使用生物衍生的单酯作为钻井液的方法_2

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>[0061]
[00创其中,Ri和R2独立选自C广C8且R3为C日-打3。
[0063] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中式I单醋是可生物降解和无毒的。
[0064] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中式I单醋I衍生自异构化締控。
[0065] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中Rl和化独立选自C广C8且化为C5-C12。
[0066] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中Ri和化独立选自C广C5且化为C5-C8。
[0067] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中Ri和化独立选自C广C3且化为C5-C6。
[0068] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中式I单醋在l〇〇°C溫度下的运动粘度为约0.5-2厘拖、40°C溫度下为约2-4厘拖和0°C溫 度下为约4-12厘拖。
[0069] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中式I单醋的氧化器BN值大于30小时。
[0070] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中式I单醋的氧化器BN值大于50小时。
[0071] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中式I单醋的氧化器BN值大于60小时。
[0072] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中式I单醋的倾点低于约-20°C。
[0073] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中式I单醋的倾点低于约-60°C。
[0074] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中钻井液的倾点低于约l〇°C且40°C下粘度为约1-约10厘拖。
[0075] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中钻井液的10秒静切力为约2磅/100平方英尺-约15磅/100平方英尺。
[0076] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中钻井液在约93.3Γ和约lOOOpsig下的10秒静切力约为2磅/100平方英尺。
[0077] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中钻井液在约121. rC和约150(K)psig下的10秒静切力约为1磅/100平方英尺。
[0078] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中钻井液在化nn 77中呈现表2A所示的流变性能曲线。
[0079] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中钻井液在化nn 77中呈现表2B所示的流变性能曲线。
[0080] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中钻井液的10分钟静切力为约1磅/100平方英尺-17磅/100平方英尺。
[0081] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中R3是C5。
[0082] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中R3是C5且化和R2是C2。
[0083] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中R3是C5且化和R2是C3。
[0084] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中至少一种式I单醋是己酸辛醋、其异构体和它们的混合物混合物。
[0085] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中至少一种式I单醋是己酸癸醋、其异构体和它们的混合物。.
[0086] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中至少一种式I单醋是己酸辛醋、其异构体和己酸癸醋、其异构体的混合物W及它们的混 合物。
[0087] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中步骤(b)的钻井液包括约20-40wt %的式I单醋。
[0088] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中钻井液进一步包括:
[0089] a.约1.0-约3.0wt%的乳化剂和润湿剂;
[0090] b.约 0.1-约 1.5wt% 的有机粘±;
[0091] C.约 5-约 12wt% 的水;
[0092] d.约 1.0-约 4.0wt% 的盐;
[0093] e.约0.1-约1. Owt%的胶乳降滤失剂;
[0094] f.约40-约60wt%的增重剂;和
[0095] g.约3.0-约9. Owt %的模拟钻井固体物。
[0096] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中所述钻井液包括选自W下的单醋:己酸己醋和异构体、辛酸己醋和异构体、癸酸己醋和 异构体、月桂酸己醋和异构体、栋桐酸己醋和异构体、十六烧酸己醋和异构体、硬脂酸己醋 和异构体、己酸辛醋和异构体、辛酸辛醋和异构体,癸酸辛醋和异构体、月桂酸辛醋和异构 体、栋桐酸辛醋和异构体,十六烧酸辛醋和异构体、硬脂酸辛醋和异构体、己酸癸醋和异构 体、辛酸癸醋和异构体、癸酸癸醋和异构体、月桂酸癸醋和异构体、栋桐酸癸醋和异构体、十 六烧酸癸醋和异构体、硬脂酸癸醋和异构体、己酸十二烧醋和异构体、辛酸十二烧醋和异构 体、癸酸十二烧醋和异构体、月桂酸十二烧醋和异构体、栋桐酸十二烧醋和异构体、十六烧 酸十二烧醋和异构体,硬脂酸十二烧醋和异构体、己酸十四烧醋和异构体、辛酸十四烧醋和 异构体、癸酸十四烧醋和异构体、月桂酸十四烧醋和异构体、栋桐酸十四烧醋和异构体、十 六烧酸十四烧醋和异构体、硬脂酸十四烧醋和异构体、己酸十六烧醋和异构体、辛酸十六烧 醋和异构体、癸酸十六烧醋和异构体、月桂酸十六烧醋和异构体、栋桐酸十六烧醋和异构 体、十六烧酸十六烧醋和异构体、硬脂酸十六烧醋和异构体、己酸十八烧醋和异构体、辛酸 十八烧醋和异构体、癸酸十八烧醋和异构体、月桂酸十八烧醋和异构体、栋桐酸十八烧醋和 异构体、十六烧酸十八烧醋和异构体、硬脂酸十八烧醋和异构体、己酸二十烧醋和异构体、 辛酸二十烧醋和异构体、癸酸二十烧醋和异构体、月桂酸二十烧醋和异构体、栋桐酸二十烧 醋和异构体、十六烧酸二十烧醋和异构体、硬脂酸二十烧醋和异构体、己酸二十二烧醋异构 体、辛酸二十二烧醋和异构体,癸酸二十二烧醋和异构体、月桂酸二十二烧醋和异构体、栋 桐酸二十二烧醋和异构体、十六烧酸二十二烧醋和异构体和硬脂酸二十二烧醋和异构体W 及它们的混合物。
[0097] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中所述钻井液进一步包括W下组分:(a)石灰、(b)降滤失剂、(C)包括水和页岩抑制盐的 水溶液、(d)油润湿剂、(e)非横化聚合物、(f)横化聚合物和(g)非有机粘±。
[0098] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中至少一种式I单醋的分子质量为从至少约144a.m.U至最多约592a.m.U。
[0099] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中所述式I单醋衍生自内締控。
[0100] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中所述式I单醋衍生自仲醇。
[0101] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中所述式I单醋是仲醇单醋。
[0102] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中所述式I的TO (C0) R3基团是不与化或化.的末端键合的。
[0103] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其所述式I单醋不包括衍生自低聚反应的产物。
[0104] 在一些实施方案中,本发明设及包括一定量的至少一种式I单醋的钻井液组合物, 其中所述式I单醋不包括衍生自α-締控的产物。
[01化]I.单醋基钻井液组合物
[0106] 本发明的单醋基钻井液可包括一或多种下述组分:
[0107] -定量的至少一种式I单醋:
[010 引
[0109] 其中化和化独立选自C广C40且R3为C日-C40。
[0110] 表面活性剂(如乳化剂、润湿剂)、增粘剂、增重剂、降滤失剂和页岩抑制盐也可任 选地用于本发明的钻井液中。因为本发明的钻井液旨在是无毒的,运些任选的成分如单醋 优选也是无毒的。示例性的乳化剂包括但不限于脂肪酸、脂肪酸皂和脂肪酸衍生物,包括酷 胺-胺类、聚酷胺类、多胺类、醋类(如山梨醇单油酸醋聚乙氧化物、山梨醇二油酸醋聚乙氧 化物)、咪挫嘟类和醇类。
[0111] 典型的润湿剂包括但不限于卵憐脂、脂肪酸、粗牛油、氧化粗牛油、有机憐酸醋、改 性的咪挫嘟、改性的酷胺基胺、烷基芳控硫酸醋、烷基芳控横酸醋和多元醇的有机醋。
[0112] 示例性的增重剂包括但不限于重晶石、氧化铁、gelana、菱铁矿和碳酸巧。
[0113] 常用的页岩抑制盐为碱金属盐和碱±金属盐。氯化巧和氯化钢是优选的页岩抑制 盐。
[0114] 示例性的增粘剂包括但不限于有机白±(例如裡皂石、膨润±和绿坡缕石)、非有 机白±(如蒙脱±(膨润±)、裡皂石、皂石、绿坡缕石和伊利石)、油溶性聚合物、聚酷胺树脂 和聚簇酸及皂类。
[0115] 示例性的降滤失剂包括但不限于渐青类(如渐青和横化渐青)、胺处理的褐煤和硬 渐青。对于打算用于高溫环境(如底部孔眼溫度超过约204.4°C(40(TF)的场合)的钻井液来 说,降滤失剂优选是聚合物型降滤失剂。示例性的聚合物型降滤失剂包括但不限于聚苯乙 締、聚下二締、聚乙締、聚丙締、聚下締、聚异戊二締、天然橡胶、下基橡胶、由至少两种选自 苯乙締、下二締、异戊二締和簇酸乙締醋的单体构成的聚合物。单一聚合物型降滤失剂或混 合物都可用于本发明的钻井液。
[0116] 任选地,一或多种降凝剂可用于本发明的合成液(即单醋基钻井液),W降低其倾 点。典型的降凝剂包括但不限于乙締共聚物、异下締聚合物、聚烷基糞、蜡-芳控缩合产物 (如蜡-糞缩合产物、酪-蜡缩合产物)、聚烷基酪醋、聚甲基丙締酸烷基醋、聚甲基丙締酸醋、 聚烷基化
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