用于油基聚合物漿液的冬季防凍劑及制備和使用它的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用于油基聚合物漿液的冬季防凍劑及制備和使用它的方法。公開(kāi)了新的一類冬季防凍組合物,其包括冬季防凍劑,所述冬季防凍劑是通式Z(R1)m的化合物,其中Z是具有5至30個(gè)之間的碳原子的多元醇,R1是具有約10至約40個(gè)之間的碳原子的二價(jià)碳基,并且其中m是具有1或2的值的整數(shù),當(dāng)m為2時(shí),R1可以相同或不同并且R1的一個(gè)或多個(gè)碳原子可以被B、N、O、Si、P、S、Ge和/或它們的混合物代替,且R1中的一個(gè)或多個(gè)氫原子可以被F、Cl、Br、I、CONR22、COOR2、OR2、NR22、SR2、PR22和/或它們的混合物代替,并且其中R2可以是氫原子、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基,其具有1-20個(gè)之間的碳原子,其中一個(gè)或多個(gè)碳或氫原子可以如對(duì)于R1所述被代替。
【專利說(shuō)明】用于油基聚合物漿液的冬季防凍劑及制備和使用它的方法
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年6月4日、申請(qǐng)?zhí)枮?01010198374.0的發(fā)明名稱為《用于油基聚合物漿液的冬季防凍劑及制備和使用它的方法》的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明的實(shí)施方案涉及用于油基聚合物漿液的冬季防凍劑及制備和使用它的方法。
[0003]本發(fā)明的實(shí)施方案涉及用于油基聚合物漿液的冬季防凍劑及制備和使用它的方法,其中所述冬季防凍劑包含多元醇的酯如糖醇的酯。
【背景技術(shù)】
[0004]歷史上,不同的油作為聚合物漿液用的基礎(chǔ)流體的使用已經(jīng)被限于具有足夠低的傾點(diǎn)的油,所述傾點(diǎn)低到足以在低溫保持聚合物懸浮在漿液中。漿液通常還包括親有機(jī)物質(zhì)的粘土、極性活化劑和濕潤(rùn)劑。推薦的另一種途徑是通過(guò)將多元醇如雙丙甘醇甲基醚加到漿液中而增加流動(dòng)性和降低油基的傾點(diǎn)。
[0005]盡管油基漿液是已知的并且被用于石油工業(yè)中,但是本領(lǐng)域中對(duì)于具有更低傾點(diǎn)溫度的油基漿液存在需要。
[0006]發(fā)明中使用的定義
[0007]術(shù)語(yǔ)冬季防凍劑、添加劑或組合物,傾點(diǎn)降低劑、添加劑或組合物或類似術(shù)語(yǔ)是可互換的并且具有相同的含義。這些術(shù)語(yǔ)被用來(lái)描述在冬天或低溫條件下,可以被加入到油基漿液中以降低其傾點(diǎn)溫度、降低固體沉降的速率或提高漿液性質(zhì)的化學(xué)組合物。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的實(shí)施方案提供冬季防凍添加劑或試劑或傾點(diǎn)溫度抑制添加劑或試劑,其包括多元醇的單酯,多元醇的二酯,或其混合物或組合。
[0009]本發(fā)明的實(shí)施方案提供冬季防凍添加劑或試劑或傾點(diǎn)抑制劑,其包括一種或多種通式⑴的化合物:
[0010]Z(R1)m (I)
[0011]其中Z是具有5至30個(gè)之間的碳原子的多元醇,R1是具有約10至約40個(gè)之間的碳原子的二價(jià)碳基,并且其中m是具有I或2的值的整數(shù),當(dāng)m為2時(shí),R1可以相同或不同并且R1的一個(gè)或多個(gè)碳原子可以被B、N、O、S1、P、S、Ge和/或它們的混合物代替,且R1中的一個(gè)或多個(gè)氫原子可以被F、Cl、Br、KCONR22, COOR2, OR2、NR22, SR2、PR22和/或它們的混合物代替,并且其中R2可以是氫原子、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基,其具有1-20個(gè)之間的碳原子,其中一個(gè)或多個(gè)碳或氫原子可以如對(duì)于R1所述被代替。
[0012]本發(fā)明的實(shí)施方案提供冬季防凍添加劑或試劑或傾點(diǎn)抑制劑,其包括一種或多種通式(II)的化合物:
[0013]V (R1)m (II)[0014]其中Z’是具有5至18個(gè)之間的碳原子的糖醇,R1是具有約10至約40個(gè)之間的碳原子的ニ價(jià)碳基,并且其中m是具有I或2的值的整數(shù),當(dāng)m為2吋,R1可以相同或不同并且R1的ー個(gè)或多個(gè)碳原子可以被B、N、O、S1、P、S、Ge和/或它們的混合物代替,且R1中的ー個(gè)或多個(gè)氫原子可以被F、Cl、Br、KCONR22, COOR2, OR2、NR22, SR2、PR22和/或它們的混合物代替,并且其中R2可以是氫原子、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基,其具有1-20個(gè)之間的碳原子,其中ー個(gè)或多個(gè)碳或氫原子可以如對(duì)于R1所述被代替。
[0015]本發(fā)明的實(shí)施方案提供冬季防凍添加劑或試劑或傾點(diǎn)抑制劑,其包括ー種或多種通式(III)的化合物:
[0016]Z” (R1)m (III)
[0017]其中Z”是具有5至12個(gè)之間的碳原子的糖醇,R1是具有約10至約40個(gè)之間的碳原子的ニ價(jià)碳基,并且其中m是具有I或2的值的整數(shù),當(dāng)m為2吋,R1可以相同或不同并且R1的ー個(gè)或多個(gè)碳原子可以被B、N、O、S1、P、S、Ge和/或它們的混合物代替,且R1中的ー個(gè)或多個(gè)氫原子可以被F、Cl、Br、KCONR22, COOR2, OR2、NR22, SR2、PR22和/或它們的混合物代替,并且其中R2可以是氫原子、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基,其具有1-20個(gè)之間的碳原子,其中ー個(gè)或多個(gè)碳或氫原子可以如對(duì)于R1所述被代替。
[0018]本發(fā)明的實(shí)施方案提供冬季防凍添加劑或試劑或傾點(diǎn)溫度抑制添加劑或試劑,其包括:失水山梨糖醇單油酸酷、失水山梨糖醇倍半油酸酷、失水山梨糖醇單硬脂酸酷、失水山梨糖醇倍半硬脂酸酷、失水山梨糖醇單亞油酸酷、失水山梨糖醇倍半亞油酸酷、失水山梨糖醇單肉豆蘧腦酸酷、失水山梨糖醇倍半肉豆蘧腦酸酷、失水山梨糖醇單棕桐油酸酷、失水山梨糖醇倍半棕櫚油酸酷,或其混合物和組合。
[0019]本發(fā)明的實(shí)施方案提供冬季防凍的油基漿液,其包括基礎(chǔ)油,親有機(jī)物質(zhì)的粘土,極性活化劑,濕潤(rùn)劑和冬季防凍添加劑或試劑或傾點(diǎn)抑制添加剤,其中所述添加劑包含多元醇的單酷,多元醇的ニ酷,或其混合物或組合。
[0020]本發(fā)明的實(shí)施方案提供冬季防凍的油基漿液,其包括基礎(chǔ)油,親有機(jī)物質(zhì)的粘土,極性活化劑,濕潤(rùn)劑和冬季防凍添加劑或試劑或傾點(diǎn)溫度抑制添加剤,其中所述添加劑包含一種或多種通式(I)的化合物:
[0021]Z(R1)m (I)
[0022]其中Z是具有5至30個(gè)之間的碳原子的多元醇,R1是具有約10至約40個(gè)之間的碳原子的ニ價(jià)碳基,并且其中m是具有I或2的值的整數(shù),當(dāng)m為2吋,R1可以相同或不同并且R1的ー個(gè)或多個(gè)碳原子可以被B、N、O、S1、P、S、Ge和/或它們的混合物代替,且R1中的ー個(gè)或多個(gè)氫原子可以被F、Cl、Br、KCONR22, COOR2, OR2、NR22, SR2、PR22和/或它們的混合物代替,并且其中R2可以是氫原子、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基,其具有1-20個(gè)之間的碳原子,其中ー個(gè)或多個(gè)碳或氫原子可以如對(duì)于R1所述被代替。
[0023]本發(fā)明的實(shí)施方案提供本發(fā)明的實(shí)施方案提供冬季防凍的油基漿液,其包括基礎(chǔ)油,親有機(jī)物質(zhì)的粘土,極性活化劑,濕潤(rùn)劑和冬季防凍添加劑或試劑或傾點(diǎn)抑制添加剤,其中所述添加劑包含一種或多種通式(II)的化合物:
[0024]V (R1)m (II)
[0025]其中Z’是具有5至18個(gè)之間的碳原子的糖醇,R1是具有約10至約40個(gè)之間的碳原子的ニ價(jià)碳基,并且其中m是具有I或2的值的整數(shù),當(dāng)m為2吋,R1可以相同或不同并且R1的一個(gè)或多個(gè)碳原子可以被B、N、O、S1、P、S、Ge和/或它們的混合物代替,且R1中的一個(gè)或多個(gè)氫原子可以被F、Cl、Br、KCONR22, COOR2, OR2、NR22, SR2、PR22和/或它們的混合物代替,并且其中R2可以是氫原子、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基,其具有1-20個(gè)之間的碳原子,其中一個(gè)或多個(gè)碳或氫原子可以如對(duì)于R1所述被代替。
[0026]本發(fā)明的實(shí)施方案提供冬季防凍的油基漿液,其包括基礎(chǔ)油,親有機(jī)物質(zhì)的粘土,極性活化劑,濕潤(rùn)劑和冬季防凍添加劑或試劑或傾點(diǎn)抑制添加劑,其中所述添加劑包含一種或多種通式(III)的化合物:
[0027]Z” (R1)m (III)
[0028]其中V’是具有5至12個(gè)之間的碳原子的糖醇,R1是具有約10至約40個(gè)之間的碳原子的二價(jià)碳基,并且其中m是具有I或2的值的整數(shù),當(dāng)m為2時(shí),R1可以相同或不同并且R1的一個(gè)或多個(gè)碳原子可以被B、N、O、S1、P、S、Ge和/或它們的混合物代替,且R1中的一個(gè)或多個(gè)氫原子可以被F、Cl、Br、KCONR22, COOR2, OR2、NR22, SR2、PR22和/或它們的混合物代替,并且其中R2可以是氫原子、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基,其具有1-20個(gè)之間的碳原子,其中一個(gè)或多個(gè)碳或氫原子可以如對(duì)于R1所述被代替。
[0029]本發(fā)明的實(shí)施方案提供冬季防凍的油基漿液,其包括基礎(chǔ)油,親有機(jī)物質(zhì)的粘土,極性活化劑,濕潤(rùn)劑和冬季防凍添加劑或試劑或傾點(diǎn)抑制添加劑,其中所述添加劑包含失水山梨糖醇單油酸酯、失水山梨糖醇倍半油酸酯、失水山梨糖醇單硬脂酸酯、失水山梨糖醇倍半硬脂酸酯、失水山梨糖醇單亞油酸酯、失水山梨糖醇倍半亞油酸酯、失水山梨糖醇單肉豆蘧腦酸酯、失水山梨糖醇倍半肉豆蘧腦酸酯、失水山梨糖醇單棕櫚油酸酯、失水山梨糖醇倍半棕櫚油酸酯,或其混合物和組合。
[0030]本發(fā)明的實(shí)施方案還提供用于制備和使用所述新型冬季防凍組合物的方法。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0031]通過(guò)參考下面的詳 細(xì)描述以及后附的示意性附圖可以更好地理解本發(fā)明,在附圖中,相同的要素的標(biāo)記相同。
[0032]圖1描繪使用不同基礎(chǔ)油的冬季防凍液液的水合速率的曲線圖。
[0033]圖2描繪標(biāo)準(zhǔn)漿液對(duì)本發(fā)明的冬季防凍漿液的水合速率的曲線圖。
[0034]圖3描繪在200° F使用標(biāo)準(zhǔn)漿液對(duì)使用本發(fā)明的冬季防凍漿液的DynaFractHT40的流變的曲線圖。
[0035]圖4描繪在250° F使用標(biāo)準(zhǔn)漿液對(duì)使用本發(fā)明的冬季防凍漿液的DynaFractHT40的流變的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn):一類多元醇酯是有效的添加劑,其將油基聚合物漿液體系的傾點(diǎn)溫度降低20° F以上。添加劑的實(shí)施方案包含糖醇衍生物表面活性劑,其中添加劑的量在約500ppm至50,OOOppm之間是有效的。添加劑的實(shí)施方案包括糖山梨糖醇衍生物表面活性劑,其中添加劑的量在約500--111至50,000--111之間是有效的。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn):現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有提及使用多元醇酯降低油基聚合物漿液的傾點(diǎn),特別糖醇酯,尤其是山梨糖醇酯。[0037]本發(fā)明的實(shí)施方案涉及冬季防凍添加劑或試劑或傾點(diǎn)抑制添加劑或試劑,其中添加劑或試劑或組合物包括多元醇的單酷、多元醇的二酷,或其混合物或組合。在一些實(shí)施方案中,所述組合物包含通式1-1II的化合物中的ー種或多種:
[0038]Z(R1)m (I)
[0039]其中Z是具有5至30個(gè)之間的碳原子的多元醇,R1是具有約10至約40個(gè)之間的碳原子的二價(jià)碳基,并且其中m是具有I或2的值的整數(shù),當(dāng)m為2吋,R1可以相同或不同并且R1的ー個(gè)或多個(gè)碳原子可以被B、N、O、S1、P、S、Ge和/或它們的混合物代替,且R1中的ー個(gè)或多個(gè)氫原子可以被F、Cl、Br、KCONR22, COOR2, OR2、NR22, SR2、PR22和/或它們的混合物代替,并且其中R2可以是氫原子、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基,其具有1-20個(gè)之間的碳原子,其中ー個(gè)或多個(gè)碳或氫原子可以如對(duì)于R1所述被代替;
[0040]V (R1)m (II)
[0041]其中Z’是具有5至18個(gè)之間的碳原子的糖醇,R1是具有約10至約40個(gè)之間的碳原子的二價(jià)碳基,并且其中m是具有I或2的值的整數(shù),當(dāng)m為2吋,R1可以相同或不同并且R1的ー個(gè)或多個(gè)碳原子可以被B、N、O、S1、P、S、Ge和/或它們的混合物代替,且R1中的ー個(gè)或多個(gè)氫原子可以被F、Cl、Br、KCONR22, COOR2, OR2、NR22, SR2、PR22和/或它們的混合物代替,并且其中R2可以是氫原子、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基,其具有1-20個(gè)之間的碳原子,其中ー個(gè)或多個(gè)碳或氫原子可以如對(duì)于R1所述被代替;或
[0042]Z” (R1)m (III)
[0043]其中Z”是具有5至12個(gè)之間的碳原子的糖醇,R1是具有約10至約40個(gè)之間的碳原子的二價(jià)碳基,并且其中m是具有I或2的值的整數(shù),當(dāng)m為2吋,R1可以相同或不同并且R1的ー個(gè)或多個(gè)碳原子可以被B、N、O、S1、P、S、Ge和/或它們的混合物代替,且R1中的ー個(gè)或多個(gè)氫原子可以被F、`Cl、Br、KCONR22, COOR2, OR2、NR22, SR2、PR22和/或它們的混合物代替,并且其中R2可以是氫原子、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基,其具有1-20個(gè)之間的碳原子,其中ー個(gè)或多個(gè)碳或氫原子可以如對(duì)于R1所述被代替。
[0044]本發(fā)明的實(shí)施方案涉及冬季防凍添加劑或試劑或傾點(diǎn)溫度抑制添加劑或試劑,其包括失水山梨糖醇單油酸酷、失水山梨糖醇倍半油酸酷、失水山梨糖醇單硬脂酸酷、失水山梨糖醇倍半硬脂酸酷、失水山梨糖醇單亞油酸酷、失水山梨糖醇倍半亞油酸酷、失水山梨糖醇單肉豆蘧腦酸酷、失水山梨糖醇倍半肉豆蘧腦酸酷、失水山梨糖醇單棕桐油酸酷、失水山梨糖醇倍半棕櫚油酸酷,或其混合物和組合。
[0045]本發(fā)明的實(shí)施方案涉及冬季防凍的油基漿液,其包括基礎(chǔ)油,親有機(jī)物質(zhì)的粘土,極性活化劑,濕潤(rùn)劑和冬季防凍添加劑或試劑或傾點(diǎn)抑制添加剤,其中所述添加劑包含--失水山梨糖醇單油酸酷、失水山梨糖醇倍半油酸酷、失水山梨糖醇單硬脂酸酷、失水山梨糖醇倍半硬脂酸酷、失水山梨糖醇單亞油酸酷、失水山梨糖醇倍半亞油酸酷、失水山梨糖醇單肉豆蘧腦酸酷、失水山梨糖醇倍半肉豆蘧腦酸酷、失水山梨糖醇單棕桐油酸酷、失水山梨糖醇倍半棕櫚油酸酷,或其混合物和組合。
[0046]本發(fā)明的實(shí)施方案還廣泛地涉及冬季防凍的油基漿液,其包括一種或多種本發(fā)明的添加劑組合物。
[0047]本發(fā)明的實(shí)施方案還廣泛地涉及使用和制備冬季防凍的油基漿液的方法,所述冬季防凍的油基漿液包括一種或多種本發(fā)明的添加劑組合物。[0048]本發(fā)明的實(shí)施方案還廣泛地涉及冬季防凍的油基漿液,其包括一種或多種本發(fā)明的添加劑組合物以及包括其它添加劑,所述的其它添加劑包括但不限于:結(jié)垢抑制劑,腐蝕抑制劑,氧控制試劑,防止結(jié)蠟試劑,二氧化碳中和劑,硫清涂劑或在井下操作中通常使用的其它添加劑。
[0049]本發(fā)明的實(shí)施方案還廣泛地涉及使用和制備冬季防凍的油基漿液的方法,所述冬季防凍的油基漿液包括一種或多種本發(fā)明的添加劑組合物以及包括其它添加劑,所述的其它添加劑包括但不限于:結(jié)垢抑制劑,腐蝕抑制劑,氧控制試劑,防止結(jié)蠟試劑,二氧化碳中和劑,硫清涂劑或在井下操作中通常使用的其它添加劑。
[0050]使用冬季防凍的組合物的方法
[0051]壓裂
[0052]本發(fā)明提供一種用于壓裂地層的方法,所述方法包括以下步驟:將包括支撐劑的壓裂液在足以壓裂地層和提高開(kāi)采率的壓力下泵送入開(kāi)采層中,其中在壓裂后,所述支撐劑使所述的地層維持開(kāi)放,并且其中所述支撐劑包括用本發(fā)明的冬季防凍的組合物處理過(guò)的微粒固體。
[0053]本發(fā)明提供一種用于壓裂地層的方法,所述方法包括以下步驟:將包括支撐劑和本發(fā)明的冬季防凍的組合物的壓裂液在足以壓裂地層和提高開(kāi)采率的壓力下泵送入開(kāi)采層中。
[0054]本發(fā)明提供一種用于壓裂地層的方法,所述方法包括以下步驟:將包括本發(fā)明的冬季防凍的組合物的壓裂液在足以壓裂地層和提高開(kāi)采率的壓力下泵送入開(kāi)采層中。
[0055]鉆井
[0056]本發(fā)明提供一種用于鉆井的方法,所述方法包括以下步驟:在鉆井的同時(shí),使鉆井液循環(huán),以提供提供鉆頭潤(rùn)滑,熱除去和巖屑清除,其中所述鉆井液包括本發(fā)明的冬季防凍的組合物。所述方法可以在過(guò)壓條件或欠平衡的條件或在管制的壓力條件下操作。所述方法特別良好地定制用于欠平衡的條件或在管制的壓力條件。
[0057]開(kāi)采
[0058]本發(fā)明提供一種用于開(kāi)采的方法,所述方法包括以下步驟:將流體循環(huán)和/或泵送入開(kāi)采的井中,其中所述流體包括本發(fā)明的冬季防凍的組合物。
[0059]適宜的試劑
[0060]適宜的基礎(chǔ)油包括但不限于:石蠟油,環(huán)烷油,脂族溶劑和/或油,芳族油,或其混合物和組合。示例性的基礎(chǔ)油包括:獲自Indianapolis, IN.的Calumet Specialty
Products Partners, L.P.的 CALPFUNT? 38LP, HYDROCAL馨 38 和 CONOSOL*
C-145,獲自 Morgantown, PA.的 Renkert Oil 的RENOIL* 30 和獲自 Shrieve Chemical
Products,Inc.,The Woodlands,TX.的BIOBAS1.:l!:))60,,
[0061]適宜的冬季防凍添加劑或試劑或傾點(diǎn)抑制劑包括但不限于:多元醇的單酯,多元醇的二酯,或多元醇的單酯和二酯的混合物。
[0062]添加劑的實(shí)施方案具有通式⑴:
[0063]Z(R1)m (I)
[0064]其中Z是具有5至30個(gè)之間的碳原子的多元醇,R1是具有約10至約40個(gè)之間的碳原子的ニ價(jià)碳基,并且其中m是具有I或2的值的整數(shù),當(dāng)m為2吋,R1可以相同或不同并且R1的ー個(gè)或多個(gè)碳原子可以被B、N、O、S1、P、S、Ge和/或它們的混合物代替,且R1中的ー個(gè)或多個(gè)氫原子可以被F、Cl、Br、KCONR22, COOR2, OR2、NR22, SR2、PR22和/或它們的混合物代替,并且其中R2可以是氫原子、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基,其具有1-20個(gè)之間的碳原子,其中ー個(gè)或多個(gè)碳或氫原子可以如對(duì)于R1所述被代替。
[0065]添加劑的實(shí)施方案具有通式(II):
[0066]V (R1)m (II)
[0067]其中Z’是具有5至18個(gè)之間的碳原子的糖醇,R1是具有約10至約40個(gè)之間的碳原子的ニ價(jià)碳基,并且其中m是具有I或2的值的整數(shù),當(dāng)m為2吋,R1可以相同或不同并且R1的ー個(gè)或多個(gè)碳原子可以被B、N、O、S1、P、S、Ge和/或它們的混合物代替,且R1中的ー個(gè)或多個(gè)氫原子可以被F、Cl、Br、KCONR22, COOR2, OR2、NR22, SR2、PR22和/或它們的混合物代替,并且其中R2可以是氫原子、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基,其具有1-20個(gè)之間的碳原子,其中ー個(gè)或多個(gè)碳或氫原子可以如對(duì)于R1所述被代替。
[0068]添加劑的實(shí)施方案具有通式(III):
[0069]Z” (R1)m (III)
[0070]其中Z”是具有5至12個(gè)之間的碳原子的糖醇,R1是具有約10至約40個(gè)之間的碳原子的ニ價(jià)碳基,并且其中m是具有I或2的值的整數(shù),當(dāng)m為2吋,R1可以相同或不同并且R1的ー個(gè)或多個(gè)碳原子可以被B、N、O、S1、P、S、Ge和/或它們的混合物代替,且R1中的ー個(gè)或多個(gè)氫原子可以被F、Cl、Br、KCONR22, COOR2, OR2、NR22, SR2、PR22和/或它們的混合物代替,并且其中R2可以是氫原子、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基,其具有1-20個(gè)之間的碳原子,其中ー個(gè)或多個(gè)碳或氫原子可以如對(duì)于R1所述被代替。
[0071]適宜的多元醇包括但不限于:季戊四醇,四碳糖醇如赤蘚醇,蘇糖醇(threitol),或其混合物或組合;五碳糖醇如阿糖醇,木糖醇,核糖醇,或其混合物或組合,甘露糖醇,山梨糖醇,半乳糖醇,艾杜糖醇,或其混合物或組合,和六碳糖醇ニ聚體如異麥芽醇(isomalt),麥芽糖醇,乳糖醇,聚多輕糖醇(polyglycitol),或其混合物或組合。此外,多元醇全部都可以以混合物或組合的形式使用,以形成本發(fā)明的單和ニ酷。
[0072]示例性的ニ價(jià)碳基包括約10至40個(gè)之間的碳原子的不飽和的,多不飽和的,飽和的長(zhǎng)鏈羧酸或其混合物或組合。其它實(shí)施方案利用不飽和的,多不飽和的,飽和脂肪酸或其混合物和組合。示例性的脂肪酸包括但不限于:肉豆蘧腦酸,棕櫚油酸,油酸,亞油酸,a -亞麻酸,花生四烯酸,二十碳五烯酸,芥酸,二十碳六烯酸(eocosahexaenoic acid),硬脂酸,或其混合物或組合。
[0073]示例性的酷包括但不限于:失水山梨糖醇單油酸酷、失水山梨糖醇倍半油酸酷、失水山梨糖醇單硬脂酸酷、失水山梨糖醇倍半硬脂酸酷、失水山梨糖醇單亞油酸酷、失水山梨糖醇倍半亞油酸酷、失水山梨糖醇單肉豆蘧腦酸酷、失水山梨糖醇倍半肉豆蘧腦酸酷、失水山梨糖醇單棕桐油酸酷、失水山梨糖醇倍半棕櫚油酸酷,或其混合物和組合。
[0074]防垢
[0075]用于防垢井且可以用于本發(fā)明的組合物中的適宜添加劑包括但不限干:螯合剤,如EDTA的Na、K或NH+4鹽;NTA的Na、K或NH+4鹽;抗壞血酸的Na、K或NH+4鹽;巰基こ酸(TGA)的Na、K或NH+4鹽;羥基こ酸的Na、K或NH+4鹽;檸檬酸的Na、K或NH+4鹽;酒石酸的Na、K或NH+4鹽,或其它類似的鹽,或其混合物或組合。影響閾效應(yīng)的適宜添加劑,螯合劑包括但不限于:磷酸鹽如六甲基磷酸鈉,直鏈磷酸鹽,多磷酸的鹽,膦酸酯,如非離子的膦酸酯如 HEDP (羥基亞乙基二憐酸(hydroxythylidene diphosphoric acid)), PBTC (二氧勝基異丁燒(phosphoisobutane),三羧酸),下列物質(zhì)的氨基膦酸鹽:MEA(單乙醇胺),NH3,EDA(乙二胺),雙羥基乙二胺,二氨基乙基醚,DETA ( 二亞乙基三胺),HMDA (I,6-己二胺),HMDA的超級(jí)(Hyper)同類物和異構(gòu)體,EDA和DETA的多胺,二甘醇胺和同類物,或類似的多胺,或其混合物或組合;磷酸酯,如下列物質(zhì)的多磷酸酯或五氧化二磷(P2O5)酯:烷醇胺如MEA,DEA,三乙醇胺(TEA),雙羥基乙基乙二胺;乙氧基化醇,甘油,二元醇類如EG (乙二醇),丙二醇,丁二醇,己二醇,三羥甲基丙烷,季戊四醇,新戊二醇等;三或四羥基胺;乙氧基化烷基酚(由于毒性問(wèn)題使用受到限制),乙氧基化胺如單胺如MDEA和2至24個(gè)碳原子的更高級(jí)的胺,2至24個(gè)碳原子的二胺等;聚合物,如天冬氨酸的均聚物,丙烯酸的可溶性均聚物,丙烯酸和甲基丙烯酸的共聚物,丙烯酸酯的三元聚合物,AMPS等,水解的聚丙烯酰胺,聚蘋果酸酐(PMA);等;或其混合物或組合。
[0076]腐蝕抑制劑
[0077]用于腐蝕抑制并且用于本發(fā)明的組合物中的適宜添加劑包括但不限于:季銨鹽,如氯化物,溴化物,碘化物,二甲基硫酸鹽,二乙基硫酸鹽,亞硝酸鹽,氫氧化物,烷醇鹽等,或其混合物或組合;氮堿的鹽;或其混合物或組合。示例性季銨鹽包括但不限于:來(lái)自胺和季胺化試劑的季銨鹽,如烷基氯化物,烷基溴化物,烷基碘化物,烷基硫酸鹽如二甲基硫酸鹽,二乙基硫酸鹽等,二鹵代烷烴如二氯乙烷,二氯丙烷,二氯乙基醚,醇的表氯醇加合物,乙氧基化物,等,或其混合物和組合,和胺試劑如烷基吡啶,特別是高度烷基化的烷基吡啶,烷基喹啉,C6至C24合成的叔胺,衍生自天然產(chǎn)物如椰子等的胺,二烷基取代的甲基胺,衍生自脂肪酸或油與多胺反應(yīng)的胺,DETA和脂肪酸的酰胺基咪唑啉,乙二胺的咪唑啉,二胺基環(huán)己烷的咪唑啉,氨基乙基乙二胺的咪唑啉,丙二胺和烷基化丙烯二胺的嘧啶,足以將胺中的全部不穩(wěn)定氫原子轉(zhuǎn)化成含氧基團(tuán)的烷氧基化單和多胺等,或其混合物或組合。氮堿鹽的示例性實(shí)例包括但不限于:衍生自如下物質(zhì)的氮堿鹽:鹽例如:C1至CS —元羧酸如甲酸,乙酸,丙酸,丁酸,戊酸,`己酸,庚酸,辛酸,2-乙基己酸等;C2至C12 二元羧酸,C2至C12不飽和羧酸和酐,等;多元酸如二甘醇酸,天冬氨酸,檸檬酸等;羥基酸如乳酸,衣康酸等;芳基和羥基芳基酸;天然或合成的氨基酸;巰基酸如巰基乙酸(TGA) ;二元醇,乙氧基化物,乙氧基化胺等的磷酸衍生物的游離酸形式,和氨基磺酸;或其混合物或組合,和胺如:高分子量脂肪酸胺如可可胺(cocoamine),牛油胺等;烷氧基化脂肪酸胺;高分子量脂肪酸多胺(二、三、四或更高);烷氧基化脂肪酸多胺;氨基酰胺如羧酸與多胺的反應(yīng)產(chǎn)物,其中羧酸的當(dāng)量小于活性胺的當(dāng)量,及其烷氧基化衍生物;脂肪酸嘧啶;下列的單咪唑啉:EDA,DETA或更高級(jí)的乙二胺類,1,6-己二胺(HMDA),1,4-丁二胺(TMDA)及其更高級(jí)的類似物;單和多元有機(jī)酸的雙咪唑啉,咪唑啉;衍生物單乙醇胺和脂肪酸或油的1?唑啉,脂肪酸醚胺,氨基乙基哌嗪的單和二酰胺;粗松漿油或蒸餾的松漿油與二亞乙基三胺的反應(yīng)產(chǎn)物的GAA和TGA鹽;二聚體酸與多胺如TMDA,HMDA和1,2- 二氨基環(huán)己烷的混合物的反應(yīng)產(chǎn)物的GAA和TGA鹽;衍生自DETA的咪唑啉與松漿油脂肪酸或大豆油,低芥酸茶子油等的TGA鹽;或其混合物或組合。
[0078]二氧化碳中和[0079]用于CO2中和并且用于本發(fā)明的組合物中的適宜添加劑包括但不限于:MEA,DEA,異丙胺,環(huán)己胺,嗎啉,二胺,二甲基氨基丙胺(DMAPA),乙二胺,甲氧基多胺(Μ0ΡΑ),二甲基乙醇胺,甲基二乙醇胺(MDEA)及低聚物,EDA的咪唑啉和同類物和更高級(jí)的加合物,氨基乙基乙醇胺(AEEA)的咪唑啉,氨基乙基哌嗪,氨基乙基乙醇胺,二異丙醇胺,D0WAMP-90?,Angus AMP-95,(甲基、乙基、異丙基的)二烷基胺,(甲基、乙基、異丙基的)單烷基胺,(甲基、乙基、異丙基的)三烷基胺,二羥基乙基乙二胺(THEED)等,或其混合物或組合。
[0080]防止結(jié)蠟
[0081]用于石蠟除去、分散和/或石蠟晶體分布的適宜添加劑包括但不限于:獲自陶氏化學(xué)公司的纖維素;乙酸纖維素;酮;乙酸鹽和酯和甲酸鹽和酯;由乙氧基化或丙氧基化醇、烷基酚和/或胺構(gòu)成的表面活性劑;甲基酯如椰油酸酯(coconate),月桂酸酯,豆油脂肪酸酯或其它天然的脂肪酸甲酯;磺化的甲基酯如磺化椰油酸酯(coconate),磺化月桂酸酯,磺化豆油脂肪酸酯或其它磺化的天然的脂肪酸甲酯;低分子量的椰子油豆油的季銨氯化物或ClO至C24胺單鹵化烷基和芳基氯化物;由二取代的(如二可可等)的和低分子量的鹵化烷基和/或芳基氣化物構(gòu)成的季按鹽;二烷基(甲基,乙基,丙基,混合的等)叔胺和二鹵代乙烷、丙烷等或二鹵代醚如二氯乙基醚(DCEE)等的偕(gemini)季鹽;烷基胺或酰胺基丙基胺如可可酰胺基丙基二甲基的偕季鹽,DCEE的雙季銨鹽;或其混合物或組合。在表面活性劑的制備中使用的適宜的醇包括但不限于:直鏈或支鏈醇,特別是與環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷或更高級(jí)的環(huán)氧烷反應(yīng)的醇的混合物,其中所得到的表面活性劑具有一定范圍的HLB。在表面活性劑的制備中使用的適宜的烷基酚包括但不限于:壬基苯酚,癸基苯酚,十二烷基苯酚或其它烷基酚,其中烷基具有在約4至約30個(gè)之間的碳原子。在表面活性劑的制備中使用的適宜的胺包括但不限于:乙二胺(EDA),二亞乙基三胺(DETA),或其它多胺。示例性的實(shí)例包括:獲自BASF的Quadrols, Tetrols, Pentrols。適宜的燒醇胺包括但不限于:單乙醇胺(MEA),二乙醇胺(DEA),MBA和/或DEA與椰子油和酸的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0082]氧控制
[0083]將水引入井下由于在引入的水中溶解的氧而經(jīng)常伴隨著在井下流體中氧含量的增加。因此,引入井下的材料必須在氧環(huán)境中工作或必須充分良好地工作,直到氧含量通過(guò)自然反應(yīng)消耗盡。對(duì)于不能忍受氧的體系,則在引入井下的任何物質(zhì)中必須除去或控制氧。在冬天期間,在注射的材料包括冬季防凍劑如水、醇、二元醇、溶纖劑、甲酸酯、乙酸酯等時(shí)并且由于在非常冷的水中氧溶解度更高達(dá)約14-15ppm的范圍內(nèi),該問(wèn)題惡化。氧還可能增加腐蝕和結(jié)垢。在使用稀溶液的CCT(毛細(xì)管撓性管)應(yīng)用中,注射的溶液導(dǎo)致將氧化環(huán)境
(O2)注射到還原環(huán)境(C02,H2S,有機(jī)酸等)中。
[0084]用于控制氧含量的方案包括:(I)流體在井下注射之前脫氣,(2)加入正常的硫化物以產(chǎn)生硫氧化物,但是這樣的硫氧化物可能促進(jìn)酸對(duì)金屬表面的攻擊,(3)在井下注射之前的流體中加入的異抗壞血酸鹽、抗壞血酸鹽、二乙基羥基胺或其它氧反應(yīng)性化合物的加入;和(4)腐蝕抑制劑或金屬鈍化劑如二元醇酯的鉀鹽(堿金屬)鹽、多元醇乙氧基化物(ethyloxylates)或其它類似的腐蝕抑制劑的加入。示例性實(shí)例的氧和腐蝕抑制劑包括下列的混合物:1,4_ 丁二胺,1,6_己二胺,1,2_ 二胺環(huán)己烷,胺頭餾分(amine heads)或這樣的胺與部分摩爾當(dāng)量的醛的反應(yīng)產(chǎn)物。其它氧控制劑包括多胺的水楊酸酰胺和苯甲酸酰胺,特別是在堿性條件下使用的它們,短鏈炔屬二醇或類似化合物,磷酸酯,硼酸酯甘油,二ft唑燒(bisoxalidines)的脲和硫脲鹽,或其它或吸收氧、與氧反應(yīng)或以其它方式減少或消除氧的化合物。
[0085]硫清涂劑
[0086]本發(fā)明的冬季防凍的組合物還可以包括硫清除劑,條件是它們與組合物相客。這樣的硫清除劑包括獲自 Weatherford International, BJ Services, Baker Hughes,Halliburton、其它的服務(wù)提供商和硫清除劑提供商的那些。示例性的實(shí)例包括在下列中公開(kāi)的那些:美國(guó)專利公布或申請(qǐng) 2007-0032693 ;7,140,433 ;2005-0137114 ;7517447 ;12/419418 ;2005-0250666 ;7,268,100 ;2008_0039345 ;2006_0194700 ;2007_0173414 ;
2007-0129257;7,392,847 ;2008-0257553 ;7,350,579 ;12/075461 ;2007-0173413 ;
2008-0099207; 2008-03188 12 ; 2008-0287325 ; 2008-0257556 ; 2008-0314124:2008-0269082:2008-0197085:2008-0257554:12/416984:2008-0251252 ;11/956433 ;12/029335 ;12/237130 ;12/167087 ;12/176872 ;2009-0067931 ;2008-0283242 ;12/240987 ;12/271580 ; 12/364, 154 ;12/357556 ; 12/464351 ;或 12/465437。
[0087]本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)部分
[0088] 申請(qǐng)人:使用不同的油和冬季防凍劑試驗(yàn)了瓜爾樹(shù)膠(guar)基礎(chǔ)漿液體系的配方如猶自 Clearwater International, LLC,(在 Elmenaorf, Texas 的——豕 Weatherford 公 ロJ)的WGA-15し
[0089]制備漿液的方法
[0090]全部試驗(yàn)室漿液都是在塑料燒杯中使用Caframo BDC3030標(biāo)準(zhǔn)混合器混合的。
[0091]通用的漿液制備包括以下步驟:⑴將基礎(chǔ)油加入到燒杯中,⑵在混合的情況下將親有機(jī)物質(zhì)的粘土加入到基礎(chǔ)油中,(3)在混合的情況下將分散劑加入到漿液中,并且將得到的漿液混合約10分鐘,(4)在混合的情況下將聚合物加入到漿液中,并且將得到的漿液混合約10分鐘,和(5)在混合的情況下將表面活性劑加入到漿液中,并且將得到的漿液混合約30分鐘?;旌蠒r(shí)間通常決取于混合速率,并且可以調(diào)節(jié)混合時(shí)間和速率以實(shí)現(xiàn)需要的結(jié)果。通常,混合時(shí)間為約5分鐘至約4小時(shí)之間。實(shí)施方案采用約10分鐘至約2小時(shí)之間的混合時(shí)間。其它實(shí)施方案采用約10分鐘至約I小時(shí)之間的混合時(shí)間。其它實(shí)施方案采用約10分鐘至約30分鐘之間的混合時(shí)間。
[0092]具有不同冬季防凍劑的配方
[0093]為了測(cè)定不同冬季防凍劑對(duì)于漿液性質(zhì)的效果,制備和試驗(yàn)不同的漿液配方?;A(chǔ)油是獲自 Indianapolis, IN.的 Calumet Specialty Products Partners, L.P.的Hydrocal380
[0094]用于冬季防凍劑試驗(yàn)的基礎(chǔ)配方列于表I中。
[0095]表I
[0096]Hydrocal38 基礎(chǔ)配方
【權(quán)利要求】
1.一種用于開(kāi)采的方法,所述方法包括: 將流體循環(huán)和/或泵送入開(kāi)采的井中,所述流體包括:油基漿液,所述油基漿液包括基礎(chǔ)油,親有機(jī)物質(zhì)的粘土,極性活化劑,濕潤(rùn)劑和冬季防凍組合物,所述的冬季防凍組合物包含多元醇單酯和/或多元醇二酯中的一種或多種。
2.一種用于從開(kāi)采地下地層除去結(jié)合水的組合物,所述的地下地層含有天然氣和/或原油并且由井眼穿透,所述開(kāi)采液組合物包含: 油基漿液,所述油基漿液包括基礎(chǔ)油,親有機(jī)物質(zhì)的粘土,極性活化劑,濕潤(rùn)劑和冬季防凍組合物,所述的冬季防凍組合物包含多元醇單酯和/或多元醇二酯中的一種或多種。
3.權(quán)利要求1所述的方法或權(quán)利要求2所述的組合物,其中所述的多元醇單酯或多元醇二酯是通式(I)的化合物: Z(R1)m (I) 其中Z是具有5至30個(gè)之間的碳原子的多元醇,R1是具有約10至約40個(gè)之間的碳原子的二價(jià)碳基,并且其中m是具有I或2的值的整數(shù),當(dāng)m為2時(shí),R1可以相同或不同并且R1的一個(gè)或多個(gè)碳原子可以被B、N、O、S1、P、S、Ge和/或它們的混合物代替,且R1中的一個(gè)或多個(gè)氫原子可以被F、Cl、Br、KCONR22, COOR2, OR2、NR22, SR2、PR22和/或它們的混合物代替,并且其中R2可以是氫原子、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基,其具有1-20個(gè)之間的碳原子,其中一個(gè)或多個(gè)碳或氫原子可以如對(duì)于R1所述被代替。
4.權(quán)利要求1所述的方法或權(quán)利要求2所述的組合物,其中所述的多元醇單酯或多元醇二酯是通式(II)的化合物: V (R1)m (II) 其中V是具有5至18個(gè)之間的碳原子的糖醇,R1是具有約10至約40個(gè)之間的碳原子的二價(jià)碳基,并且其中m是具有I或2的值的整數(shù),當(dāng)m為2時(shí),R1可以相同或不同并且R1的一個(gè)或多個(gè)碳原子可以被B、N、O、S1、P、S、Ge和/或它們的混合物代替,且R1中的一個(gè)或多個(gè)氫原子可以被F、Cl、Br、KCONR22, COOR2, OR2、NR22, SR2、PR22和/或它們的混合物代替,并且其中R2可以是氫原子、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基,其具有1-20個(gè)之間的碳原子,其中一個(gè)或多個(gè)碳或氫原子可以如對(duì)于R1所述被代替。
5.權(quán)利要求1所述的方法或權(quán)利要求2所述的組合物,其中所述的多元醇單酯或多元醇二酯是通式(III)的化合物:
z” (R1)m (III) 其中Z”是具有5至12個(gè)之間的碳原子的糖醇,R1是具有約10至約40個(gè)之間的碳原子的二價(jià)碳基,并且其中m是具有I或2的值的整數(shù),當(dāng)m為2時(shí),R1可以相同或不同并且R1的一個(gè)或多個(gè)碳原子可以被B、N、O、S1、P、S、Ge和/或它們的混合物代替,且R1中的一個(gè)或多個(gè)氫原子可以被F、Cl、Br、KCONR22, COOR2, OR2、NR22, SR2、PR22和/或它們的混合物代替,并且其中R2可以是氫原子、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基,其具有1-20個(gè)之間的碳原子,其中一個(gè)或多個(gè)碳或氫原子可以如對(duì)于R1所述被代替。
6.權(quán)利要求1所述的方法或權(quán)利要求2所述的組合物,其中所述的多元醇單酯或多元醇二酯是選自由下列化合 物組成的組中的化合物:失水山梨糖醇單油酸酯、失水山梨糖醇倍半油酸酯、失水山梨糖醇單硬脂酸酯、失水山梨糖醇倍半硬脂酸酯、失水山梨糖醇單亞油酸酯、失水山梨糖醇倍半亞油酸酯、失水山梨糖醇單肉豆蘧腦酸酯、失水山梨糖醇倍半肉豆蔻腦酸酯、失水山梨糖醇單棕櫚油酸酯、失水山梨糖醇倍半棕櫚油酸酯,或其混合物和組
7.權(quán)利要求1所述的方法或權(quán)利要求2所述的組合物,其中所述的冬季防凍組合物是失水山梨糖醇倍半油酸酷。
【文檔編號(hào)】C09K8/34GK103603645SQ201310574909
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2009年6月5日
【發(fā)明者】薩爾基斯·R·卡達(dá)迪安, 加布里埃萊·蒙雷亞爾, 羅伊·佩雷斯, 約瑟夫·E·湯普森, 弗蘭克·薩莫拉 申請(qǐng)人:克利爾沃爾特國(guó)際有限責(zé)任公司