CN103270131B - 钻探地下空穴的新方法 - Google Patents

Abstract

本发明的主题是钻探地层中的空穴的方法，其包括使用通过将如下组分混合而得到的泡沫形式的水性流体处理钻屑的步骤：-水性组合物(C₁)，其包含就100重量%而言：-0.5-25重量%的式(I)化合物：其中n表示等于1或2的整数，R₁表示含有8-18个碳原子的饱和或不饱和、线性或支化、脂族基于烃的基团，M表示单价阳离子，且M’与M相同或不同，表示氢原子或单价阳离子；或式(I)化合物的混合物，和-75-99.5重量%水，-选自空气、氮气或二氧化碳的气体或气体混合物。R₁-C(O)-NH-CH(COOM)-(CH₂)_n-COOM’？？(I)。

Description

钻探地下空穴的新方法

本发明涉及使用通过泡沫处理钻屑的步骤钻探地层中的空穴的方法。

以垂直或倾斜方向钻探地层中的空穴的方法，例如钻探油井、气井、水井或矿井的方法，或以水平方向钻探地层中的空穴的方法，例如钻探隧道或矿井通道的方法，使用用水性泡沫处理钻屑的步骤，所述水性泡沫通过将在水溶液中起泡的表面活性剂活化而得到。这些泡沫的优点是形成对钻屑的良好支持，从而不会由于低密度而引起太大的井底压力，这因此限制了损害地层的风险。

在沿着水平方向钻探地层中的空穴的方法，例如钻探隧道或矿井通道的方法中，通常使用称为隧道钻机的机器，其能够钻探隧道或通道，其直径相当于接近待产生的工作件的最终直径。这些钻探方法，尤其是使用窄隧道钻机的钻探方法意欲在具有普通承载能力的土壤(例如冲积土、沙地和粘土)或蓄水层中操作，其中使用含水泡沫以将钻屑流化并使它们从钻探区中清除。这些钻探方法还使得可改善土壤的渗透性，因此降低施加于钻机上的摩擦力的强度，因此减缓所述钻机的磨损。

这些方法中所用的泡沫必须非常稳定且具有高破坏能力，这是为了限制用量，使得能够有效地分离返回到表面上的钻屑和能够再活化用作新钻探操作的泡沫的水溶液。

破坏返回到表面上的泡沫通过加入消泡剂，或通过改变水性泡沫的pH而进行。在后一种情况下，如果泡沫为碱性或中性的，则它通过将酸试剂加入水溶液中而将pH降至小于或等于4.5的值；或者通过将碱试剂加入水溶液中而将pH值提高至达至少9.5而破坏。

泡沫通过被液体薄膜隔开的气体单元的装配形成，并通过分散于液体中的气体产生的气泡的并置而形成。它们通常通过与气体(如空气或氮气或二氧化碳)混合而由包含至少一种起泡表面活性剂的水性组合物制备。某些表面活性剂已知用于通过与气体混合而产生泡沫。然而，这些泡沫的机械性能取决于所述表面活性剂的性质而不同。因此，为得到特征在于高泡沫粘度和长寿命的高稳定性泡沫，本领域技术人员必须将表面活性剂与一种或多种具有提高气体单元结构刚性的作用的添加剂组合。

以号2439230公开的法国专利申请公开了使用脂肪胺作为起泡助剂，和表面活性剂如烷基甜菜碱、烷基酰氨甜菜碱、烷基硫酸盐或烷基醚硫酸盐的水溶液。

以号WO93/22538A1公开的国际申请描述了一种隧道挖掘方法，所述方法的特征在于在钻机的切削盘或封闭室的前面注入泡沫，所述泡沫通过将起泡表面活性剂在水溶液中在选自脂肪胺、脂肪醇、脂族链烷醇酰胺或叔胺氧化物的起泡助剂的存在下活化而产生。

以号WO03/035794A1公开的国际申请描述了钻探方法，所述方法包括通过水性钻探液(如泡沫)处理钻屑的步骤，所述泡沫包含含有至少一种任选聚乙氧基化脂肪单烷基磷酸盐的起泡剂，然后使得可在轻微酸或碱性条件下产生泡沫并在酸条件下破坏它。WO03/035794A1还教导了通过加入泡沫稳定剂而提高通过使用至少一种单-(脂族烃基)磷酸酯得到的泡沫的稳定性。

然而，这些泡沫稳定剂添加剂通常不是非常可生物降解的，且有时是有毒的，这使得它们不符合关于环境的新管理规定。

另外，它们不能用于敏感地质区，例如含有饮用水地下水面的那些，或保护地理带。

以号US2008/0011486公开的美国专利申请公开了烷基多葡糖苷的水溶液的泡沫在钻探操作中的用途，所述烷基多葡糖苷为可生物降解表面活性剂。然而，通过这些表面活性剂产生的泡沫不具有足够令人满意的机械和稳定性性能。

申请人努力开发涉及钻探方法的新技术方案，所述方法包括使用通过N-酰基氨基酸的活化而得到的泡沫处理钻屑的步骤，其中酰基衍生自脂肪酸，而不加入稳定剂添加剂，因此使得可克服上述缺点。

这就是本发明的目的是钻探地层中的空穴的方法的原因，所述方法包括使用通过将如下组分混合而得到的泡沫形式的水性流体处理钻屑的步骤：

-水性组合物(C₁)，其包含就100重量%而言：

-0.5-25重量%的式(I)化合物：

R₁-C(O)-NH-CH(COOM)-(CH₂)_n-COOM’(I)

其中n表示等于1或2的整数，R₁表示含有8-18个碳原子的饱和或不饱和、线性或支化、脂族基于烃的基团，M表示单价阳离子，且M’与M相同或不同，表示氢原子或单价阳离子；或式(I)化合物的混合物，和

-75-99.5重量%水，

-选自空气、氮气或二氧化碳的气体或气体混合物。

在如上文所定义的方法中，水性流体通常在井口通过使用合适的市售装置将所述水性组合物(C₁)与气体或气体混合物混合而制备。然后将因此所得泡沫通过在管内泵送而输送至井中，其在落入井中至钻探区位置处的柱中结合在一起，从而注入该钻探区，通常在钻柱的中部。泡沫通过先前所述管和通过井壁限定的环形空间返回到表面上，将钻屑运送至表面。然后将钻屑与泡沫分离以除掉。

根据如先前所定义的方法的一个具体方面，水性组合物(C₁)包含就100重量%而言，0.5-15重量%的如上文所定义的式(I)化合物或式(I)化合物的混合物和85-99重量%水。

根据如先前所定义的方法一个更具体方面，水性组合物(C₁)包含就100重量%而言，0.5-5重量%的如上文所定义的式(I)化合物或式(I)化合物的混合物和95-99.5重量%水。

根据如先前所定义的方法的一个具体方面，在式(I)中，n等于1。

根据如先前所定义的方法的另一具体方面，在式(I)中，n等于2。

根据如先前所定义的方法的一个具体方面，水性组合物(C₁)包含非零比例的至少一种式(I)化合物，其中n等于1，和非零比例的至少一种式(I)化合物，其中n等于2。

在如先前所定义的方法中，如上文所定义的式(I)化合物可以为部分或完全盐化形式。

当式(I)化合物为部分盐化形式时，M表示单价阳离子且M’表示氢原子。

当式(I)化合物为完全盐化形式时，M和M’相同或不同，表示单价阳离子。

表述“单价阳离子”表示关于M和/或M’，选择的选自如下的阳离子：铵离子，碱金属的单价阳离子，例如钠、钾或锂阳离子，链烷醇胺的单价阳离子，例如(2-羟乙基)铵阳离子、双(2-羟乙基)铵阳离子、三(2-羟乙基)铵阳离子，单异丙醇胺的铵阳离子，2-(2-氨基乙氧基)乙醇的铵阳离子，2-(2-氨基乙基氨基)乙醇的铵阳离子或2-(甲基氨基)乙醇的铵阳离子。

根据如先前所定义的方法的一个具体方面，在式(I)中，M表示钠或钾原子且M’表示氢原子。

根据如先前所定义的方法的另一具体方面，在式(I)中，M和M’表示钠原子或钾原子。

如先前所述的式(I)化合物通常通过相应氨基酸或其盐的N-酰化而得到。

酰化反应是本领域技术人员已知的。它例如描述于以号WO98/09611公开的国际申请中。它在氨基酸或氨基酸的混合物上进行。酰化剂通常由下式的羧酸的活化衍生物组成：

R₁-C(=O)-OH

其中R₁如先前所定义，例如该酸的对称酐、该酸的甲基酯、或者酰基卤如酰基氯或酰基溴。它还可由羧酸的活化衍生物的混合物组成，所述羧酸衍生自动物或植物来源的天然油或脂肪如干椰核油(coprahoil)、椰子油、棕榈仁油、棕榈油、豆油、菜子油、玉米油、牛油、鲸蜡油或鲱鱼油。在本发明上下文中，优选使用衍生自干椰核油、棕榈仁油、椰子油或鲸蜡油的脂肪酸的混合物，其含有主要部分的十二烷酸，其组成描述于下表中(作为重量%)。

根据本发明的一个具体方面，其主题是如先前所定义的方法，其特征在于在式(I)中，R₁基团表示选自庚基、壬基、十一烷基、十三烷基或十五烷基的烷基，更特别是所述方法，就其而言，水性组合物(C₁)包含就100重量%而言：

-0.5-25重量%的式(I)化合物的混合物：

R₁-C(O)-NH-CH(COOM)-(CH₂)_n-COOM’(I)

所述混合物通过将式(II)化合物用衍生自椰子油的脂肪酸的混合物或用所述酸的活化衍生物的混合物酰化得到：

NH₂-CH(COOM)-(CH₂)_n-COOM’(II)

其中n表示等于1或2的整数，M表示单价阳离子，且M’与M相同或不同，表示氢原子或单价阳离子；和

-75-99.5重量%水。

根据另一方面，如先前所定义的方法的特征在于式(I)化合物的混合物选自N-椰油酰谷氨酸的单钠盐或单钾盐，或者N-椰油酰天冬氨酸的单钠盐或单钾盐，或者在于式(I)化合物的混合物选自N-椰油酰谷氨酸的二钠盐或二钾盐，或者N-椰油酰天冬氨酸的二钠盐或二钾盐。

根据如先前所定义的方法的另一方面，水性组合物(C₁)还包含就100%其重量而言，0.5-15重量%，更特别是0.5-10重量%的至少一种不同于式(I)化合物的表面活性剂，所述表面活性剂选自非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性表面活性剂。

在水性组合物(C₁)中所包含的非离子表面活性剂中，特别提到烷基多葡糖苷、蓖麻油的烷氧基化衍生物、脱水山梨糖醇酯、一缩甘露醇酯、烷氧基化脱水山梨糖醇酯如乙氧基化脱水山梨糖醇酯、烷氧基化一缩甘露醇酯如乙氧基化一缩甘露醇酯、干椰核酰胺（coprahamides）、N-烷基胺、胺氧化物、氧化乙烯/氧化丙烯嵌段共聚物，非常特别是以商标名PLURONIC^TM由BASF公司出售的氧化乙烯/氧化丙烯嵌段共聚物，例如PLURONIC^TMPE6100和PLURONIC^TMPE6200，式(II)的非离子表面活性剂：

R-(O-CH(R’)-CH₂)_n-(O-CH₂-CH₂)_m-O-H(II)

其中R表示包含8-36个碳原子的线性或支化、饱和或不饱和、基于烃的脂族基团，R’表示甲基或乙基，n表示大于或等于0且小于或等于150的整数，m表示大于或等于0且小于或等于150的整数，应当理解和n+m大于0，式(A₁)的去泡性非离子表面活性剂：

R’₁-X-[(CH₂-CH(CH₃)-O)u-(CH₂-CH₂-O)v-Y]w(A₁)

其中：

-R’₁表示包含6-18个碳原子的线性或支化、饱和或不饱和、基于烃的脂族基团，

-X表示氮原子或氧原子，

-v表示1-50的整数，

-u表示1-50的整数，

-如果X表示氧原子，则w表示等于1的整数，如果X表示氮原子，则w表示等于1或2的整数，

-Y表示选自包含4-8个碳原子的线性烷基如丁基、苄基或氧化丁烯基团的封端官能团。

在式(A₁)的去泡性非离子表面活性剂中，可提到以商标名TERGITOL^TM由DOWCHEMICAL公司出售的产品，例如TERGITOL^TML61E和TERGITOL^TML64E。

在水性组合物(C₁)中所包含的阴离子表面活性剂中，特别提到碱金属的盐、碱土金属的盐、铵盐、胺盐、以下化合物的氨基醇盐：烷基醚硫酸盐、烷基硫酸盐、烷基酰氨基醚硫酸盐、烷基芳基聚醚硫酸盐、甘油一硫酸酯盐、α-烯烃磺酸盐、链烷烃磺酸盐、烷基磷酸盐、烷基醚磷酸盐、烷基磺酸盐、烷基酰胺磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、烷基羧酸盐、烷基磺基琥珀酸盐、烷基醚磺基琥珀酸盐、烷基酰胺磺基琥珀酸盐、烷基磺基乙酸盐、烷基肌氨酸盐、酰基羟乙基磺酸盐、N-酰基牛磺酸盐和酰基乳酰乳酸盐。在阴离子表面活性剂中，还提到不同于如先前所定义式(I)的那些的脂酰氨基酸，例如脂蛋白、脂酰肽、脂蛋白衍生物、蛋白质衍生物、脂肪酸的盐和任选氢化干椰核油酸(coprahoilacids)的盐。

在水性组合物(C₁)中所包含的两性表面活性剂中，特别提到烷基甜菜碱、烷基酰氨基甜菜碱、磺基甜菜碱、烷基酰氨基烷基磺基甜菜碱、咪唑啉衍生物、磷基甜菜碱、两性基聚乙酸盐和两性基丙酸盐。

在水性组合物(C₁)中所包含的阳离子表面活性剂中，特别提到季铵衍生物。

根据本发明的一个更具体方面，其主题是如先前所定义的方法，就其而言，水性组合物(C₁)还包含至少一种选自如下的表面活性剂：

-式(A₂)的烷基多葡糖苷：

R₂-O-(S)_q-H(A₂)

其中S表示选自葡萄糖、木糖和阿拉伯糖的还原糖的残基，R₂表示包含8-16个碳原子的线性或支化、饱和的基于烃的基团，且q表示大于或等于1.05且小于或等于5的十进制数；

-式(A₃)的烷基醚硫酸盐：

[R₃-O-(CH₂-CH₂-O)_p-SO₃]_rZ(A₃)

其中R₃表示包含6-22个碳原子的线性或支化、饱和或不饱和脂族基于烃的基团，p表示1-10，优选2-4的十进制数，r表示等于1或2的整数，且Z表示碱金属或碱土金属的阳离子、铵离子、羟乙基铵离子或三(羟乙基)铵离子；

-式(A₄)的N-酰基甘氨酸：

R₄-C(O)-NH-CH₂-COOH(A₄)

其中R₄-(C=O)-基团表示选自正辛酰基、正癸酰基、正十二烷酰基、正十四烷酰基、正十六烷酰基、正十八烷酰基和椰油酰基(cocoylradical)。更特别地，式(A₄)的N-酰基甘氨酸为十二烷酰甘氨酸和椰油酰甘氨酸。

根据如先前所定义的方法的这一具体方面，所述不同于式(I)化合物的表面活性剂的总重量比例更特别地小于所述式(I)化合物的总重量比例。

根据如先前所定义的方法的一个具体方面，水性组合物(C₁)还包含就100%其重量而言，0.5-10重量%的N-椰油酰甘氨酸或N-十二烷酰甘氨酸。

为本发明主题的方法中所用水性组合物(C₁)任选包含常用于钻探方法领域中的成分，例如溶剂、流变改进剂、意欲抑制与水接触的粘土溶胀的粘土抑制剂，和润滑剂。

作为任选存在于本发明主题方法中所用水性组合物(C₁)中的溶剂的实例，有甘油、双丙甘醇、己二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、单丙二醇、DMSO或液体多糖。

作为任选存在于本发明主题方法中所用水性组合物(C₁)中的流变改进剂的实例，有植物或生物合成来源的聚合物水胶体，例如黄原胶、刺梧桐树胶、角叉菜胶、藻酸盐、半乳甘露聚糖、纤维素及其衍生物；淀粉及其亲水性衍生物；由丙烯酸和/或其衍生物、由丙烯酰胺和/或其衍生物、由甲基丙烯酸和/或其衍生物、由乙烯醇和/或其衍生物制备的聚合物。

作为任选存在于本发明主题方法中所用水性组合物(C₁)中的粘土抑制剂的实例，有分子量为400-10000g.mol^-1的聚乙二醇，聚甘油，烷氧基化醇，例如以商标名Kemelix^TM7423X由Uniqema公司出售的乙氧基化丁醇。

作为任选存在于本发明主题方法中所用水性组合物(C₁)中的润滑剂的实例，有乙氧基化植物油，例如以商标名SEPITER^TM030、SEPITER^TM100、SEPITER^TM200和SEPITER^TM300由SEPPIC公司出售的乙氧基化蓖麻油；乙氧基化脂肪酸的甲基酯；脂肪酸的皂，例如硬脂酸钠。

本发明的另一目的是如先前所定义的钻探方法，其中所述处理步骤之前进行，或者同时进行通过将所述泡沫形式的钻探液喷雾而破碎岩石的步骤。

根据本发明的这一具体方面，如先前所定义的水性组合物(C₁)通常包含用于制备在油和/或气体钻探方法中用于破碎岩石的流体的成分，如砂、玻璃珠和坚果壳。

本发明主题方法的这一具体方面中所用水性流体使用合适的装置跟井口相齐平地制备。然后将所得泡沫在高压下引入井中并喷雾在待破碎的岩层上。在该引入以后，将井密封直至井内部得到稳定的压力。然后打开井以使得井内部的压力可以逐步降低，然后进行上升至泡沫的表面，所述泡沫携带有通过先前破碎步骤产生的岩石碎屑，然后接着将其与泡沫分离以除掉。

本发明主题方法中所用水性流体的泡沫是稳定的且具有改善的机械特性。泡沫的稳定性和机械特性分别通过测量半衰期和测量所述泡沫的稠度而评估。半衰期为一段时间，在该时间结束时由一定体积的起泡溶液得到的泡沫排掉相当于溶液起始体积的一半的量的溶液。泡沫的稠度通过使用旋转圆盘式粘度计测量泡沫的流变特性而得到的相对值表示。以下实施例阐述本发明，然而不限制它。

1)制备泡沫组合物

1.1)制备包含N-椰油酰谷氨酸二钠的溶液(组合物X ₁ )

随着搅拌，且在20℃的温度下，向反应器中引入21.1kg水/丙酮混合物(水/丙酮重量比：7/3)、7.0kg谷氨酸单钠一水合物，以及然后5.6kg的25重量%氢氧化钠水溶液以实现等于12的pH。

随着搅拌逐步加入6.9kg椰油酰氯和另外5.4kg氢氧化钠溶液以将pH保持在12。温度保持在20-30℃，然后通过加入15.6kg的30重量%硫酸水溶液而将pH降至2。然后将酸性水相与所得固体分离，并将该固体用水充分洗涤。然后将所得湿固体溶于8.3kg的25%氢氧化钠溶液中，向其中加入8.2kg水。将因此所得N-椰油酰谷氨酸二钠的溶液(组合物X₁)倒空至桶中。

1.2)制备包含N-椰油酰谷氨酸盐、N-椰油酰天冬氨酸盐和N-椰油酰甘氨 酸盐的溶液(组合物X ₂ )

随着搅拌且在20℃的温度下制备含有23重量%摩尔当量的氨基酸混合物的水溶液，所述混合物包含就100%其重量而言，引入反应器中的88.7重量%天冬氨酸、4.9重量%谷氨酸和6.4重量%甘氨酸。然后通过加入氢氧化钠水溶液而将pH调整至9.8。

接着，随着搅拌逐步加入0.8摩尔当量椰油酰氯，和氢氧化钠溶液以将pH保持在9.5-10。因此得到N-椰油酰谷氨酸钠、N-椰油酰天冬氨酸钠和N-椰油酰甘氨酸钠的混合物的预期溶液(组合物X₂)。

组合物(X₁)和(X₂)的分析特性记录于下表1中(百分数为重量%)。

1.3)在泡沫稳定剂的存在下制备根据现有技术的起泡组合物(X ₃ )

组合物(X₃)通过在20℃的温度下将如下成分简单地混合而制备：

因此制备的组合物(X₃)包含28.4重量%含量的起泡剂(月桂醚硫酸钠C₁₀-C₁₂+1EO和月桂醚硫酸钠C₁₂-C₁₆+2.2EO)以及由十六烷醇和月桂胺组成的泡沫稳定体系。重量比(月桂醚硫酸钠C₁₀-C₁₂+1EO)/(月桂醚硫酸钠C₁₂-C₁₆+2.2EO)等于1.29；由月桂醚硫酸钠C₁₀-C₁₂+1EO和月桂醚硫酸钠C₁₂-C₁₆+2.2EO组成的表面活性材料的含量为28.4重量%。

1.4)不用泡沫稳定剂而制备根据现有技术的起泡组合物(X ₄ )

不含泡沫稳定成分的组合物(X₄)通过在20℃的温度下将如下成分简单地混合而制备：

-月桂醚硫酸钠C₁₀-C₁₂+1EO：23.8%

-月桂醚硫酸钠C₁₂-C₁₆+2.2EO：18.5%

-水加至100%.

重量比(月桂醚硫酸钠C₁₀-C₁₂+1EO)/(月桂醚硫酸钠C₁₂-C₁₆+2.2EO)等于1.29；由月桂醚硫酸钠C₁₀-C₁₂+1EO和月桂醚硫酸钠C₁₂-C₁₆+2.2EO组成的表面活性材料的含量为42.3重量%。

2)评估组合物(X ₁ )、(X ₂ )、(X ₃ )、(X ₄ )、(X ₅ )和(X ₆ )的起泡性能

在WHO硬水中由组合物(X₁)、(X₂)、(X₃)和(X₄)制备水溶液以得到含有0.6重量%表面活性材料的溶液。对于1升的体积，WHO硬水由如下组分组成：

-0.304g无水氯化钙

-0.139g氯化镁六水合物

-加至1升的去离子水。

WHO硬水相当于34°Th的硬度。

由具有包含8-10个碳原子的烷基链的烷基聚葡糖苷(X₅)和由具有包含10-14个碳原子的烷基链的烷基聚葡糖苷(X₆)制备具有0.6重量%表面活性材料的相同水溶液(现有技术的)。

2.1)评估半衰期和泡沫稠度的方法原理

半衰期和泡沫稠度的评估通过在20℃的温度下机械搅拌而由包含0.6重量%含量起泡表面活性剂的WHO硬水溶液形成泡沫而进行。

2.2)实验方案

在50cm³烧杯中精确地称出所需量的待测试组合物以得到存在于待测试组合物中的0.6重量%起泡表面活性剂在250cm³的WHO硬水溶液中的溶液。接着向50cm³烧杯中加入一部分包含待测试组合物的WHO硬水并将它手动且缓慢地搅拌以将待测试组合物溶于WHO硬水中。将50ml烧杯的内容物倒入500cm³刻度烧杯中，并通过加入WHO硬水而装满直至达到250cm³灌注记号。将存在于500cm³烧杯中的溶液借助装配有具有三个中空臂(直径80mm)的蝶形叶片的Rayneri(型号33/300)实验室电机搅拌。叶片置于距离含有待测试组合物在WHO硬水中的溶液的烧杯底部数毫米处并以3000rpm的恒定速度操作2分钟。

2.3)结果表述

对于各个试验，测量如下参数：

√膨胀时间(T _exp )：这是搅拌时间，在该时间的终点观察到烧杯中的漩涡消除。超过该时间，泡沫完全围绕叶片的轴且其水平面是水平的。

√半衰期(T _1/2 )：这是在其终点由一定体积起泡溶液得到的泡沫排掉相当于初始体积的一半的量的溶液的时间。对于该试验，当排出水的上水平达到烧杯上的125cm³线时达到半衰期。

√搅拌产生的泡沫高度(H _to )：这是在搅拌2分钟以后产生的泡沫高度。

√30分钟以后的残余泡沫高度(H _t30 )：这是在搅拌2分钟结束以后在30分钟以后观察到的泡沫高度。

√H _to 与H _t30 之间的差(ΔH)：使得可比较地评估通过各种表面活性剂产生的泡沫的质量。

√泡沫稠度：这是使用装配有No.3旋转圆盘组件的RheoviscoRV8粘度计在给定时间产生的泡沫上测量的粘度值。

2.4)所得结果

对于组合物(X₁)、(X₂)、(X₃)、(X₄)、(X₅)和(X₆)，关于在WHO硬水中含有0.6重量%起泡表面活性剂的溶液所得结果显示于下表2中。

2.5)结果分析

先前表中所述结果显示由包含N-椰油酰谷氨酸二钠且不存在泡沫稳定剂的组合物(X₁)，和由包含N-椰油酰谷氨酸盐、N-椰油酰天冬氨酸盐和N-椰油酰甘氨酸盐的混合物的组合物(X₂)得到的泡沫显示出与现有技术的钻探方法中所用的包含起泡表面活性剂和泡沫稳定剂的组合物(X₃)、包含起泡表面活性剂而不具有泡沫稳定剂的组合物(X₄)以及基于烷基聚葡糖苷的组合物(X₅)和(X₆)相比改善的稳定性和更好的机械性能。

Claims (13)

1.钻探地层中的空穴的方法，其包括使用通过将如下组分混合而得到的泡沫形式的水性流体处理钻屑的步骤：

-水性组合物(C₁)，其包含就100重量％而言：

-0.5-25重量％的式(I)化合物：

R₁-C(O)-NH-CH(COOM)-(CH₂)_n-COOM’(I)

其中n表示等于1或2的整数，R₁表示含有8-18个碳原子的饱和或不饱和、线性或支化、脂族基于烃的基团，M表示单价阳离子，且M’与M相同或不同，表示氢原子或单价阳离子；或式(I)化合物的混合物，和

-75-99.5重量％水，

-选自空气、氮气或二氧化碳的气体或气体混合物。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于在式(I)中，n等于1。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于在式(I)中，n等于2。

4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其特征在于水性组合物(C₁)包含非零比例的至少一种式(I)化合物，其中n等于1；和非零比例的至少一种式(I)化合物，其中n等于2。

5.根据权利要求4的方法，其特征在于在式(I)中，R₁基团表示选自庚基、壬基、十一烷基、十三烷基或十五烷基的烷基。

6.根据权利要求1的方法，就其而言，水性组合物(C₁)包含就100重量％而言：

-0.5-25重量％的式(I)化合物的混合物：

R₁-C(O)-NH-CH(COOM)-(CH₂)_n-COOM’(I)

所述混合物通过将式(II)化合物用衍生自椰子油的脂肪酸的混合物或用所述酸的活化衍生物的混合物酰化得到：

NH₂-CH(COOM)-(CH₂)_n-COOM’(II)

其中n表示等于1或2的整数，M表示单价阳离子，且M’与M相同或不同，表示氢原子或单价阳离子；和

-75-99.5重量％水。

7.根据权利要求1的方法，其特征在于在式(I)中，M表示钠或钾原子或者M’表示氢原子。

8.根据权利要求6的方法，其特征在于在式(I)中，M和M’表示钠原子或钾原子。

9.根据权利要求7的方法，就其而言，式(I)化合物的混合物选自N-椰油酰谷氨酸的单钠盐或单钾盐，或者N-椰油酰天冬氨酸的单钠盐或单钾盐。

10.根据权利要求8的方法，就其而言，式(I)化合物的混合物选自N-椰油酰谷氨酸的二钠盐或二钾盐，或者N-椰油酰天冬氨酸的二钠盐或二钾盐。

11.根据权利要求1的方法，其特征在于水性组合物(C₁)还包含就100％其重量而言，0.5-15重量％的至少一种不同于式(I)化合物的表面活性剂，所述表面活性剂选自非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性表面活性剂，应当理解所述不同于式(I)化合物的表面活性剂的总重量比例小于所述式(I)化合物的总重量比例。

12.根据权利要求11的方法，其特征在于水性组合物(C₁)还包含就100％其重量而言，0.5-10重量％的N-椰油酰甘氨酸或N-十二烷酰甘氨酸。

13.根据权利要求1的钻探方法，其中在所述处理步骤之前，或者同时，进行通过将所述泡沫形式的钻探液喷雾而破碎岩石的步骤。