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[5][_]
Generic
(79/ 311)
[6][_]
cation
(63)
[7][_]
alkyl
(56)
[8][_]
anion
(34)
[9][_]
salts
(12)
[10][_]
aliphatic
(12)
[11][_]
aralkyl
(11)
[12][_]
aryl
(10)
[13][_]
hydroxyalkyl
(10)
[14][_]
acid
(10)
[15][_]
amines
(9)
[16][_]
radical
(6)
[17][_]
halides
(4)
[18][_]
organic acid
(3)
[19][_]
esters
(2)
[20][_]
alcohol
(2)
[21][_]
carboxylic acids
(2)
[22][_]
alkylcarboxylic acids
(2)
[23][_]
diesters
(2)
[24][_]
8-60C alkyl
(1)
[25][_]
2-6C hydroxyalkyl
(1)
[26][_]
1-22C alkyl
(1)
[27][_]
kerosene
(1)
[28][_]
ammonium salts
(1)
[29][_]
carbons
(1)
[30][_]
N-alkyl
(1)
[31][_]
anilines
(1)
[32][_]
para-alkyl-phenyl
(1)
[33][_]
4-halogenophenyl
(1)
[34][_]
halogeno
(1)
[35][_]
alkyl alcohol
(1)
[36][_]
benzyl halides
(1)
[37][_]
phenylalkanes
(1)
[38][_]
1-halogeno-1-phenylethane
(1)
[39][_]
1-halogeno
(1)
[40][_]
1-halogeno-1-phenyloctadecane
(1)
[41][_]
para-methoxybenzyl halides
(1)
[42][_]
para-alkylbenzyl
(1)
[43][_]
2-halogenomethyl-naphthalene
(1)
[44][_]
9-halogenomethylanthracene
(1)
[45][_]
9-halogenomethyl-phenanthrene
(1)
[46][_]
anhydrides
(1)
[47][_]
acetic anhydrides
(1)
[48][_]
1,1,1-trihalides
(1)
[49][_]
orthoesters
(1)
[50][_]
alkali metals
(1)
[51][_]
alkali metal salt
(1)
[52][_]
benzenecarboxylic acids
(1)
[53][_]
benzoic acids
(1)
[54][_]
acetic acids
(1)
[55][_]
alkyldicarboxylic acids
(1)
[56][_]
oxalic acids
(1)
[57][_]
hydroxyalkylcarboxylic acids
(1)
[58][_]
citric acids
(1)
[59][_]
maleic acids
(1)
[60][_]
naphthalenic acids
(1)
[61][_]
cycloaliphatic acids
(1)
[62][_]
cyclohexanecarboxylic acids
(1)
[63][_]
sulfurs
(1)
[64][_]
sulfonic acids
(1)
[65][_]
benzenesulfonic acids
(1)
[66][_]
alkylsulfonic acids
(1)
[67][_]
methanesulfonic acids
(1)
[68][_]
alkyl sulfosuccinates
(1)
[69][_]
alkylsulfates
(1)
[70][_]
organophosphoruss
(1)
[71][_]
phosphonic acids
(1)
[72][_]
phosphinic acids
(1)
[73][_]
dicyclohexyl-phosphinic acids
(1)
[74][_]
thiophosphinic acids
(1)
[75][_]
diisobutyldithiophosphinic acids
(1)
[76][_]
phosphites
(1)
[77][_]
phosphates
(1)
[78][_]
phenols
(1)
[79][_]
naphthols
(1)
[80][_]
thiosalicylic acids
(1)
[81][_]
aldehyde
(1)
[82][_]
alkyl halide
(1)
[83][_]
Petroleum
(1)
[84][_]
fatty acid
(1)
[85][_]
Molecule
(94/ 245)
[86][_]
carbon
(49)
[87][_]
water
(29)
[88][_]
hydrogen
(12)
[89][_]
sodium
(11)
[90][_]
salicylate
(8)
[91][_]
p-phenolsulfonate
(7)
[92][_]
benzene
(6)
[93][_]
calcium chloride
(5)
[94][_]
ammonium chloride
(5)
[95][_]
benzoate
(5)
[96][_]
ammonium
(4)
[97][_]
nitrogen
(4)
[98][_]
hectorite
(4)
[99][_]
chloride
(3)
[100][_]
2-propanol
(3)
[101][_]
phosphorus
(2)
[102][_]
sulfur
(2)
[103][_]
phenol
(2)
[104][_]
bromide
(2)
[105][_]
iodide
(2)
[106][_]
nitrite
(2)
[107][_]
hydroxide
(2)
[108][_]
acetate
(2)
[109][_]
sodium hydroxide
(2)
[110][_]
sodium benzoate
(2)
[111][_]
salicylic acid
(2)
[112][_]
DES
(1)
[113][_]
SR1R2R4
(1)
[114][_]
phosphonium
(1)
[115][_]
naphthalene
(1)
[116][_]
anthracene
(1)
[117][_]
phenanthrene
(1)
[118][_]
methyl-sulfate
(1)
[119][_]
acetyl chloride
(1)
[120][_]
octanoyl chloride
(1)
[121][_]
lauroyl chloride
(1)
[122][_]
lauroyl bromide
(1)
[123][_]
benzoyl bromide
(1)
[124][_]
1,1,1-trichloroethane
(1)
[125][_]
1,1,1-tribromooctane
(1)
[126][_]
ethyl orthoformate
(1)
[127][_]
ammonia
(1)
[128][_]
lithium
(1)
[129][_]
potassium
(1)
[130][_]
magnesium
(1)
[131][_]
calcium
(1)
[132][_]
barium
(1)
[133][_]
ethanolamine
(1)
[134][_]
diethanolamine
(1)
[135][_]
triethanolamine
(1)
[136][_]
methyl-diethanolamine
(1)
[137][_]
butyldiethanolamine
(1)
[138][_]
diethyl-amine
(1)
[139][_]
triethyl-amine
(1)
[140][_]
dibutyl-amine
(1)
[141][_]
mellitic acid
(1)
[142][_]
H-(CH2)n-COOH
(1)
[143][_]
HOOC-(CH2)n-COOH
(1)
[144][_]
anthracenecarboxylic acid
(1)
[145][_]
cyclopentanecarboxylic
(1)
[146][_]
phenolsulfonic
(1)
[147][_]
dioctyl-succinylsulfonic acid
(1)
[148][_]
succinylsulfonic acid
(1)
[149][_]
monolauryl sulfate
(1)
[150][_]
monooctadecyl sulfate
(1)
[151][_]
phosphorous acid
(1)
[152][_]
HO-P(OR)2
(1)
[153][_]
dioctadecyl phosphite
(1)
[154][_]
phosphoric acid
(1)
[155][_]
dioctadecyl phosphate
(1)
[156][_]
tertbutylcatechol
(1)
[157][_]
p-methoxyphenol
(1)
[158][_]
6-amino-hexanic acid
(1)
[159][_]
N-phenylglycine
(1)
[160][_]
3-aminocrotonic acid
(1)
[161][_]
ferrocyanide
(1)
[162][_]
ferricyanide
(1)
[163][_]
sodium tetraphenylborate
(1)
[164][_]
phosphotungstic acid
(1)
[165][_]
phosphosilicic acid
(1)
[166][_]
beidellite
(1)
[167][_]
magnesium-lithium silicate
(1)
[168][_]
sodium carbonate
(1)
[169][_]
ammonium acetate
(1)
[170][_]
sodium chloride
(1)
[171][_]
isopropyl alcohol
(1)
[172][_]
allyl chloride
(1)
[173][_]
allyl bromide
(1)
[174][_]
hydrochloride
(1)
[175][_]
ethanol
(1)
[176][_]
p-phenolsulfonic acid
(1)
[177][_]
sodium benzonate
(1)
[178][_]
p-phenol
(1)
[179][_]
qutil
(1)
[180][_]
Physical
(69/ 143)
[181][_]
10 s
(11)
[182][_]
100 g
(9)
[183][_]
75 milliequivalents
(6)
[184][_]
3,6 kg
(6)
[185][_]
0,4788 Pa
(6)
[186][_]
de 350 ml
(6)
[187][_]
10 min.
(6)
[188][_]
142,5 g/l
(4)
[189][_]
50 percent de
(4)
[190][_]
10 min
(4)
[191][_]
85,5 g/l
(3)
[192][_]
3 percent
(3)
[193][_]
10 minutes
(3)
[194][_]
45 minutes
(3)
[195][_]
100 ft
(3)
[196][_]
15 minutes
(3)
[197][_]
142,5 g
(3)
[198][_]
100 percent
(2)
[199][_]
50 percent
(2)
[200][_]
20 minutes
(2)
[201][_]
1,8 kg
(2)
[202][_]
147,4 kg
(2)
[203][_]
2,3 kg
(2)
[204][_]
1 lb
(2)
[205][_]
5 minutes
(2)
[206][_]
1-50 lb
(1)
[207][_]
at least 75 meq
(1)
[208][_]
below -20 deg
(1)
[209][_]
500 deg.
(1)
[210][_]
28,5 g/l
(1)
[211][_]
90 milliequivalents
(1)
[212][_]
200 M
(1)
[213][_]
160 M
(1)
[214][_]
80 percent
(1)
[215][_]
7 percent
(1)
[216][_]
57,0 g/l
(1)
[217][_]
824,7 g
(1)
[218][_]
350 ml
(1)
[219][_]
250 g
(1)
[220][_]
191,3 g
(1)
[221][_]
10 g
(1)
[222][_]
0,0 percent de
(1)
[223][_]
1,8 percent
(1)
[224][_]
4,8637 g
(1)
[225][_]
136,89 g
(1)
[226][_]
7,83 g
(1)
[227][_]
134,42 g
(1)
[228][_]
5,40 g
(1)
[229][_]
134,72 g
(1)
[230][_]
100 kg
(1)
[231][_]
25 minutes
(1)
[232][_]
102min.
(1)
[233][_]
145,1 kg
(1)
[234][_]
17,1 g
(1)
[235][_]
de 5 minutes
(1)
[236][_]
4788 Pa
(1)
[237][_]
de 5,4 kg
(1)
[238][_]
8,2 kg
(1)
[239][_]
0,125 kg
(1)
[240][_]
44 d
(1)
[241][_]
1,4 kg
(1)
[242][_]
102 kg
(1)
[243][_]
10,9 kg
(1)
[244][_]
2,7 kg
(1)
[245][_]
2 lb
(1)
[246][_]
10 kg
(1)
[247][_]
4,1 kg
(1)
[248][_]
100 milliequivalents
(1)
[249][_]
130 milliequivalents
(1)
[250][_]
Substituent
(67/ 82)
[251][_]
benzyl
(7)
[252][_]
hydroxyl
(3)
[253][_]
methyl
(3)
[254][_]
chloro
(2)
[255][_]
bromo
(2)
[256][_]
iodo
(2)
[257][_]
dimethyl
(2)
[258][_]
benzyl-methyl
(2)
[259][_]
12-methylstearyl
(1)
[260][_]
12-ethylstearyl
(1)
[261][_]
12-methyl-oleyl
(1)
[262][_]
12-ethyloleyl
(1)
[263][_]
lauryl
(1)
[264][_]
stearyl
(1)
[265][_]
tridecyl
(1)
[266][_]
myristyl-(tetradecyl)
(1)
[267][_]
pentadecyl
(1)
[268][_]
hexadecyl
(1)
[269][_]
docosanyl
(1)
[270][_]
oleyl
(1)
[271][_]
linoleyl
(1)
[272][_]
2-hydroxyethyl-1e-3-hydroxypropyl
(1)
[273][_]
4-hydroxypentyl
(1)
[274][_]
6-hydroxyhexyl
(1)
[275][_]
2-hydroxybutyl
(1)
[276][_]
2-hydroxypentyl-1e-2-hydroxyhexyl
(1)
[277][_]
2-hydroxycyclohexyl
(1)
[278][_]
3-hydroxycyclohexyl
(1)
[279][_]
4-hydroxycyclohexyl
(1)
[280][_]
2-hydroxycyclopentyl
(1)
[281][_]
3-hydroxycyclopentyl
(1)
[282][_]
2-methyl-2-hydroxypropyl
(1)
[283][_]
3-methyl-2-hydroxybutyl
(1)
[284][_]
5-hydroxy-2-pentenyl
(1)
[285][_]
ethyl-1e-propyl
(1)
[286][_]
2-propyl
(1)
[287][_]
iso-butyl
(1)
[288][_]
cyclopentyl
(1)
[289][_]
cyclohexyl
(1)
[290][_]
2-cyclohexenyl
(1)
[291][_]
2-cyclopentenyl
(1)
[292][_]
propargyl-1e-2-propenyl
(1)
[293][_]
2-butenyl
(1)
[294][_]
2-pentenyl
(1)
[295][_]
2-hexenyl
(1)
[296][_]
3-methyl-2-butenyl
(1)
[297][_]
3-methyl-2-pentenyl-1e-2,3-dimethyl-2-butenyl
(1)
[298][_]
1,1-dimethyl-2-propenyl-1e-1,2-dimethyl-2-propenyl
(1)
[299][_]
2,4-pentadienyl
(1)
[300][_]
2,4-hexadienyl
(1)
[301][_]
3-phenyl-2-propenyl
(1)
[302][_]
2-phenyl-2-propenyl
(1)
[303][_]
3-(4-methoxyphenyl)-2-propenyl
(1)
[304][_]
3-phenyl-2-cyclohexenyl
(1)
[305][_]
3-phenyl-2-cyclopentenyl
(1)
[306][_]
phenyl
(1)
[307][_]
para-nitrophenyl
(1)
[308][_]
4-carboxyphenyl
(1)
[309][_]
benzhydryl
(1)
[310][_]
trityl
(1)
[311][_]
para-chlorobenzyl
(1)
[312][_]
para-nitrilobenzyl
(1)
[313][_]
ethyl
(1)
[314][_]
dibutyl
(1)
[315][_]
dioctadecyl
(1)
[316][_]
acryl
(1)
[317][_]
allyl-methyl
(1)
[318][_]
Gene Or Protein
(9/ 39)
[319][_]
Etre
(27)
[320][_]
Est-a
(5)
[321][_]
DANS
(1)
[322][_]
Trou
(1)
[323][_]
Ricin
(1)
[324][_]
PKA
(1)
[325][_]
HC1
(1)
[326][_]
Mul
(1)
[327][_]
Tir
(1)
[328][_]
Chemical Role
(2/ 7)
[329][_]
adjuvants
(4)
[330][_]
GELLING AGENT
(3)
[331][_]
Organism
(1/ 2)
[332][_]
soja
(2)
[333][_]
Disease
(1/ 1)
[334][_]
Inflammation
(1)
[335][_]
Polymer
(1/ 1)
[336][_]
Styrene/maleic Anhydride
(1)
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Images Mosaic View
Publication
_________________________________________________________________
Number FR2514662A1
Family ID 33497318
Probable Assignee Nl Industries Inc
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title LIQUIDES A BASE D'HUILE CONTENANT DES ARGILES ORGANOPHILES
CATIONIQUES
EN Title THICKENED OIL-BASED FLUIDS - CONTG. ORGANOPHILIC CLAY GELLING
AGENT
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UN LIQUIDE A BASE D'HUILE CONTENANT UN GELIFIANT
A BASE D'ARGILE ORGANOPHILE.
LE GELIFIANT EST LE PRODUIT DE REACTION D'UN COMPOSE CATIONIQUE
ORGANIQUE, D'UN COMPOSE ANIONIQUE ORGANIQUE ET D'UNE ARGILE DU TYPE
SMECTITE.
APPLICATION COMME LIQUIDE OBTURATEUR DANS LES FORAGES PETROLIERS.
Oil-based fluids comprise an oil phase and 1-50 lb/bbl of an
organophilic clay gelling agent (I) which is the reaction prod. of an
organic cation, an organic anion and a smectite-type clay having a
cation exchange capacity of at least 75 meq/100g such that an organic
cation/organic anion complex is intercalated with the clay and the
cation exchange sites of the clay are substd. with the organic cation.
Gelling agents of type (I) in which the organic cation is of formula
XR1R2R3R4 or SR1R2R4 are new (where X is N or P; R1 is 8-60C alkyl;
R2-R4 are H, 2-6C hydroxyalkyl, 1-22C alkyl, aryl or aralkyl). The
fluids are esp. useful as drilling muds and packer fluids. They can be
prepd. in a few min. by low-shear mixing and are stable at surface
temps. below -20 deg and downhole temps. up to 500 deg.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne des complexes organophiles de compose
organique et d'argile, que l'on peut disperser dans des liquides
organiques pour y former un gel.
Plus particulierement, de tels gels sont interessants pour
l'incorporation a des boues a base d'huile eta des liquides a base
d'huile pour l'obturation de forages petroliers.
On sait que des composes organiques contenant un cation reagissent
avec des argiles contenant un reseau a couche negative et des cations
echangeables pour former des produits compose organique-argile
organophiles. La reaction d'un cation organique contenant au moins un
groupe alkyl ayant au moins 10 atomes de carbon avec de l'argile donne
generalement des organoargiles susceptibles de gonfler dans certains
liquides organiques.
Parmi les publications anterieures figurent les brevets US 2.531.427
et 2.966.506, auxquels il convient de se reporter, et l'ouvrage "Clay
Mineralogy", 2eme edition, 1968, par Ralph E. Crim (Mc Graw Hill Book
Co., Inc), en particulier Chapitre 10, Clay-Mineral-Organic Reactions
pp. 356-358 - Ionic Reactions, Smectite; et pp. 392-401
Organophilic Clay-Mineral Complexes.
On porte au maximum le pouvoir gelifiant (epaississant) de ces
organoargiles par addition a la composition d'une substance dipersante
organique polaire de faible masse mole- culaire. De telles substances
sont decrites dans les brevets
US 2.677.661, 2.704.276, 2.833.720, 2.879.229 et 3.294.683.
La mise en oeuvre de tels adjuvants de dispersion s' est averee
inutile lorsqu'on utilise des argiles organophiles particulieres
derivees de composes d'ammonium quaternaires substitues tels que
decrits dans les brevets US 4.105.578 et 4.208.218.
Les argiles organophiles anterieures se sont averees n'avoir qu'un
interet relativement limite comme gelifiants en raison des
fluctuations des caracteristiques de dispersion et de viscosite. Bien
que les substances decrites dans le brevet US 4.105.578 soient
exemptes de ces deficiences, leur fabrication est difficile et
onereuse.
La presente invention propose un liquide a base d'huile comprenant un
gelifiant organophile constitue par le produit de reaction d'une phase
huile; ainsi que d'environ 2,85 A 142,5 g/l d'un compose cationique
organique et d'une argile du type smectite ayant un pouvoir d'echange
de cations d'au moins 75 milliequivalents par 100 g de ladite argile.
Le liquide a base d'huile selon la presente invention est compose
d'une phase huile et d'environ 2,85 A 142,5 g/l d'un gelifiant du type
argile organophile. De preference, le liquide est non aqueux.
Une phase huile convenant aux fins de l'invention peut etre du petrole
brut ou des fractions de petrole brut, notamment, mais a titre non
limitatif, de l'huile pour diesel, du kerosene, de l'huile lourde, des
fractions legeres d'huile lubrifiante ou du naphta lourd ayant une
gamme d'ebullition d'environ 149 a 3160C. Le produit prefere est
l'huile pour diesel.
La quantite d'argile organophile utilisee est celle assurant
l'obtention du degre necessaire de gelification (epaississement) du
liquide a base d'huile en vue de l'usage prevu, c'est-a-dire comme
liquide de forage ou d'obturation de puits petrolier. La concentration
minimale en argile organophile necessaire pour gelifier un liquide
particulier depend de facteurs tels que le type d'argile organophile
utilisee, les caracteristiques de la phase huile, la temperature
maximale a laquelle le fluide doit etre porte, et le type de
l'emulsifiant eventuel. La concentration maximale en argile
organophile est limitee a celle permettant d'obtenir un liquide
pompable.
Une concentration en argile organophile comprise environ entre 2,85 et
142,5 g/l fournit generalement un liquide suffisamment gelifie pour
les applications les plus diverses. De preference, on utilise environ
2,85 A 28,5 g/l pour la preparation de liquides de forage a base
d'huile, tandis que des quantites d'environ 17,1 a' 142,5 g/l
s'averent adequates pour la preparation de liquides d'obturation de
puits a base d'huile. On a constate que lorsqu'on incorpore l'argile
organophile au liquide a base d'huile, on obtient une gelification
sensiblement complete par melange sous faible cisaillement. Le liquide
a base d'huile resultant est stable a des temperatures de surface
inferieures a -290C et des temperatures de fond de puits allant
jusqu'a 2600C.
Le liquide stable se forme en un certain nombre de minutes apres
addition et melange faiblement cisaillant de l'argile organophile dans
le liquide a base d'huile.
Un liquide obturateur pour puits de petrole est prepare selon la
presente invention par addition de l'argile organophile a un milieu
d'huile. On regle la composition du liquide obturateur, comme indique
plus haut, de facon a obtenir une composition pompable. Les additifs
facultatifs emulsifiants, alourdissants et substances anti-fuites
peuvent etre ajoutes a un moment quelconque. Une fois prepare, le
liquide d'obturation pour forage petrolier est transfere, par exemple
par pompage, dans un puits de forage, dont une partie au moins est a
isoler.
Le liquide de forage a base d'huile peut etre prepare et utilise soit
avant le debut du forage, soit alors que celui-ci est en cours. La
maniere dont on ajoute l'ingredient pour preparer le fluide n'est pas
tres importante. On opere le melange a l'aide de dispositifs
classiques capables d'exercer un effort melangeur faiblement
cisaillant.0n peut appliquer un effort melangeur plus grand,bien que
ce ne soit pas necessaire.
Une fois prepare,le liquide de forage est transfere,par exemple par
pompage,dans un puits de forage,atteint le trepan et traverse le trou
de sonde pour entrer en contact avec les parois de ce dernier.
On peut preparer les argiles organophiles selon l'invention en
melangeant ensemble l'argile, le compose d'ammonium quaternaire et
l'water, de preference a une temperature de 20 a 1000C, et mieux de 35
a 770C, pendant un temps suffisant pour que le compose organique
reagisse avec les particules d'argile, apres quoi on filtre, on lave,
on seche et on broie. Le cation organique et l'anion organique peuvent
etre ajoutes soit separement, soit sous forme de complexe. En
utilisant les argiles organophiles en emulsions, on peut supprimer les
etapes de sechage et de broyage.
Lorsqu'on melange ensemble l'argile, le cation organique, l'anion
organique et l'water a des concentrations telles qu'il ne se forme pas
une bouillie, on peut supprimer les operations de filtration et de
lavage.
On peut aussi preparer les argiles organophiles selon l'invention en
melangeant l'anion organique avec une bouillie aqueuse d'argile, de
preference a une temperature de 20 a 1000C, pendant un temps suffisant
pour preparer un melange homogene, puis en ajoutant le cation
organique en une proportion suffisante pour satisfaire au pouvoir
d'echange de cations de l'argile et a la capacite cationique de
l'anion organique.
On fait reagir le melange sous agitation a une temperature de 20 a
1O00C pendant un temps suffisant pour permettre la formation d'un
complexe cation organique-anion organique qui forme avec l'argile une
structure intercalaire avec substitution des sites d'echange de
cations de l'argile par le cation organique. On evite de preference
des temperatures de reaction inferieures a 200C ou superieures a
1000C, parce qu'elles exigent du materiel de traitement
supplementaire.
Les composes cationiques organiques indiques selon l'invention peuvent
etre choisis dans une large gamme de matieres aptes a former une
argile organophile par echange de cations avec l'argile du type
smectite. Le compose cationique organique doit comporter une charge
positive localisee en son sein sur un seul atome ou sur un petit
groupe d'atomes.
De preference, le cation organique est choisi parmi les ammonium salts
quaternaires, les phosphoniumsalts et leurs melanges, ainsi que des
salts equivalents. Le cation organique contient de preference au moins
un membre choisis parmi chacune de deux categories, dont la premiere
comporte un groupe alkyl insature en P, T comportant moins de 7 atomes
de carbon aliphatic, un groupe hydroxyalkyl comportant 2 a 6 atomes de
carbon et leur melanges, et dont la seconde est composee d'un groupe
alkyl a chaine longue.Plus avantageusement, deux membres additionnels
du compose sont individuellement choisis dans une troisieme categorie
qui comprend un groupe alkyl insature en ss, ff comptant moins de 7
atomes de carbon aliphatic, un groupe hydroxyalkyl comptant 2 a 6
atomes de carbon, un groupe aralkyl, un groupe alkyl comptant 1 a 22
atomes de carbon et leurs melanges.
Le cation organique peut etre choisi parmi des composes de formules ou
X est l'nitrogen ou le phosphorus, Y est le sulfur, R1 est un groupe
alkyl comptant 8 a 60 atomes de carbon; et R2,
R3 et R4 sont, individuellement, choisis parmi l'hydrogen les groupes
hydroxyalkyl ayant 2 a 6 atomes de carbon les groupes alkyl ayant 1 a
22 atomes de carbon; les groupes aryl; les groupes aralkyl ayant 1 a
22 atomes de carbon sur la chaine alkyl; et leurs melanges De
preference, X est l'nitrogen.
R1
Le radical alkyl a longue chaine peut etre ramifie ou non,sature ou
insature,substitue ou non,et doit contenir 8 a 60 atomes de carbon
dans la partie a chaine droite du radical. De preference, R1 est un
groupe alkyl contenant 12 a 22 atomes de carbon. etre
Les radicaux alkyl a longue cnaine peuvent / derives d'huiles de
provenance naturelle comprenant diverses huiles vegetales comme
l'huile de mals, huile de coco,l'huile de soja, l'huile de coton et
l'huile de ricin et diverses huiles et graisses animales comme l'huile
de suif.Les radicaux alkyl peuvent etre tires synthetiquement de
sources telles que des o(-olefines.
Des exemples representatifs de radicaux alkyl satures ramifies qui
sont utiles comprennent les groupes 12-methylstearyl et
12-ethylstearyl. Des exemples representatifs de radi caux insatures
ramifies utiles comprennent les groupes 12-methyl-oleyl et
12-ethyloleyl. Des exemples representatifs de radicaux satures non
ramifies comprennent les groupes lauryl, stearyl, tridecyl,
myristyl-(tetradecyl),pentadecyl, hexadecyl, suif hydrogen, docosanyl
Des exemples representatifs de radicaux alkyl non ramifies,insatures
et non substitues, a longue chaine comprennent les groupes oleyl,
linoleyl, linolenyle, soJa et suif.
R2, R3 R4
R2, R3 et R4 sont, individuellement, choisis dans la categorie
comprenant l'hydrogen; un groupe hydroxyalkyl ayant 2 a 6 atomes de
carbon; un groupe alkyl ayant 1 a 22 atomes de carbon; un groupe aryl;
un groupe aralkyl ayant 1 a 22 atomes de carbon dans sa chaine alkyl,
et leurs melanges.
De preference, R2 est un groupe alkyl insature en p X r ayant moins de
7 atomes de carbon aliphatic, un groupe hydroxyalkyl ayant 2 a 6
atomes de carbon, un groupe aralkyl ayant 1 a 22 atomes de carbon dans
sa chaine alkyl ou un de leurs melanges. De preference, R3 et R4 sont,
individuellement, choisis parmi un groupe alkyl insature en B, un
groupe hydroxyalkyl ayant 2 a 6 atomes de carbon, un groupe alkyl
ayant 1 a 22 atomes de carbon, un groupe aralkyl comportant des
fragments benzyl et benzyl substitue, et notamment des unites a noyaux
condenses, en chaine droite ou ramifiee, ayant 1 a 22 atomes de carbon
dans la partie alkyl du groupe aralkyl, ou un de leurs melanges.
Le groupe hydroxyalkyl peut etre choisi parmi les radicaux aliphatic a
substituant hydroxyl ayant 2 a 6 carbons aliphatic, ou l'hydroxyl
n'est pas substitue au niveau du carbon adjacent a l'atome a charge
positive. Le groupe alkyl peut etre substitue par un noyau aromatique.
Parmi les exemples representatifs figurent le
2-hydroxyethyl-1e-3-hydroxypropyl; le 4-hydroxypentyl; le
6-hydroxyhexyl le 2-flydroxypropyle; le 2-hydroxybutyl; le
2-hydroxypentyl-1e-2-hydroxyhexyl; le 2-hydroxycyclohexyl; le
3-hydroxycyclohexyl; le 4-hydroxycyclohexyl; le 2-hydroxycyclopentyl;
le 3-hydroxycyclopentyl; le 2-methyl-2-hydroxypropyl; le
3-methyl-2-hydroxybutyl; et le 5-hydroxy-2-pentenyl.
Le groupe alkyl contenant 1 a 22 atomes de carbon peut etre lineaire
ou ramifie, cyclique ou acyclique, substitue ou non substitue. Parmi
les exemples representatifs de groupes alkyl interessants figurent le
methyl; l'ethyl-1e-propyl; le 2-propyl; l'iso-butyl; le cyclopentyl et
le cyclohexyl.
Les radicaux alkyl peuvent etre derives de sources analogues au
radical alkyl a channe longue R1 ci-dessus.
Le groupe alkyl insature en P, X prefere peut etre cyclique ou
acyclique, non substitue ou substitue. Les radicaux alkyl insature en
P, t contiennent de preference moins de 7 atomes de carbon aliphatic.
Les radicaux aliphatic substitues sur le groupe insature en F, t
contiennent de preference moins de 4 atomes de carbon. Le radical
alkyl insature en B, t peut etre substitue par un noyau aromatique
conjugue avec l'insaturation du fragment P, T. Le radical F, T peut
aussi etre substitue tant par des radicaux aliphatic que par des
noyaux aromatiques.
Parmi les exemples representatifs de groupes alkyl cycliques insatures
en P, t figurent le 2-cyclohexenyl et le 2-cyclopentenyl. Parmi les
exemples representatifs de groupes alkyl acycliques insatures en P, r
contenant 6 atomes de carbon ou moins figurent le
propargyl-1e-2-propenyl; le 2-butenyl; le 2-pentenyl; le 2-hexenyl; le
3-methyl-2-butenyl; le 3-methyl-2-pentenyl-1e-2,3-dimethyl-2-butenyl;
le 1,1-dimethyl-2-propenyl-1e-1,2-dimethyl-2-propenyl; le
2,4-pentadienyl; et le 2,4-hexadienyl. Parmi les exemples
representatifs de composes acycliques aromatiques substitues figurent
le 3-phenyl-2-propenyl; le 2-phenyl-2-propenyl; et le
3-(4-methoxyphenyl)-2-propenyl.Parmi les exemples representatifs de
corps a substituants aromatiques et aliphatic figurent le
3-phenyl-2-cyclohexenyl et le 3-phenyl-2-cyclopentenyl le groupe alkyl
peut etre substitue par un noyau aromatique.
A titre d'exemples de groupes aryl, on peut citer les groupes phenyl
tel que presents dans les N-alkyl et N,Ndialkyl anilines, ou les
groupes alkyl contiennent 1 a 22 atomes de carbon; ortho-, meta- et
para-nitrophenyl, ortho-, meta- et para-alkyl-phenyl, ou le groupe
alkyl contient 1 a 22 atomes de carbon, 2-, 3- et 4-halogenophenyl ou
le groupe halogeno est par definition le groupe chloro, bromo ou iodo,
et le 2-, le 3-, et le 4-carboxyphenyl et ses esters, ou l'alcoholde
l'esterest derive d'un alkyl alcohol, dans lequel le groupe alkyl
contient 1 a 22 atomes de carbon, aryl tel que phenol, ou aralkyl tel
que les alcohols benzyliques; des fragments aryl a noyaux condenses
tels que naphthalene, anthracene et phenanthrene.
Des exemples representatifs de groupe aralkyl sont le benzyl et les
corps derives de composes tels que: benzyl halides, de benzhydryl et
de trityl, l-halogenol-phenylalkanes ou la chaine alkyl contient 1 a
22 atomes de carbon tels que 1-halogeno-1-phenylethane;
1-halogeno-lphenylpropane; et 1-halogeno-1-phenyloctadecane; fragments
benzylsubstitue, tels que ceux derives d'halogenures d'orthohalides,
de meta- et de para-chlorobenzyl, d'para-methoxybenzyl halides;
d'halogenures d'orthohalides, meta- et para-nitrilobenzyl, et
d'halogenures d'orthohalides, meta- et para-alkylbenzyl ou la chaine
alkyl contient 1 a 22 atomes de carbon; et fragments du type benzyl a
noyaux condenses tels que ceux derives de
2-halogenomethyl-naphthalene, de 9-halogenomethylanthracene eetStde
9-halogenomethyl-phenanthrene, ou le groupe halogenolpar definition le
groupe chloro, bromo, iodo, ou tout autre substituant de ce genre
pouvant s'eliminer dans l'attaque nucleophile du fragment du type
benzyl de facon que le nucleophile remplace le groupe elimine du
fragment du type benzyl.
Un compose est forme du cation organique decrit cidessus et d'un
radical anionique choisi parmi le chloride, le bromide, l'iodide, le
nitrite, l'hydroxide, l'acetate, le methyl-sulfate et leurs melanges.
De preference, l'anion est choisi parmi le chloride, le bromide et
leurs melanges et est plus avantageusement le chloride, bien que
d'autres anions tels que l'iodide, l'acetate, l'hydroxide, le nitrite,
etc., puissent etre presents dans le compose cationique organique pour
neutraliser le cation.
Des salts cationiques organiques peuvent etre prepares par des
procedes tels que decrits dans les brevets US 2.355.
356, 2.775.617 et 3.136.819.
Les anions organiques indiques aux fins de l'invention doivent etre
capables de reagir avec un cation organique et de former des
intercalations avec une argile du type smectite sous forme de complexe
cation organique-anion organique. La masse molaire (de la
molecule-gramme) de l'anion organique est de preference de 3 000 ou
moins et, mieux de 1 000 ou moins et contient au moins un fragment
acidpar molecule comme decrit ici. L'anion organique est de preference
derive d'un organic acid a pKA inferieur a 11,0 environ. Comme
indique, l'acide servant de source doit contenir au moins un hydrogen
ionisable ayant le pK prefere en vue de permettre la formation du
complexe cation organic acid-anion organique et l'apparition de la
reaction d'intercalation ulterieure.
On peut aussi utiliser tout compose de nature a fournir l'anion
souhaite ou a subir une hydrolyse. Les composes representatifs
comprennent
1) les anhydrides d'acidanhydrides, entre autres les acetic
anhydrides, maleique, succinique et phtalique
2) les halogenures d'acidhalides, entre autres acetyl chloride,
octanoyl chloride, lauroyl chloride, lauroyl bromide et
benzoyl bromide
3) les 1,1,1-trihalides, entre autres 1,1,1-trichloroethane et
1,1,1-tribromooctane; et
4) les orthoesters, entre autres ethyl orthoformate et ethyl.
Les anions organiques peuvent etre sous la forme d'acidsou de salts.
Les salts peuvent etre choisis parmi les alkali metalssalts, les salts
alcalino-terreux, l'ammoniaquammonia et les amines organiques. Des
salts representatifs comprennent ceux d'hydrogen, de lithium, de
sodium, de potassium, de magnesium, de calcium, de barium, d'ammonium
et des amines organiques telles qu'ethanolamine, diethanolamine,
triethanolamine, methyl-diethanolamine,butyldiethanolamine,
diethyl-amine,dimethyl-anine, triethyl-amine, dibutyl-amine, et leurs,
melanges. Le alkali metal salt prefere est celui de sodium.
Des composes organiques fonctionnels acides indiqueacids comprennent
1) Des carboxylic acids, notamment: a) des benzenecarboxylic acids
comme les benzoic acids, ortho-,meta- et
para-phtalique,benzene-1,2,3-tricarboxyllqtie,
benzene-1,2,4-tricarboxylique,benzene-1,3,5-tricarboxylique,
benzene-l,2,4,5-tetracarboxylique, benzene-l,2,3,4,5,6
hexacarboxylique (acide mellitic acid), b) des alkylcarboxylic acids
repondant a la formule H-(CH2)n-COOH dans laquelle n est un nombre de
O a 20, notamment les acetic acids, propionique, butanoIque,
pentanoIque, hexanoique, heptanoique, octanoique, nonanoique,
decanoique, undecanoique, laurique, tridecanoique, tetradecanoique;
pentadecanoIque, hexadecanoique, heptadecanoique, octadecanoique
(stearique), nonadecanoique, eicosanoIque); c) des alkyldicarboxylic
acids repondant a la formule HOOC-(CH2)n-COOH dans laquelle n vaut de
O a 8, comme les oxalic acids, malonique, succinique, glutarique,
adipique, pimelique,suberique, azelaique, sebacique d) des
hydroxyalkylcarboxylic acids, tels que les citric acids, tartrique,
malique, mandelique et 12-hydroxystearique, e) des alkylcarboxylic
acids insatures, comme les maleic acids, fumarique et cinnamique;;
P) des carboxylic acids aromatiques a noyaux condens2s, comme les
naphthalenic acids et l'anthracenecarboxylic acid, et g) des
cycloaliphatic acids, comme les cyclohexanecarboxylic acids,
cyclopentanecarboxylic et furannecarboxyl ique,
2) des sulfurs organic acids comprenant a) des sulfonic acids,
notamment (1) des benzenesulfonic acids comme les acides.benzene-
sulfonique,phenolsulfonic, dodecylbenzenesulfonique,
benzenedisulfonique, benzenetrisultonlque, para-toluenesul- fongique,
(2) des alkylsulfonic acids comme les methanesulfonic acids,
ethanesulfonique, butanesuifonique, butanedisulfonique, les alkyl
sulfosuccinates comme l'dioctyl-succinylsulfonic acid et
l'alkyl-polyethoxy succinylsulfonic acid b) des alkylsulfates, comme
le monolauryl sulfate et le monooctadecyl sulfate,
3) des acidsorganophosphoruss, comprenant a) des phosphonic acids
repondant a la formule dans laquelle R est un groupe aryl ou alkyl
contenant 1 a 22 atomes de carbon b) des phosphinic acids repondant a
la formule dans laquelle R est un groupe aryl ou alkyl contenant 1 a
22 atomes de carbon, par exemple les dicyclohexyl-phosphinic acids,
dibutylphosphinique et dilaurylphosphinique c) des thiophosphinic
acids repondant a la formule dans laquelle R est un groupe aryl ou
alkyl contenant 1 a' 22 atomes de carbon, par exemple les
diisobutyldithiophosphinic acids, dibutyl -dithiophosphinique,
dioctadecyl dithiophosphonique d) des phosphites., c'est-a-dire des
diesters d'phosphorous acid, repondant a la formule:HO-P(OR)2 dans
laquelle
R est un groupe alkyl contenant 1 a 22 atomes de carbon, par exemple
le dioctadecyl phosphite, et e) des phosphates, c'est-a-dire des
diesters d'phosphoric acid, repondant a la formule dans laquelle R est
un grupe alkyl contenant 1 a 22 atomes de carbon, par exemple le
dioctadecyl phosphate.
4) Des phenols, comme le phenol, l'hydroquinonesle tertbutylcatechol,
le p-methoxyphenol et les naphthols.
5) Des thioacides repondant aux formules: dans lesquelles R est un
groupe aryl ou alkyl contenant 1 a 22 atomes de carbon, par exemple
les thiosalicylic acids, thiobenzoique, thioacetique, thiolaurique et
thiostearique.
6. Des aminoacides, tels que les aminoacides de prove nance natur-elle
et leurs derives, comme l'6-amino-hexanic acid,
l'acid12-aminododecanolque, la N-phenylglycine et l'3-aminocrotonic
acid.
7) Des acidspolymeres tires de monomeres acidsdans lesquels la
fonction acidreste dans la chaine polymere, comme les polymeres et
copolymeres d'acide acrylique de faible masse moleculairacrylacid, et
les copolymeres styrene/maleic anhydride.
8) Divers acidset sels d'acide comme le ferrocyanide, le ferricyanide,
le sodium tetraphenylborate, l'phosphotungstic acid, l'phosphosilicic
acid ou tout autre anion de ce genre pouvant former une paire d'ions
serree avec un cation organique, c'est-a-dire tout anion de ce genre
qui forme avec un cation organique un precipite insoluble dans
l'water.
Pour la commodite de manipulation, il est preferable que la teneur
totale en corps organiques des produits de reaction du type argile
organophile selon l'invention soit inferieure a environ 50 X en poids
ramene a 1'organo-argile.
Certes, on peut depasser cette proportion, mais le produit de reaction
est alors difficile a filtrer, a secher et a broyer.
Le cation organique est mis en oeuvre en une proportion suffisante
pour satisfaire a la capacite d'echange de cations de l'argile et a
l'activite cationique de l'anion organique.
On peut facultativement prevoir une quantite supplementaire de cation
au-dela de la somme des capacites d'echange de l'argile et de l'anion.
Par exemple, des argiles du type smectite exigent au moins 90
milliequivalents (M.E) de cation organique pour satisfaire en partie
au moins au besoin total de cation organique. On peut mettre en oeuvre
80 a 200 M.E., et de preference 100 a 160 M.E. A de moindres taux de
milliequivalents, la reaction est incomplete et donne un gelifiant
inefficace.
La proportion d'anion organique ajoutee a l'argile doit etre
suffisante pour conferer a l'argile organophile le pouvoir de
dispersion renforce souhaite. Cette proportion est par definition le
taux de milliequivalents qui est le nombre de milliequivalents (M.E.)
de cation organique introduit dans l'organo-argile par 100 g d'argile
sur une base d'argile active a 100 percent. Le taux de
milliequivalents d'anion doit etre compris de preference entre 5 a
100, et plus avantageusement entre 10 et 50.
L'anion organique est de preference ajoute aux reactifs, un taux de
milliequivalents voulu,a l'etat soit solide, soit dissous dans de
l'water, sous agitation pour obtenir un melange dote d'homogeneite
macroscopique.
Les argiles du type smectite existent dans la nature ou sont preparees
par synthese. Des argiles appropriees comprennent la montmorillonite,
la bentonite, la beidellite, l'hectorite, la saponite et la
stevensite. En particulier, les argiles du type smectite doivent avoir
un pouvoir d'echange de cations d'au moins 75 milliequivalents par 100
g d'argile. Des types d'argile particulierement interessants sont les
varietes, existant naturellement dans le Wyoming, de bentonite et
d'hectorite, magnesium-lithium silicate a pouvoir gonflant. On peut
preparer des argiles synthetiques adequates par des moyens classiques,
entre autres par des procedes pneumatolytiques et hydrothermaux.
Les argiles, et notamment celles du type bentonite, sont de preference
mises sous la forme sodium si elles ne sont pas deja sous cette forme.
On obtient commodement ce resultat en preparant une bouillie aqueuse
d'argile et en lui faisant traverser une couche de resine echangeuse
de cations sous la forme sodium. En variante, on peut melanger
l'argile avec de l'water et un compose de sodium soluble, tel que
sodium carbonate et sodium hydroxide, puis faire cisailler le melange
par une machine a malaxer ou une extrudeuse.
Le pouvoir d'echange de cations des argiles du type smectite peut etre
determine par le procede a l'ammonium acetate.
On disperse de preference l'argile dans de l'water a une concentration
d'environ 1 a 80 percent, de preference d'environ 2 a 20 X, et mieux
d'environ 2 a 7 percent. On agite la suspension avant la reaction.
Pour preparer les composes cati dniques organiques selon l'invention
par les procedes anterieurs standards, on partait d'une amine
comportant le nombre voulu de groupes alkyl a chaine longue lies a
l'atome d'nitrogen. On faisait alors reagir cette amine alkyl a chaine
longue par alkylation reductrice avec un aldehyde et/ou par
deplacement nucleophile d'un alkyl halide pour former le compose
d'ammonium quaternaire souhaite.
,Le fluide selon l'invention peut contenir une phase aqueuse
comportant des solutions aqueuses de salts inorganiques, tels que
sodium chloride et calcium chloride. Bien que leur addition soit
facultative, ces salts augmentent la pression osmotique de la phase
water des formations contenant des argiles hydratables.
La concentration en water du liquide est determinee par des facteurs
tels que: densite requise pour le liquide, caracteristiques
d'ecoulement souhaitees, temperatures du fond du sondage et imperatifs
regissant les operations de forage, de carottage ou d'achevement.
D'une maniere generale, il est preferable d'utiliser un pourcentage en
volume d'water allant d'environ 2 a 50 percent. Dans cet intervalle,
le fluide a base d'huile resiste a l'inflammation lors de son
exposition a des temperatures telles que l'huile pourrait s'enflammer.
En outre, le fluide presente une excellente tolerance a la
contamination par l'water; et l'on peut regler ses caracteristiques
d'ecoulement a des valeurs comparables a celles de fluides a base
d'water.
L'utilisation d'emulsifiants classiques est necessaire pour la phase
water dans l'huile et possible pour le fluide non aqueux. La quantite
d'emulsifiant mise en oeuvre depend surtout de la water presente et du
degre d'emulsification souhaite. D'une maniere generale, une dose de
5,7 a 85,5 g/l et de preference de 14,25 A 57,0 g/l s'avere
satisfaisante pour l'obtention des forces de gel et de l'aptitude a la
filtration necessaires.
Les compositions peuvent facultativement contenir des alourdissants
classiques, tels que de la barytine, destines a amener la densite du
fluide entre 0,9 et 2,64, ainsi que des agents s'opposant aux pertes
de fluide.
Les argiles du type smectite utilisees dans les exemples sont de
l'hectorite et de la bentonite du Wyoming. On met l'argile en
suspension dans de l'water et on centrifuge pour eliminer la
quasi-totalite des impuretes non-argileuses qui peuvent representer
environ 10 a 50 percent de la composition de l'argile de depart. On
envoie la bent-onite du Wyoming traverser une couche de resine
echangeuse de cations pour la faire passer sous la forme sodium.
Les exemples 1 a 4 illustrent la preparation de divers composes
cationiques organiques que l'on peut faire reagir avec une
organo-argile pour former les produits de reaction d'argile
organophile selon l'invention.
Les composes cationiques organiques consideres dans les exemples sont
representatifs de cations selon l'invention, mais sans que leur choix
ait le moindre caractere limitatif.
Les exemples ci-dessous sont donnes pour illustrer l'invention, mais
sans avoir non plus un quelconque caractere limitatif. Tous les
pourcentages cites sont donnes en poids, sauf mention contraire. La
viscosite plastique, le point d'ecoulement, et les gels en 10 secondes
ont ete mesures par le protocole decrit dans API RP13B, American
Petroleum
Institutes Standard Procedure for Testing Fluids, 6eme edition, avril
1976.
EXEMPLE 1
allyl-methyl-di-(suif hydrogen)-ammonium chloride (en abrege AM2HT).
On a melange 824,7 g de methyl-di-(suif hydrogen)amine, 350 ml
d'isopropyl alcohol, 250 g de NaHC03, 191,3 g de allyl chloride et 10
g de allyl bromide (en tant que catalyseur) dans un recipient de
reaction de 4 1 muni d'un condenseur. On a chauffe le melange et on
l'a porte au reflux.
On a preleve un echantillon, on l'a filtre et on l'a titre par HC1 et
NaOH. On a juge la reaction achevee lorsqu'il y avait 0,0 percent de
aminehydrochloride et 1,8 percent d'amine. L'analyse finale de 1
'AM2HT a indique une masse molaire effective de 831,17.
EXEMPLE 2
On a porte a 600C sous agitation une suspension a 3 percent d'argile
(forme sodium de bentonite du Wyoming). On a dissous dans de l'water
4,8637 g (taux de M.E.: 22,5) d'un compose anionique organique, le
sodium benzoate (P.M.
144,11). On a ajoute la solution d'anion organique a la suspension
d'argile et on a fait reagir pendant 10 minutes a 600C. On a dissous
136,89 g (taux de M.E.: 122,5) de ethanol-methyl-di-(suif
hydrogen)-ammonium chloride EEM2HTj (P.M. 745) (Armak Co., Division de
1'Akzona Corp.) dans une solution aqueuse a 50 percent de 2-propanol.
On a ajoute la solution de cation et on a agite pendant 45 minutes a
600C. L'organo-argile (EM2HT/benzoate/bentonite) a ete recueillie sur
un filtre a vide. On a lave le gateau de filtre a l'water chaude et on
a seche a 600C. On a broye l'organo-argile sechee au broyeur a
marteaux pour en reduire la granulometrie, puis on l'a tamisee a
travers un tamis americain standard nO 200 (74 t m).
EXEMPLE 3
On a porte a 600C sous agitation une suspension a 3 percent d'argile
(forme sodium de bentonite du Wyoming). On a dissous dans de l'water
7,83 g (taux de M.E.: 22,5) d'un compose anionique organique, le
sodiumsalt d'p-phenolsulfonic acid. On a ajoute la solution d'anion
organique a la suspension d'argile et on a fait reagir pendant 10
minutes a 600C. On a dissous 134,42 g (taux de M.E.: 122,5) de
benzyl-methyl-di-(suif hydrogen)-ammonium chloride dans une solution
aqueuse a 50 percent de 2-propanol. On a ajoute la solution de cation
et on a agite pendant 45 minutes a 600C. On a recueilli l'organoargile
(BM2HT/p-phenolsulfonate/ bentonite) sur un filtre a vide. On a lave
le gateau de filtre a l'water chaude et on l'a seche a 600C.On a broye
l'organoargile sechee au broyeur a marteaux pour en reduire la
granulometrie, puis on a tamise a travers un tamis americain standard
nO 200 (74 tam).
EXEMPLE 4
On a porte a 600C sous agitation une suspension a 3 percent d'argile
(forme sodium de bentonite du Wyoming). On a dissous dans de l'water
5,40 g (taux de M.E.: 22,5) d'un compose anionique organique, le
sodiumsalt d'salicylic acid (P.M. 160,11). On a ajoute la solution
d'anion organique a la suspension d'argile et on a fait reagir pendant
10 minutes a 600C. On a dissous 134,72 g (taux de M.E.: 122,5) d'AM2HT
prepare dans l'exemple 1 dans une solution aqueuse a 50 percent de
2-propanol. On a ajoute la solution de cation et on a agite pendant 45
minutes a 600C. On a recueilli l'organoargile
(AM2HT/salicylate/bentonite) sur un filtre a vide.
On a lave le gateau de filtre a l'water chaude et on l'a seche a 600C.
On a broye l'organoargile seche au broyeur a marteaux pour reduire sa
granulometrie, puis on l'a tamisee a travers un tamis americain
standard nO 200 (74foc m).
EXEMPLES 5 A 9
On a agite pendant 20 minutes 100,2 1 d'huile pour diesel, 3,6 kg
d'emulsifiant (Invermul, NL Industries, Inc.), 3,6 kg d'un adjuvant de
filtration, l'amine lignite (Duratone
HT, NL Industries, Inc.), 1,8 kg de chaux et 17,5 1 d'water.
On a ajoute 100 kg de calcium chloride, 147,4 kg de barytine (Baroid,
NL Industries,Inc) et 2,3 kg des trois epaississants du type bentonite
prepares dans les exemples 2 a 4, outre des produits du commerce, le
dimethyl-di-(suif hydrogen)-ammonium chloride (2M2HT)/bentonite et le
benzyl-methyl-di-(suif hydrogen)-ammonium chloride (BM2HT)/bentonite.
On a soumis a 350C le liquide brasse a des essais de determination de
donnees rheologiques standards; les resultats sont portes dans le
tableau 2. Dans aucun des exemples, il n'y a eu de depot apres
agitation
TABLEAU 2
N Point Gel en Gel en d'exemple Compose gelifiant d'ecou- 10 s. 2 10
min, 2 lement lb/100ft2* lb/100 ft2* lb/lOOft2*
5 EM2HT/benzoate/bentonite 16 8 12
6 BM2HT/p-phenolsultonate/ bentonite 24 14 16
7 AM2HT/salicylate/bentonite 18 10 14
8 2M2HT/bentonite 30 16 19
9 BM2HT/bentonite 24 14 18 *lb/lO0ft2: 0,4788 Pa.
Les lots non agites selon les exemples 5 a 9 ont ete lamines a 660C
pendant 16 heures et l'on n'a note de depot dans aucun des exemples.
On a agite le liquide pendant 25 minutes et on l'a soumis a 310C a des
essais de determination de donnees rheologiques standards comme dans
l'exemple 4. Les resultats sont portes dans le tableau 3 ci-dessous.
Dans aucun des exemples il n'y a eu de depot apres agitation.
TABLEAU 3
N Point d'ecou- Gel en 102s. Gel en 102min. d'exemple lement lb/100 ft
* lb/100 ft * ~~~~~~~~~ lb/1O0 ft2* ~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~
5 14 7 10
6 22 14 17
7 16 11 13
8 20 13 18
9 21 14 19 * lb/100 ft2 = 0,4788 Pa. EXEMPLES 10-14
On a melange des lots de 350 mi de liquide composes de 95,4 1 d'huile
pour diesel, 3,6 kg d'emulsifiant (Invermul,
NL Industries, Inc.), 3,6 kg d'amine lignite, adjuvant de filtration
(Duratone, NL Industries, Inc.), 2,3 kg dechaux,
31,8 1 de calcium chloride a 2,9 parties par litre et
145,1 kg de barytine (Baroid, NL Industries, Inc.), on a agite pendant
15 minutes dans un melangeur Hamilton Beach et on a ramene a -2 C dans
un bain de glace.On a realise une concentration a 17,1 g/i de
gelifiants: EM2HTlbenzoatelbentonite,
BM2HT/p-phenolsulfonate/bentonite et AM2HTlsalicylatelbentonite
prepares selon les exemples 2 a 4 en un temps de 5 minutes, sous
faible cisaillement, avec un melangeur Lightnin. On a place les lots
prepares a froid, dans une coupelle de visco simetre, sur un
yiscosimetre Fann 35 et on a agite a 600 tours/ minute pendant que la
temperature montait a 21 C. On a place les lots dans un ensemble de
Jaquettes a coupelle prechauffees a 520C et on les a laissees
atteindre une temperature de 43 C.
On a opere des mesures de viscosite plastique,de point d'ecoulement et
de gel en 10 secondes a chaque increment de 2,80C entre -1 et 21 C et
a chaque increment de 5,60C entre 21 et 430C. Les resultats de ces
mesures sont presentes sur la figure unique ci-annexee dans laquelle
sont portees en abscisse les temperatures en OF (OF = 9 (OC + 32)) et
en ordonnee le gel en 10 s (en lbilOO ft2 a,4788 Pa)..
On a agite les lots selon les exemples 10 a 14, a 46 C, pendant 15
minutes dans un melangeur Hamilton Beach, puis on les a ramenes a 270C
et on les a soumis aux essais selon l'exemple 5. Les resultats obtenus
sont presentes dans le tableau 4 ci-dessous.
TABLEAU 4
N Point Gel en Gel en d'exemple Compose gelifiant d1ecou- 10 s. 2 10
min lement lb/100ft2 lb/100 ft2 lb/100ft2
10 EM2HTlbenzoate/ bentonite 40 17 20
11 BM2HT/p-phenolsulfonate/ bentonite 51 27 29
12 AM2HT/salicylatef bentonite 54 23 30
13 2M2HT/bentonite 50 21 26
14 BM2HT/bentonite 50 23 28
EXEMPLE 15 --19
On a melange des lots de liquides composes de 65,2 1 d'huile pour
diesel et de 5,4 kg d'argile gelifian: preparee selon les exemples 2,
3, 4 et 5, outre des produits 2M2HT/ bentonite et BM2HT/bentonite
prepares sans reactifs anioniques, et on a agite pendant cinq minutes
dans un melangeur Hamilton
Beach a vitesse faible.On a incorpore aux lots ainsi prepares 65,2 1
d'huile pour diesel, 8,2 kg d'asphalte (Baroid Asphalt, NL Industries,
Inc.) et 0,125 kg de barytine (Baroid, NL
Industries, Inc) et on a agite pendant 15 minutes dans un melangeur
Hamilton Beach.
On a soumis des echantillons de 350 ml des lots selon les exemples 15
a 19 a des essais de determination de caracteristiques rheologiques,
comme dans l'exemple 5, a 340C. Les resultats sont presentes dans le
tableau 5 ci-dessous.
TABLEAU 5
N Compose gelifiant Point d'ecou- Gel en Gel en d'exemple
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ lement 10 s. 10 min. lb/1OOft2* lb/lOOft2*
lb/lOOft2*
15 EM2HTlbenzoate/bentonite 15 7 27
16 8M2HT/p-phenolsultonate/ bentonite 17 7 31
17 AM2HT/salicylate/bentonite 15 4 11
18 2M2HT/bentonite 54 34 74
119 BM2HT/bentonite 25 11 44 d lb /100 ft = 0,4788-Pa.
On a lamine a chaud a 66 C pendant 16 heures des echantillons des 350
m1 de produits selon les exemples 15 a 19. Apres avoir ramene les lots
a 270C, on a verifie s'il y avait depot de solides avant de mesurer
comme dans L'exemple 5, a 340C, les caracteristiques rheologiques. Les
resultats sont portes dans le tableau 6 ci-dessous.
TABLEAU 6
N Point d'ecou- Gel en Gel en d'exemple Compose gelifiant lement 10 s.
10 min. lb/lOOft2* lb/100ft2* lb/100ft2*
15 EM2HT/sodium benzoate/ bentonite 37 10 40
16 BM2HT/p-phenolsulfonate/ bentonite 37 13 55
17 AM2HT/salicylate/bentonite 52 17 78
18 2M2HT/bentonite 91 55 100
19 BM2HT/bentonite 69 39 108
1 lb/100 ft2 = 0,4788 Pa.
On a reincorpore par agitation les gateaux de boue et les filtrats aux
echantillons respectifs et on a soumis les lots a un vieillissement de
16 heures a 1770C.
On a ramene chaque lot a 270C et on a verifie s'il y avait depot. On a
agite les lots pendant 5 minutes et on les a soumis a des essais comme
dans l'exemple 5. Les resultats sont portes dans le tableau 7
ci-dessous.
TABLEAU 7
N Point d'ecou- gel en Gel en d'exemple Compose gelifiant lement 2: 10
s. 2 10 min. 2 ~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ lb/100 ft2 lb/100 ft2
lb/100ft2
15 EM2HTJbenzoate/bentonite 68 10 34
16 BM2HT/p-phenolsulfonate/ bentonite 70 14 51
17 AM2HT/salicylate/bentonite 62 15 30
18 2M2HT/bentonite 120 45 82
19 BM2HT/bentonite 99 41 78
EXEMPLES 20 A24
On a melange des lots de 350 ml de liquides composes de 109,7 1
d'huile pour diesel, 1,4 kg d'emulsifiant (EZ, mul, NL Industries,
Inc.), 19,1 1 d'water, 102 kg de barytine (Baroid, NL Industries,
Inc.), 10,9 kg de calcium chloride et 2,7 kg d'argiles gelifiantes
EM2HT/benzoate/bentonite,
BM2HT/p-phenolsulfonate/bentonite et AM2HT/salicylate/bentonite
preparees selon les exemples 2 a 4 respectivement, outre les produits
2M2HT/bentonite et BM2HT/bentomite decrits dans l'exemple 5 et on a
agite pendant 20 minutes dans un melangeur
Hamilton Beach.
On a soumis des lots de 350 ml selon les exemples 20 a 24 a des essais
de determination de caracteristiques rheologiques selon l'exemple 5.
Les resultats sont presentes dans le tableau 8 ci-dessous.
TABLEAU 8
N Point d'ecou- gel en Gel en d'exemple Compose gelifiant lement 10 s.
2 10 min. lb/100 ft2 lb/100 ft2 lb/100ft2
20 EM2HT/benzoate/bentonite 9 4 6
21 BM2HT/p-phenolsulfonate/ bentonite 8 4 6
22 AM2HT/salicylate/bentonite 9 4 5
23 2M2HT/bentonite 9 5 6
24 BM2HT/bentonite 8 4 5
On a lamine a chaud a 660C pendant 16 heures des echantillons de 350
ml de produits selon les exemples 20 a 24. Apres avoir ramene les lots
a 270C, on a verifie s'il y avait depot de solides avant de mesurer
les caracteristiques rheologiques, comme dans l'exemple 5, a 290C. Les
resultats sont portes dans le tableau 9 ci-dessous.
TABLEAU 9
NO Point d'ecou- Gel en Gel en d'exemple lement 10 s. 2 10 min.2
lb/100 ft2 lb/100ft2 lb/100ft2
20 9 5 5
21 9 5 7
22 10 5 8
23 15 8 14
24 9 4 5
On a reincorpore par agitation les gateaux de boue et filtrats aux
echantillons respectifs et on a soumis les lots a un vieillissement de
16 heures a 1770C.
On a ramene chaque lot a 270C et on a verifie s'il y avait depot de
solides. On a agite les lots pendant 5 minutes et on les a soumis aux
essais selon l'exemple 5.
On a realise des filtrats HT-HP sur chaque lot a 1770C.
Les resultats sont portes dans le tableau 10 ci-dessous.
TABLEAU 10
N Point d'ecou- Gel en Gel en d'exemple lement 10 s. 10 min. lb/100
ft2* lb/100ft2* lb/100ft2*
20 10 5 5
21 6 4 5
22 9 4 5
23 12 5 6
24 8 4 5 *1 lb/lOOft2 = 0,4788 Pa.
EXEMPLES 25 A 29
On a prepare des lots de 350 ml d'un liquide compose de 100,2 1
d'huile pour diesel, 3,6 kg d'emulsifiant (Invermul, NL Industries,
Inc.), 19,1 d'water, 147,4 kg de barytine (Baroid, NL Industries,
Inc.), 3,6 kg d'adjuvant de filtration (Duratone - NL Industries,
Inc.), 10 kg de calcium chloride, 1,8 kg de chaux et 4,1 kg d'argiles
gelifiantes:
EM2HT/benzoate/bentonite, BM2HT/p-phendsulfonatelbentonite et
AM2HT/salicylate/bentonite preparees selon les exemples 2 a 4
respectivement, des argiles du commerce: 2M2HTlbentonite,
BM2HTjbentonite decrites dans l'exemple 5 ci-dessus et une argile du
commerce additionnelle.
On a soumis des echantillons de 350 ml selon les exemples 25 a 29 a
des essais a 330C de determination de caracteristiques rheologiques,
comme dans l'exemple 5. Les resultats sont presentes dans le tableau
11.
TABLEAU fl
N Point d'ecou- Gel en Gel en d'exemple Composition gelifiante lement
10 s. 10 min.
~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ lb/100 ft2 lb/100ft2 lb/100ft2
25 EM2HT/sodium benzonate bentonite 40 14 18
26 BM2HT/acide-p-phenol sulfonique bentonite 55 28 33
27 AM2HT/salicylic acid bentonite 43 18 20
28 2M2HT/bentonite 60 22 33
29 BM2HT/bentonite 51 24 28
On a soumis les lots a un vieillissement de 16 heures
A 1490C, on les a ramenes a 170C et on a verifie s'il y avait depot de
solides. On a agite les lots pendant 10 tir, et on les a testes, comme
dans l'exemple 5, a 32 C. Les resultats sont portes dans le tableau 12
ci-dessous.
TABLEAU 12
N d'exemple Point d'ecou- Gel en Gel en lement 10 s. 10 min lb/100
ft2* lb/100 ft2* lb/100 ft2*
25 32 18 23
26 29 23 28
27 27 20 26
28 34 18 26 *llb/100ft2 = 0,4788 Pa.
Bien entendu, la description qui precede n'est pas limitative et
l'invention peut etre mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans
que l'on sorte de son cadre.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Liquide a base d'huile, caracterise en ce qu'il comprend une phase
huile et environ 2,85 A 142,5 g par litre dudit liquide d'une argile
organophile gelifiante constituee par le produit de reaction d'un
compose cationique organique, d'un anion organique et d'une argile du
type smectite ayant un pouvoir d'echange de cations d'au moins 75
milliequivalents par 100 g de ladite argile de sorte qu'il y a
intercalation dans l'argile du type smectite d'un complexe cation
organiqueanion organique et que les sites d'echange de cations de
l'argile font l'objet d'une substitution par le cation organique.
2. Liquide a base d'huile pour obturation de forage
petrolier,caracterise en ce qu'il comprend une phase huile et 17,1 A
142,5 g par litre dudit liquide d'une argile organophile gelifiante
constituee par le produit de reaction d'un compose organique
cationique, d'un anion organique et d'une argile du type smectite
ayant un pouvoir d'echange de cations d'au moins 75 milliequivalents
par 100 g de ladite argile, de sorte qu'il y a intercalation d'un
complexe cation organique-anion organique dans l'argile du type
smectite et que les sites d'echange de cations de l'argile du type
smectite font l'objet d'une substitution par le cation organique.
3. Procede d'isolation d'un tubage dans un puits de 'forage,
consistant a pomper un liquide obturateur a base d'huile dans un
espace annulaire interieur au puits de forage et a gelifier ensuite
ledit liquide obturateur, caracterise en ce que le liquide obturateur
comporte une phase huile, ainsi que 17,1 A 142,5 g par litre dudit
liquide d'une argile organophile gelifiante constituee par le produit
de reaction d'un compose cationique organique, d'un anion organique et
d'une argile du type smectite ayant un pouvoir d'echange de cations
d'au moins 75 milliequivalents par 100 g de ladite argile, de sorte
qu'il y a intercalation d'un complexe cation organique-anion organique
dans l'argile du type smectite et que les sites d'echange de cations
de l'ar gile du type smectite font l'objet d'une substitution par le
cation organique.
4. Gelifiant selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3,
caracterise en ce que le cation organique estou X est l'nitrogen osu
le phosphorus; Y est le sulfur; R1 est un groupe alkyl contenant 8 a
60 atomes de carbon; et R2, R3 et R4 sont choisis, independamment,
parmi l'hydrogen, les groupes hydroxyalkyl ayant 2 a 6 atomes de
carbon, les groupes alkyl contenant 1 a 22 atomes de carbon sur la
chaine alkyl, et leurs melanges; et en ce que l'argile du type
smectite a un pouvoir d'echange de cations d'au moins 75
milliequivalents par 100 g de ladite argile, de sorte qu'il y a
intercalation d'un complexe cation organique-anion organique dans
l'argile du type smectite et que les emplacements d'echange de cations
font l'objet d'une substitution par le cation organique.
5. Gelifiant selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3,
caracterise en ce que R1 est un groupe alkyl a chaine longue contenant
12 a 60 atomes de carbon.
6. Gelifiant selon la revendication 5, caracterise en ce que R1
contient 12 a 22 atomes de carbon.
7. Gelifiant selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3,
caracterise en ce que R2 est un groupe alkyl insature en P, 7
comportant moins de 7 atomes de carbon aliphatic, un groupe
hydroalkyle comportant 2 a 6 atomes de carbon, un groupe aralkyl ou un
de leurs melanges.
8. Gelifiant selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3,
caracterise en ce que R3 et R4 sont, individuellement choisis parmi un
groupe alkyl insature en P, comportant moins de 7 atomes de carbon
aliphatic, un groupe hydroxyalkyl comportant 2 a 6 atomes de carbon,
un groupe aralkyl, un groupe alkyl comportant 1 a 22 atomes de carbon
et leurs melanges.
9. Gelifiant selon l'une quelconque des revendications, 1, 2 ou 3,
caracterise en ce que la quantite dudit anion organique est de 5 a 100
milliequivalents par 100 g de ladite argile,sur une base d'argile
active a 100 percent.
10. Gelifiant selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3,
caracterise en ce que la quantite dudit cation organique est
suffisante pour satisfaire au pouvoir d'echange de cations de l'argile
du type smectite et au pouvoir d'echange de cations de l'anion
organique.
11. Gelifiant selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3,
caracterise en ce que l'argile du type smectite est choisie parmi
l'hectorite, la bentonite et leurs melanges.
12. Gelifiant selon ltune quelconque des revendications 1, 2 ou 3,
caracterise en ce que R2 est choisi parmi un groupe alkyl cyclique
insature en P, r, un groupe alkyl acyclique insature en P, r
comportant moins de 7 atomes de carbon, un groupe alkyl insature en P,
t acyclique, substitue par des groupes aromatiques, un groupe insature
en Y, X aromatique, substitue par des groupes aliphatic, et leurs
melanges.
13. Gelifiant selon l'une quelconque des revendications i, 2 ou 3,
caracterise en ce que R2 est un groupe hydroxyalkyl choisi parmi les
groupes cycliques, les groupes acycliques et leurs melanges, et en ce
que ladite substitution par hydroxyl est presente sur les atomes de
carbon en C2 a C6.
14. Gelifiant selon la revendication 6, caracterise en ce que R1 est
un groupe -fatty acid.
15. Gelifiant selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3,
caracterise en ce que la proportion dudit cation organique est de 100
a 130 milliequivalents par 100 g de ladite argile sur une base
d'argile active a 100 X.
16. Liquide selon la revendication 1, caracterise en ce qu'il comprend
en outre une phase aqueuse dispersee constituee par environ 2 a 50 X
en volume d'water.
17. Liquide selon la revendication 16, caracterise en ce qu'il
comprend en outre un emulsifiant water dans l'huile.
18. Liquide selon la revendication 17, caracterise en ce qutil
comprend 5,7 a 85,5 g/l d'emulsifiant water dans l'huile.
19. Liquide obturateur selon l'une des revendications 2 ou 3,
caracterise en ce qu'il comprend en outre une phase aqueuse dispersee
constituee par environ 2 a 50 percent en volume d'water.
20. Liquide obturateur selon la revendication 19, caracterise en ce
qu'il comprend en outre un emulsifiant water dans l'huile.
21. Liquide obturateur selon la revendication 20, caracterise en ce
qu'il comprend, en outre environ 5,7 a 85,5 g/l d'emulsifiant water
dans l'huile.
22. Liquide selon la revendication 1, caracterise en ce qu'il est non
aqueux.
23. Liquide selon l'une des revendications 2 ou 3, caracterise en ce
qu'il est non aqueux.
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11. The Tools section contains tools to help you navigate the
"discovered" (highlighted) items of interest.
The arrows and counter let you move through the highlighted items
in order.
12. Other tools include a "Preview" option [ [preview.png] ] and the
ability to mark the relative locations of highlighted items by
using the "Marker" option [ [marker.png] ].
Try these out to best understand how they work, and to discover if
they are of use to you.
13. Items selected from the menu on the left will be highlighted in
the main publication section (here in the middle of the screen).
Click them for further information and insights (including
chemical structure diagrams where available).
14. Please experiment with TextMine - you cannot make any permanent
changes or break anything and once your session is closed (you've
log out) all your activity is destroyed.
Please contact Minesoft Customer Support if you have any questions
or queries at: support@minesoft.com
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