 2007-08-15 Clariant Produkte (Deutschland) GmbH Oxidationsstabilisierte Schmieradditive für hochentschwefelte Brennstofföle
DE10243312A1 (de) * 2002-09-18 2004-04-01 Cognis Deutschland Gmbh & Co. Kg Bohrlochbehandlungsmittel mit niedrig-toxischer Ölphase
DE10334441A1 (de) * 2003-07-29 2005-02-17 Cognis Deutschland Gmbh & Co. Kg Bohrlochbehandlungsmittel, enthaltend Ethercarbonsäuren
DE10342870A1 (de) * 2003-09-15 2005-05-12 Clariant Gmbh Flüssige Zusammensetzungen enthaltend oxalkylierte Polyglycerinester
DE10349807A1 (de) * 2003-10-24 2005-05-25 Cognis Deutschland Gmbh & Co. Kg Emulgatoren für Bohrspülmittel
DE10349808A1 (de) * 2003-10-24 2005-05-25 Cognis Deutschland Gmbh & Co. Kg Emulgatoren für Bohrspülmittel
JP4397286B2 (ja) * 2003-11-28 2010-01-13 日清オイリオグループ株式会社 水中油型乳化化粧料及びその製造方法
DE102004034141A1 (de) * 2004-07-15 2006-02-09 Cognis Ip Management Gmbh Verwendung von Lithiumsalzen von Fettalkoholsulfaten zum Reinigen von Bohrlöchern, Bohrgeräten oder Bohrklein
DE102005060549A1 (de) 2005-12-17 2007-06-28 Cognis Ip Management Gmbh Ethercarbonsäuren als Additive zur Verbesserung der Schmierwirkung von wasserbasierten Bohrspülungen
EP1918354A1 (de) * 2006-10-13 2008-05-07 Cognis Oleochemicals GmbH Brennstoffzubereitungen die Glycerin enthalten
EP1958931A1 (de) * 2007-02-02 2008-08-20 Cognis IP Management GmbH Oxidationsstabile Carbonsäureester und deren Verwendung
EP2036963A1 (de) * 2007-09-14 2009-03-18 Cognis Oleochemicals GmbH Schmiermitteladditive für Bohrspülmittel
EP2036964A1 (de) * 2007-09-14 2009-03-18 Cognis Oleochemicals GmbH Verdicker für ölbasierte Bohrspülmittel

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