在非水性液体的增粘中使用的活化剂的利记博彩app
【专利说明】在非水性液体的增粘中使用的活化剂
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2012年10月29日提交的美国申请号61/719, 753的优先权，其公 开内容通过引用结合在本文中用于全部目的。
[0003] 发明背景-发明领域
[0004] 本发明涉及包含亲有机性粘土的非水性液体的增粘，并且更具体地涉及井眼液的 增粘。尤其是，本发明涉及一种活化剂，其用于将在多种用途（例如井眼液）中使用的亲有 机性粘土剥离。
[0005] 发明背景-现有技术描述
[0006] 亲有机性粘土广泛地在多种溶剂体系中用作流变控制剂。尤其是，亲有机性粘土 已经发现了在井眼液中的广泛用途，在与天然油气藏的开采、完井和生产相关的操作中的 用途。此类操作的典型实例包括钻井、压裂地下地层、改变地下地层的渗透性、测井操作、防 砂、封隔液等。
[0007] 尤其是，在深井钻井中，在油基泥浆中使用亲有机性粘土具有一定优势，尽管它们 初始成本明显较高。在水敏感性地层，例如溶胀性页岩、不溶盐地层中，以及在高温下，油基 液体的优势是明显的。这些液体还用于钻柱润滑，尤其是在对曲线井或斜井进行钻井中，用 于腐蚀保护，并且它们具有可再利用这一另外优势。
[0008] 在油基井眼液中，以及在水基配制物中，亲有机性粘土的主要功能之一是起增粘 剂的作用。然而，公知的是，为了亲有机性粘土在非水性井眼液中溶胀或使非水性井眼液增 粘，必须首先将它们剥离。这通常利用少量作为活化剂的极性分子完成。典型的用于与粘 土型触变性增粘剂如亲有机性粘土一起使用的活化剂包括水、乙醇、甲醇、二醇、硅酸钠、氟 化钠、硅氟化镁、碳酸钙、极性疏质子化合物等。特别优选的并且广泛使用的活化剂是碳酸 亚丙酯。
[0009] 发明概述
[0010] 在一个方面中，本发明提供一种活化剂，用于与亲有机性粘土一起在非水性液体 尤其是非水性井眼液中使用。
[0011] 在另一个方面中，本发明提供用于在非水性液体中使用的增粘包装。
[0012] 在又一个方面中，本发明提供由非水性液体，例如烃系液体、亲有机性粘土和烷氧 基化醇组成的井眼液。
[0013] 在此外另一个方面中，本发明提供处理井眼的方法。
[0014] 根据以下详细描述，本发明的这些和另外的特征和优点将会变得显而易见，其中 参照了附图中的图。
[0015] 优选实施方案详述
[0016] 术语"井眼液"或类似的术语是指在来自地下地层的油和/或气的勘探、钻井或生 产的任何阶段中使用的任何液体。
[0017] 本发明的活化剂是烷氧基化醇或具有以下通式的烷氧基化醇的共混物：
[0018] X-O-(CnH2nO)y-(C2H4O) z-H I
[0019] 其中X是具有3至40个碳原子的有机基团（organyl group)，
[0020] η 是 2、3 或 4，
[0021] y 是 0 至 6，
[0022] 并且 z 是 3-20。
[0023] 有机基团被定义为是醇的残基并且可以具有其他取代基的任何有机取代基，所述 其他取代基例如-OH、NH2-、Cl等。
[0024] 在优选的实施方案中，本发明的活化剂是烷氧基化醇或具有以下通式的烷氧基化 醇的共混物：
[0025] CH3 (CXH2X) -0- (CnH2n0) y_ (C2H4O) Z-H II
[0026] 其中x是3至31，
[0027] η 是 2、3 或 4，
[0028] y 是 0 至 6，
[0029] 并且
[0030] z 是 3-20。
[0031] 烷氧基化醇可以通过本领域技术人员所公知的任何方法制备。以下美国专利教导 了此类方法：U. S. 8, 329, 609、U. S. 5, 627, 121、U. S. 5, 220, 077、和 U. S. 4, 775, 653,其全部 通过引用结合在本文中用于全部目的。
[0032] -般来说，可用于本发明的醇烷氧基化物的功效可以借助具体烷氧基化物的亲 水-亲脂平衡（hydrophilic-lipophilic balance，HLB)值来估算。如公知的，烷氧基化 醇的HLB可以按照分子的烷氧基化部分的重量百分数除以5来估算，如由Rosen，Milton， J.和 Kunjappu，Joy T. "Surfactants and Interfacial Phenomena(表面活性剂和界面 现象）"J〇hn Wiley&Sons，2012年第四版，第357页教导的。因此，对于具有以下通式的乙 氧基化物来说：
[0033] CH3(CH2)x-O-(CH2CH2O) n-H
[0034] 可以如下粗略计算HLB :
[0035] HLB = 100. 44n/(5-(32+14x+44n))
[0036] 一般来说，可用于本发明的醇烷氧基化物的HLB将会是约8至约16,约12至约15 的HLB是优选的。
[0037] 可用于本发明的醇烷氧基化物的醇或醇的共混物包括，但不限于，C6醇、C8醇、 C8-C10直链醇、C10-C12直链醇、C12-C13氧代-醇、异十三烷醇、2-乙基-己醇、2-丙 基-庚醇、2- 丁基-辛醇、2-己基-癸醇、2-辛基-十二烷醇、2-癸基-十四烷醇、2-十二 烷基-十六烷醇、直链伯醇、以及直链和/或支链仲醇二者。特别优选的是具有4至32个 碳原子的支链醇。
[0038] 可以在本发明的组合物中使用的基础油或液体包括但不限于油质液体。如在本文 中所使用的，术语"油质液体"意指在25°C下为液体并且基本不可混合在水中的烃或油。在 本文中适合使用的油质液体通常包括下列物质：如柴油，矿物油（包括较低芳族含量的矿 物油），合成油如费歇尔-托普希（FT)衍生烃、聚烯烃或异构化聚烯烃，酯油，脂肪酸甘油 酯，脂族酯，脂族醚，脂族乙酰、或其他此类烃和这些液体的组合。特别优选的是主要为直链 的烃液体，尤其是衍生自包括FT反应的过程，例如气体到液体（GTL)过程的此类烃液体。通 常，优选的是，本发明的基础油具有较低的芳族含量，例如以重量计小于约2 %的芳族化合 物。表1示出了可以使用的多种基础油。
[0039]表 1
[0041] 亲有机性粘土可以是任何对有机液体来说可用的触变增粘剂。适合的亲有机性 粘土包括绿土（smectite)型、锂蒙脱石粘土或其他粘土与有机阳离子即季铵阳离子（有 时被称为亲有机性粘土胶凝剂）的反应产物；绿土粘土；高岭土粘土；等等。根据本发明的 一个方面，用作触变增粘剂的优选的亲有机性粘土是选自由下列各项组成的组的绿土型粘 土：膨润土、锂蒙脱石、蒙脱石、绿脱石、贝得石（biedellite)、皂石、富镁蒙脱石、及其混合 物，最优选膨润土或锂蒙脱石。在所使用的粘土是粘土和季铵化合物的反应产物的情况下， 优选的季铵阳离子选自由下列各项组成的组：甲基三氢化牛脂铵、二甲基脱氢牛脂铵、二甲 基苄基氢化牛脂铵、甲基苄基脱氢牛脂铵、和它们的混合物。适合用于与在本文中所描述 的组合物一起使用的示例性的有机粘土和粘土胶凝剂在以下美国专利中给出，其所有相关 部分通过引用结合在本文中：美国专利号2, 531，427 ;美国专利号2, 966, 506 ;美国专利号 4, 105, 578 ;和美国专利号4, 208, 218。适合与在本文中所描述的组合物一起使用的示例性 的可商购亲有机性粘土是可从 Southern Clay Products，Inc.，Gonzalez，Tex.，U.S.A.获 得的 CLAYTONE.RTM. MG 400 Claytone ER、Claytone EM、和 Claytone II，或者 Bentone 34、Bentone 150和BENTONE. RTM. 380rganoclay(商用锂蒙脱石系产品，可从许多供应厂商 获得）。
[0042] 以下表2和3示出了在含有非水性基础液ODC FT_140(GTL柴油）和作为Claytone II由Southern Clay Products销售的亲有机性粘土的组合物中典型的醇乙氧基化物的 HLB的作用。
[0043] 表 2
[0044]
[0047] 表2和3表明，至少对于所示的醇乙氧基化物来说，在基础液、亲有机性粘土类型 和温度的这种特定体系中，约12至约15的HLB是优选的。
[0048] 本发明的增粘包装包含活化剂和亲有机性粘土，二者如上所述。一般来说，