專利名稱：溶劑皂及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非水基清洗流體、清洗油覆蓋的基底的方法、清洗油沾污的鉆屑的方法、向井眼中的油井套管注水泥的方法、提高采油率的技術(shù)、從井眼中提升油的方法和從焦油砂中回收油的方法。
非水基清洗流體被用于從基底上清除掉不想要的油，例如，除掉衣服或其它織物上的油脂斑點(diǎn)。但是，這些清洗流體會(huì)使油稀釋和展開，而不是從基底上完全除掉它。另外，這些非水基清洗流體中很多是有毒的。因此，需要一種能從基底上更完全地除掉不想要的油的非水基清洗流體，尤其是無毒的流體。
此外，需要一種清洗沾油的鉆屑的方法，它在商業(yè)上可行，并能足夠有效地使清洗過的鉆屑通過光澤試驗(yàn)?，F(xiàn)有的可以在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下將鉆屑充分清洗到通過光澤試驗(yàn)的方法(例如使用象戊烷或四氯化碳之類溶劑的方法)對(duì)于工業(yè)應(yīng)用是不實(shí)際的，因?yàn)槿軇┛赡苡卸?、極易揮發(fā)和爆炸。這些缺點(diǎn)要求使用過分昂貴的設(shè)備以防止由于使用這些溶劑而造成的潛在的危險(xiǎn)。
就清洗鉆屑的常規(guī)工業(yè)方法而言，這些方法一般或是使用基礎(chǔ)油洗滌(其中將沾油的鉆屑與基礎(chǔ)油接觸，以便除掉鉆屑上的大部分油沾污物)，或是用洗滌劑洗滌(其中用表面活性劑水溶液洗滌沾油的鉆屑)?；A(chǔ)油和洗滌劑洗滌法一般只將清洗過的鉆屑上的油含量減少到約5-20％，沒有低到足以通過光澤試驗(yàn)的水平。
另一種清洗鉆屑的方法(以后稱為UNOCLEAN I)近來公開于美國專利5,156,686、5,213,625、5,215,596和5,234,577中，這些專利均在本文中全文引用作為參考。雖然UNOCLEAN I法可以將鉆屑充分清洗到通過光澤試驗(yàn)，但它有兩個(gè)缺點(diǎn)。首先，在常規(guī)的工業(yè)基礎(chǔ)油和洗滌劑洗滌法中使用的裝置必須改造以便適用于UNOCLENAI法。其次，雖然在UNOCLEAN I法中使用的羧酸是無毒的，但是由于羧酸價(jià)貴而必須再循環(huán)。再循環(huán)步驟需要使用酸(例如HCl)和堿(如NaoH)。
還需要一種在至少部分地用油基鉆井液鉆開的井眼中向套管注水泥的方法。現(xiàn)有的注水泥方法會(huì)將油留在井眼和/或套管表面上，常常不得不需要昂貴的補(bǔ)救性擠注水泥步驟。
同樣，需要改進(jìn)的提高采油率的技術(shù)和從油井中提升粘性油的更好的方法。
另外，雖然有從水潤濕的焦油砂中提取油的工業(yè)化技術(shù)，但是沒有從油潤濕的焦油砂中除去油的工業(yè)化技術(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種組合物，其中含有(a)至少一種HLB值至少約為8的親水性表面活性劑；和(b)至少一種稀釋油。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種油基鉆井液，其中包括(a)一種基礎(chǔ)油；(b)一種表面活性劑；和(c)選自防濾失劑、增粘劑、增重劑、水、頁巖穩(wěn)定劑和石灰的至少一種組分，該鉆井液的特征在于，至少一部分表面活性劑包括一種HLB至少約為8的親水性表面活性劑。還提供了各種方法。
本發(fā)明可以提供(a)非水基的清洗流體，包括無毒的流體，它從基底上除掉絕大部分不想要的油，(b)商業(yè)上可行的清洗鉆屑的技術(shù)，它除掉了鉆屑上足夠數(shù)量的油，以便使清洗過的鉆屑通過光澤試驗(yàn)，(c)水泥固井步驟，它減少了補(bǔ)救性擠注水泥的需要，(d)一種提高采油率的步驟，用來提高地下構(gòu)造的原油采收率，(e)一種從井眼中提升重質(zhì)粘稠油的方法，(f)一種從焦油砂中回收油的方法，和(g)許多其它的去除基底上的油的方法。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，清洗流體中含有一種稀釋油和至少一種親水性表面活性劑，并且可以分成五大類。在一類中，清洗流體中含有(a)一種偶極距至少約為0.5德拜(D)的極性稀釋油；和(b)一種表面活性劑，它選自聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、羥乙磺酸酯、聚氧乙烯乙二醇酯、磷酸酯、乙氧基化的酰胺、N-椰油氨基丁酸、聚乙二醇酯、氧化叔胺、乙氧基化的烷基酚、鏈烷醇酰胺、甘油酯、單酸甘油酯、單酸甘油酯衍生物、乙氧基化醇的硫酸酯、乙氧基化烷基酚的硫酸酯、乙氧基化烷基酚的磺酸鹽、烷基芳基磺酸鹽、二甲基烷基叔胺、十三烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、乙氧基化胺、丁二酸酯磺化衍生物、季銨表面活性劑、氧化叔胺、及它們的混合物。
在本發(fā)明的另一類中，非水基清洗流體中含有(a)一種無毒的稀釋油和(b)一種表面活性劑。
另一類本發(fā)明的非水基清洗油可以是一種溶液，其中含有(a)一種稀釋油；和(b)一種表面活性劑，它選自二甲基烷基叔胺、十三烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、乙氧基化胺、丁二酸酯磺化衍生物、季銨鹽表面活性劑、氧化叔胺，以及它們的混合物。
在本發(fā)明的第四實(shí)施方案中，非水基清洗流體包括(a)一種親油性表面活性劑，(b)一種親水性表面活性劑和(c)一種稀釋油。
本發(fā)明第五類非水基清洗流體含有(a)一種HLB值至少約為8的親水性表面活性劑，和(b)一種稀釋油。在后面這種最優(yōu)選的一類中，稀釋油中優(yōu)選含有一種極性稀釋油，或是極性與非極性稀釋油的組合體。
最好是，上述的清洗流體容易從油覆蓋的基底(例如，沾油的鉆屑、沾染油的動(dòng)物、焦油砂、油脂覆蓋的炊具和餐具，以及被油污染的材料，例如路面、織物等)除油。一種通用的清洗方法包括將基底的至少一部分被油覆蓋的部位與一種上述清洗流體接觸。清洗流體溶在油中，而且因?yàn)楸砻婊钚詣┤茉谇逑戳黧w中，所以表面活性劑分布在整個(gè)油中。不管操作理論如何，據(jù)認(rèn)為在本發(fā)明中使用的表面活性劑對(duì)于水有充分的親合性，以致于當(dāng)涂敷了清洗流體的被油覆蓋的制品用水基流體漂洗時(shí)，表面活性劑將污染物或覆蓋的油及稀釋油乳化，產(chǎn)生了水為外相的乳狀液。水為外相的乳狀液容易被水基流體的漂洗趕下基底，基底表面常常由被油潤濕改變成被水潤濕的。
因此，本發(fā)明的清洗流體的作用模式與先前的下述清洗流體完全不同，例如(a)表面活性劑水溶液，它通過連續(xù)地剝除外層油起作用，(b)烴類溶劑，它將油稀釋并使油分布在更大的區(qū)域，但沒有任何從基底上除掉大量油的作用原理。此外，本發(fā)明的清洗組合物比烴類溶劑(例如煤油)更容易溶解油。
本發(fā)明的清洗流體也可以摻入到油基鉆井液中。本發(fā)明這一實(shí)施方案的鉆井流體中含有(a)一種基礎(chǔ)油，(b)一種表面活性劑(例如，一種乳化劑和一種油潤濕劑)，及(c)至少一種鉆井流體添加劑(例如增粘劑、增重劑和防濾失劑)，其中表面活性劑中至少一部分是HLB值至少約為8的親水性表面活性劑。
另外，這些清洗流體可以以兩種方法用在向井眼中的套管注水泥操作中。在第一種里，清洗流體以分離的段塞形式使用，在另一種里，清洗流體是鉆井流體(例如前段提到的鉆井流體)的一部分。前一種注水泥實(shí)施方案包括順序如下的步驟(a)用鉆井泥漿鉆一個(gè)至少進(jìn)入一部分地下構(gòu)造中的井眼，(b)向井眼中放置油井套管，(c)用本發(fā)明的清洗流體的一段段塞從井眼中頂替出鉆井泥漿，(d)在步驟(c)后使水基流體段塞流過井眼，和(e)向井眼中注入水泥。
在清洗流體是鉆井流體的一部分時(shí)，注水泥方法包括順序如下的步驟(a)用含清洗流體的鉆井流體將井眼鉆入地下構(gòu)造中，(b)在井眼中放置套管，(c)用水基流體段塞從井眼中頂替走鉆井泥漿，和(d)向井眼中注入水泥。
清洗流體還可以用在提升油和提高采油率工藝中。提升油工藝包括以下步驟(a)使井眼中的原油與一種組合物接觸，該組合物中含有(1)一種表面活性劑和(2)一種稀釋油，以便形成中間體組合物；(b)使中間體組合物與水接觸。提高采油率的工藝包括順序如下的步驟(a)向至少一部分含油地下構(gòu)造中注入上述一種非水基清洗流體段塞，和(b)向與步驟(a)中使用的非水基清洗流體接觸的至少一部分構(gòu)造中注入一段水基流體段塞。
參照以下的說明、所附的權(quán)利要求和附圖能夠更好地理解本發(fā)明的鉆屑清洗法、油井套管注水泥法和提升油法，以及本發(fā)明的其它特點(diǎn)、方面和優(yōu)越性，其中

圖1是體現(xiàn)了本發(fā)明特點(diǎn)的鉆屑清洗法的示意圖。
圖2是一個(gè)進(jìn)行本發(fā)明的油井套管注水泥工藝的井眼橫截面示意圖。
圖3是適合采用體現(xiàn)本發(fā)明特點(diǎn)的提升油方法的井眼橫截面示意圖。
在本發(fā)明的清洗流體或組合物中，一種或多種親水性表面活性劑和一種或多種稀釋油以某種方式組合，使得在將清洗流體施加到基底上的油上時(shí)，清洗組合物中的親水性表面活性劑由于稀釋油的作用而基本上均勻地分布在油中。因此，優(yōu)選的本發(fā)明清洗組合物據(jù)信是真溶液，即，一種或多種表面活性劑在一種或多種稀釋油中的分子水平上均勻分散的混合物。換言之，在優(yōu)選的清洗流體中，一種或多種表面活性劑完全溶解在一種或多種稀釋油中。這些優(yōu)選的清洗流體往往是透明的。
本發(fā)明清洗組合物中使用的表面活性劑包括但不限于下面表I中列出的表面活性劑。
表I表面活性劑類別 實(shí) 例聚氧乙烯失水 聚氧乙烯(20)失水山梨醇單月桂酸酯，聚氧乙烯山梨醇脂肪酸 (20)失水山梨醇單油酸酯，聚氧乙烯(20)失水山酯 梨醇單棕櫚酸酯，聚氧乙烯(20)失水山梨醇三油酸酯羥乙磺酸酯 羥乙磺酸鈉的椰子酸酯聚氧乙烯乙二 聚氧乙烯(10)乙二醇酯醇酯磷酸酯 絡(luò)合的有機(jī)磷酸酯的游離酸乙氧基化胺 聚氧乙烯(5)椰油胺，聚氧乙烯(5)牛油胺，N，N′-三(2-羥甲基)-n，牛油基-1-二氨基丙烷，聚氧乙烯(10)油胺乙氧基化酰胺 聚氧乙烯(5)油酰胺椰油氨基丁酸 N-椰油氨基丁酸聚乙二醇酯 每摩爾酸有5摩爾環(huán)氧乙烷的聚乙二醇油酸氧化叔胺 氧化二(2-羥乙基)椰油胺，氧化二(2-羥乙基)牛油胺乙氧基化烷基 烷基苯氧基聚(氧乙烯)乙醇酚鏈烷醇酰胺 脂肪酸鏈烷醇酰胺甘油酯 甘油單硬脂酸酯甘油單酯及其 甘油單酯、甘油二酯衍生物乙氧基化醇的 乙氧基化硫酸酯的銨鹽硫酸酯乙氧基化烷基 硫酸化壬基苯氧基聚(氧乙烯)乙醇的銨鹽酚的硫酸酯和磺酸酯烷基芳基磺酸 烷基芳基磺酸鈉鹽二甲基烷基叔 二甲基氫化牛油胺鎦出物，二甲基大豆胺胺十三烷基苯磺酸十三烷基苯磺酸丁二酸酯磺化 磺化丁二酸二辛酯的鈉鹽衍生物季銨表面活性 二椰油基二甲基氯化銨劑因?yàn)橹灰袑?shí)可行總是希望使用無毒物質(zhì)，而且如下面更詳細(xì)說明的，表面活性劑往往最終到達(dá)漂洗水中，所以表面活性劑最好是無毒的。無毒的表面活性劑的實(shí)例包括但不限于聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯乙二醇酯、聚乙二醇酯和甘油酯類。
以上的一種或多種表面活性劑分散或者最好是溶解在稀釋油中以便形成本發(fā)明的清洗組合物。稀釋油起溶劑的作用，溶下基底表面上的油和將表面活性劑分布在油中。
典型的稀釋油包括但不限于聚α-烯烴(例如1-癸烯的二聚體)、白礦物油、鏈烷烴溶劑、酯類、醚類、聚丁烯、聚異丁烯、硅油、原油、煤油、柴油、汽油、石腦油、芳基鹵化物、雜環(huán)化合物、烷基鹵化物、羥酸、胺、醇、醛、酮、植物油(例如亞麻子油、菜籽油、豆油、玉米油、花生油、菜籽油、葵花子油、棕櫚油和橄欖油)、動(dòng)物油(例如動(dòng)物脂肪)、萜烯和萜類化合物。
稀釋油最好是無毒的，因?yàn)槿缟纤?，只要可能總是希望使用無毒物質(zhì)。普通的無毒稀釋油包括但不限于聚α-烯烴、白礦物油、鏈烷烴溶劑、有機(jī)酯類、醚類、聚丁烯、聚異丁烯和硅油。此外，因?yàn)樗鼈兛扇夹缘停♂層鸵猿醴悬c(diǎn)(按照ASTMD 2887測(cè)定)高于約204.4℃(400°F)為宜，優(yōu)選至少約218.3℃(425°F)，至少約232.2℃(450°F)更好，最好是約246.1℃(475°F)。(因?yàn)橐粋€(gè)數(shù)值范圍包括了在此范圍的具體限制內(nèi)的所有整數(shù)和帶分?jǐn)?shù)，所以在本說明書和權(quán)利要求中陳述的某個(gè)范圍都包括由該范圍包含的每個(gè)整數(shù)和帶分?jǐn)?shù)。)由于價(jià)廉和容易購得，白礦物油和柴油是優(yōu)選的稀釋油。因?yàn)榘椎V物油無毒，所以它是最優(yōu)選的稀釋油。
某些表面活性劑(例如聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、二甲基烷基叔胺、十二烷基苯磺酸、十三烷基苯磺酸、乙氧基化胺、丁二酸酯磺化衍生物、季銨表面活性劑和氧化叔胺)溶在非極性稀釋油中。(如在說明書和權(quán)利要求中所使用的，“非極性的稀釋油”一詞是指偶極矩小于0.5D的稀釋油。)非極性稀釋油的實(shí)例包括但不限于聚α-烯烴、白礦物油、鏈烷烴溶劑、聚丁烯、聚異丁烯、原油、煤油、柴油、汽油、石腦油和有5到15個(gè)左右碳原子的烷烴(即，戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷和十五烷)。某些非極性稀釋油的偶極矩列在下面的表II中。
表II非極性稀釋油偶極矩非極性稀釋油 偶極矩，D汽油 0.17礦物油 0.22-0.41
不溶在非極性稀釋油中的表面活性劑溶在極性稀釋油或極性與非極性稀釋油的混合物中。(如說明書和權(quán)利要求中所使用的，“極性稀釋油”一詞是指偶極矩至少為0.5D的稀釋油。)極性稀釋油的偶極矩以至少約1為宜、優(yōu)選至少約1.5、至少約2更好、最好是至少約2.5D。極性稀釋油的實(shí)例包括但不限于列在下面表III中的油表III典型的極性稀釋油種類品種植物油亞麻子油、菜籽油、豆油、玉米油、花生油、菜籽油、葵花子油、棕櫚油、橄欖油動(dòng)物油動(dòng)物脂肪萜烯和萜類化 桔子油、檸檬油、橙油、松香油、松焦油、松油、萜品合物 醇、檸檬烯芳基鹵化物鹵代甲苯1、二鹵代甲苯、二鹵代苯、二鹵烷基苯2雜環(huán)化合物糠醛、喹啉烷基鹵化物辛基鹵化物1、環(huán)已基鹵化物酮類 2，5-已二酮、2，6，8-三甲基異丁基庚基酮、丙基苯基酮、甲基庚基酮、環(huán)已酮羧酸 戊酸、已酸、庚酸、辛酸、壬酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、2-甲基丙酸、3-甲基丁酸胺類 苯胺、甲基苯胺、二甲基苯胺、甲苯胺、茴香胺、鹵代苯胺1、三丙胺、三戊胺、庚胺、二環(huán)已胺、二丁胺、三丁胺、一丁基二戊胺、辛胺、二辛胺酯類 乙酸2-乙氧基乙酯、乙二醇二乙酸酯、乙酸2-丁氧基乙酯、乙酸2-乙基已酯、乙酸2-(2-乙氧乙氧基)乙酯、乙酸2-(2-丁氧乙氧基)乙酯、甘油三乙酸酯、2，2，4-三甲基戊二醇、二異丁酸酯、三丁酸甘油酯、磷酸三丁酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、乙酸芐酯、已二酸二(2-乙基已基)酯、十一酸
γ-內(nèi)酯醇類 已醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、乙基已醇、異辛醇、環(huán)已醇、異癸醇、苯甲醇、苯乙醇、3，5-二甲基-1-已醇、2，2，4-三甲基-1-戊醇、2，6-二甲基-4-庚醇、3，3，5-三甲基已醇、雙丙酮醇、糠醇、2-庚醇醛類 庚醛、辛醛、苯甲醛、甲苯醛、苯乙醛、水楊醛、茴香醛、四氫苯甲醛醚類 苯乙醚、已醚、二芐醚、丁基苯基醚、戊基苯基醚、戊基芐基醚、戊基甲苯基醚、辛基苯基醚、已基苯基醚1.鹵化物的實(shí)例是溴、氯及碘。
2.烷基一般含1到約6個(gè)碳原子，優(yōu)選約2個(gè)碳原子。
因?yàn)闊o毒、易得和價(jià)廉，所以極性稀釋油最好從植物油、動(dòng)物油、萜烯，萜類化合物及它們的混合物中選擇。以下的表IV列出了某些無毒的極性稀釋油的偶極矩。
表IV極性稀釋油的偶極矩非極性稀釋油 偶極矩，D萜烯和萜類化合物α-檸檬烯 1.56α-蒎烯2.67倍半萜 0.97-1.122-羥軟木三萜酮 1.39植物油蓖麻油 3.7椰子油 2.2亞麻子油 3.0橄欖油 3.03花生油 2.3罌粟子油 3.06菜籽油 2.7芝麻油 2.91桐油 2.29由于容易購得和氣味好聞，優(yōu)選的極性稀釋油是α-檸檬烯。
在本發(fā)明的又一實(shí)施方案中，清洗流體中含有(a)一種親油性表面活性劑，(b)一種親水性表面活性劑，和(c)一種稀釋油(它可以是極性稀釋油、非極性稀釋油或者極性與非極性稀釋油的混合物)。(在說明書和權(quán)利要求中使用的“親油性表面活性劑”一詞是指HLB值小于8的表面活性劑，“親水性表面活性劑”一詞是指HLB至少為8的表面活性劑。)親油性表面活性劑的實(shí)例包括但不限于失水山梨醇酯肪酸酯(例如失水山梨醇單月桂酸酯、失水山梨醇單油酸酯、失水山梨醇單棕櫚酸酯和失水山梨醇三油酸酯)和二元醇的酯。一些具體的親油性表面活性劑(與它們各自的HLB值一起)列在下面的表V中。
表V親油性表面活性劑 HLB值商品名稱通用名稱Emsorb2507失水山梨醇三硬脂酸酯 2.7Emsorb2515失水山梨醇單月桂酸酯 7.4Emerest2381 丙二醇單硬脂酸酯 4Emsorb2500失水山梨醇單油酸酯 4.8Span85失水山梨醇三油酸酯 1.8甘油單硬脂酸酯 3.8Atmul 651K猶太食品用甘油單酯與二酯 3.5Alkanol DW烷基芳基磺酸鈉 6.7典型的親水性表面活性劑包括但不限于聚氧乙烯失水山梨醇酯肪酸酯(例如聚氧乙烯(20)失水山梨醇單月桂酸酯、聚氧乙烯(20)失水山梨醇單油酸酯、聚氧乙烯(20)失水山梨醇單棕櫚酸酯和聚氧乙烯(20)失水山梨醇三油酸酯)和聚氧乙烯乙二醇酯(例如聚氧乙烯(10)乙二醇酯)。一些親水性表面活性劑品種的實(shí)例與它們各自的HLB值一起列在下面的表VI中。
表VI親水性表面活性劑 HLB值商品名稱 通用名稱Emsorb6907 POEa(20)失水山梨醇三硬脂酸酯 11Emsorb6915 POE(20)失水山梨醇單月桂酸酯 16.5Emsotb6900 POE(20)失水山梨醇單油酸酯 15Ethofat 0-15 聚乙二醇油酸，每摩爾酸5摩爾EOb8.6Emersfal 6430十二烷基硫酸銨31Tween40 POE(20)失水山梨醇單棕櫚酸酯 15.6Tween21 POE(4)失水山梨醇單月桂酸酯13.3Tween85 POE(20)失水山梨醇三油酸酯 11
a.POE代表“聚氧乙烯”。
b.EO代表“環(huán)氧乙烷”。
因?yàn)樵谒衅渌鼌?shù)相同時(shí)，含親水性表面活性劑的清洗組合物往往顯示出最大的清洗作用，所以在本發(fā)明最優(yōu)選的清洗組合物中至少使用一種親水性表面活性劑。親水性表面活性劑最好是HLB值盡可能地高，同時(shí)保持清洗組合物處于溶液狀態(tài)。對(duì)于含非極性稀釋劑的清洗組合物，不溶于非極性稀釋油的親水性表面活性劑一般是通過向清洗組合物中摻加以下成分而增溶于其中(a)一種或多種在非極性稀釋油中溶解的其它表面活性劑，(b)一種極性稀釋油和/或(c)一種或多種在非極性和極性稀釋油的組合物中溶解的其它的表面活性劑。因?yàn)榍逑唇M合物的效力隨親水性表面活性劑的HLB值增加而提高(所有其它因素保持不變)，所以在以上(a)和(c)中使用的表面活性劑的HLB值最好是盡可能地高，同時(shí)親水性表面活性劑與(a)和(c)中的其它表面活性劑的HLB值之差最好是盡可能地大。因此，親水性表面活性劑與(a)和(c)中的表面活性劑的HLB值之差一般至少為約0.5，優(yōu)選至少約1，更優(yōu)選至少約1.5，至少約2更好，最好是至少約2.5。事實(shí)上，這一HLB值的差值至少為約3、3.5、4、4.5甚至約5或更大是很理想的。
本發(fā)明清洗組合物中使用的表面活性劑的濃度取決于預(yù)期的組合物的用途?？紤]到這一點(diǎn)，清洗流體組合物中的表面活性劑濃度一般是從約0.5％到50％體積(體積百分?jǐn)?shù)是以組合物中的表面活性劑、極性稀釋油和非極性稀釋油的總體積為基礎(chǔ))。通常在清洗組合物中表面活性劑含量至少約1％體積，較常見的是至少約5％，更常見的是至少約8％，最常見的是至少約10％。組合物中的表面活性劑含量通常少于約45％體積，較常見的是少于約40％，更常見的是少于約35％，最常見的是少于約30％。含有多種親水性表面活性劑的清洗組合物，其親水性表面活性劑濃度一般約為5-20％體積，更常見的是約7-15％體積。
當(dāng)先將表面活性劑和極性稀釋油混合形成中間體組合物、然后將中間體組合物與非極性稀釋油混合形成清洗組合物時(shí)，中間體組合物中一般含少于約90％、優(yōu)選少于約80％、更優(yōu)選少于70％、更好是少于約60％、最好是少于約50％體積的極性稀釋油(體積百分?jǐn)?shù)以中間體組合物中的表面活性劑和極性稀釋油的總體積為基礎(chǔ))。一般來說，中間體組合物中含至少約5％、通常是約10％、更常見的是至少約20％、最常見的是至少約30％體積的極性稀釋油。中間體組合物中存在的極性稀釋油和表面活性劑的重量比通常約為0.1∶1至約10∶1，以從約0.2∶1至約8∶1為宜，優(yōu)選約0.3∶1至6∶1，更優(yōu)選約0.4∶1至4∶1，最好是約0.5∶1至約2∶1。
在采用親油性和親水性表面活性劑相組合的本發(fā)明實(shí)施方案中，在配制非水基清洗流體中使用的親水性表面活性劑和親油性表面活性劑的體積比一般約為10∶1至0.1∶1，以從約7∶1至0.3∶1為佳，優(yōu)選約5∶1至0.5∶1，更優(yōu)選約3∶1至0.7∶1，最好是約2∶1至約1∶1 。
一般來說，只要清洗組合物保持均勻(即，處在溶液狀態(tài))，則組合物的效力隨著(a)所用的親水性表面活性劑濃度的增加和(b)親水性表面活性劑HLB值的增加而增加。因此，親水性表面活性劑一般構(gòu)成清洗組合物中所有表面活性劑總重量的約10％至約100％。親水性表面活性劑在清洗組合物所有表面活性劑總重量中以占至少約25％為宜，至少約50％較好，至少約75％更好，最好是至少約90％。
關(guān)于親水性表面活性劑的HLB值，此HLB值一般至少約為9，以至少約10為宜，至少約為12較好，至少約為13更好，最好是至少約14。
因?yàn)樵跇?gòu)成本發(fā)明組合物中使用的表面活性劑有很多據(jù)信對(duì)水有親和性，所以中間體和清洗組合物中如果有的話也最好只含少量水，以便防止表面活性劑在組合物中與水緊密結(jié)合。因此，組合物中通常含少于約20％、較常見的是少于約10％、更常見的是少于約5％、最常見的是少于約1％體積的水(體積百分?jǐn)?shù)以組合物中存在的表面活性劑、稀釋油和水的總量為基礎(chǔ))。事實(shí)上，組合物中含水量以少于約0.5％體積為宜，少于約0.1％較好，少于約0.05％更好，最好是少于約0.01％體積。
本發(fā)明的清洗組合物可任選地含有固體(例如硅藻土、膨潤土、砂)，以便起例如擦洗劑和/或增重劑的作用。固體的濃度通常最高達(dá)20％重量(重量％以組合物中所有組分的總重量為基礎(chǔ))。在使用固體時(shí)，其濃度以至少約0.1％為宜，至少約0.5％較好，至少約1％更好，最好是至少約5-15％重量。
雖然在本發(fā)明的清洗組合物中可任選地含有表面活性劑和稀釋油之外的其它液體和固體，但組合物中除表面活性劑和稀釋油之外的其它液體的含量一般少于約10％體積，優(yōu)選少于約5％，少于約1％較好，少于約0.5％更好，最好是少于約0.01％(體積百分?jǐn)?shù)以組合物的總體積為基礎(chǔ))。此外，組合物中一般含有少于約10％、優(yōu)選少于約5％、較好是少于約1％、更好是少于約0.5％、最好是少于約0.01％重量的固體表面活性劑和稀釋油之外的其它固體(重量百分?jǐn)?shù)以組合物的總重量為基礎(chǔ))。
本發(fā)明的清洗組合物特別適用于清洗被油覆蓋、包覆或沾污的表面。為了減少所需的清洗組合物的數(shù)量，這些表面最好是盡可能地避免水。例如，只要可能，最好是抖掉、擦掉或以其它方式除掉表面水。
此外，可以調(diào)節(jié)清洗組合物的粘度以保證清洗組合物與要清洗的表面保持接觸。具體地說，打算用在細(xì)的(例如烤架)或基本上垂直的(例如墻壁)的表面上的清洗組合物最好具有高粘度，以便清洗組合物能保持在所施用的表面上，而在清洗水平的、寬的表面(廚房臺(tái)面或爐頂)或多孔性顆粒(例如焦油砂)時(shí)使用的清洗組合物最好具有低粘度。
一種改變清洗流體粘度的方法要求選擇適當(dāng)?shù)南♂層?。一般來說，稀釋油的粘度越低，清洗流體的溶解能力作用越大(所有其它因素相同時(shí))。另外，稀釋油的粘度越高，清洗組合物越容易粘著在表面上(所有其它參數(shù)保持不變)。在需要低粘度的清洗組合物時(shí)，使用粘度通常最高約0.01N·S/m2(10厘泊)、更常見的是約0.004-0.005N·S/m2(4至5厘泊)的稀釋油配制清洗組合物。但是，在需要高粘度的清洗組合物時(shí)，使用粘度一般大于0.05N·S/m2(50厘泊)、尤其是約0.05-0.1N·S/m2(50至100厘泊)的稀釋油制備清洗組合物。
一般來說，被油覆蓋的物品(例如，覆蓋了油的動(dòng)物、汽車部件、道路表面、平臺(tái)、車道、巖石、油漆刷和織物(例如衣服、地毯、亞麻制品)和被煙覆蓋的物品(例如消防員的衣服、頭盔、工具等)及油膩的炊具和用過的餐具(例如罐、平鍋、烤爐、爐子、烤架、盤子)一樣，要與清洗組合物接觸。通常，所用的清洗組合物與要清洗的粘附在基底上的油的體積比至少約為2∶1，更常用的是至少約5∶1，最常用的是至少約10∶1。但是，本發(fā)明的另一個(gè)有意思的方面是，實(shí)際上只需要很少量的清洗組合物來除掉粘附在基底上的油。具體地說，通常不到2(更常見的是約1.5或更少)單位體積的清洗組合物就足以從基底上除掉一單位體積的油。
清洗流體包覆的被油覆蓋的物品最好是加以攪動(dòng)或者混合或擾動(dòng)，以便保證所有的覆蓋了油的表面均與清洗組合物接觸。由于清洗組合物與油接觸，清洗組合物溶在油中，而且因?yàn)楸砻婊钚詣┮讶茉诨蛘呋旧暇鶆虻胤稚⒃谇逑唇M合物中，所以表面活性劑變得分布在整個(gè)油中。
清洗組合物與覆蓋了油的物品的接觸時(shí)間的長短取決于許多因素，包括所用的具體的清洗組合物、要清洗的對(duì)象和要除掉的油的類型。一般來說，接觸時(shí)間是從幾分之一秒到幾小時(shí)。接觸時(shí)間通常是約1秒到約24小時(shí)，較常見的是約5秒到1小時(shí)，更常見的是約10秒至約30分鐘，最常見的是約15秒到約1分鐘。
在所需要的接觸時(shí)間結(jié)束之后，用水基流體(例如水)漂洗涂覆著清洗組合物的制品。為了將覆蓋著油的基底的孔中存在的所有的油都乳化和除掉，施加到涂敷著清洗組合物的物品上的水的速度最好是隨基底孔隙度增加(即，單位重量基底的表面積增加)而增加。因此，孔性基底(如水泥)宜用強(qiáng)的水基流體噴霧或射流漂洗。
如上所述，當(dāng)用水基流體漂洗涂覆著清洗流體的被油覆蓋著的物品時(shí)，表面活性劑將污染油和稀釋油乳化，產(chǎn)生了以水為外相的乳狀液。水為外相的乳狀液容易通過用水基流體漂洗從基底上除掉，同時(shí)，基底的表面常常從被油潤濕變成被水潤濕。(因此，本發(fā)明清洗組合物從基底上除掉油的方式與以下的先有清洗劑有顯著的區(qū)別，例如(a)水基表面活性劑溶液，它們只是連續(xù)地除掉外部的很薄一層油，(b)烴類溶劑，它們只溶解油并將其鋪展在更大的面積上)。
通常要使用過量的水基流體漂洗掉涂覆著清洗流體的被油覆蓋的物品。但是，如果希望減少?zèng)_洗過程中使用的水基流體的數(shù)量，而且基底每單位體積的表面積低(例如不銹鋼、油氈)時(shí)，則涂敷著清洗流體的被油覆蓋的物品可以簡單地用一塊濕布洗凈。
在一項(xiàng)更具體的清洗實(shí)施方案中，用清洗流體清洗鉆屑。如圖1所示，在一個(gè)體現(xiàn)了本發(fā)明特點(diǎn)的鉆屑清洗系統(tǒng)10中，將被油沾污的鉆屑從一個(gè)搖蕩篩12用斜槽或其它管道運(yùn)送到接收料斗14處。利用傳送帶18以恒定的速度從接收料斗14移走鉆屑，運(yùn)送到轉(zhuǎn)筒20處。在轉(zhuǎn)筒20中使鉆屑與自管道22加入的清洗組合物相混合。最好是，轉(zhuǎn)筒20的轉(zhuǎn)動(dòng)使鉆屑與清洗組合物在它們穿過轉(zhuǎn)筒20期間內(nèi)恒定地混合或攪動(dòng)。鉆屑在轉(zhuǎn)筒20內(nèi)的停留時(shí)間一般為約0.25至約15分，較常見的是約0.5至10分，更常見的是約1至5分，最常見的是約2至3分。
在離開轉(zhuǎn)筒20后，涂覆了清洗組合物的鉆屑落在洗滌搖蕩篩24上。在鉆屑于洗滌搖蕩篩24上被運(yùn)送時(shí)，用來自導(dǎo)管26的水對(duì)其進(jìn)行漂洗。水除掉了鉆屑上大部分沾染的油、稀釋油和表面活性劑，這些流體通過導(dǎo)管28運(yùn)送到重力或離心分離器30中。清洗過的鉆屑能通過光澤試驗(yàn)，可以使用環(huán)境上可接受的方法，例如排放到海中(未畫出)，進(jìn)行處置。
從鉆屑上除掉的污油和稀釋油朝分離器30的頂面上升，形成油相32。油相32隨后經(jīng)導(dǎo)管34流出分離器30，通?；蚴欠祷氐姐@井泥漿坑(未畫出)，或是運(yùn)送到某個(gè)設(shè)施(未畫出)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幹没驖饧?br> 在污油和稀釋油朝分離器30的頂面上升時(shí)，表面活性劑和漂洗用水形成了油相32之下的水相36。水相36經(jīng)導(dǎo)管38離開分離器30。若是在清洗組合物中使用無毒的表面活性劑，則排出水是環(huán)境上安全的，可以不經(jīng)補(bǔ)充處理直接排放到環(huán)境中。
本發(fā)明的清洗流體也可以用于在用油基鉆井流體鉆成的井眼中向套管注水泥的方法中。參看圖2。此圖示意表示了井100的橫截面，其中套管102要用體現(xiàn)本發(fā)明特點(diǎn)的固井技術(shù)封固在井眼104中。更具體地說，在本發(fā)明的一種固井方法中，在用油基鉆井泥漿106向地下構(gòu)造108中鉆成井眼104并在井眼104中放置了套管102之后，用本發(fā)明的清洗組合物段塞110將鉆井泥漿106從井眼104中頂替出來。隨后，用水基流體(例如水)段塞112流過井眼104，以便從井眼104的表面114和套管102的內(nèi)表面116及外表面118處除掉清洗組合物段塞110和任何殘留的鉆井泥漿106。最后，向套管104中引入足夠數(shù)量的水泥段塞120以便將套管102封固在井眼104中。
在本發(fā)明的固井方法中使用的清洗組合物段塞110和漂洗水段塞112的大小，特別取決于套管102外表面118和井眼表面或壁面114之間的環(huán)形空間體積、由套管內(nèi)表面116限定的內(nèi)部體積、在井眼104中的鉆井泥漿體積、要頂替的鉆井泥漿的類型以及所用的水泥的類型。通常，清洗組合物段塞110的體積約為環(huán)形空間體積和內(nèi)部體積之和的0.02至1倍，較常用的是約0.04至0.75倍，更常用的是約0.05至0.5倍，最常用的是約0.075至0.3倍。一般來說，所用的水基流體漂洗段塞112的大小至少約為清洗組合物段塞體積的約0.5倍，較常用的是至少約1倍，更常用的是至少約2倍，最常用的是至少約3倍。
本發(fā)明的水泥固井技術(shù)的這一方式的一個(gè)有意義的方面在于，雖然在本發(fā)明的水泥固井方法中在水基流體漂洗段塞112和水泥段塞120之間可以任選地使用一種隔離流體，但是不必一定要用隔離流體。因此，在本發(fā)明的注水泥方法中最好是不用隔離液。
本發(fā)明的清洗流體也可以用于提高采油率和提升油操作。在一項(xiàng)體現(xiàn)了本發(fā)明特點(diǎn)的提高采油率操作的技術(shù)中，將屬于本發(fā)明范疇的一個(gè)或多個(gè)情況組合物段塞注入至少一部分儲(chǔ)油地下構(gòu)造中。隨后，向至少一部分與清洗流體接觸的地下構(gòu)造中注入水基驅(qū)動(dòng)流體(例如水、蒸汽)。最好是使用足夠數(shù)量的水基驅(qū)動(dòng)流體，以便從一個(gè)或多個(gè)生產(chǎn)井中至少采出一部分注入的水基流體?；蛘呤?，在最初注入水基驅(qū)動(dòng)流體之后，任選地注入另一種驅(qū)動(dòng)流體(例如二氧化碳或其它惰性氣體)代替水基驅(qū)動(dòng)流體。
在本發(fā)明的提升油方法中，使用清洗流體幫助從井眼中提升重油。如圖3所示，產(chǎn)油系統(tǒng)200包括一個(gè)穿透到地下構(gòu)造204中的井眼202。井眼202中裝有管206，用于將清洗組合物輸送到位于井眼202底部208附近的重油(未畫出)中。清洗組合物在重油于井眼202中上升時(shí)與油混合。另外，經(jīng)過另一管道210將水基流體(例如水)向下輸送到井眼202中。流出第二根管210的水與重油/清洗組合物混合物混合，形成粘度比重油低的流體。所形成的流體更容易從井眼202中采出，輸送到分離槽(未畫出)中，在那里與水分離。分離出的油被送往煉廠(未畫出)，分離出的水或是重新用于上述過程，或是以環(huán)境上可接受的方式處置。
本發(fā)明的清洗組合物還可用在油基鉆井液中。體現(xiàn)本發(fā)明特點(diǎn)的油基鉆井液包括(a)基礎(chǔ)油，(b)表面活性劑(例如乳化劑和油潤濕劑)，和(c)選自防濾失劑、增粘劑、增重劑、水、頁巖穩(wěn)定劑和石灰的至少一種組分。鉆井流體的特點(diǎn)在于至少一部分表面活性劑是親水性表面活性劑。正如下面要詳細(xì)說明的，鉆井流體中親水性表面活性劑的存在使得鉆屑清洗和注水泥操作的實(shí)施甚至比上面討論的分別層流的方法還要簡單些。
正如上一段所指出的，本發(fā)明的鉆井流體的特征在于表面活性劑中含有親水性表面活性劑。一般來說，隨著鉆井液中親水性表面活性劑濃度增加，在經(jīng)過下面敘述的簡化的鉆屑清洗步驟后殘留在鉆屑上的油量減小。因此，鉆井流體中通常含約0.5％至15％、優(yōu)選約1％至10％、較優(yōu)選約2％至9％、更優(yōu)選約3％至8％、最好是約4％至7％重量的親水性表面活性劑(即，親水性表面活性劑的重量除以配制鉆井流體所用的所有組分的重量，商數(shù)乘以100％)。
與鉆井流體中所用的所有其它表面活性劑有關(guān)，親水性表面活性劑通常構(gòu)成鉆井流體中總表面活性劑含量的至少約10％，優(yōu)選至少約25％，至少約50％較好，至少約60％更好，最好是至少約70％重量(即，親水性表面活性劑的重量除以為配制鉆井流體所用的所有表面活性劑的重量，將商乘以100％)。實(shí)際上，親水性表面活性劑可以構(gòu)成鉆井流體中總表面活性劑含量的至少約75％、80％、85％、90％、95％重量或更高。因此，親水性表面活性劑可以構(gòu)成鉆井流體總表面活性劑含量的甚至100％重量。
另外，隨著鉆井流體中親水性表面活性劑HLB值的增高，在經(jīng)過下述的簡化的清洗鉆屑的程序之后，鉆屑上的殘留油量也減小，只要該親水性表面活性劑能很好地均勻分散在或者最好是溶解在鉆井流體的基礎(chǔ)油組分中。因此，親水性表面活性劑最好是HLB值大于8，例如至少約為9、10、11、12、13、14和15或者更高。
采用了各種技術(shù)以確保親水性表面活性劑均勻地分布或溶解在鉆井流體中使用的基礎(chǔ)油中。一種方法需要使用多種表面活性劑。因?yàn)橄嗨普呦嗳埽砸环N在基礎(chǔ)油中溶解的表面活性劑(例如親油性或親水性表面活性劑)的存在會(huì)促進(jìn)本來在基礎(chǔ)油中不溶解的HLB值較高的另一表面活性劑在油中溶解。最好是，鉆井流體中至少有兩種親水性表面活性劑。
保證親水性表面活性劑均勻分布或溶解在鉆井流體中的另一種方法要求使用一種或多種上述的極性稀釋油。因?yàn)槭褂脴O性稀釋油會(huì)增加所形成的鉆井流體的成本，所以最好是使用盡可能少的極性稀釋油。在使用時(shí)，鉆井流體中極性稀釋油與親水性表面活性劑的重量比通常約為0.1∶1至5∶1，以約0.2∶1至約4∶1為宜，約0.3∶1至約3∶1較好，約0.4∶1至2∶1更好，最好是約0.5∶1至1.5∶1 。常常是，鉆井流體中極性稀釋油與親水性表面活性劑的重量比約為1∶1。
為了使從下述鉆屑清洗工藝中產(chǎn)生的含水廢液能夠無需任何補(bǔ)充處理就可以排放到環(huán)境中，親水性表面活性劑最好是無毒的。上面表VI中列出的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯和聚乙二醇酯是無毒的親水性表面活性劑的實(shí)例。
在油基鉆井液中使用的任何基礎(chǔ)油，例如柴油、礦物油、原油和聚α-烯烴，都適合在本發(fā)明中使用。此外，在1993年5月21日提交的共同未決的美國專利申請(qǐng)08/065,644(它在本文中全文引用作為參考)中提到的白礦物油也可以作為基礎(chǔ)油使用。使用聚α-烯烴、白礦物油或其它無毒性的油作為基礎(chǔ)油(尤其是與無毒的表面活性劑相組合)的一個(gè)好處是，鉆井操作者可以任意選擇丟棄或者洗滌在鉆井操作中產(chǎn)生的被油覆蓋的鉆屑。使用這種無毒的油的另一優(yōu)點(diǎn)是，留在洗過的鉆屑上的部分(如果不是全部)油是無毒的。
在本發(fā)明的油基鉆井流體中還可以任選地使用一種或多種乳化劑、潤濕劑、增粘劑、增重劑、防濾失劑和頁巖抑制鹽。這些可任選使用的物質(zhì)的實(shí)例在下面的表VII中。
表VII任選的油井鉆井流體添加劑種類物 品乳化劑脂肪酸、脂肪酸的皂和脂肪酸衍生物，包括酰胺基胺、聚酰胺、聚胺、酯(例如失水山梨醇單油酸酯聚乙氧基化物、失水山梨醇二油酸酯聚乙氧基化物)、咪唑啉和醇潤濕劑卵磷酯、脂肪酸、粗制妥爾油、氧化的粗制妥爾油、有機(jī)磷酸酯類、改性的咪唑啉、改性的酰胺基胺、烷基芳基硫酸鹽、烷基芳基磺酸鹽和多元醇的有機(jī)酯增粘劑親有機(jī)物的粘土(例如鋰滎脫土、膨潤土和綠坡縷石)、油溶性聚合物、聚酰胺樹脂，聚羧酸和皂、磺化的彈性體增重劑重晶石、氧化鐵、gelana、菱鐵礦和碳酸鈣非聚合物防濾 瀝青類(例如瀝青質(zhì)和磺化瀝青質(zhì))、胺處理過的失劑 木質(zhì)素、黑湯青頁巖抑制鹽堿金屬和堿土金屬鹽(氯化鈣和氯化鈉最佳)聚合物防濾失 聚苯乙烯、聚丁二烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚劑異戊二烯、天然橡膠、丁基橡膠，由選自苯乙烯、丁二烯、異戊二烯和乙烯基羧酸的至少兩種單體組成的聚合物對(duì)于打算用在高溫環(huán)境(例如孔底溫度超過約204.4℃(400°F))中的鉆井流體，最好是使用磺化的彈性體聚合物增粘劑和聚合物防濾失劑，以便改善在這樣的高溫下的流變性質(zhì)。磺化的彈性體聚合物增粘劑以每100g磺化聚合物有約100毫當(dāng)量磺基的中和過的磺化彈性體聚合物為宜。更為優(yōu)選的是，中和過的磺化彈性體聚合物每100g磺化聚合物有約5至50、最好是約5至30毫當(dāng)量的磺基。
磺化的彈性體聚合物增粘劑最好是由以下的彈性體聚合物衍生得到三元乙丙橡膠(EPDM)、異戊二烯和苯乙烯磺酸鹽的共聚物、2-氯丁二烯和苯乙烯磺酸鹽的共聚物、異戊二烯和丁二烯的共聚物、苯乙烯和苯乙烯磺酸鹽的共聚物、丁二烯和苯乙烯磺酸鹽的共聚物、丁二烯和苯乙烯的共聚物、異戊二烯與苯乙烯和苯乙烯磺酸鹽的三元共聚物、丁二烯與苯乙烯和苯乙烯磺酸鹽的三元共聚物、丁基橡膠、部分氫化的聚異戊二烯、部分氫化的聚丁烯、部分氫化的天然橡膠、部分氫化的丁鈉橡膠、部分氫化的聚丁二烯、以及氯丁橡膠。磺化彈性體的制備方法和特性是本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的。例如參見美國專利4,447,338、4,425,462、4,153,588、4,007,149、3,912,683和英國專利申請(qǐng)2,212,192，這些文件均在本文中全文引用作為參考。
優(yōu)選的聚合物防濾失劑是苯乙烯-丁二烯共聚物。下面表VIII中列出了示例性苯乙烯-丁二烯共聚物的特性表VIII特性 苯乙烯-丁二烯共聚物實(shí)例苯乙烯/丁二烯之比 50/50 57/43 90/10 67/33表面活性劑類型陰離子陰離子陰離子陰離子Tg，℃-22 -11 76 12pH9.0 6.0 6.5 9.0上面表VIII中提到的所有的苯乙烯/丁二烯共聚物還都含有約1％至約3％重量共聚的羧酸(例如衣康酸和丙烯酸)。
本發(fā)明這一方案的一種典型的油基鉆井流體中具有下面表IX中列出的各個(gè)組分和性質(zhì)表IX組分典型值 優(yōu)選值基礎(chǔ)油，體積％a25-85 50-60表面活性劑(有效成分)，ppbb，c1-201-10水，體積％a45以下 10-20增重劑，ppb 600以下 150-400親有機(jī)物粘土，ppb 0.5-30 1-10防濾失劑，ppb 30以下 2-15增粘劑，ppb 0.02-2 0.05-1.5頁巖抑制劑，ppb 60以下 20-30石灰，ppbd30以下 1-10性 質(zhì)密度，ppqe7.5-20 9-16a.體積％以鉆井液的總體積為基礎(chǔ)。
b.每桶磅數(shù)(ppb)是以最終的鉆井流體組合物為基礎(chǔ)。
c.每桶磅數(shù)(ppb)是以最終的鉆井流體組合物為基礎(chǔ)。
d.如在說明書和權(quán)利要求書中所使用的，術(shù)語“石灰”是指生石灰(CaO)、生石灰前體和水化的生石灰(例如熟石灰(Ca(OH)2)。
e.ppg代表每加侖的磅數(shù)。
用于高溫構(gòu)造中的本發(fā)明的示例性油基鉆井流體中具有表X中列出的各種組分和性質(zhì)表X組分典型值 優(yōu)選值油，體積％a25-85 50-60表面活性劑(有效成分)，每桶磅1-201-10數(shù)(ppb)b，f水，體積％a45以下 10-20增重劑，ppb 600以下 150-400親有機(jī)物粘土，ppb 0.5-30 1-10非聚合物防濾失劑，ppb 30以下 2-15聚合物防濾失劑，ppbc3-125-10磺化彈性體聚合物增粘劑，ppbd0.02-2 0.05-1.5頁巖抑制鹽，ppb 60以下 20-30石灰，ppb 30以下 1-10性 質(zhì)密度，ppge7.5-20 9-16a.體積％是以鉆井流體的總體積為基礎(chǔ)。
b.如在說明書與權(quán)利要求中使用的，“表面活性劑”一詞是指這樣一種物質(zhì)，當(dāng)它以低濃度存在于體系中時(shí)，具有吸附在體系的表面或界面上并使這些表面(或界面)的表面或界面自由能顯著改變的性質(zhì)。正如在先前的表面活性劑的定義中使用的，“界面”一詞是指兩個(gè)不相混溶的相之間的邊界，“表面”則代表其中一相是氣體(通常是空氣)時(shí)的界面。被本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員稱作表面活性劑的組分實(shí)例包括乳化劑和油潤濕劑。
c.聚合物防濾失劑在鉆井流體中的濃度最好是約6至9ppb。
d.磺化彈性聚合物增粘劑在鉆井流體中的濃度優(yōu)選為約0.1至1ppb。
e.ppg代表每加侖磅數(shù)。
f.每桶磅數(shù)(ppb)是以最終的鉆井流體組合物為基礎(chǔ)。
本發(fā)明的鉆井流體中油與水的體積比可以低至約50∶50。
聚合物防濾失劑與磺化的彈性體聚合物增粘劑的重量比約為1.5∶1至約50∶1，優(yōu)選約3∶1至約20∶1，最好是約5∶1至約10∶1 。
鉆井流體最好是按以下順序?qū)⒏鹘M成成分混合制得(a)基礎(chǔ)油，(b)親有機(jī)物粘土，(c)表面活性劑，(d)石灰，(e)含水和頁巖抑制鹽的水溶液，(f)非聚合物防濾失劑，(g)增重劑，(h)聚合物防濾失劑(如果使用)，和(i)增粘劑。
這種含親水性表面活性劑的鉆井流體能夠?qū)崿F(xiàn)以下簡化的鉆屑清洗和水泥固井技術(shù)。參看圖1，在本發(fā)明的簡化鉆屑清洗方法中，對(duì)鉆屑清洗系統(tǒng)10作了改動(dòng)，使得被油沾污的鉆屑由第一搖蕩篩12經(jīng)導(dǎo)管16傳送到一個(gè)洗滌器或第二搖蕩篩24處。因此，這種改進(jìn)的鉆屑清洗方法使得接收料斗14、傳送帶18、轉(zhuǎn)簡20、外加清洗組合物和導(dǎo)管22成為可任選使用的，實(shí)際上不必再使用。簡化的鉆屑清洗法的其余部分與先前敘述的鉆屑清洗法相同。
因此，含親水性表面活性劑的鉆井流體使得鉆屑清洗法的使用實(shí)際上無需額外的化學(xué)物成本(鉆井流體中使用的親水性表面活性劑即使不能代替全部、也能代替一部分先前在油基鉆井流體中使用的乳化劑和潤濕劑)和只需增加很少的設(shè)備成本(因?yàn)樵阢@井操作中常規(guī)上至少使用一個(gè)搖蕩篩以便將鉆井液主體與鉆屑分開)。另外，因?yàn)橥扛擦撕H水性表面活性劑的鉆井流體的鉆屑在洗滌后能排放到環(huán)境中，所以本發(fā)明的含親水性表面活性劑的鉆井流體有可能使昂貴的代用鉆井流體以及高成本的常規(guī)的鉆屑洗滌和再注入步驟被淘汰。
如上所述，當(dāng)使用含親水性表面活性劑的鉆井流體鉆開井眼時(shí)，可以使用一種簡化的水泥固井技術(shù)。這種簡化的水泥固井技術(shù)采用上述注水泥方法的所有步驟和段塞，但有一個(gè)例外，即，示于圖2的含清洗組合物的段塞110變成可任選使用的，實(shí)際上不再需要。
在本發(fā)明水泥固井方法的這一方案中使用的漂洗水段塞112的大小也取決于在先前所述固井方法中提到的各個(gè)參數(shù)。通常，在固井方法的這一實(shí)施方案中使用的漂洗水段塞112的體積是環(huán)形空間與內(nèi)部空間體積和的約0.01至約5倍，較常用的是約0.1至4倍，更常用的是約0.5至3倍，最常用的是約1至2倍。
實(shí)施例以下實(shí)施例(它們是用來說明而不是限制本發(fā)明，本發(fā)明由權(quán)利要求限定)說明了，(a)用來確定適合于本發(fā)明的表面活性劑的篩選步驟(實(shí)施例1-54)；(b)示例性四組分清洗組合物(實(shí)施例55-59)的制備；(c)清洗鉆屑的方法(實(shí)施例60-61，63-67)；(d)示例性三組分清洗組合物的制備(實(shí)施例62)；(e)從焦油砂中回收油的一組對(duì)比實(shí)施(實(shí)施例68-71)；和(f)清除污斑(實(shí)施例72和75)、清洗烤架(實(shí)施例73)和處理油污的紙張(實(shí)施例74)的步驟。
實(shí)施例1-54非極性稀釋油溶解度試驗(yàn)為了確定某種表面活性劑在非極性的稀釋油中是否溶解，將大致1ml的表面活性劑溶在約20ml的白礦物油中。極性稀釋油溶解度試驗(yàn)如果表面活性劑在上述的非極性稀釋油溶解度試驗(yàn)中不溶于白礦物油中，將大約2ml表面活性劑溶解在約2mlα-檸檬烯油和/或約2ml松油中。如果表面活性劑溶在極性的稀釋油中，將表面活性劑/極性稀釋油組合物與大約20ml的非極性稀釋油混合，以便確定該表面活性劑在含表面活性劑/極性稀釋油/非極性稀釋油的組合物中是否溶解。
或者是，有時(shí)在表面活性劑(大約1ml)不溶于白礦物油(約20ml)中時(shí)，向表面活性劑/非極性稀釋油組合物中加入約2ml檸檬烯油或2ml松油，以便確定表面活性劑是否溶解在含表面活性劑/極性稀釋油/非極性稀釋油的組合物中。
根據(jù)以下分級(jí)體系將表面活性劑分級(jí)，上述溶解度試驗(yàn)的結(jié)果列在下面的表A中。
溶解度等級(jí)等級(jí) 性能A在白礦物油中溶解B 在檸檬烯和/或松油存在下在白礦物油中溶解C 只溶于檸檬烯和/或松油中D 在試驗(yàn)的所有油中均不溶清洗試驗(yàn)為鑒定本發(fā)明示例的清洗組合物的清洗效力，將一只直徑約1英寸、長約4英寸的瓶刷的一端涂上約1-3ml的原油。然后在攪動(dòng)下將刷的涂油部分在清洗組合物中浸沒約10到15秒，該清洗組合物已在上述的稀釋油溶解度試驗(yàn)中定級(jí)為A、B或C。然后從清洗組合物中取出處理過的刷子并用水強(qiáng)力噴霧漂洗。
在某些情形，簡單地用水的射流噴射清洗組合物以便確定組合物的起泡能力或者顯示它的清洗能力。清洗試驗(yàn)表現(xiàn)出極好的相關(guān)關(guān)系，在一項(xiàng)試驗(yàn)中性能良好者在另一項(xiàng)試驗(yàn)中也性能良好。
采用以下等級(jí)將所試驗(yàn)的各種表面活性劑的洗滌效能分級(jí)。
洗滌能力分級(jí)等級(jí) 性能1起泡和變白(最佳)2變白3只起泡4性能平常5與水形成鈣質(zhì)沉淀6無變化清洗試驗(yàn)的結(jié)果也列在下面的表A中。毒性等級(jí)根據(jù)由可公開得到的信息用以下體系將這些實(shí)施例中使用的各種表面活性劑的毒性分級(jí)。
毒性等級(jí)
a.無毒性b.中等毒性c.有毒表面活性劑的毒性等級(jí)也列在下面的表A中。
表A實(shí)施例 商品名稱通稱類別濃度 類型 等級(jí)1Emsobr 2507 失水山梨醇 失水山梨100非離子型 5-A-a三硬脂酸酯 醇衍生物2Emsobr 2515 失水山梨醇 失水山梨100非離子型 4-A-a單月掛酸酯 醇衍生物3Emsobr 2381 丙二醇單硬脂酸酯乙二醇酯100陰離子型 5-A-b4Emsobr 6907 POEc(20)失水山梨 POE失水山梨醇衍生物 100非離子型 1-B-a醇三硬脂酸酯5Emsobr 6915 POE(20)失水山梨 POE失水山梨醇衍生物 100非離子型 3-C-a醇單月掛酸酯6 碳酸丙烯酯 3-D-c7Emsobr 6900 POE(20)失水山梨 POE失水山梨醇衍生物 100非離子型 3-C-a醇單油酸酯8Iqepon AC-78 羥乙磺酸羥乙磺酸酯 83 陰離子型 3-C-b椰子酸脂9Armeen DMHTD 二甲基氫化牛油胺餾出物 二甲基烷基叔胺 100陽離子型 4-A-c10 Ethofat 0-20 POE(10)乙二醇油酸酯 POE乙二醇酯 100非離子型 3-C-a
表A(續(xù))實(shí)施例 商品名稱通稱 類別 濃度 類型等級(jí)11 Antara LP-700 絡(luò)合的有機(jī)磷酸酯的游離酸 磷酸酯100 陰離子型3-D-b12 Gafac PE-510 絡(luò)合的有機(jī)磷酸酯的游離酸 磷酸酯100 陰離子型1-C-b13 Gafac Emul-聚氧乙基化的植物油乙氧基化脂肪酸酯 96非離子型2-D-aphor EL-71914 Petrostop 十二烷基苯磺酸4-A-bA-6015 Gantrez甲基乙烯基醚 乙烯基及其它 100 陰離子型5-D-bAN-149 與馬來酸酐共聚物 聚合樹脂16 Ethomeon C/15 POE(5)椰了胺 乙氧基化胺100 陽離子型2-A-c17 Ethomeen POE(5)牛油胺 乙氧基化胺100 陽離子型2-A-cT/1518 Ethomid o/15 POE(5)油酰胺 乙氧基化酰胺陽離子型1-B-c19 EthoduomeenN，N’≡(2-羥甲基)-n，乙氧基化胺100 陽離子型4-A-bT/13 牛油基-1＝氨基丙烷20 Armeen 2 N-椰子氨基丁酸 100 兩性型 3-B-b
表A(續(xù))實(shí)施例 商品名稱 通稱 類別 濃度 類型等級(jí)21 Ethofat o-15 聚乙二醇油酸，乙二醇酯 100 非離子型2-B-a每摩爾酸5mol EO22 Aromox C/12 ＝(2-羥乙基)氧化椰子胺氧化叔胺 50陽離子型3-C-c23 Ethomeen PEO(5)十八胺 POE乙氧基化胺 陽離子型2-A-c18/1524 硬脂酸鋁 脂肪酸酯6-A-b25 Emerest 2310 異硬脂酸異丙酯脂肪酸酯6-A-b26 Armeen DMSD 甲基大豆胺二甲基烷基叔胺 陽離子型4-A-c27 Emersal 6440 鏈烷醇胺月桂酰硫酸酯 醇的硫酸酯75陰離子型3-D-228 Emsorb 2500 失水山梨醇單油酸酯失水山梨醇的衍生物100 非離子型6-A-a29 Emery 6731椰油酰胺二乙醇胺 醇的硫酸酯100 陰離子/非 3-D-b月桂基硫酸酯 離子型30 Ethomeen POE(10)油胺 乙氧基化胺 陽離子型2-A-co/15
表A(續(xù))實(shí)施例 商品名稱 通稱 類別 濃度 類型等級(jí)31 Aerosol OT-S二辛基磺化丁二酸鈉 丁二酸酯磺化衍生物 70 陰離子型3-A-b32 -乙基酸正磷酸酯磷酸酯衍生物 6-D-b33 Emersal 6430十二烷基硫酸銨 醇的硫酸酯 28 陰離子型3-D-b34 Arquad 2C-75氯化二椰子基二甲基銨 季銨表面活性劑 75 陽離子型1-A-c35 Aromox T/12 ＝(2-羥乙基)牛油基氧化胺 氧化叔胺 50 陽離子型3-A-b36 2-乙基己基硫酸鈉 油的硫酸鹽和磺酸鹽6-D-b37 Igepal CTA-639 烷基苯氧基聚(氧乙烯)乙醇 乙氧基化的烷基酚 100 非離子型1-C-b38 Span 85 失水山梨醇三油酸酯 失水山梨醇衍生物 100 非離子型6-A-a39 聚乙烯吡咯烷酮 雜環(huán)化合物 100 3-D-340 Triton H-55 磷酸酯表面活性劑，鉀鹽 磷酸酯 50 陰離子型3-D-b
表A(續(xù))實(shí)施例 商品名稱 通稱 類別 濃度 類型等級(jí)游離酸形式的磷酸酯41 Triton QS-30 磷酸酯90陰離子型3-B-b表面活性劑42 Ninol 128 extra 脂肪酸鏈烷醇酰胺 鏈烷醇酰胺 非離子型2-C-c43 甘油單硬脂酸酯 甘油酯 1-B-a44 Surflo OW-1 乙氧基化的脂肪酸甘油酯 乙氧基化的脂肪酸酯和油58非離子型3-D-a45 Witcamide 5130 改性的鏈烷醇酰胺 鏈烷醇酰胺98陽離子/ 6-D-c非離子型46 Igepon T-27 N-甲基-N-油酰月桂酸鈉羊毛脂基衍生物67陰離子型6-D-a47 Tween 40POE(20)失水山梨醇POE失水山梨醇衍生物 100 非離子型3-C-a單棕櫚酸酯48 Atmul 651K 猶太食品用的甘油單酯 甘油單酯及衍生物 100 非離子型6-B-1和二酯49 Tween 21POE(4)失水山梨醇 POE失水山梨醇衍生物 100 非離子型1-B-a單月桂酸酯50 Tween 85POE(20)失水山梨醇POE失水山梨醇衍生物 100 非離子型3-C-a三油酸酯表A(續(xù))實(shí)施例 商品名稱 通稱類別 濃度類型等級(jí)51 Alipal CD-128 乙氧基化物硫酸酯的銨鹽 乙氧基化醇的硫酸酯 58 陰離子型3-C-b52 Alipal EP-110 硫酸化的壬基苯氧基聚EO烷基酚的硫酸酯 30 陰離子型3-C-b(氧乙烯)乙醇的銨鹽53 Alkanol DW 烷基艿基磺酸鈉 烷基艿基硫酸酯陰離子型3-C-b54 Span 40 失水山梨醇單棕櫚酸酯失水山梨醇衍生物 100非離子型5-A-aa.濃度代表所試驗(yàn)物質(zhì)中活性成分的百分?jǐn)?shù)。
b.根據(jù)上述的洗滌能力、溶解度和毒性等級(jí)分級(jí)。
c.POE代表“聚氧乙烯”。表A中所列結(jié)果表明，某些表面活性劑在非極性和/或極性稀釋油中溶解，所形成的某些組合物除掉了基底上沾污的油。
實(shí)施例55-59示例性四組分清洗組合物的制備在實(shí)施例55-59中，都在約37.8℃(100°F)至約48.9℃(120°F)的溫度下通過緩和地加熱將Emsorb 6970牌的POE(20)失水山梨醇三硬酯酸酯溶在α-檸檬烯中。所形成的混合物隨后與一種非極性稀釋油混合，形成摻混物。然后和向此摻混物中加入Em-sorb 6900牌的POE(20)失水山梨醇單油酸酯，形成清洗組合物。使用的各種添加物和具體的非極性稀釋油的重量和重量百分?jǐn)?shù)列在下表B中。
表B示例性清洗組合物實(shí)施例組分 55 5657 58 59gwt％ gwt％ gwt％ gwt％ gwt％POE(20)stsa3.3 9 10 14.7 3.5 9.5 10 14.6 3.3 9α-檸檬烯 38.2 8.5 12.5 38.2 8.5 12.4 38.2WMOb29 79.2 44 64.7 00 00 00faec00 00 29 78.8 44 64.2 00柴油 00 00 00 00 29 79.2POE(20)smod1.3 3.6 5.5 8.1 1.3 3.5 68.8 1.3 3.6a.“POE(20)sts”代表Emsorb 6907牌的POE(20)失水山梨醇三硬脂酸酯b.“WMO”代表Peneteck牌白礦物油。
c.“fae”代表Petrofree牌酯d.“POE”(20)amo代表Emsorb 6900牌POE(20)失水山梨醇單油酸酯。實(shí)施例55的組合物在溫度低至約18.3℃(65°F)時(shí)保持溶液狀態(tài)。保持實(shí)施例55的組合物在溫度低于約18.3℃(65°F)時(shí)仍是或接近溶液狀態(tài)的方法包括(a)用一種極性更強(qiáng)的稀釋油(例如Petorfree牌酯或α-檸檬烯)代替一部分或全部白礦物油，和/或(b)減小一種或多種親水性表面活性劑的濃度(例如，Emsorb 6907牌POE(20)失水山梨醇三硬脂酸酯的濃度)。
實(shí)施例60-61鉆屑清洗方法舊的脫過水的鉆屑(約100g)上涂敷著其中含LVT-200牌基礎(chǔ)油的鉆井流體，將其與上面實(shí)施例55中制備的不同數(shù)量的清洗組合物在輕微攪拌下混合約5分鐘。然后將涂敷了清洗組合物的鉆屑放在一只100目的篩上用水激烈噴射。這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果總結(jié)在下面表C中。
表C鉆屑清洗結(jié)果實(shí)施例 清洗組合物，g 鉆屑上的濃度，重量％a結(jié)果6020 200 無油味612 20 無油味a.重量百分?jǐn)?shù)是以清洗組合物的重量除以被鉆井流體包覆的鉆屑的重量，將商值乘以100％。
根據(jù)先前的觀測(cè)結(jié)果，清洗過的無油味的鉆屑還通過了光澤試驗(yàn)，而且按著清洗過的鉆屑的干重計(jì)算，通常殘留油量少于約1％重量。為了證實(shí)清洗過的鉆屑能通過光澤試驗(yàn)，用研缽和杵將清洗過的鉆屑磨細(xì)，放在含約60g水的離心管中，在大約3000g離心力下離心。離心之后，在離心管的水面上看不到光澤。
實(shí)施例62示例性三組分清洗組合物的制備為制備三組分的清洗組合物，在約37.8℃(100°F)至約48.9℃(120°F)的溫度下通過緩和地加熱將約3.3g Emsorb 6907牌POE(20)失水山梨醇三硬脂酸酯溶在約3gα-檸檬烯中，然后將所形成的混合物與約1.3g Emsorb 6900牌POE(20)失水山梨醇單油酸酯摻混，形成清洗組合物。
實(shí)施例63-64鉆屑清洗方法舊的脫過水的鉆屑(約10g)涂敷著其中含LVT-200牌基礎(chǔ)油的鉆井流體，將其與不同數(shù)量實(shí)施例62制備的清洗組合物在輕微攪動(dòng)下混合約5分鐘。然后將被清洗組合物包覆的鉆屑放在100目的篩上并用水激烈噴射。這些實(shí)施的結(jié)果總結(jié)在下面的表D中。
表D鉆屑清洗結(jié)果實(shí)施例清洗組合物，g鉆屑上的濃度，重量％a結(jié)果殘留油氣味油量，％b63 1.6 3.3 輕微5.664 未測(cè)量 ＞100輕微3.6a.重量百分?jǐn)?shù)是以清洗組合物的重量除以5g(假設(shè)的10g鉆屑上的鉆井流體重量)，商值乘以100％。
b.殘留油的重量百分?jǐn)?shù)(用實(shí)驗(yàn)室蒸餾分析法測(cè)定)是以清洗過的鉆屑干重為基礎(chǔ)。
實(shí)施例65鉆屑清洗方法將成分如下表E所示的鉆井流體(約50g)與約50g粒度約5-7目的頁巖混合。
表E鉆井流體成分成分 數(shù)量Conoco LVT-200牌基礎(chǔ)油 0.58桶Invermul NT牌胺衍生物與妥爾油脂肪酸的摻混物8磅/桶EZmul NT牌的胺衍生物摻混物 4磅/桶Duratone HT牌胺處理過的木質(zhì)素 6磅/桶石灰 8磅/桶GeltoneII牌胺膨潤土5磅/桶水 0.13桶CaCl237.4磅/桶RM63牌聚合物 1磅/桶重晶 263磅/桶Rev Dust牌模擬鉆井固體 10磅/桶隨后，將包覆了鉆井流體的頁巖在輕微的攪動(dòng)下與上面實(shí)施例62中制備的約1.6g清洗組合物混合約5分鐘。將形成的混合物放在100目的篩上用水激烈噴射。清洗過的頁巖沒有任何油味，按著清洗過的鉆屑干重計(jì)算，殘留的油含量約為1.5％重量。
實(shí)施例66鉆屑清洗方法將上面表E中列出的鉆井流體(約50g)和粒度約5-7目的約50g頁巖混合。隨后將被鉆井液包覆的頁巖在輕微的攪動(dòng)下與上面實(shí)施例55中制備的約7.95g清洗組合物混合約5分鐘。然后將所形成的混合物放在100目的篩上用水激烈噴射。清洗過的頁巖無任何油味，按清洗過的鉆屑的干重計(jì)算，殘留油含量為約0.82％重量。
實(shí)施例67鉆屑清洗方法重復(fù)實(shí)施例66中所述的方法，但有一處改動(dòng)，即，將頁巖磨細(xì)以減小其粒度。用這一修改過的步驟得到的清洗過的頁巖也無任何油味，但按著清洗過的鉆屑的干重得到的殘留油含量為約1.4％重量。
實(shí)施例68-71焦油砂的油回收方法在實(shí)施例68-71中均采用以下的方案。用一種極粘的焦油狀原油(API比重指數(shù)約5-10)涂敷細(xì)的二氧化硅砂(約40-60目)來模擬油潤濕的焦油砂(這種模擬的焦油砂含大約10％重量的原油)。將模擬的焦油砂(約50g)與組合物在輕微的攪動(dòng)下接觸約5分鐘以便將重質(zhì)原油溶解在組合物中并形成漿體。接著，將漿體放在100目的篩上，向漿體上噴射水。令洗過的水流入到一個(gè)大燒杯中，在燒杯中觀察油的分離。最后，分析或觀察干凈的砂以便確定干凈砂中的油含量。這些實(shí)施的結(jié)果列在下面的表F中。
表F實(shí)施例組合物 數(shù)量 結(jié)果67實(shí)施例59的清洗組合物 5g清洗過的砂上殘留油為0％重量(蒸餾分析)?；厥盏挠团c洗滌水緩慢分離68用柴油(5份)稀釋實(shí)施例59 5g清洗過的砂上無殘留油(通過觀的清洗組合物(1份) 察)?；厥盏挠团c洗滌水很快分離。69柴油 5g大多數(shù)油保留在模擬的焦油砂上70實(shí)施例62的清洗組合物 5g基本上所有的油保留在模擬的焦油砂上上面表F中報(bào)道的結(jié)果表明，使用實(shí)施例59的清洗組合物能很有效地提取出焦油砂中的油。另外，通過使用很低濃度的實(shí)施例59的清洗組合物，化學(xué)品的成本可以降低，油的分離提高，而且不會(huì)損害提取效率。再者，雖然實(shí)施例62的清洗組合物有很多合適的應(yīng)用，例如用于油基鉆井液中以便清洗鉆屑，但它對(duì)于從焦油砂中除掉油無效。后一結(jié)果的原因在于，實(shí)施例62的清洗組合物缺少足夠數(shù)量的能將模擬焦油砂上的粘稠油粘度降低并將親水性表面活性劑分布在整個(gè)粘稠油中的稀釋油(例如柴油，礦物油)。因此，實(shí)施例62的組合物如果以較大的數(shù)量使用或者重新配制成含較高濃度的α-檸檬烯，將能有效地除掉焦油砂中的油。
實(shí)施例72油斑清除劑原油偶然地濺灑在襯衫的袖口上形成油斑(直徑約0.64cm(0.25英寸))。施用實(shí)施例57的清洗組合物(約1-2ml)，用力擦入袖口的油斑部分。等待幾秒鐘之后，用水噴射處理過的袖口區(qū)域。這一步驟完全除掉了衣服上的油斑。
實(shí)施例73烤架清洗劑用一只干的盤用刷將足夠的實(shí)施例55組合物涂在使用良好的烤架上，烤架上膠結(jié)了食物油脂和煙的殘跡。在平臺(tái)上進(jìn)行清洗，在烤架上高度結(jié)炭的部位使用一塊刮擦片。在用花園澆水管沖洗后，處理過的烤架、盤刷和平臺(tái)都實(shí)際上無油斑。
實(shí)施例74處理被油沾污的紙張的方法將含有約5％重量潤滑油的細(xì)碎的油污紙片用實(shí)施例55的清洗組合物處理(按所處理的油污的紙的重量計(jì)，使用約5％重量的清洗組合物)。將所形成的混合物充分捏合，然后放在100目的篩上用水漂洗。清洗過的紙片無油味，看起來與用大量戊烷處理過的另一個(gè)油污的紙樣相同。
實(shí)施例75油斑清除劑將沾有四塊機(jī)油油斑(每塊油斑約2.54cm(1英寸))的褲子在洗衣機(jī)中用商品洗滌劑洗。油斑仍留在洗過的褲子上。然后涂上約5-10ml實(shí)施例55的清洗組合物并揉入各油斑中。在等待幾秒鐘后，用水噴射褲子上所處理的部位。這種清洗組合物完全除掉了褲子上的機(jī)油油斑。然后將清洗過的褲子在洗衣機(jī)中用商品洗滌劑洗，以便去除任何殘余的清洗組合物。
雖然清洗過的褲子在洗衣機(jī)中洗滌時(shí)使用了洗滌劑，但實(shí)際上并無必要。事實(shí)上，在將清洗組合物揉入油斑中之后，褲子可以在洗衣機(jī)中簡單地只用水漂洗。
雖然已參照某些優(yōu)選的實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)描敘，但其它的方式也是可能的。例如，在上述的鉆屑洗滌、固井和提升油技術(shù)中除了使用本發(fā)明的清洗組合物之外，還可以使用其它的含油和表面活性劑的組合物。其它這些組合物的實(shí)例包括但不限于在日本專利5098297、5098292、5098283、4110400、歐洲專利426942、日本專利2248500和2123199、東德專利268971、日本專利1092295和美國專利4,707,293中所提到的那些，這些專利在本文中全文引用作為參考。
另外，參看圖1，作為對(duì)于經(jīng)過管道22加入清洗組合物以便與轉(zhuǎn)筒20內(nèi)的鉆屑接觸的補(bǔ)充或替代方法，也可以經(jīng)過另一管道(未畫出)加入清洗組合物，使其在鉆屑于傳送帶18上被輸運(yùn)時(shí)與鉆屑接觸。再者，可以使用一個(gè)攪動(dòng)的容器代替轉(zhuǎn)筒20使清洗組合物與鉆屑混合。
圖1所示的鉆屑清洗系統(tǒng)的另一型式要求將分離出的離開分離器30的油經(jīng)過管道34再循環(huán)，以便作為經(jīng)過管道22注入轉(zhuǎn)筒20中的清洗流體組合物中油部分的一部或全部重新使用。在本發(fā)明的這一實(shí)施方案中，向再循環(huán)的油中補(bǔ)加表面活性劑以便形成注入轉(zhuǎn)筒20的清洗組合物。
同樣，圖1中自分離器30經(jīng)管道38流出的水可任選地再循環(huán)并作為漂洗水使用，經(jīng)過管道26噴淋到位于搖蕩篩24上的被清洗組合物覆蓋的鉆屑上。
另外，在本發(fā)明的水泥固井方法中，可任選地在油基鉆井泥漿和清洗組合物段塞之間插入一段流體段塞(例如柴油、煤油)。
再有，本發(fā)明的清洗組合物可以用于去除油溶性涂料(例如用使用有機(jī)載體調(diào)料的噴霧罐造成的涂跡)。此外，這種清洗組合物可以有效地清洗人體，例如，它們可以代替洗面皂或浴皂來清除天然的或多余的油垢，以及代替用來擦洗被油和/或油脂沾污的手的粗糙的去污劑。另外，這些清洗劑組合物還可作為機(jī)械潤滑劑使用。
考慮到上面提到的眾多的額外實(shí)施方案，所附權(quán)利要求的精神和范圍將不一定受本文所包括的優(yōu)選方案說明的限制。
權(quán)利要求
1.一種組合物，其中含有(a)至少一種HLB值至少約為8的親水性表面活性劑；和(b)至少一種稀釋油。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中含有至少一種極性稀釋油。
3.前述任何權(quán)利要求的組合物，其中含有至少一種非極性的稀釋油。
4.前述任何權(quán)利要求的組合物，其中該組合物是溶液。
5.前述任何權(quán)利要求的組合物，其中至少一種親水性表面活性劑的HLB值至少約為10。
6.權(quán)利要求1-3或4中任一項(xiàng)的組合物，其中至少一種親水性表面活性劑的HLB值至少約為12。
7.權(quán)利要求1-3或4中任一項(xiàng)的組合物，其中至少一種親水性表面活性劑的HLB值至少約為14。
8.權(quán)利要求1-3或4中任一項(xiàng)的組合物，其中至少一種親水性表面活性劑的HLB值至少約為15 。
9.權(quán)利要求1-3或4中任一項(xiàng)的組合物，其中至少兩種親水性表面活性劑的HLB值至少為8。
10.權(quán)利要求1-3或4中任一項(xiàng)的組合物，其中含有至少兩種HLB值至少為8的親水性表面活性劑，其中的至少一種親水性表面活性劑不溶于由該不溶的親水性表面活性劑和組合物中存在的相同稀釋油構(gòu)成的對(duì)照物質(zhì)中，對(duì)照物質(zhì)中的不溶的親水性表面活性劑和稀釋油的各自體積與組合物中使用的相同。
11.前述任何權(quán)利要求的組合物，其中至少一種親水性表面活性劑是無毒的。
12.前述任何權(quán)利要求的組合物，其中至少一種稀釋油是無毒的。
13.前述任何權(quán)利要求的組合物，其中各親水性表面活性劑都是無毒的。
14.前述任何權(quán)利要求的組合物，其中各稀釋油都是無毒的。
15.前述任何權(quán)利要求的組合物，其中含有約0.5％至約50％重量的親水性表面活性劑。
16.前述任何權(quán)利要求的組合物，其中的表面活性劑選自失水山梨醇衍生物、聚氧乙烯失水山梨醇衍生物、聚氧乙烯失水山梨醇乙二醇酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、甘油酯、乙氧基化的油、羊毛脂基的衍生物及它們的混合物，稀釋油則選自聚α-烯烴、白礦物油、鏈烷烴溶劑、有機(jī)酯、醚類、聚丁烯、聚異丁烯、硅油、植物油、動(dòng)物油、萜烯、萜類化合物及上述物質(zhì)的混合物。
17.前述任何權(quán)利要求的組合物，其中表面活性劑選自失水山梨醇衍生物、聚氧乙烯失水山梨醇衍生物及它們的混合物，稀釋油選自聚α-烯烴、白礦物油、植物油、動(dòng)物油、萜烯、萜類化合物及它們的混合物。
18.一種清洗被油覆蓋的基底的方法，該方法包括順序如下的以下步驟(A)使基底的至少一部分覆蓋了油的部位與前述任何權(quán)利要求的組合物接觸；和(B)用水漂洗步驟(A)中接觸的至少一部分覆蓋了油的基底。
19.一種從焦油砂中去除油的方法，該方法包括順序如下的步驟(A)使焦油砂的至少一部分與權(quán)利要求1-16或17中任一項(xiàng)的組合物接觸；和(B)用水漂洗步驟(A)中接觸的至少一部分焦油砂，以便形成含油和水的流體。
20.權(quán)利要求19的方法，其中焦油砂是油潤濕的。
21.一種油基鉆井流體，其中含有(a)一種基礎(chǔ)油；(b)一種表面活性劑；和(c)至少一種選自防濾失劑、增粘劑、增重劑、水、頁巖穩(wěn)定鹽和石灰的組分；該鉆井流體的特征在于，至少一部分表面活性劑含有HLB值至少約為8的親水性表面活性劑。
22.權(quán)利要求21的油基鉆井流體，其中至少約10％重量的表面活性劑是親水性表面活性劑。
23.權(quán)利要求21的油基鉆井流體，其中至少約25％重量的表面活性劑是親水性表面活性劑。
24.權(quán)利要求21的油基鉆井流體，其中至少約50％重量的表面活性劑是親水性表面活性劑。
25.權(quán)利要求21的油基鉆井流體，其中至少約75％重量的表面活性劑是親水性表面活性劑。
26.權(quán)利要求21的油基鉆井流體，其中至少約95％重量的表面活性劑是親水性表面活性劑。
27.權(quán)利要求21-25或26中任一項(xiàng)的油基鉆井流體，其中含有至少約0.5％重量的親水性表面活性劑。
28.權(quán)利要求21-25或26中任一項(xiàng)的油基鉆井流體，其中含有至少約1％重量的親水性表面活性劑。
29.權(quán)利要求21-25或26中任一項(xiàng)的油基鉆井流體，其中含有至少約2％重量的親水性表面活性劑。
30.權(quán)利要求21-28或29中任一項(xiàng)的油基鉆井流體，其中含有少于約15％重量的親水性表面活性劑。
31.權(quán)利要求21-28或29中任一項(xiàng)的油基鉆井流體，其中含有少于約10％重量的親水性表面活性劑。
32.權(quán)利要求21-30或31中任一項(xiàng)的油基鉆井流體，其中還含有一種極性稀釋油。
33.權(quán)利要求21-30或31中任一項(xiàng)的油基鉆井流體，其中還含有一種極性稀釋油，極性稀釋油與親水性表面活性劑的重量比至少是約0.1∶10。
34.權(quán)利要求21-32或33中任一項(xiàng)的油基鉆井流體，其中含有多種HLB值至少約為8的親水性表面活性劑。
35.權(quán)利要求21-33或34中任一項(xiàng)的油基鉆井流體，其中的親水性表面活性劑是無毒的。
36.權(quán)利要求21-34或35中任一項(xiàng)的油基鉆井流體，其中的基礎(chǔ)油是無毒的。
37.一種在地下構(gòu)造中鉆成井眼的方法，該方法包括以下步驟(A)在井眼的底部轉(zhuǎn)動(dòng)鉆頭；和(B)向井眼中注入鉆井流體，以便(1)托起鉆屑和(2)將至少一部分鉆屑帶出井眼，其中該鉆井流體是權(quán)利要求21-35或36中任一項(xiàng)的油基鉆井流體。
38.一種清洗被油覆蓋的鉆屑的方法，該方法的步驟包括使至少有一部分表面被權(quán)利要求21-35或36中任一項(xiàng)的油基鉆井流體覆蓋的鉆屑與水接觸，以便從鉆屑上去掉至少一部分油，并形成含有從鉆屑表面上除掉的油及水的流體。
39.一種向井眼中的套管注水泥的方法，該方法包括順序如下的步驟(A)用權(quán)利要求21-35或36中任一項(xiàng)的油基鉆井流體將井眼鉆入至少一部分地下構(gòu)造中；(B)使一段水的段塞流過井眼，和(C)向井眼中加入水泥。
40.一種從濺灑了油的織物上去除油的方法，該方法包括順序如下的步驟(A)使織物沾油部位的至少一部分與權(quán)利要求1-17或18中任一項(xiàng)的組合物接觸；和(B)用水漂洗在步驟(A)中接觸的至少一部分織物沾油部位。
41.一種清洗油污的炊具和餐具的方法，該方法包括順序如下的步驟(A)使用具油污部位的至少一部分與權(quán)利要求1-17或18中任一項(xiàng)的組合物接觸；和(B)用水漂洗步驟(A)中接觸的至少一部分用具油污部位。
42.一種清洗油污的紙張的方法，該方法包括順序如下的步驟(A)使至少一部分紙的油污部位與權(quán)利要求1-17或18中任一項(xiàng)的組合物接觸；和(B)用水漂洗步驟(A)中接觸的至少一部分紙的油污部位。
43.一種從人體表面去除油的方法，該方法包括順序如下的步驟(A)使人體被油覆蓋部位的至少一部分與權(quán)利要求1-17或18中任一項(xiàng)的組合物接觸；和(B)用水漂洗步驟(A)中接觸的至少一部分人體覆蓋油的部位。
44.權(quán)利要求1-17或18中任一項(xiàng)的組合物，其中含有少于約20％體積的水。
45.權(quán)利要求1-17或18中任一項(xiàng)的組合物，其中含少于約10％體積的水。
46.權(quán)利要求1-17或18中任一項(xiàng)的組合物，其中含少于約5％體積的水。
47.權(quán)利要求1-17或18中任一項(xiàng)的組合物，其中含少于約1％體積的水。
48.一種清洗被油覆蓋的基底的方法，該方法包括順序如下的步驟(A)使基底至少一部分被油覆蓋的部位與權(quán)利要求1-17或18中任一項(xiàng)的組合物接觸；和(B)用水漂洗在步驟(A)中接觸的基底的至少一部分被油覆蓋的部位，以便(1)將稀釋油和基底上存在的油乳化，和(2)生成以水為外相的乳狀液。
全文摘要
在油基鉆井流體和清洗被油沾污的基底(例如油污的動(dòng)物、鉆屑)以及套管注水泥、提高采油率和從井眼中提升油等方法中使用含有(a)表面活性劑和(b)一種稀釋油的組合物。
文檔編號(hào)C11D1/825GK1142786SQ94194937
公開日1997年2月12日 申請(qǐng)日期1994年8月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月22日
發(fā)明者D·C·宛·斯萊克 申請(qǐng)人:加利福尼亞友聯(lián)石油公司