[发明专利]流变改性剂

说明书

发明技术领域

本公开涉及井眼维护液。更具体地，本公开涉及用于钻井泥浆的流变改性剂。

发明背景

自然资源如天然气、水和原油的地下沉积物通常通过钻探井眼以开采地下地层或包含这种沉积物的区域来回收。不同流体用于钻探井眼和准备井眼和相邻地下地层，以从中回收材料。例如，钻井液或泥浆通常在钻探井眼时穿越井眼循环，以冷却钻头，保持沉积物在钻探过程中限制于其各自的地层，和将钻屑带至地表。

增加的钻探活动已在更大深度处持续，同时挑战地理区域如海洋环境。这些回收作业过程中所用的钻井液通常在钻井液从平台结构移动至海床根源/底部时暴露于一定范围的温度。例如，通过钻柱或钻管从平台结构移动至30,000-40,000英尺的水深和岩心底层组合的钻井液可经历35℉至400℉范围的温度。钻井液被设计以呈现适于具体回收作业的一组流变性特征。钻井液在挑战地理区域中的应用的一个挑战是在流体暴露的环境条件范围内保持理想流变性特征。因此，目前需要用于挑战地理区域的改进的钻井液。

发明概述

本文公开了包括流变改性剂的非水性井眼维护液，其中流变改性剂包括多硫化物、二聚酸和多官能胺的反应产物。

本文还公开了进行油田作业的方法，包括将包括流变改性剂的油基泥浆置于井眼中，其中流变改性剂包括多硫化物、二聚酸和多官能胺的反应产物。

附图简述

为了更加充分地理解本公开及其优势，现结合附图和详述参考下列简单描述：

图1和2是作为实施例1的样品的温度的函数的屈服点的作图。

图3是作为实施例2的样品的温度的函数的屈服点的作图。

图4是作为实施例3的样品的温度的函数的屈服点的作图。

发明详述

本文公开了用于井眼维护作业的方法和组合物。在实施方式中，组合物包括井眼维护液(WSF)和流变改性剂。这种组合物可在井眼维护作业期间遭遇的一定范围的条件下保持一个或多个使用者和/或工艺理想的流变性特征。包括本文公开类型的流变改性剂的WSF被称为用于井眼维护的平流变组合物(FRC)。

在实施方式中，FRC包括流变改性剂。流变改性剂可包括多硫化物或其衍生物。可选地，流变改性剂包括含硫多酰胺基胺。在实施方式中，通过如下制备流变改性剂：二聚酸和多硫化物反应形成第一混合物，其与多官能胺进一步反应形成流变改性剂。

在此，术语“二聚酸”与术语二元酸同义，指代两个不饱和脂肪酸自缩合产生的低聚脂肪酸产物。在实施方式中，自缩合以形成二聚酸所涉及的两个不饱和脂肪酸相同，可选地，自缩合以形成二聚酸所涉及的两个不饱和脂肪酸不同。在实施方式中，参与自缩合反应的各不饱和脂肪酸包括任意数量的碳原子。不饱和脂肪酸可包括C12-C24不饱和脂肪酸，可选地，C14-C22不饱和脂肪酸，或可选地，C14-C18不饱和脂肪酸。在实施方式中，不饱和脂肪酸包括C14-18不饱和脂肪酸。在实施方式中，多硫化物包括二(羟乙基)多硫化物或其均聚物。可选地，多硫化物包括二(羟乙基)二硫化物、二(羟乙基)三硫化物、和/或二(羟乙基)四硫化物。在实施方式中，多硫化物可以是特征在于通式I或通式Ia的化合物。

在实施方式中，各R、R’、和R”’可不同。在一些实施方式中，各R、R’和R”’可相同。在其他实施方式中，R、R’和R”’基团中的至少两个相同。在实施方式中，各R、R’和R”’可独立地选自氢和有机基团；或可选地，氢和烃基。在一些实施方式中，各非氢R基团可独立地选自烷基、取代烷基、环烷基、取代环烷基、芳基、取代芳基、杂芳基和取代杂芳基。

在实施方式中，非氢R、R’或R”’基团可独立地选自甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基或十九烷基；或可选地，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基和癸基。