[发明专利]生产氨基甲酸羟烷基酯官能化聚酰胺的方法及其用途

说明书

一种改进的钻井流体，其包含钻井流体以及多亚烷基多胺、脂肪酸和碳酸亚烷基酯的反应产物，以及该钻井流体的制造和使用方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年4月24日提交的系列号为62/489003的美国临时专利申请的权益，其全部公开内容通过引用结合至本文。

关于联邦政府资助的研究或开发的声明

不适用。

技术领域

本公开内容通常涉及一种改进的钻井流体，其包含钻井流体和氨基甲酸羟烷基酯官能化聚酰胺组合物。更具体地，本公开内容涉及一种改进的钻井流体，其包含钻井流体以及多亚烷基多胺、脂肪酸和碳酸亚烷基酯的反应产物，以及该钻井流体的制造和使用方法。

发明背景

钻井流体(也称作“钻井泥浆”，“钻井泥浆配制剂”或简称作“泥浆”)用于促进钻井。钻井流体从地面泵送穿过井孔，并且返回地面，由此起到多种功能，包括：从钻井区域除去钻井岩屑和将该岩屑运输到地面，冷却和润滑钻头，施加流体静压力以防止高压油、气和其他流体过早进入井孔，和保持井孔壁的稳定性。

存在多种钻井流体(或“钻井泥浆”)，并且它们根据钻井泥浆的基础组分进行分类。例如存在水基钻井泥浆和油基钻井泥浆。特别令人关注的是包含水和油的乳液的钻井泥浆。例如，油包水乳液钻井泥浆(也称作“油包水逆乳液钻井泥浆”)包含作为小液滴分散在整个连续(即外)油或合成油相中的水相，该连续(即外)油或合成油相可以包含柴油燃料或其他液体烃混合物(例如C₁₆-C₁₈范围的烯烃和/或链烷烃物质)。该水分散(即内)相通常是盐水溶液(例如含氯化物的盐水溶液，例如30％氯化钙基)。

油包水乳液钻井泥浆典型地由在高剪切条件下和在合适的乳化剂存在下使烃油与水或盐水共混来产生。当流体中不存在水的不同层时乳化完成。不仅需要乳化剂来形成水滴在油相中的稳定分散体，而且需要乳化剂使任何固体如加重材料添加剂(例如重晶石)或钻井岩屑保持在油润湿态。

本领域中使用各种乳化剂，其包括例如：

美国专利号8163675描述了用于油基钻井泥浆的乳化剂，其基于多胺和脂肪酸/马来酸酐。

美国专利号8727005描述了一种乳化剂组合物，其包含乳化剂、稀释剂和稀化剂，其中该乳化剂包含羧酸封端的聚酰胺(“CATP”)，其与酸酐如马来酸酐反应。

美国专利号8765644描述了一种乳化剂，其包含衍生自脂肪酸/羧酸的聚酰胺，和任选的烷氧基化聚酰胺。

美国专利号8927468描述了一种乳化剂，其包含(1)羧酸封端的脂肪胺缩合物，(2)改性妥尔油，或(3)这些组分的共混物，其中组分或共混物被中和并且喷雾干燥。实施例1教导了羧酸封端的脂肪胺缩合物，其通过如下方式制备：使妥尔油脂肪酸(TOFA)与二亚乙基三胺(DETA)反应以产生脂肪酸胺缩合物，并且然后通过随后与马来酸酐(MA)反应来将未反应的胺端转化成羧酸端。

尽管有现有技术，但是一直需要开发能够较长时间经受较高温度的钻井流体。本文提供的是一种解决本领域中的所述需要的改进的钻井流体及其制造和使用方法。

详细描述

在详细解释本公开内容的至少一种实施方案之前，要理解的是本公开内容的应用不限于以下描述中所述方法或步骤或组分的排列和构造细节。本公开内容能够具有其他实施方案或以不同方式实践或进行。同样，要理解的是，本文所用的措词和术语是出于说明目的，并且不应当认为是限制性的。

除非本文另有定义，否则与本公开内容相关所用的技术术语应当具有本领域技术人员通常所理解的含义。此外，除非上下文另有需要，否则单数术语应当包括复数，和复数术语应当包括单数。