DE3311464C2

DE3311464C2 -

Info

Publication number: DE3311464C2
Application number: DE3311464A
Authority: DE
Inventors: Roy Francis Houston Tex. Us House; Lonnie Daniel Chappell Hill Tex. Us Hoover
Original assignee: Baroid Technology Inc
Current assignee: Baroid Technology Inc
Priority date: 1982-03-29
Filing date: 1983-03-29
Publication date: 1993-08-12
Also published as: AU549739B2; MX163212B; IT1163182B; GB2118202A; NO159179B; ES520464A0; BR8301521A; JPS58176228A; DE3311464A1; HK74985A; US4496468A; AU1133783A; FR2523994B1; NL8301086A; NO830815L; ES8404376A1; IE54563B1; IN158193B; IE830680L; JPH0442436B2

Description

In den letzten Jahren hat die praktische Verwendung von klaren Salzlösungen in der Öl- und Gasindustrie durch den Einsatz von löslichen Zinksalzen, insbesondere Zinkbromid, beträchtlich zugenommen, so daß nun die Vorteile von klaren Salzlösungen bei Flüssigkeiten zur Verfügung stehen, deren Dichte bei Umgebungstemperatur und Umgebungsdruck bis zu 2,28 g/cm³ (19,2 pounds per gallon; ppg) beträgt.

Die klaren Salzlösungen mit hoher Dichte werden in breitem Umfang verwendet, beispielsweise als Ergänzungsflüssigkeiten zum Vermindern des Verstopfens von Perforationstunnels für den Schutz einer Formationsdurchlässigkeit sowie zur Verminderung mechanischer Probleme, als Flüssigkeiten zum Umarbeiten für die gleichen Zwecke, als Packungsflüssigkeiten zum Erreichen einer leichten Bewegung und Wiederherstellung von Stopfbüchsenpackungen, als Flüssigkeiten zum Nachbohren und zum Verfestigen von Kiespackungen und Sand, als Beruhigungs- oder Ballastflüssigkeiten, als Flüssigkeiten für Arbeiten mit Drahtleitungen und als Bohrflüssigkeiten.

Klare Salzlösungen mit einer Dichte von 1,70 g/cm³ (14,2 ppg) oder weniger werden im allgemeinen mit einem Gehalt an Natriumchlorid, Natriumbromid, Kaliumchlorid, Calciumchlorid, Calciumbromid oder einem Gemisch aus solchen Salzen hergestellt. Klare Salzlösungen mit einer Dichte von bis zu 1,79 g/cm³ (15,1 ppg) werden mit Calciumchlorid und Calciumbromid formuliert. Wenn jedoch die Salzlösung eine niedrige Kristallisationstemperatur aufweisen muß, wird die Lösung in diesem Dichtebereich im allgemeinen mit einem Gehalt an einem löslichen Zinksalz hergestellt. Zinkbromid wird bevorzugt, weil dieses Salz enthaltende Lösungen weniger korrodierend wirken als Lösungen mit Zinkchlorid. Klare Salzlösungen mit einer Dichte von über 1,79 g/cm³ werden mit einem Gehalt an Zinkbromid formuliert.

Manchmal sind klare Flüssigkeiten mit höherer Viskosität erwünscht. Es ist bekannt, hydrophile polymere Stoffe, wie Hydroxyethylcellulose (HEC), als Verdickungsmittel für wäßrige Medien einzusetzen, die in solchen Bohrhilfsflüssigkeiten Verwendung finden. Jedoch wird HEC in wäßrigen Systemen mit einer Dichte von mehr als 1,62 g/cm³ (13,5 ppg) ohne höhere Temperaturen und/oder Mischen während längerer Zeiträume unter hohen Scherkräften nicht leicht hydratisiert, solvatisiert oder dispergiert. Beispielsweise werden Hydroxyethylcellulose-Polymere in solchen wäßrigen Lösungen schlecht hydratisert, sovatisiert oder dispergiert, die in oder mehr wasserlösliche Salze mit einem mehrwertigen Kation enthalten, wie es bei üblicherweise in Bohrhilfsflüssigkeiten eingesetzten schweren Salzlösungen der Fall ist. In vielen Fällen, z. B. beim Umarbeiten, ist die zur Herstellung der Bohrhilfsflüssigkeit zur Verfügung stehende maschinelle Ausrüstung für die Anwendung hoher Temperaturen und hoher Scherkräfte nicht eingerichtet. Dementsprechend ist es im allgemeinen erforderlich, bei Bedarf an solchen verdickten Salzlösungen diese abseits vom Bohrfeld herzustellen. Darüber hinaus wird HEC im allgemeinen in bezug auf Zinkbromid enthaltende schwere Salzlösungen als unbefriedigend und unwirksam angesehen.

Bei dem in der US 41 83 765 beschriebenen Verfahren zum Erhöhen der Viskosität einer wäßrigen, Hydroxyethylcellulose enthaltenden Lösung wird der Lösung Benzochinon unter kontrollierten pH-Werten zugegeben.

Gemäß GB 20 90 308 werden wäßrige Salzlösungen, die modifizierte Cellulose enthalten, mit einer Kupferverbindung stabilisiert und behalten dann ihre Viskosität über längere Zeit bei, wenn sie als Bohrhilfsflüssigkeiten verwendet werden.

Gemäß EP 0 03 582 wird bei einem Verfahren zur Herstellung einer stabilen, wäßrigen, elektrolythaltigen Celluloseether-Suspension ein nichtionogener Cellulosether verwendet und der Suspsension Tonerde und ein die Suspension stabilisierendes und die Viskosität verringerndes organisches Mittel zugesetzt. Diese Suspension wird zur Herstellung von Kunststoffdisperionsfarbe, Kunststoffputz oder Leimfarbe verwendet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, neue polymere Stoffe zum Verdicken von wäßrigen Medien, insbesondere von schweren Salzlösungen mit einer Dichte von über 1,62 g/cm³ anzugeben.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine verbesserte wäßrige Bohrhilfsflüssigkeit zur Verfügung zu stellen.

Gemäß einer anderen Aufgabe soll ein flüssiges polymeres Gemisch angegeben werden, das gießbar und pumpbar ist sowie leicht gehandhabt und zur Bildung von viskosen wäßrigen Bohrhilfsflüssigkeiten unter Anwendung geringer Scherkräfte beim Mischen eingesetzt werden kann.

Diese Aufgaben werden anspruchsgemäß gelöst.

Die erfindungsgemäßen, ein flüssiges Polymer enthaltenden Gemische verwenden HEC als Hauptkomponente zum Verdicken wäßriger Flüssigkeiten. Hydroxyethylcellulose ist ein in hoher Ausbeute anfallendes, wasserlösliches, nichtionisches Polymer, das durch Behandeln von Cellulose mit Natriumhydroxid und nachfolgendes Umsetzen mit Ethylenoxid hergestellt wird. Jede Anhydroglukose-Einheit in dem Cellulosemolekül weist drei reaktionsfähige Hydroxylgruppen auf. Die durchschnittliche Anzahl an Molen Ethylenoxid, die an jede Anhydroglukose-Einheit in der Cellulose gebunden werden, heißt "Mole der verbundenen Substituenten". Im allgemeinen steigt mit dem Substitutionsgrad auch die Wasserlöslichkeit. Es kann HEC mit einer Molsubstitution von 1,5 eingesetzt werden. Jedoch ist HEC mit einer Molsubstitution von 1,8 und mehr, insbesondere 2,5 und mehr, bevorzugt. Selbstverständlich hängt die jeweils gewählte HEC von der Art des flüssigen Polymergemisches und schließlich von der gewünschten Art der Bohrflüssigkeit und der Behandlungsflüssigkeit ab. Beispielsweise wird sogenannte "oberflächenbehandelte HEC" wie sie in den US 34 55 714, 28 79 268 und 30 72 035 beschrieben ist, mit Vorteil verwendet. Eine solche oberflächenbehandelte HEC weist eine größere Dispergierbarkeit in dem Gemisch auf. Die HEC liegt in dem das flüssige Polymer enthaltende Gemisch in Mengen von 10 bis 30 Gew.-% vor, bezogen auf die gesamte Flüssigkeit, welche das Polymer enthält. Insbesondere beträgt diese Menge 15 bis 25 Gew.-%.

Die für die Herstellung der erfindungsgemäßen Gemische eingesetzte ölige Flüssigkeit ist im allgemeinen irgendeine hydrophobe Flüssigkeit, die kein merkliches Quellen oder Verdicken der HEC verursacht. Beispiele für solche öligen Flüssigkeiten sind flüssige aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, insbesondere jene mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen, Dieselöl, Kerosin, Erdöldestillate und Erdöle. Im allgemeinen ist die ölige Flüssigkeit nicht polar und hat einen niedrigen Pourpoint. Die ölige Flüssigkeit liegt im erfindungsgemäßen Gemisch in einer Menge von 35 bis 55 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 50 Gew.-%, vor, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches.

Die erfindungsgemäßen flüssigen polymerhaltigen Gemische weisen auch einen Verträglichkeitsverbesserer auf, um das Gelieren oder Verdicken der hydrophoben Flüssigkeit, das Emulgieren der wäßrigen Phase und ein Veträglichmachen der HEC mit dem Gemisch zu bewirken.

Beispiele für Verträglichkeitsverbesserer sind organophile Hektorite, organophile Attapulgite und organophile Sepiolite. Die Verfahren zur Herstellung solcher organophilenTone und deren Zusammensetzung sind in den US 29 66 506 und 41 05 578 beschrieben. Zusätzlich kann der Verträglichkeitsverbesserer fein verteilte siliciumhaltige Materialien, wie pyrogenes Siliciumdioxid und oberflächenbehandelte Siliciumdioxide, z. B. mit Silan behandelte Siliciumdioxide, enthalten. Besonders bevorzugte Verträglichkeitsverbesserer sind die in der US 41 05 578 beschriebenen organophilen Tone. Diese Tone werden gebildet durch Umsetzen einer Methylbenzyldialkylammoniumverbindung, wobei die Ammoniumverbindung 20 bis 25% Alkylreste mit 16 Kohlenstoffatomen und 60 bis 76% Alkylreste mit 18 Kohlenstoffatomen enhält, mit einem Smektit- Ton, der eine Kationaustauscherkapazität von mindestes 75 Milliäquivalenten pro 100 g dieses Tones aufweist; dabei beträgt die Menge der Ammoniumverbindung etwa 100 bis 120 Milliäquivalente pro 100 g des genannten Tones, bezogen auf 100% aktiven Ton. Beispiele für bevorzugte organophile Tone sind Dimethyldialkylammoniumbentonit, Dimethylbenzylalkylammoniumbentonit und Methylbenzyldialkylammoniumbentonit sowie Gemische aus solchen Stoffen, wobei jeweils der Alkylrest mindestens 12 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 16 bis 18 Kohlenstoffatome, aufweist und insbesondere von hydriertem Talg abgeleitet ist. Ein vor allem bevorzugter organophiler Ton ist Methylbenzyldihydrogentalgammoniumbentonit.

Wenn ein organophiler Ton als Verträglichkeitsverbesserer eingesetzt wird, ist die Verwendung eines Dispergiermittels bevorzugt, um die Dispergierbarkeit des organophilen Tons in der öligen Flüssigkeit zu verbessern. Im allgemeinen stellt das Dispergiermittel eine niedermolekulare polare organische Verbindung, wie einen niedermolekularen Alkohol, ein niederes Keton oder ein Niederalkylencarbonat dar. Bevorzugt werden aliphatische Alkohole mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen, Ketone mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen und Gemische aus solchen Verbindungen. Gemische aus solchen polaren organischen Verbindungen und Wasser können ebenso wie Wasser verwendet werden, letzteres in Fällen, in denen eine ausreichende Scherkraft zum Dispergieren des Verträglichkeitsverbesserers angewandt wird. Ein bevorzugtes Dispergiermittel enthält ein Methanol-Wasser-Gemisch mit 75 bis 98 Gew.-% Methanol und 25 bis 2 Gew.-% Wasser. Das Dispergiermittel liegt in einer Menge von 1,5 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-%, vor, jeweils bezogen auf den organophilen Ton.

Der Verträglichkeitsverbesserer wird in dem Gemisch in einer Menge von 0,25 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die ölige Flüssigkeit, eingesetzt.

Das zur Herstellung der erfindungsgemäßen HEC-Gemische verwendete anorganische Salz ist irgendein wasserlösliches Salz mit einer exothermen Lösungswärme beim Mischen des Salzes mit Wasser. Das anorganische Salz soll mit der wäßrigen Flüssigkeit, zu der das HEC-Gemisch gegeben wird, verträglich sein. Bevorzugte anorganische Salze sind Calciumchlorid, Calciumbromid, Zinkbromid und Gemische hiervon. Besonders bevorzugt sind Calciumchlorid und -bromid und Gemische hiervon. Das anorganische Salz soll in einer Menge von mehr als 10 Gew.-%, vorzugsweise von mehr als 20 Gew.-%, der wäßrigen Phase (Wasser mit anorganischem Salz) bis zu der einer gesättigten Lösung in der wäßrigen Phase entsprechenden Maximalkonzentration vorliegen. Für Calciumchlorid beträgt die Maximalkonzentration 37%, für Calciumbromid 55%.

Die Wasserkonzentration in dem erfindungsgemäßen HEC-Gemisch ist derart, daß die wäßrige Phase des Gemisches 15 bis 55%, vorzugsweise 25 bis 45%, des Gemisches beträgt.

Beim Herstellen der flüssigen polymerhaltigen Gemische ist es im allgemeinen zweckmäßig, den Verträglichkeitsverbesserer und die ölige Flüssigkeit miteinander zu mischen und dann unter geeigneten Mischbedingungen das Dispergiermittel bis zum Erreichen der gewünschten Viskosität zuzugeben. Die wäßrige Phase wird anschließend eingearbeitet, gefolgt von der Zugabe der HEC. Der Ansatz wird dann gründlich unter Einwirkung von Scherkräften gemischt, bis die gewünschte Viskosität erreicht ist. Das Wasser und das anorganische Salze werden vorzugsweise getrennt zugegeben, nämlich das Wasser zuerst und anschließend das Salz. Auf diese Weise erhöht die exotherme Lösungswärme des Salzes die Temperatur des HEC-Gemisches, vorzugsweise auf einen Wert von über 65°C (150°F). Wenn das Wasser und das anorganische Salz nicht getrennt zugegeben werden, ist ein Erhitzen des HEC-Gemisches auf eine Temperatur von mindestens 65°C erwünscht, um die HEC für die Verwendung in schweren Salzlösungen bestmöglich zu aktivieren.

Die erfindungsgemäßen Gemische können mit wäßrigen Systemen gemischt werden, um hochwertige Bohr- und Behandlungsflüssigkeiten zur Verfügung zu stellen. In dem wäßrigen Medium kann frisches Wasser vorliegen. Vorzugsweise enthält dieses Medium ein lösliches Salz, wie ein lösliches Salz eines Alkalimetalls, Erdalkalimetalls oder eines Metalls der Gruppe IB oder IIB des Periodensystems der Elemente, sowie wasserlösliche Ammoniumsalze und andere Anionen. Insbesondere stellen Ölfeld-Salzlösungen, die Natriumchlorid und/oder Calciumchlorid enthalten, nach dem Mischen mit den erfindungsgemäßen Gemischen hervorragende Bearbeitungsflüssigkeiten dar. Die Menge an wasserlöslichem Salz, das in dem wäßrigen Medium gelöst ist, ist unterschiedlich und hängt von der gewünschten Dichte der Bohr- oder Behandlungsflüssigkeit ab. Jedoch werden im allgemeinen zur Herstellung solcher Flüssigkeiten gesättigte Natriumchlorid- und/oder Calciumchloridlösungen eingesetzt. Bei der Herstellung wäßriger Bohr- und Behandlungsflüssigkeiten unter Verwendung der flüssigen, polymerhaltigen Gemische ist die Menge des zugegebenen flüssigen Polymergemisches unterschiedlich und hängt von der gewünschten Viskosität ab. Zweckmäßige Bohr- und Behandlungsflüssigkeiten können durch Kombinieren eines flüssigen Mediums mit einer ausreichenden Menge des flüssigen polymerhaltigen Gemisches derart hergestellt werden, daß das endgültige Gemisch 0,28 bis 5,70 g/Liter (0,1 bis 2 pounds per barrel; ppb) HEC enthält.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird das HEC-Gemisch zur Erhöhung der Viskosität schwerer Salzlösungen mit einer Dichte von über 1,62 g/cm³ verwendet. Die Einstellung bzw. Erhöhung der Viskosität solcher Salzlösungen bei Umgebungstemperatur mit HEC ist besonders schwierig, sofern sie überhaupt möglich ist.

Die im Rahmen der Erfindung eingesetzten schweren Salzlösungen enthalten zwei oder mehr lösliche Salze in Form von Calciumchlorid, Calciumbromid und Zinkbromid sowie Gemische hiervon. Salzlösungen, die nur Calciumchlorid enthalten, können mit einer Dichte von 1,02 bis 1,40 g/cm³ (8,5 bis 11,7 ppg) formuliert werden. Salzlösungen, die nur Calciumbromid enthalten, können mit einer Dichte von 1,02 bis 1,70 g/cm³ (8,5 bis 14,2 ppg) hergestellt werden. Da jedoch Calciumchlorid wesentlich billiger als Calciumbromid ist, werden Salzlösungen im Dichtebereich von 1,35 bis 1,81 g/cm³ (11,3 bis 15,1 ppg) im allgemeinen mit einem Gehalt an sowohl Calciumchlorid als auch Calciumbromid formuliert, was von der niedrigsten Temperatur abhängt, bei der die Salzlösung benutzt werden soll. Salzlösungen, die schwerer sind als 1,79 g/cm³ (15,0 ppg) werden im allgemeinen mit einem Gehalt an Calciumchlorid, Calciumbromid und Zinkbromid oder in Abhängigkeit von der niedrigsten Temperatur, bei der die Salzlösung benutzt werden soll, mit einem Gehalt an nur Calciumbromid und Zinkbromid hergestellt. Salzlösungen im Dichtebereich von 1,70 bis 1,79 g/cm³ (14,2 bis 15,0 ppg) können mit einem Gehalt an Calciumchlorid, Calciumbromid und Zinkbromid formuliert werden, wenn Lösungen mit einem niedrigeren Kristallisationspunkt erwünscht sind.

Die Salzlösungen, deren Viskosität am schwierigsten einzustellen bzw. zu erhöhen ist, enthalten Zinkbromid. Diese Lösungen sind für den Einsatz im Zusammenhang mit der Erfindung bevorzugt. Wie erwähnt, haben solche Lösungen eine Dichte von 1,70 bis 2,30 g/cm³ (14,2 bis 19,2 ppg).

Im allgemeinen werden Salzlösungen mit irgendeiner Dichte innerhalb der genannten Bereiche durch Mischen verschiedener, im Handel erhältlicher Standard-Salzlösungen wie folgt hergestellt: Calciumchloridlösungen mit einer Dichte von 1,32 bis 1,39 g/cm³ 11,0 bis 11,6 ppg); Calciumbromidlösungen mit einer Dichte von 1,70 g/cm³ (14,2 ppg); Calciumbromid- Zinkbromid-Lösungen mit einer Dichte von 2,30 g/cm³ (19,2 ppg) mit einem Gehalt an 20% Calciumbromid und 57% Zinkbromid. In Verbindung mit diesen Salzlösungen zur Herstellung der schweren Salzlösungen, welche im Zusammenhang mit der Erfindung Verwendung finden, werden auch festes wasserfreies Calciumchlorid und festes Calciumbromid benutzt. Tabellen zum Mischen von Standard-Lösungen sind von den verschiedenen Herstellern dieser Lösungen erhältlich.

Die Zinkbromid enthaltenden Salzlösungen müssen mindestens 20 Gew.-% Zinkbromid enthalten.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

HEC-Gemische werden in folgender Weise hergestellt:

a) durch Mischen von 300 g Dieselöl mit 30 g Methylbenzyldihydrogentalgammoniumbentonit (Geltone II) während 15 Minuten (in einem Multimixer) wird ein Vorratsgemisch aus diesen beiden Komponenten hergestellt;
b) Die in der nachfolgenden Tabelle I angegebene Menge dieses Vorratsgemisches wurde zu der gleichfalls in dieser Tabelle angegebenen Menge Dieselöl gegeben, und das Gemisch wurde 2 Minuten (in einem Multimixer) gemischt;
c) Die in der nachfolgenden Tabelle I angegebene Menge eines Gemisches aus Methanol und Wasser (Gewichtsverhältnis 95 : 5) wurde zugefügt, und das Gemisch wurde 5 Minuten (in einem Multimixer) gemischt;
d) Die in der Tabelle I angegebene Wassermenge wurde zugesetzt, und das Gemisch wurde 5 Minuten (in einem Multimixer) gemischt;
e) Die in der Tabelle I angegebene Menge von 95%-igem Calciumchlorid wurde zugegeben, und das Gemisch wurde 2 Minuten (in einem Multimixer) gemischt;
f) Die in der Tabelle I angegebene Menge Hydroxyethylcellulose (Natrosol 250 HHR) wurde zugegeben und während 20 Minuten (in einem Multimixer) eingemischt.

Die Proben wurden bei einer Konzentration von 2,853 g/Liter (1 ppb) HEC in einer Calciumbromid-Zinkbromid- Lösung (1,92 g/cm³; 16,0 ppg) untersucht. Die Lösungen wurden etwa 30 Sekunden von Hand geschüttelt, auf ein entsprechendes Meßgerät (Fann-VG-Rheometer) gegeben und bei 300 Umdrehungen/Minute geprüft, wobei die Ablesung erfolgte nach 1 und 2 Stunden, nach dem Drehen über Nacht (etwa 16 Stunden) bei Raumtemperatur und nach dem Drehen über Nacht bei 65°C. Die Ergebnisse sind in der Tabelle II zusammengefaßt.

Tabelle I

Tabelle II

Beispiel 2

Es wurden HEC-Gemische wie folgt hergestellt:

a) Durch 20-minütiges Mischen von 8000 Gew.-Teilen Dieselöl, 160 Gew.-Teilen Methylbenzyldihydrogentalgammoniumbentonit (Geltone II) und 45,5 Gew.-Teilen eines Methanol-Wasser-Gemisches (95 : 5 Gew.-Teile), wobei das letztgenannte Gemisch als Dispergierhilfsmittel für den organophilen Ton wirkt, in einer Dispergiervorrichtung (Premier Dispersator) wurde ein Vorratsgemisch aus Dieselöl und dem organophilen Bentonit hergestellt;
b) Zu 150 g des gelierten Dieselöls wurden 130,9 g Wasser gegeben, und dieser Ansatz wurde 2 Minuten gemischt (in einem Multimixer);
c) Es wurden 19,1 g 78%iges Calciumchlorid zugegeben, und der Ansatz wird 3 Minuten gemischt;
d) Es wurden 75 g HEC (Natrosol 250 HHR) zugegeben. Beim Mischen erfolgt unmittelbar ein Verdicken. Weitere 50 g des gelierten Dieselöls wurden zugefügt, und der Ansatz wurde 10 Minuten gemischt (in einem Multimixer). Es wurde die Probe D erhalten;
e) Entsprechend der vorstehenden Methode, jedoch unter Einsatz von 111,6 g Wasser, 38,4 g 78%igem Calciumchlorid und 25 g zusätzlich beigefügtes geliertes Dieselöl, wurde die Probe E erhalten;
f) Entsprechend e), jedoch unter Einsatz von 92,3 g Wasser und 57,7 g 78%igem Calciumchlorid, wurde die Probe F erhalten;
g) Entsprechend e), jedoch unter Einsatz von 73 g Wasser und 77 g 78%igem Calciumchlorid, wurde die Probe G erhalten;
h) Entsprechend e), jedoch unter Einsatz von 102,7 g Wasser und 47,3 g 95%igem Calciumchlorid, wurde die Probe H erhalten;
i) Ein Teil der Proben D, E, F und G wurden über Nacht (etwa 16 Stunden) auf eine Temperatur von 65°C erhitzt.

Diese Proben wurden bei HEC-Konzentration von 2,853 g/Liter (1 ppb) in einer Calciumbromid-Zinkbromid- Lösung (1,92 g/Liter; 16,0 ppg) und/oder einer Zinkbromid- Lösung (2,30 g/Liter; 19,2 ppg) geprüft. Die Lösungen wurden von Hand etwa 30 Sekunden geschüttelt, dann in ein Meßgerät (Fann VG-Rheometer) gegeben und bei 300 Umdrehungen/Minute untersucht, wobei die Skala periodisch, wie in der nachfolgenden Tabelle III angegeben ist, abgelesen wurde.

Die in der Tabelle III angegebenen Daten zeigen, daß der Calciumchloridgehalt der wäßrigen Phase vorzugsweise über 20% liegen soll. Das Erhitzen der Proben mit einem Gehalt an 10 und 20% Calciumchlorid in der wäßrigen Phase verbesserte nicht ihre Hydratationsgeschwindigkeit in der Salzlösung mit der Dichte von 2,30 g/Liter (19,2 ppg).

Beispiel 3

Die Probe I wurde hergestellt durch Zugabe von 10 g HEC (Natrosol 250 HHR) zu 20 g des gemäß Beispiel 2 gelierten Dieselöls und nachfolgendes Hinzufügen von 20 g einer Calciumbromid-Lösung (1,70 g/Liter; 14,2 ppg). Anschließend wurde der Ansatz von Hand durch Schütteln gemischt.

Die Probe J wurde hergestellt durch Mischen von 150 g geliertem Dieselöl und 62,6 g Wasser (in einem Mulitmixer), Zugeben von 72,0 g 91%igem Calciumbromid und Zugabe von 75 g HEC (Mischen in einem Multimixer).

Die Probe K wurde entsprechend der Probe J hergestellt, jedoch durch Mischen des Wassers und des Calciumbromids sowie Kühlen auf Raumtemperatur. Diese Lösung wurde zu dem gelierten Dieselöl gegeben. Anschließend erfolgte die Zugabe von HEC.

Ein Teil der Proben J und K wurden über Nacht auf 65°C erhitzt.

Die Proben wurden gemäß Beispiel 3 überprüft.

Die in der nachfolgenden Tabelle IV angegebenen Daten zeigen, daß eine gute Hydratationsgeschwindigkeit in der Salzlösung mit einer Dichte von 1,92 g/Liter (16,0 ppg) und eine ziemlich gute Hydratation in der Salzlösung mit einer Dichte von 2,30 g/Liter erhalten wird, wenn die Proben gemäß der bevorzugten Methode behandelt werden, bei der ein trockenes anorganisches Salz und nicht eine Lösung des Salzes Verwendung findet. Das letzte HEC-Gemisch gemäß Probe K war gegenüber der Probe J, die unter Verwendung von trockenem pulverförmigem Calciumbromid erhalten worden ist, schlechter. Ein Erhitzen der Probe K erhöhte jedoch die Hydratationsgeschwindigkeit in dieser Probe.

Tabelle III

Tabelle IV

Claims

1. Gemisch zum Einstellen der Viskosität, das in schweren Salzlösungen mit einer Dichte über 1,62 g/cm³ bei Umgebungstemperatur hydratisiert und deren Viskosität einstellt bzw. erhöht, dadurch gekennzeichnet, daß es 35 bis 55 Gew.-% flüssige aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe als ölige Flüssigkeit, von 0,25 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die ölige Flüssigkeit, eines organophilen Tons als Verträglichkeitsverbesserer, von 15 bis 55% einer wäßrigen Phase, die Wasser und ein anorganisches Salz mit exothermer Lösungswärme aufweist, wobei die Konzentration des anorganischen Salzes mehr als 10 Gew.-% der wäßrigen Phase beträgt, von 10 bis 30 Gew.-% Hydroxyethylcellulose und von 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf den organophilen Ton, eines aliphatischen Alkohols mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen oder eines Ketons mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen oder eines Gemisches davon als Dispergiermittel enthält.

2. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es von 15 bis 25 Gew.-% Hydroxyethylcellulose, von 40 bis 50 Gew.-% der öligen Flüssigkeit, 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die ölige Flüssigkeit, des Verträglichkeitsverbesserers, von 25 bis 45% der wäßrigen Phase, die Wasser und das anorganische Salz aufweist, wobei die Konzentration des anorganischen Salzes mehr als 20 Gew.-% der wäßrigen Phase beträgt.

3. Gemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es auf eine Temperatur von mindestens 65°C erhitzt worden ist.

4. Gemisch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur durch das Lösen des anorganischen Salzes in dem Wasser entstanden ist.

5. Bohrhilfsflüssigkeit, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer schweren Salzlösung mit einer Dichte von über 1,62 g/cm³, wobei die Lösung ein lösliches Salz in Form von Calciumchlorid, Calciumbromid oder Zinkbromid oder eines Gemisches davon sowie eine für die Einstellung der Viskosität ausreichende Menge eines Gemisches nach einem der Ansprüche 1 bis 4 enthält.

6. Verfahren zum Aktivieren von Hydroxyethylcellulose derart, daß diese in schweren Salzlösungen mit einer Dichte von mehr als 1,62 g/cm³ bei Umgebungstemperatur hydratisiert, dadurch gekennzeichnet, daß man 35 bis 55 Gew.-% flüssige aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe als ölige Flüssigkeit, von 0,25 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die ölige Flüssigkeit, eines organischen Tons als Verträglichkeitsverbesserer und von 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf den organophilen Ton, eines aliphatischen Alkohols mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen oder eines Ketons mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen oder eines Gemisches davon als Dispergiermittel zu einer viskosen Aufschlämmung vermischt und diese mit 15 bis 55% einer wäßrigen Phase vermischt, die Wasser und ein anorganisches Salz mit exothermer Lösungswärme aufweist, wobei die Konzentration des anorganischen Salzes mehr als 10 Gew.-% der wäßrigen Phase beträgt, wobei man das Wasser zuerst und danach das anorganische Salz zugibt, und danach von 10 bis 30 Gew.-% Hydroxyethylcellulose einmischt, um ein gießbares viskoses Gemisch zu bilden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das viskose gießbare Gemisch 15 bis 25 Gew.-% Hydroxyethylcellulose, 40 bis 50 Gew.-% der öligen Flüssigkeit, 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die ölige Flüssigkeit, des Verträglichkeitsverbesserers sowie 25 bis 45% einer wäßrigen Phase enthält, die Wasser und das anorganisches Salz aufweist, wobei die Konzentration des anorganischen Salzes mehr als 20 Gew.-% der wäßrigen Phase beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das viskose gießbare Gemisch auf eine Temperatur von mindestens 65°C erhitzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur durch das Lösen des anorganischen Salzes in dem Wasser erzeugt wird.

10. Bohrhilfsflüssigkeit, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer schweren Salzlösung mit einer Dichte von über 1,62 g/cm³, wobei die Lösung ein lösliches Salz in Form von Calciumchlorid, Calciumbromid oder Zinkbromid oder eines Gemisches davon sowie eine für die Einstellung der Viskosität ausreichende Menge eines nach einem der Ansprüche 6 bis 9 hergestellten Gemisches enthält.