流變改性劑的制作方法
【專利摘要】非水性井眼維護(hù)液，包括流變改性劑，其中流變改性劑包括多硫化物、二聚酸和多官能胺的反應(yīng)產(chǎn)物。進(jìn)行油田作業(yè)的方法，包括將包括流變改性劑的油基泥漿置于井眼中，其中流變改性劑包括多硫化物、二聚酸和多官能胺的反應(yīng)產(chǎn)物。
【專利說(shuō)明】流變改性劑
[0001] 發(fā)明【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本公開(kāi)涉及井眼維護(hù)液。更具體地，本公開(kāi)涉及用于鉆井泥漿的流變改性劑。
[0003] 發(fā)明背景
[0004] 自然資源如天然氣、水和原油的地下沉積物通常通過(guò)鉆探井眼以開(kāi)采地下地層或 包含這種沉積物的區(qū)域來(lái)回收。不同流體用于鉆探井眼和準(zhǔn)備井眼和相鄰地下地層，以從 中回收材料。例如，鉆井液或泥漿通常在鉆探井眼時(shí)穿越井眼循環(huán)，以冷卻鉆頭，保持沉積 物在鉆探過(guò)程中限制于其各自的地層，和將鉆屑帶至地表。
[0005] 增加的鉆探活動(dòng)已在更大深度處持續(xù)，同時(shí)挑戰(zhàn)地理區(qū)域如海洋環(huán)境。這些回收 作業(yè)過(guò)程中所用的鉆井液通常在鉆井液從平臺(tái)結(jié)構(gòu)移動(dòng)至海床根源/底部時(shí)暴露于一定 范圍的溫度。例如，通過(guò)鉆柱或鉆管從平臺(tái)結(jié)構(gòu)移動(dòng)至30, 000-40, 000英尺的水深和巖心 底層組合的鉆井液可經(jīng)歷35 T至400 T范圍的溫度。鉆井液被設(shè)計(jì)以呈現(xiàn)適于具體回收 作業(yè)的一組流變性特征。鉆井液在挑戰(zhàn)地理區(qū)域中的應(yīng)用的一個(gè)挑戰(zhàn)是在流體暴露的環(huán)境 條件范圍內(nèi)保持理想流變性特征。因此，目前需要用于挑戰(zhàn)地理區(qū)域的改進(jìn)的鉆井液。 [0006] 發(fā)明概述
[0007] 本文公開(kāi)了包括流變改性劑的非水性井眼維護(hù)液，其中流變改性劑包括多硫化 物、二聚酸和多官能胺的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0008] 本文還公開(kāi)了進(jìn)行油田作業(yè)的方法，包括將包括流變改性劑的油基泥漿置于井眼 中，其中流變改性劑包括多硫化物、二聚酸和多官能胺的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0009] 附圖簡(jiǎn)述
[0010] 為了更加充分地理解本公開(kāi)及其優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)結(jié)合附圖和詳述參考下列簡(jiǎn)單描述：
[0011] 圖1和2是作為實(shí)施例1的樣品的溫度的函數(shù)的屈服點(diǎn)的作圖。
[0012] 圖3是作為實(shí)施例2的樣品的溫度的函數(shù)的屈服點(diǎn)的作圖。
[0013] 圖4是作為實(shí)施例3的樣品的溫度的函數(shù)的屈服點(diǎn)的作圖。
[0014] 發(fā)明詳述
[0015] 本文公開(kāi)了用于井眼維護(hù)作業(yè)的方法和組合物。在實(shí)施方式中，組合物包括井眼 維護(hù)液（WSF)和流變改性劑。這種組合物可在井眼維護(hù)作業(yè)期間遭遇的一定范圍的條件下 保持一個(gè)或多個(gè)使用者和/或工藝?yán)硐氲牧髯冃蕴卣?。包括本文公開(kāi)類型的流變改性劑的 WSF被稱為用于井眼維護(hù)的平流變組合物（FRC)。
[0016] 在實(shí)施方式中，F(xiàn)RC包括流變改性劑。流變改性劑可包括多硫化物或其衍生物。可 選地，流變改性劑包括含硫多酰胺基胺。在實(shí)施方式中，通過(guò)如下制備流變改性劑：二聚酸 和多硫化物反應(yīng)形成第一混合物，其與多官能胺進(jìn)一步反應(yīng)形成流變改性劑。
[0017] 在此，術(shù)語(yǔ)"二聚酸"與術(shù)語(yǔ)二元酸同義，指代兩個(gè)不飽和脂肪酸自縮合產(chǎn)生的低 聚脂肪酸產(chǎn)物。在實(shí)施方式中，自縮合以形成二聚酸所涉及的兩個(gè)不飽和脂肪酸相同，可選 地，自縮合以形成二聚酸所涉及的兩個(gè)不飽和脂肪酸不同。在實(shí)施方式中，參與自縮合反應(yīng) 的各不飽和脂肪酸包括任意數(shù)量的碳原子。不飽和脂肪酸可包括C12-C24不飽和脂肪酸， 可選地，C14-C22不飽和脂肪酸，或可選地，C14-C18不飽和脂肪酸。在實(shí)施方式中，不飽和 脂肪酸包括C14-18不飽和脂肪酸。在實(shí)施方式中，多硫化物包括二（羥乙基）多硫化物或 其均聚物?？蛇x地，多硫化物包括二（羥乙基）二硫化物、二（羥乙基）三硫化物、和/或 二（羥乙基）四硫化物。在實(shí)施方式中，多硫化物可以是特征在于通式I或通式Ia的化合 物。
[0018]
【權(quán)利要求】
1. 非水性井眼維護(hù)液，包括流變改性劑，其中所述流變改性劑包括多硫化物、二聚酸和 多官能胺的反應(yīng)產(chǎn)物。
2. 權(quán)利要求1所述的流體，其中所述流變改性劑在所述井眼維護(hù)液中的存在量為基于 所述井眼維護(hù)液的總重量約〇. 〇2wt. %至約2. 2wt. %。
3. 任一前述權(quán)利要求所述的流體，其中所述多硫化物包括二（羥乙基）多硫化物、二 (羥乙基）二硫化物、二（羥乙基）三硫化物、二（羥乙基）四硫化物或其均聚物。
4. 任一前述權(quán)利要求所述的流體，其中所述多硫化物的特征在于通式I或Ia :
其中各R、R'和R"'可獨(dú)立地選自氫和有機(jī)基團(tuán)，并且X具有大于2的平均值。
5. 任一前述權(quán)利要求所述的流體，其中所述二聚酸包括C12-C24不飽和脂肪酸。
6. 任一前述權(quán)利要求所述的流體，其中所述多官能胺包括包含至少兩個(gè)胺基團(tuán)的分 子。
7. 任一前述權(quán)利要求所述的流體，其中所述非水性井眼維護(hù)液包括油基泥漿。
8. 任一前述權(quán)利要求所述的流體，在約100 °F至約430 °F的溫度范圍內(nèi)具有小于約 20 %的屈服點(diǎn)差異。
9. 任一前述權(quán)利要求所述的流體，在約100 °F至約430 °F的溫度范圍內(nèi)具有小于約 20 %的膠凝強(qiáng)度差異。
10. 任一前述權(quán)利要求所述的流體，其中所述流變改性劑充當(dāng)腐蝕抑制劑。
11. 進(jìn)行油田作業(yè)的方法，包括： 將包括流變改性劑的油基泥漿置于井眼中，其中所述流變改性劑包括多硫化物、二聚 酸和多官能胺的反應(yīng)產(chǎn)物。
12. 權(quán)利要求11所述的方法，其中所述油田作業(yè)是海洋油田作業(yè)。
13. 權(quán)利要求11或12所述的方法，其中所述流變改性劑在所述油基泥漿中的存在量為 基于所述井眼維護(hù)液的總重量約〇. 〇2wt. %至約2. 2wt. %。
14. 權(quán)利要求11、12或13所述的方法，其中所述多硫化物包括二（羥乙基）多硫化物、 二（羥乙基）二硫化物、二（羥乙基）三硫化物、二（羥乙基）四硫化物或其均聚物。
15. 權(quán)利要求11、12、13或14所述的方法，其中所述油基泥漿在約100 °F至約430 °F的 溫度范圍內(nèi)具有小于約20%的屈服點(diǎn)差異。
16. 權(quán)利要求11-15中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述油基泥漿呈現(xiàn)平流變性。
17. 權(quán)利要求11-16中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述油基泥漿經(jīng)歷循環(huán)溫度應(yīng)力。
18. 權(quán)利要求11-17中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述油基泥漿具有小于約20%的屈服 點(diǎn)差異。
19. 權(quán)利要求11-18中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述油基泥漿在約100 °F至約430 °F的 溫度范圍內(nèi)具有小于約20%的膠凝強(qiáng)度差異。
20. 權(quán)利要求11-19中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述二聚酸包括C12-C24不飽和脂肪 酸。
【文檔編號(hào)】C08G18/10GK104334677SQ201380022783
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月30日
【發(fā)明者】J·哈里斯, J·拜爾斯 申請(qǐng)人:切弗朗菲利浦化學(xué)公司