工程润滑剂的制作方法

文档序号:15303623发布日期:2018-08-31 20:39阅读:297来源:国知局

本申请要求2016年1月14日提交的美国临时专利申请序列号62/278,519的优先权。



背景技术:

当钻进地层中时,钻井液用来冷却和润滑钻头。钻头常常遇到由井下压力变化、地层地质构成变化、以及钻井方向变化所引起的井下摩擦增加,特别是在钻探水平井时。摩擦增加可能会导致钻进速度降低,并且限制钻头准确地和高效地到达它的目标位置的能力。举例来说,增加钻头的旋转扭矩以解决增加的摩擦变化可能会导致钻头从它的预期路径螺旋式前进和/或管道的弯曲。摩擦增加还可能会加速钻头上的磨损,从而缩短使用寿命和增加对设备维护和更换的需求。

当前用于减少井下摩擦的方法通常涉及将润滑剂添加到钻井液中。最初使用柴油作为润滑剂,但是当在使用这样的润滑剂的情况下产生的钻井废物被分类为危险废物时,基于柴油的润滑剂被逐步淘汰。二醇和脂肪酸酯以及机械润滑剂,如玻璃珠粒、塑料珠粒、以及石墨可以用作替代的润滑剂。然而,不太昂贵的润滑剂和具有改进的特性的润滑剂仍然是理想的。



技术实现要素:

本发明的一个方面涉及一种用于钻探或维护井筒的组合物,所述组合物包含产油酵母,其中所述组合物是钻井液或钻井泥浆。

在一些方面,本发明涉及一种用于钻探或维护井筒的方法,所述方法包括用钻机钻探所述井筒的步骤,其中所述井筒包括含产油酵母的组合物。

在一些方面,本发明涉及一种用于钻探或维护井筒的方法,所述方法包括以下步骤:使钻头或钻杆与包含产油酵母的组合物接触;以及用所述钻头或所述钻杆钻探所述井筒。

在一些实施方案中,所述产油酵母包含遗传修饰。举例来说,相对于相同菌种的未修饰的酵母,所述遗传修饰可以增加所述产油酵母的油含量、改变所述产油酵母的脂质组成、或为所述产油酵母提供选择优势。

在一些实施方案中,产油酵母包含至少约45重量%的油。在一些实施方案中,产油酵母的至少约10重量%的脂质可以是油酸。在一些实施方案中,产油酵母的少于约10重量%的脂质是多不饱和的。在某些实施方案中,所述产油酵母不是粘红酵母(rhodoturulaglutinis)。

附图说明

图1是包含产油酵母菌株n432的钻井液的两张照片。所述照片示出了在ofite润滑性和极压测试仪中测试期间观测到的可见固体。

图2是示出了在ofite润滑性和极压测试仪中包含各种量的作为酵母菌株n432供应的油作为润滑剂的钻井液的摩擦系数与时间的关系图的图表。

图3是示出了在ofite润滑性和极压测试仪中不含润滑剂(“泥浆”)、包含3%baroidbarolubegoldseal润滑剂、或3%的作为酵母菌株ns432供应的油的钻井液的摩擦系数与时间的关系图的图表。水被绘制为阴性对照。

具体实施方式

本发明的一些方面涉及以下发现,即产油酵母可以减小钻井液的摩擦系数。

定义

冠词“a/an(一)”在本文中用于指代所述冠词的一个/种或多于一个/种(即至少一个/种)语法对象。举例来说,“一个要素”意指一个要素或多于一个要素。

术语“活性”指的是细胞发挥功能的总能力。举例来说,降低细胞中酶的活性的遗传修饰可以减少细胞中所述酶的量或降低所述酶的效率。敲除通过减少细胞中蛋白质的量来降低蛋白质的活性。或者,基因突变可以降低它的蛋白质产物的效率而对细胞中所述蛋白质的量有很小的影响。降低酶的效率的突变可以例如通过改变一个或多个活性位点残基来影响活性位点;它们可以例如通过在空间上阻挡底物或产物来损害酶的动力学;它们可以例如通过降低正确折叠的酶的比例来影响蛋白质的折叠或动力学;它们可以例如通过防止蛋白质定位到脂质颗粒来影响蛋白质定位;或它们可以例如通过添加一个或多个蛋白质切割位点或通过添加靶向蛋白质以进行蛋白水解的一个或多个残基或氨基酸序列来影响蛋白质降解。这些突变影响编码区。降低蛋白质的活性的突变反而可能会影响基因的转录或翻译。举例来说,增强子或启动子的突变可以通过减少蛋白质的表达来降低它的活性。使基因的非编码部分,如它的内含子突变或缺失也可以减少转录或翻译。此外,基因的上游调节子的突变可以影响它的蛋白质产物的活性;例如,一个或多个阻遏子的过表达可以降低蛋白质的活性,并且一个或多个激活子的敲除或突变可以类似地降低蛋白质的活性。

提高细胞中蛋白质的活性的遗传修饰可以增加所述细胞中所述蛋白质的量或提高所述蛋白质的效率(例如酶的效率)。举例来说,遗传修饰可以简单地将所述蛋白质的额外的拷贝插入到所述细胞中以使得所述额外的拷贝被转录并且被翻译成额外的功能蛋白。所添加的基因可以是宿主生物体原生的或来自不同的生物体。或者,使基因的非编码部分,如它的内含子突变或缺失也可以增加翻译。原生基因可以通过添加引起更多转录的新启动子来改变。类似地,可以将增强子添加到基因中以增加转录,或可以使沉默子突变或从基因中缺失以增加转录。原生基因的编码区的突变也可能提高蛋白质的活性,例如通过产生不与抑制性蛋白质或分子相互作用的蛋白质变体来实现。一个或多个激活子的过表达可以通过增加蛋白质的表达来提高蛋白质的活性,并且一个或多个阻遏子的敲除或突变可以类似地提高蛋白质的活性。

术语“生物活性部分”指的是小于全长氨基酸序列,但是表现出全长序列的至少一种活性的氨基酸序列。举例来说,二酰基甘油酰基转移酶的生物活性部分可以指的是dga1、dga2、或dga3的具有将酰基辅酶a和二酰基甘油转化成三酰基甘油的生物活性的一个或多个结构域。通常,生物活性部分包含具有催化活性,如用于产生脂肪酸生物合成途径中的分子的催化活性的结构域或基序。蛋白质的生物活性部分包括蛋白质的与全长肽具有相同的活性的部分以及具有比背景更大的活性的每一个部分。举例来说,相对于全长酶,酶的生物活性部分可以具有0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、10%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.6%、99.7%、99.8%、99.9%、100%、100.1%、100.2%、100.3%、100.4%、100.5%、100.6%、100.7%、100.8%、100.9%、101%、105%、110%、115%、120%、125%、130%、135%、140%、145%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、220%、240%、260%、280%、300%、320%、340%、360%、380%、400%或更高的活性。蛋白质的生物活性部分可以包括缺少使蛋白质靶向细胞隔室的结构域的蛋白质部分。

术语“结构域”指的是蛋白质的氨基酸序列中能够独立于蛋白质的其余部分折叠成稳定的三维结构的部分。

术语“钻井液”和“钻井泥浆”在本文是可互换使用的,并且包括用于钻探或维护井筒的流体组合物。

“干重”和“干细胞重”意指在相对不存在水的情况下确定的重量。举例来说,在提到产油酵母包含按干重计指定百分比的特定组分时,意指该百分比是基于在基本上所有的水已经被去除之后细胞的重量来计算的。

术语“编码”指的是构成编码区、编码区的一部分、或其互补序列的核酸。dna和rna这两者都可以编码基因。dna和rna这两者都可以编码蛋白质。

术语“表达”指的是细胞中核酸或氨基酸序列(例如肽、多肽、或蛋白质)的量。基因表达增加指的是该基因的转录增加。氨基酸序列、肽、多肽、或蛋白质的表达增加指的是编码所述氨基酸序列、肽、多肽、或蛋白质的核酸的翻译增加。

术语“脂肪酸”指的是包含羧酸和其衍生物的脂族链,包括甘油二酯、甘油三酯、以及磷脂。在优选的实施方案中,脂肪酸可以通过酵母中的天然或工程化的生物合成途径,例如从其它脂肪酸或从乙酰辅酶a产生。

如本文所用的术语“基因”可以涵盖含有外显子的基因组序列,特别是编码涉及特定活性的多肽序列的多核苷酸序列。所述术语进一步涵盖了并非源自于基因组序列的合成核酸。在某些实施方案中,所述基因缺少内含子,这是因为它们是基于cdna和蛋白质序列的已知dna序列来合成的。在其它实施方案中,所述基因是合成的非原生的cdna,其中密码子已经基于密码子使用被优化用于在解脂耶氏酵母(y.lipolytica)中表达。所述术语可以进一步包括包含上游、下游、和/或内含子核苷酸序列的核酸分子。

术语“遗传修饰”指的是转化的结果。转化指的是将核酸转移到宿主生物体中,从而引起遗传稳定遗传。根据定义,每一种转化均会引起遗传修饰。

术语“敲除突变”或“敲除”指的是防止原生基因被转录并且被翻译成功能蛋白的遗传修饰。

术语“原生”指的是在转化事件之前细胞或亲本细胞的组成。“原生基因”指的是不是通过转化事件引入到细胞中的编码蛋白质的核苷酸序列。“原生蛋白质”指的是由原生基因编码的氨基酸序列。

术语“油”指的是脂质。脂质的实例包括脂肪酸(饱和和不饱和);包含至少一种脂肪酸的分子;甘油酯或甘油脂(如甘油一酯、甘油二酯、甘油三酯、中性脂肪、磷酸甘油酯、以及甘油磷脂);非甘油酯(鞘脂、包括胆固醇的固醇脂质、类固醇激素、包括萜类化合物的异戊烯醇脂质、脂肪醇、蜡、以及聚酮化合物);以及复合脂质衍生物(糖连接的脂质、糖脂、以及蛋白质连接的脂质)。

术语“三酰基甘油酯”、“三酰基甘油”、“甘油三酯”以及“tag”是包含甘油和三个脂肪酸的酯。

术语“油重量%”指的是细胞中油(即脂质分子)的重量占干细胞重量的百分比。

i.概述

本发明的一个方面涉及一种用于钻探或维护井筒的组合物,所述组合物包含产油酵母。

在一些方面,本发明涉及一种用于钻探或维护井筒的方法,所述方法包括用钻机钻探所述井筒的步骤,其中所述井筒包括含产油酵母的组合物。

在一些方面,本发明涉及一种用于钻探或维护井筒的方法,所述方法包括以下步骤:使钻头或钻杆与包含产油酵母的组合物接触;以及用所述钻头或所述钻杆钻探所述井筒。

在一些实施方案中,所述酵母包含遗传修饰。举例来说,相对于相同菌种的未修饰的酵母,所述遗传修饰可以增加所述酵母的油含量,所述遗传修饰可以改变所述酵母的脂质组成,或所述遗传修饰可以为所述酵母提供选择优势。

ii.钻井液组合物

本发明的各个方面涉及可以用作钻井液或钻井泥浆的组合物。组合物可以用于生产石油或天然气、用于完井作业、防砂作业、修井作业、以及用于泵送服务,如固井、水力压裂、以及酸化。组合物可以是钻井液、钻入液、修井液、解卡液、固井液、储层液、采出液、压裂液、或完井液。

在某些实施方案中,本发明的组合物包含产油酵母。然而,组合物可以不包含产油酵母,例如在将所述组合物用于如下方法中时,其中所述方法包括将所述产油酵母添加到所述组合物中。所述产油酵母可以是完整的、裂解的、或部分裂解的。所述酵母可以被干燥。举例来说,所述酵母可以作为干酵母、或作为饼或乳膏供应。相对于在干燥时可能会裂解的基于藻类或细菌的添加剂,能够将组合物作为干酵母或作为饼或乳膏供应的能力为处理和运输所述组合物提供了优势。在一些实施方案中,所述酵母包含少于10重量%的水,如少于5重量%的水。因此,本发明的组合物可以包含产油酵母,其中所述产油酵母是干酵母。类似地,组合物可以包含产油酵母,其中所述酵母包含少于10重量%的水、少于9重量%的水、少于8重量%的水、少于7重量%的水、少于6重量%的水、少于5重量%的水、少于4重量%的水、少于3重量%的水、或甚至少于2重量%的水。

本发明的组合物可以包含约0.1%至约20%的产油酵母(即按重量计),如约0.2%至约10%的产油酵母、约0.5%至约5%的产油酵母、或约1%至约4%的产油酵母。本发明的组合物可以包含约0.0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2.0%、2.1%、2.2%、2.3%、2.4%、2.5%、2.6%、2.7%、2.8%、2.9%、3.0%、3.1%、3.2%、3.3%、3.4%、3.5%、3.6%、3.7%、3.8%、3.9%、4.0%、4.1%、4.2%、4.3%、4.4%、4.5%、4.6%、4.7%、4.8%、4.9%、5.0%、5.1%、5.2%、5.3%、5.4%、5.5%、5.6%、5.7%、5.8%、5.9%、6.0%、6.1%、6.2%、6.3%、6.4%、6.5%、6.6%、6.7%、6.8%、6.9%、或7.0%的产油酵母(即按重量计)。

本发明的组合物可以包含按重量计50%至100%的产油酵母,例如其中所述组合物是钻井液添加剂(例如润滑剂)。组合物可以包含60%至100%的产油酵母、70%至100%的产油酵母、80%至100%的产油酵母、90%至100%的产油酵母、或95%至100%的产油酵母。组合物可以包含至少60%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、或99%的产油酵母。组合物可以包含90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、或100%的产油酵母。包含至少60%的产油酵母的组合物可以呈饼或乳膏的形式并且例如,这样的组合物可以包含少于10重量%的水、少于9重量%的水、少于8重量%的水、少于7重量%的水、少于6重量%的水、少于5重量%的水、少于4重量%的水、少于3重量%的水、或甚至少于2重量%的水。

本发明的组合物可以包含按重量计约0.1%至约20%的油,如约0.2%至约10%的油、约0.5%至约5%的油、或约1%至约4%的油,例如其中所述组合物包含产油酵母并且所述产油酵母包含所述组合物中油的至少一半。举例来说,组合物可以包含产油酵母和约0.1%至约20%的油,并且所述产油酵母可以包含所述组合物中基本上全部的油。本发明的组合物可以包含按重量计约0.0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2.0%、2.1%、2.2%、2.3%、2.4%、2.5%、2.6%、2.7%、2.8%、2.9%、3.0%、3.1%、3.2%、3.3%、3.4%、3.5%、3.6%、3.7%、3.8%、3.9%、4.0%、4.1%、4.2%、4.3%、4.4%、4.5%、4.6%、4.7%、4.8%、4.9%、5.0%、5.1%、5.2%、5.3%、5.4%、5.5%、5.6%、5.7%、5.8%、5.9%、6.0%、6.1%、6.2%、6.3%、6.4%、6.5%、6.6%、6.7%、6.8%、6.9%、或7.0%的油。

本发明的组合物可以包含按重量计约0.1%至约20%的脂肪酸,如约0.2%至约10%的脂肪酸、约0.5%至约5%的脂肪酸、或约1%至约4%的脂肪酸,例如其中所述组合物包含产油酵母并且所述产油酵母包含所述组合物中脂肪酸的至少一半。举例来说,组合物可以包含产油酵母和约0.1%至约20%的脂肪酸,并且所述产油酵母可以包含所述组合物中基本上全部的脂肪酸。本发明的组合物可以包含按重量计约0.0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2.0%、2.1%、2.2%、2.3%、2.4%、2.5%、2.6%、2.7%、2.8%、2.9%、3.0%、3.1%、3.2%、3.3%、3.4%、3.5%、3.6%、3.7%、3.8%、3.9%、4.0%、4.1%、4.2%、4.3%、4.4%、4.5%、4.6%、4.7%、4.8%、4.9%、5.0%、5.1%、5.2%、5.3%、5.4%、5.5%、5.6%、5.7%、5.8%、5.9%、6.0%、6.1%、6.2%、6.3%、6.4%、6.5%、6.6%、6.7%、6.8%、6.9%、或7.0%的脂肪酸。

本发明的组合物可以包含水,例如淡水。

本发明的组合物可以包含碳酸钠,例如以约100g/m3至约10kg/m3,如约200g/m3至约5kg/m3、或约500g/m3至约2kg/m3的浓度。

本发明的组合物可以包含氢氧化钠,例如以约100g/m3至约10kg/m3,如约200g/m3至约5kg/m3、或约500g/m3至约2kg/m3的浓度。

本发明的组合物可以包含氯化钠,例如以约10kg/m3至约500kg/m3,如约25kg/m3至约400kg/m3、或约50kg/m3至约250kg/m3的浓度。

本发明的组合物可以包含改性淀粉,例如以约1kg/m3至约500kg/m3,如约5kg/m3至约100kg/m3、或约10kg/m3至约50kg/m3的浓度。

本发明的组合物可以包含碳酸钙,例如以约10kg/m3至约500kg/m3,如约25kg/m3至约400kg/m3、或约50kg/m3至约250kg/m3的浓度。所述碳酸钙可以包含尺寸在约1μm至约500μm,如约2μm至约200μm的范围的颗粒。

本发明的组合物可以包含降滤失控制剂,如未改性的淀粉、羟丙基淀粉、羧甲基淀粉、未改性的纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、和/或聚阴离子纤维素。

本发明的组合物可以包含水性溶剂或非水性溶剂。举例来说,组合物可以包含水。

本发明的组合物可以包含增粘剂。组合物可以包含藻酸盐聚合物,如藻酸钠、藻酸钠钙、藻酸铵钙、藻酸铵、藻酸钾、和/或藻酸丙二醇酯中的一种或多种。组合物可以包含亲有机物质粘土、聚丙烯酰胺、和/或黄原胶。举例来说,组合物可以包含黄原胶和纤维素衍生物的混合物,例如,具有约80:20至约20:80的重量比。纤维素衍生物可以选自羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、以及前述物质的混合物。组合物可以包含膨润土。

本发明的组合物可以包含非离子型水溶性多糖,如非离子型水溶性纤维素衍生物和/或非离子型水溶性瓜尔胶衍生物。组合物可以包含阴离子型水溶性多糖,如羧甲基纤维素和/或野油菜黄单胞菌(xanthomonascampestris)多糖。组合物可以包含中等分子量聚二醇,如聚乙二醇、聚丙二醇、和/或聚(烷二醇),例如具有约600amu至约30,000amu的平均分子量。

本发明的组合物可以包含微泡沫(aphron)、聚合物颗粒、热固性聚合物颗粒、和/或纳米复合颗粒。微泡沫可以具有约50μm至约100μm的直径,如25μm-100μm、25μm-50μm、5μm-50μm、5μm-25μm、7μm-15μm、或约10μm的直径。组合物可以包含约0.001质量%至约5质量%的微泡沫。

本发明的组合物可以包含聚合物颗粒。聚合物颗粒可以是基本上球形的。通常,聚合物颗粒是实心的并且具有约1.06的比重。聚合物颗粒可以具有细粒级或粗粒级。组合物可以包含约2ppb至约12ppb(例如约5kg/m3至约35kg/m3),如约2ppb至约8ppb或约8ppb至约12ppb的浓度的聚合物颗粒。

本发明的组合物可以包含热固性聚合物颗粒。组合物可以包含纳米复合颗粒。组合物可以包含共聚物珠粒,如alpinedrill珠粒(德克萨斯州休斯敦的阿尔派专用化学品公司(alpinespecialtychemicals,houston,tx))。

本发明的组合物可以包含一种或多种碱性剂、腐蚀抑制剂、消泡剂、分散剂、乳化剂、降滤失控制剂、发泡剂(例如用于基于气体的流体)、腐蚀抑制剂、润滑剂、雾化剂、除氧剂、亚硫酸氢盐清除剂、生物杀灭剂、阻垢剂、除垢剂、页岩抑制剂、溶剂、专用表面活性剂、热稳定剂、增粘剂、和/或净水剂。

除了产油酵母之外,组合物还可以包含一种或多种润滑剂。润滑剂可以包含以下各项中的一种或多种:石油、石油馏出物、石蜡、基于石蜡的石油、加氢处理的轻质石油馏出物、矿物油、二醇醚、聚氧化亚烷基二醇单烷基醚、聚乙二醇、1-(2-丁氧基-1-甲基乙氧基)丙-2-醇、烯烃(例如c16烯烃、c14-c18烯烃)、直链烯烃、烯烃、c8-26支链和直链烃、c10-25烃、合成烃、脂肪酸、脂肪酸酯、聚合脂肪酸、聚合脂肪酸酯、妥尔油、乳化剂、二亚乙基三胺、四亚乙基五胺、三亚乙基四胺、顺丁烯二酸酐、咪唑啉、柴油(diesel)、柴油(dieseloil)、煤油、乙苯、萘、甲醇、石墨、二氧化硅、结晶二氧化硅、硅酸盐、石英、方石英、鳞石英、石膏、石灰、石灰石、季有机铵蒙脱石、高岭粘土、烷基季铵膨润土、褐煤、沥青、黑沥青、氯化钙、氯化钙盐水、纤维素、六水合氯化铬(iii)、硫酸钡、以及硫酸钾镁。所述一种或多种润滑剂可以选自脂肪酸、妥尔油、磺化洗涤剂、磷酸酯、烷醇酰胺、沥青磺酸盐、石墨、以及玻璃珠粒。

本发明的组合物可以包含一种或多种密度调节剂(例如加重剂或加重添加剂),如重晶石、赤铁矿、氧化锰、碳酸钙、碳酸铁、氧化铁、硫化铅、菱铁矿、和/或钛铁矿。

本发明的组合物可以包含一种或多种乳化剂。举例来说,组合物可以包含非离子型乳化剂,如乙氧基化烷基酚或乙氧基化直链醇;或阴离子型乳化剂,如烷芳基磺酸盐、醇醚磺酸盐、烷基胺磺酸盐、石油磺酸盐、或磷酸酯。

本发明的组合物可以包含选自以下各项的一种或多种添加剂:膨润土、黄原胶、瓜尔胶、淀粉、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚阴离子纤维素、生物杀灭剂、ph值调节剂、聚丙烯酰胺、除氧剂、硫化氢清除剂、发泡剂、破乳剂、腐蚀抑制剂、粘土控制剂、分散剂、絮凝剂、降阻剂、桥键形成剂、润滑剂、增粘剂、盐、表面活性剂、酸、降滤失控制添加剂、气体、乳化剂、密度调节剂、柴油燃料、和/或微泡沫。

iii.产油酵母

用于本发明的组合物中的合适的产油酵母包括但不限于阿氏酵母属(arxula)、曲霉属(aspergillus)、橙黄壶菌属(aurantiochytrium)、假丝酵母属(candida)、麦角菌属(claviceps)、隐球菌属(cryptococcus)、小克银汉霉菌属(cunninghamella)、地霉属(geotrichum)、汉逊酵母属(hansenula)、克鲁维酵母属(kluyveromyces)、柯达酵母属(kodamaea)、白冬孢酵母属(leucosporidiella)、油脂酵母属(lipomyces)、被孢霉属(mortierella)、欧加铁酵母属(ogataea)、毕赤酵母属(pichia)、原壁菌属(prototheca)、根霉属(rhizopus)、红冬孢酵母属(rhodosporidium)、红酵母属(rhodotorula)、酵母菌属(saccharomyces)、裂殖酵母属(schizosaccharomyces)、银耳属(tremella)、丝孢酵母属(trichosporon)、威克汉姆酵母属(wickerhamomyces)、以及耶氏酵母属(yarrowia)。

在一些实施方案中,所述产油酵母选自由以下各项组成的组:解腺嘌呤阿氏酵母(arxulaadeninivorans)、黑曲霉(aspergillusniger)、米曲霉(aspergillusorzyae)、土曲霉(aspergillusterreus)、莱氏橙黄壶菌(aurantiochytriumlimacinum)、产朊假丝酵母(candidautilis)、紫色麦角菌(clavicepspurpurea)、白色隐球菌(cryptococcusalbidus)、弯曲隐球菌(cryptococcuscurvatus)、拉氏隐球菌(cryptococcusramirezgomezianus)、地生隐球菌(cryptococcusterreus)、威氏隐球菌(cryptococcuswieringae)、刺孢小克银汉霉菌(cunninghamellaechinulata)、日本小克银汉霉菌(cunninghamellajaponica)、发酵地霉(geotrichumfermentans)、多形汉逊酵母(hansenulapolymorpha)、乳酸克鲁维酵母(kluyveromyceslactis)、马克斯克鲁维酵母(kluyveromycesmarxianus)、奥默柯达酵母(kodamaeaohmeri)、克里替弗拉白冬孢酵母(leucosporidiellacreatinivora)、产油油脂酵母(lipomyceslipofer)、斯达氏油脂酵母(lipomycesstarkeyi)、子囊菌油脂酵母(lipomycestetrasporus)、黄褐色被孢霉(mortierellaisabellina)、高山被孢霉(mortierellaalpina)、多形欧加铁酵母(ogataeapolymorpha)、西弗毕赤酵母(pichiaciferrii)、季也蒙毕赤酵母(pichiaguilliermondii)、巴斯德毕赤酵母(pichiapastoris)、树干毕赤酵母(pichiastipites)、佐氏原壁菌(protothecazopfii)、少根根霉(rhizopusarrhizus)、巴布维红冬孢酵母(rhodosporidiumbabjevae)、圆红冬孢酵母(rhodosporidiumtoruloides)、沼泽生红冬孢酵母(rhodosporidiumpaludigenum)、粘红酵母、胶红酵母(rhodotorulamucilaginosa)、酿酒酵母(saccharomycescerevisiae)、粟酒裂殖酵母(schizosaccharomycespombe)、恩氏银耳(tremellaenchepala)、皮状丝孢酵母(trichosporoncutaneum)、发酵丝孢酵母(trichosporonfermentans)、西弗威克汉姆酵母(wickerhamomycesciferrii)、以及解脂耶氏酵母(yarrowialipolytica)。

在一些实施方案中,所述产油酵母不是粘红酵母或圆红冬孢酵母banno。

解脂耶氏酵母和解腺嘌呤阿氏酵母非常适用作本发明的产油酵母,这是因为它们可以积累它们重量的很大百分比作为油。因此,所述产油酵母可以是解脂耶氏酵母或解腺嘌呤阿氏酵母。

在某些实施方案中,所述产油酵母可以是耐高温酵母,如马克斯克鲁维酵母。

在一些实施方案中,所述产油酵母不是蜂生假丝酵母(candidaapicola)、假丝酵母属菌种(candidasp.)、弯曲隐球菌、陆生隐球菌(cryptococcusterricolus)、汉逊德巴利酵母(debaromyceshansenii)、产脂拟内孢霉(endomycopsisvernalis)、白地霉(geotrichumcarabidarum)、库氏地霉(geotrichumcucujoidarum)、海氏地霉(geotrichumhisteridarum)、林生地霉(geotrichumsilvicola)、麦生地霉(geotrichumvulgare)、伯顿丝孢毕赤酵母(hyphopichiaburtonii)、产油油脂酵母、东方油脂酵母(lypomycesorentalis)、斯达氏油脂酵母、四分孢子油脂酵母(lipomycestetrasporous)、墨西哥毕赤酵母(pichiamexicana)、球红冬孢酵母(rodosporidiumsphaerocarpum)、圆红冬孢酵母、橙黄红酵母(rhodotorulaaurantiaca)、达氏红酵母(rhodotoruladairenensis)、流散红酵母(rhodotoruladiffluens)、粘红酵母、粘红酵母胶粘变种(rhodotorulaglutinisvar.glutinis)、瘦弱红酵母(rhodotorulagracilis)、禾本红酵母(rhodotorulagraminis)、小红酵母(rhodotorulaminuta)、胶红酵母、胶红酵母粘质变种(rhodotorulamucilaginosavar.mucilaginosa)、特普氏红酵母(rhodotorulaterpenoidalis)、圆红酵母(rhodotorulatoruloides)、浅红掷孢酵母(sporobolomycesalborubescens)、球拟假丝酵母(starmerellabombicola)、德尔布有孢圆酵母(torulasporadelbruekii)、球有孢圆酵母(torulasporapretoriensis)、贝雷丝孢酵母(trichosporonbehrend)、芸苔丝孢酵母(trichosporonbrassicae)、龙贡丝孢酵母(trichosporondomesticum)、赖巴克丝孢酵母(trichosporonlaibachii)、罗贝瑞丝孢酵母(trichosporonloubieri)、罗贝瑞丝孢酵母罗贝瑞变种(trichosporonloubierivar.loubieri)、蒙得维的亚丝孢酵母(trichosporonmontevideense)、茁芽丝孢酵母(trichosporonpullulans)、丝孢酵母属菌种、加拿大威克汉姆酵母(wickerhamomycescanadensis)、解脂耶氏酵母、或迈氏接合囊酵母(zygoascusmeyerae)。

在一些实施方案中,所述产油酵母不是被孢霉属、葡酒色被孢霉(mortierrlavinacea)、高山被孢霉、德巴利腐霉(pythiumdebaryanum)、卷枝毛霉(mucorcircinelloides)、棕曲霉(aspergillusochraceus)、土曲霉、薄青霉(pennicilliumiilacinum)、汉森酵母属(hensenulo)、毛壳菌属(chaetomium)、芽枝霉属(cladosporium)、畸枝霉属(malbranchea)、根霉属、或腐霉属(pythium)。

在某些实施方案中,所述产油酵母包含至少约45重量%的油,如至少约46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%、67重量%、68重量%、69重量%、70重量%、71重量%、72重量%、73重量%、74重量%、75重量%、76重量%、77重量%、78重量%、79重量%、80重量%、81重量%、82重量%、83重量%、84重量%、85重量%、86重量%、87重量%、88重量%、89重量%、90重量%、91重量%、92重量%、93重量%、94重量%、或95重量%的油。所述产油酵母可以包含约45重量%的油至100重量%的油,如约50重量%的油至约95重量%的油、约55重量%的油至约90重量%的油、约60重量%的油至约85重量%的油、约63重量%的油至约80重量%的油、或约65重量%的油至约75重量%的油。所述产油酵母可以包含约45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%、67重量%、68重量%、69重量%、70重量%、71重量%、72重量%、73重量%、74重量%、75重量%、76重量%、77重量%、78重量%、79重量%、80重量%、81重量%、82重量%、83重量%、84重量%、85重量%、86重量%、87重量%、88重量%、89重量%、90重量%、91重量%、92重量%、93重量%、94重量%、或95重量%的油。

在某些实施方案中,所述产油酵母包含至少约45重量%的脂肪酸,如至少约46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%、67重量%、68重量%、69重量%、70重量%、71重量%、72重量%、73重量%、74重量%、75重量%、76重量%、77重量%、78重量%、79重量%、80重量%、81重量%、82重量%、83重量%、84重量%、85重量%、86重量%、87重量%、88重量%、89重量%、90重量%、91重量%、92重量%、93重量%、94重量%、或95重量%的脂肪酸。所述产油酵母可以包含约45重量%的脂肪酸至100重量%的脂肪酸,如约50重量%的脂肪酸至约95重量%的脂肪酸、约55重量%的脂肪酸至约90重量%的脂肪酸、约60重量%的脂肪酸至约85重量%的脂肪酸、约63重量%的脂肪酸至约80重量%的脂肪酸、或约65重量%的脂肪酸至约75重量%的脂肪酸。所述产油酵母可以包含约45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%、67重量%、68重量%、69重量%、70重量%、71重量%、72重量%、73重量%、74重量%、75重量%、76重量%、77重量%、78重量%、79重量%、80重量%、81重量%、82重量%、83重量%、84重量%、85重量%、86重量%、87重量%、88重量%、89重量%、90重量%、91重量%、92重量%、93重量%、94重量%、或95重量%的脂肪酸。

在某些实施方案中,以占总脂质的百分比计,所述产油酵母包含至少约50%的油酸。在某些实施方案中,以占总c16脂质和c18脂质的百分比计,所述产油酵母包含至少约50%的油酸。以占总c12脂质和c18脂质的百分比计,ars培养物保藏中心(arsculturecollection)的解脂耶氏酵母菌株yb-392例如包含约50%至约62%的油酸。c16脂质包括棕榈酸(16:0)和棕榈油酸(16:1)并且c18脂质包括硬脂酸(18:0)、油酸(18:1)、亚油酸(18:2)、以及α-亚麻酸(18:3)。

在某些实施方案中,以占总脂质的百分比计,所述产油酵母包含至少约50%的油酸,如以占总脂质的百分比计至少约51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、或95%的油酸。以占总脂质的百分比计,所述产油酵母可以包含45%至100%的油酸,如以占总脂质的百分比计50%至100%、55%至100%、60%至100%、65%至100%、70%至100%、约50%至约95%、约55%至约95%、约60%至约95%、约65%至约95%、约70%至约95%、约50%至约90%、约55%至约90%、约60%至约90%、约65%至约90%、或约70%至约90%的油酸。以占总脂质的百分比计,所述产油酵母可以包含约50%的油酸,如以占总脂质的百分比计约51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、或95%的油酸。

在某些实施方案中,以占总c16脂质和c18脂质的百分比计,所述产油酵母包含至少约50%的油酸,如以占总c16脂质和c18脂质的百分比计至少约51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、或95%的油酸。以占总c16脂质和c18脂质的百分比计,所述产油酵母可以包含45%至100%的油酸,如以占总c16脂质和c18脂质的百分比计50%至100%、55%至100%、60%至100%、65%至100%、70%至100%、约50%至约95%、约55%至约95%、约60%至约95%、约65%至约95%、约70%至约95%、约50%至约90%、约55%至约90%、约60%至约90%、约65%至约90%、或约70%至约90%的油酸。以占总c16脂质和c18脂质的百分比计,所述产油酵母可以包含约50%的油酸,如以占总c16脂质和c18脂质的百分比计约51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、或95%的油酸。

产油酵母在以下压力下可以是稳定的:0.8atm至2atm、0.8atm至3atm、0.8atm至4atm、0.8atm至5atm、0.8atm至6atm、0.8atm至7atm、0.8atm至8atm、0.8atm至9atm、0.8atm至10atm、0.8atm至20atm、0.8atm至30atm、0.8atm至40atm、0.8atm至50atm、0.8atm至60atm、0.8atm至70atm、0.8atm至80atm、0.8atm至90atm、0.8atm至100atm、0.8atm至150atm、0.8atm至200atm、0.8atm至250atm、0.8atm至300atm、0.8atm至350atm、0.8atm至400atm、0.8atm至450atm、0.8atm至500atm、0.8atm至550atm、0.8atm至600atm、0.8atm至650atm、0.8atm至700atm、0.8atm至750atm、0.8atm至800atm、0.8atm至850atm、0.8atm至900atm、0.8atm至950atm、或0.8atm至1000atm。产油酵母在以下压力下可以是稳定的,所述压力小于或等于2atm、3atm、4atm、5atm、6atm、7atm、8atm、9atm、10atm、11atm、12atm、13atm、14atm、15atm、16atm、17atm、18atm、19atm、20atm、25atm、30atm、40atm、50atm、60atm、70atm、80atm、90atm、100atm、150atm、200atm、250atm、300atm、350atm、400atm、450atm、500atm、550atm、600atm、650atm、700atm、750atm、800atm、850atm、900atm、950atm、或1000atm。如关于产油酵母在一定压力下所用的术语“稳定”可以指的是膜稳定性,如对细胞膜裂解的抗性、和/或细胞壁稳定性,如对细胞壁破裂的抗性。如关于产油酵母在一定压力下所用的术语“稳定”可以指的是非致命压力。与大部分的藻类和细菌对比,酵母在高达1000atm的静水压力下仍然是活的;并且遗传修饰,如添加色氨酸透性酶tat2可以进一步增加酵母在升高的压力下的稳定性(参见例如abe,f.和k.horikoshi,mol.cell.biol.20(21):8093-01(2000))。产油酵母承受高压的能力允许通过剪切(例如通过钻头)而不是通过井内压力从酵母中受控释放脂质,所述井内压力在一些情况下可以接近1000atm(例如在接近10km的深度处)。

本发明的产油酵母可以在包含诸如木质纤维素糖、乙酸盐、或甘油的底物的培养基中生长(例如,其中底物是从炼糖厂废物中获得的废物)。诸如解脂耶氏酵母的酵母可以在低ph值下生长并且不需要复合营养素。举例来说,耶氏酵母可以在包含单糖底物、磷酸二铵或尿素、以及维生素的培养基中,例如在约5至约6的ph值下生长。单糖包括木质纤维素c5糖和c6糖(其可以约10¢/lb价格获得)、乙酸盐(其可以低于10¢/lb价格获得)、以及甘油(其可以低于10¢/lb价格获得)。这样的生长条件可以按比例缩放而不显著影响收率,从而允许商业生产廉价的钻井液添加剂。此外,可以选择产油酵母和生长条件以在非灭菌系统中生产,从而允许额外的成本节约。

iv.产油酵母的遗传修饰

本发明的产油酵母可以包含影响它的脂质含量或脂质组成的一种或多种遗传修饰。举例来说,二酰基甘油酰基转移酶的表达可以增加酵母的油含量(即油重量%)。类似地,三酰基甘油脂肪酶的缺失可以增加酵母的油含量。

本发明的产油酵母可以包含增加二酰基甘油酰基转移酶活性的遗传修饰,例如如pct公开号wo2015/168531(在此以引用的方式整体并入本文)中所述。举例来说,产油酵母可以用编码二酰基甘油酰基转移酶的核酸转化,例如以在酵母中表达二酰基甘油酰基转移酶。二酰基甘油酰基转移酶可以是1型二酰基甘油酰基转移酶、2型二酰基甘油酰基转移酶、3型二酰基甘油酰基转移酶、或催化二酰基甘油转化成三酰基甘油酯的任何其它蛋白质。在一些实施方案中,二酰基甘油酰基转移酶是dga1。举例来说,二酰基甘油酰基转移酶可以是在选自由以下各项组成的组的生物体中发现的dgat2基因编码的dga1蛋白质:解腺嘌呤阿氏酵母、土曲霉、莱氏橙黄壶菌、紫色麦角菌、密粘褶菌(gloeophyllumtrabeum)、斯达氏油脂酵母、花药黑粉菌(microbotryumviolaceum)、季也蒙毕赤酵母、三角褐指藻(phaeodactylumtricornutum)、禾柄锈菌(pucciniagraminis)、双倒卵形红冬孢酵母(rhodosporidiumdiobovatum)、圆红冬孢酵母、禾本红酵母、以及解脂耶氏酵母。

在一些实施方案中,二酰基甘油酰基转移酶是dga2。举例来说,二酰基甘油酰基转移酶可以是在选自由以下各项组成的组的生物体中发现的dgat1基因编码的dga2蛋白质:解腺嘌呤阿氏酵母、土曲霉、球毛壳霉(chaetomiumglobosum)、紫色麦角菌、斯达氏油脂酵母、蝗绿僵菌(metarhiziumacridum)、冬虫夏草(ophiocordycepssinensis)、三角褐指藻、季也蒙毕赤酵母、圆红冬孢酵母、禾本红酵母、绿木霉(trichodermavirens)、以及解脂耶氏酵母。

在一些实施方案中,二酰基甘油酰基转移酶是dga3。举例来说,二酰基甘油酰基转移酶可以是在选自由蓖麻(ricinuscommunis)和花生(arachishypogaea)组成的组的生物体中发现的dgat3基因编码的dga3蛋白质。

dgat1基因、dgat2基因、以及dgat3基因可以包含保守取代、缺失、和/或插入,而仍编码具有功能性二酰基甘油酰基转移酶活性的蛋白质。举例来说,dgat1密码子、dgat2密码子、或dgat3密码子可以针对特定的宿主细胞进行优化,为了方便起见,可以取代不同的密码子,如以引入限制性酶切位点或产生最佳pcr引物,或可以取代密码子以用于额外的目的。类似地,可以改变核苷酸序列以产生保守氨基酸取代、缺失、和/或插入。dga1多肽、dga2多肽、以及dga3多肽可以包含保守取代、缺失、和/或插入,而仍维持功能性二酰基甘油酰基转移酶活性。保守氨基酸取代是公知的(参见例如creighton,proteins(《蛋白质》)(第2版,1992))。

dna和/或氨基酸取代、缺失和/或插入可以容易地使用重组dna操作技术来进行。用于操作dna序列以产生取代、插入或缺失的方法是公知的并且包括m13诱变、t7-gen体外诱变(俄亥俄州克利夫兰的usb公司(usb,cleveland,oh))、quickchange定点诱变(加利福尼亚州圣地亚哥的stratagene公司(stratagene,sandiego,ca))、pcr介导的定点诱变、以及其它定点诱变方案。

三酰甘油脂肪酶通过去除一条或多条脂肪酸链来消耗细胞的三酰基甘油。因此,降低酵母的净三酰甘油脂肪酶活性可以增加酵母的油重量%。这一降低可以通过降低酶的效率,例如通过使它的活性位点中的氨基酸突变、或通过减少酶的表达来实现。举例来说,tgl3敲除突变将降低三酰甘油脂肪酶的活性,这是因为这样的突变阻止细胞转录tgl3。

在一些实施方案中,三酰甘油脂肪酶是tgl3、tgl3/4、或tgl4。

解脂耶氏酵母中的tgl3基因编码三酰甘油脂肪酶蛋白质。用于敲除解脂耶氏酵母中的tgl3基因的方法描述于2015年11月5日公开的pct专利申请公开号wo2015/168531(在此以引用的方式整体并入本文)中。可以使用类似的方法来降低解脂耶氏酵母中tgl4基因的活性或降低不同产油酵母中三酰甘油脂肪酶(例如tgl4、tgl3/4、或tgl4)的活性。

酵母中各种基因的缺失和/或各种酶的表达可以增加酵母的油酸含量(参见例如2014年12月10日提交的us62/090,169,其在此以引用的方式整体并入本文)。相对于野生型,以占总c16脂质和c18脂质的百分比计,使δ12去饱和酶基因从解脂耶氏酵母中缺失例如可以使油酸的百分比增加到约70%。以占总c16脂质和c18脂质的百分比计,使δ9去饱和酶基因,如来自解脂耶氏酵母或禾柄锈菌的δ9去饱和酶基因过表达也可以增加油酸。以占总c16脂质和c18脂质的百分比计,使延伸酶基因,如来自解脂耶氏酵母的elo1过表达可以类似地增加油酸。

例证

实施例1:酵母菌株

菌株ns432是2015年11月5日公开的pct专利申请公开号wo2015/168531(在此以引用的方式整体并入本文)中所述的解脂耶氏酵母的重组菌株。ns432表达来自圆红冬孢酵母的dga1和来自紫色麦角菌的dga2,并且它包含tgl3基因的敲除。简单地说,使来自圆红冬孢酵母的dga1在来自ars培养物保藏中心的解脂耶氏酵母菌株yb-392中过表达。选择包含高脂质含量的重组酵母,并且从该菌株中敲除tgl3基因。使来自紫色麦角菌的dga2在所得敲除物中过表达,并且包含最高脂质含量的酵母被命名为ns432。当在实验室条件下培养时,菌株ns432包含约63重量%的油至约75重量%的油。在以下实施例中用作润滑剂的ns432产物含有70.1重量%的油。

菌株ns551也是由ars培养物保藏中心的菌株yb-392产生的解脂耶氏酵母的重组菌株。通过首先过表达解脂耶氏酵母dga1,然后过表达紫色麦角菌dga2,然后敲除δ12去饱和酶基因,然后过表达解脂耶氏酵母elo1,然后过表达解脂耶氏酵母δ9去饱和酶来产生ns551。以占总c16脂质和c18脂质的百分比计,菌株ns551包含87%的油酸。在以下实施例中用作润滑剂的ns551产物含有65.3重量%的油。

实施例2:钻井液制备

根据表1在silverson混合器中制备淡水钻井液。

表1:钻井液的组成和制备

在制备根据表1的配方之后,在raynerie混合器中经过5分钟添加润滑剂。使用raynerie混合器来添加润滑剂以避免在silverson混合器中剪切。使用1%、2%、3%、以及4%作为菌株ns432、菌株ns551、或baroidbaro-lubegoldseal添加的油制备钻井液。将酵母根据油含量归一化,即添加含有70.1%油的ns432和含有65.3%油的ns551以实现钻井液混合物中1%、2%、3%、或4%的总油。此外,制备不含油的钻井液作为对照。

baro-lubegoldseal产品数据表建议将2体积%的润滑剂添加到钻井液中,对于严重情况和/或对于重度加重的钻井液,添加高达5体积%。baro-lubegoldseal的材料安全数据表声称它包含60%-100%的大豆油和5%-10%的聚丙二醇。

实施例3:限定最佳润滑剂浓度的筛选测试

在ofite润滑性和极压测试仪中评估各种钻井液的性能。所述仪器在两个硬化钢表面(即块体和以所期望的速度旋转的环)之间施加力。用125英寸×磅的力和150rpm旋转来评估含有1%、2%、或3%作为baroidbaro-lubegoldseal的总油的钻井液以反映标准润滑剂测试方案(例如johnson,p.等,美国钻井工程师协会(am.assoc.drillingengineers),流体技术会议和展览(fluidstechnicalconferenceandexhibition),论文号aade-14-ftce-10(德克萨斯州的休斯顿(houston,tx),2014年4月15日-16日),可在www.aade.org/app/download/7238016322/aade-14-ftce-10.pdf获得)。获得稳定的读数,并且摩擦系数没有显示出时间依赖性。

表2:包含各种浓度的baroidbaro-lubegoldseal润滑剂的钻井液的性能

用150英寸×磅力和50rpm评估作为对照的淡水的摩擦系数。观测到0.34的摩擦系数,这与已知的结果一致。在实验的过程中钻井液的温度升高,这与摩擦系数升高一致。

表3:淡水的摩擦系数

在ofite润滑性和极压测试仪中用125英寸×磅力和150rpm旋转来评估作为粉末提供的含有1%、2%、3%、或4%作为ns432的总油的钻井液。摩擦系数随时间增加而降低,这表明在测试的过程中释放油。在1%和3%的油下,摩擦系数降低到最低限度,然后倾向于随时间推移而增加。所观测到的摩擦系数的增加可能是由钻井液中的固体随时间推移而增加所引起。图1例如是ns432的3%总油样品的照片,其描绘了处于容器底部处的固体。

表4:包含各种浓度的ns432润滑剂的钻井液的性能

这些测试证实了ns432是一种高效的水基钻井液润滑剂,其可以提供小于0.10的摩擦系数和相对于水高达74%的摩擦系数降低。基于这些测试,在后续的实验中使用2%作为ns432的总油。

在ofite润滑性和极压测试仪中用125英寸×磅力和150rpm旋转评估作为粉末提供的含有1%、2%、或3%作为ns551的总油的钻井液。摩擦系数随时间增加而降低,这表明在测试过程中释放油。

这些测试证实了ns551是一种高效的水基钻井液润滑剂,相对于水,其可以提供高达59%的摩擦系数降低。基于这些测试,在后续的实验中使用1%作为ns551的总油。

表5:包含各种浓度的ns551润滑剂的钻井液的性能

实施例4:润滑剂性能

根据实施例2制备钻井液,所述钻井液包含没有润滑剂的泥浆、具有3%baro-lubegoldseal润滑剂的泥浆、以及具有3%作为ns432供应的总油的泥浆。将每一种钻井液在60℃热轧16小时以模拟井条件。ns432润滑剂对钻井泥浆没有显示出不利影响,并且降滤失减少。ns432对流变学显示出影响,其中将流体稀释到对固体的浮力无害的值,并且没有观测到滗析。

表6:在60℃热轧16小时之后各种钻井液的性能

在混合后立即再次测量流变学以确定对于ns432所观测到的稀释行为是在热轧之前还是之后发生。在这些条件下,包含3%作为ns432的油的钻井液与没有润滑剂的钻井液显示出相同的流变参数(表7)。

表7:在没有热轧的情况下各种钻井液的流变学

在热轧每一种流体之后,在实施例3中所述的条件下测量包含泥浆没有润滑剂的钻井液、具有泥浆和3%baro-lubegoldseal润滑剂的钻井液、以及具有泥浆和3%作为ns432供应的总油的钻井液的润滑性(图3)。没有润滑剂的钻井液表现出小于淡水的摩擦系数,但是在块体上产生严重的划痕,需要过早停止实验。热轧过的包含3%baro-lubegoldseal的钻井液产生在30分钟之后稳定在约0.14的摩擦系数。热轧过的包含3%作为ns432供应的油的钻井液产生稳定在约0.16的摩擦系数。

以引用的方式并入

本文引用的所有专利、公开的专利申请、以及其它参考文献在此以引用的方式并入本文。

等同方案

本领域技术人员仅使用常规的实验就将认识到或能够确定在本文所描述的本发明的具体实施方案的许多等同方案。这些等同方案意在由以下权利要求书所涵盖。

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