[发明专利]生产油基钻井液用乳化剂的方法

说明书

提供制备乳化剂、乳化钻井液的方法及其使用方法。在一或多个实施方案中，制备乳化剂的方法包括将妥尔油和三酰胺混合。所述三酰胺具有式(I)化学式，其中x、y和z独立选自1‑10的整数，R¹为C₈‑C₂₀烷基、C₈‑C₂₀烯基、C₈‑C₂₀二烯基或C₈‑C₂₀炔基，R²是H或是对每个[(CH₂)_xNR²(CH₂)_y]单元独立选择的式(II)的基团，其中R⁴为C₁‑C₃亚烷基或C₁‑C₃羟基亚烷基，且其中至少一个R²是式(II)的基团，和R³是C₈‑C₂₀烷基、C₈‑C₂₀烯基、C₈‑C₂₀二烯基或C₈‑C₂₀炔基

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年8月19日申请的美国临时专利申请No 61/867,328的权益，该申请通过引用整体并入本文。

背景

领域

所描述的实施方案广义涉及制备包括一或多种妥尔油和一或多种三酰胺的乳化剂的方法、乳化钻井液和其使用方法。

相关技术的描述

石油和天然气工业已多年使用钻井液或钻探泥浆来开发自然资源的地下沉积物。由于油的总储量减少，在因以前工艺或经济困难而未到达的区域钻探已经变得很必要。这已导致了油基钻井液或反相乳液钻井液的广泛使用，它们比水基流体能提供更好的热稳定性和化学稳定性，使得钻井更深和用于其它需求服务中，例如涉及暴露于高电解质浓度和溶解性的气体情况下。例如，反相乳液钻井液已经成功用于钻探热(例如高于150℃)地层以及含硫化氢的地层。此外，为了从每一海上钻井平台最大化地回收，反相乳液钻井液是有利的，因为它们能有效用于钻探偏斜井(例如有角度的井)。特别地，反相乳液钻井液的高润滑性是必要的，因为在偏斜钻井中施加在钻杆上的扭矩会增加。

反相乳液钻井液一般是通过将烃油与水或盐水在高剪切和存在适宜乳化剂的条件下调混而成。乳化剂不仅需要形成稳定分散于油相中的水滴，而且还需要使任何固体如加重材料添加剂(例如重晶石)或钻屑维持油湿状态。由于一些钻井地点例如海上钻井平台的空间有限且将材料运输到钻井地点成本增加，工业上广泛对可以用最少量或比现有技术组合物更少量的溶剂和其它添加剂配制并保存(例如存储)的钻井液组合物特别关注。

因此，需要改进的反相乳液用乳化剂，使其例如可用于油井钻孔。概述

提供制备乳化剂、乳化钻井液的方法及其使用方法。在一或多个实施方案中，制备乳化剂的方法包括将妥尔油和三酰胺混合。所述三酰胺具有如下式(I)的化学式:

其中：

x、y和z独立选自1-10的整数，

R¹为C₈-C₂₀烷基、C₈-C₂₀烯基、C₈-C₂₀二烯基或C₈-C₂₀炔基，

R²是H或是对每个[(CH₂)_xNR²(CH₂)_y]单元独立选择的