MX2011004439A - Aceite de base para fluido de perforacion petrolera y composicion de fluido de perforacion petrolera. - Google Patents

Aceite de base para fluido de perforacion petrolera y composicion de fluido de perforacion petrolera.

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Shinjiro Fujikawa
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Abstract

Se describe un aceite de base para fluidos de perforación petrolera, que contiene un oligómero de a-olefina producido de una materia prima compuesta de una a-olefina que usa un catalizador de metaloceno. El aceite de base para fluidos de perforación petrolera tiene características tales como baja toxicidad y bajo contenido aromático así como alta adecuabilidad ambiental y es adecuado para perforación petrolera a bajas temperaturas.

Description

ACEITE DE BASE PARA FLUIDO DE PERFORACION PETROLERA Y COMPOSICION DE FLUIDO DE PERFORACION PETROLERA Campo de la Invención La presente invención se refiere a un aceite de base para un aceite de base del fluido de perforación petrolera (de aqui en adelante denominado como "aceite de base de fluido de perforación petrolera") y a una composición de fluido de perforación petrolera. Más particularmente, la invención se refiere a un aceite de base de fluido de perforación petrolera y una composición de fluido de perforación petrolera que es adecuada para perforación petrolera .
Antecedentes de la Invención En el desarrollo del campo petrolero reciente, los pozos se perforan a través de la técnica de perforación giratoria que emplea generalmente una barrena de perforación y una punta giratoria. En la operación de perforación, un "lodo" de fluido, así llamado, se emplea para transferir y remover cortes, ajustar la presión en el pozo, evitar la fractura del pozo y enfriar y lubricar la punta y otros elementos. Por lo tanto, con el fin de obtener el peso específico, viscosidad, lubricación, etc., apropiados, se agregan al lodo una variedad de ingredientes.
REF. :219096 En los últimos años, los objetivos han sido lo nuevos campos petroleros tales como aquellos en regiones frias (v.gr. , Alaska) y campos petroleros en mar profundo. Sin embargo, dado que las temperaturas en estas regiones frías y mar profundo son muy bajas, el lodo exhibe diferentes características debido a la baja temperatura. Por lo tanto, existe una demanda para un lodo que es adecuado para la operación de perforación en el sitio. Desde otro aspecto, el impacto en el ambiente deberá considerarse en el desarrollo reciente de campos petroleros. En particular, el desarrollo de capos petroleros deberá llevarse a cabo mientras se reducen los efectos negativos en organismos marinos y el ambiente natural .
Hasta ahora, el aceite mineral se emplea como un aceite lubricante para perforación petrolera marítima o un fin similar y se incorpora en un lodo. Sin embargo, con el fin de cumplir con la dementa mencionada antes en relación con la perforación a bajas temperaturas y el ambiente, el aceite mineral se ha cambiado a aceite sintético en los últimos años .
La poli-a-olefina es un aceite sintético generalmente conocido para usarse como un aceite de lubricación: por ejemplo el Documento de Patente 1 describe una composición que contiene un dimero de a-olefina producido en presencia de BF3. Sin embargo, la composición tiene alta viscosidad a baja temperatura, que no es adecuada para perforación petrolera a bajas temperaturas. El Documento de Patente 2 describe un aceite de perforación que contiene poli- -olefina. Las características del aceite descrito no son necesariamente suficientes, cuando se toman en cuenta recientes regulaciones ambientales rigurosas con respecto al ambiente .
Documento de la Técnica Anterior Documentos de Patentes Documento de Patente 1: Patente de E.U.A. No. 5171905 Documento de Patente 2: Patente de E.U.A. No. 5045219 Sumario de la Invención Problemas que serán Resueltos por la Invención La presente invención se ha formulado bajo estas circunstancias. Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proveer un aceite de base de fluido de perforación que tiene características tales como baja toxicidad y bajo contenido aromático así como adecuación ambiental alta y que es adecuado para perforación petrolera a baja temperatura.
Medios para Resolver los Problemas Los inventores de la presente han llevado a cabo estudios externos y se ha encontrado que el objetivo mencionado antes puede obtenerse por el uso de un oligómero de a-olefina que se produce en presencia de un catalizador de metaloceno. La presente invención se ha logrado sobre la base de este hallazgo.
Consecuentemente, la invención se dirige a lo siguiente . 1. Un aceite de base de fluido de perforación petrolera que se forma de un oligómero de a-olefina producido de una a-olefina que sirve como una materia prima en presencia de un catalizador de metaloceno. 2. El aceite de base de fluido de perforación petrolera de acuerdo con 1 anterior, en donde el oligómero de a-olefina tiene una viscosidad cinemática como se mide a 0°C de 18 mm2/s o menos. 3. El aceite de base de fluido de perforación petrolera de acuerdo con 1 ó 2 anteriores, en donde el oligómero de a-olefina tiene una viscosidad cinemática como se mide a 100 °C de 2 mm2/s o menos. 4. El aceite de base de fluido de perforación petrolera de acuerdo con cualquiera de 1 a 3 anterior, en donde el oligómero de a-olefina tiene una viscosidad cinemática como se midió a 40°C de 7 mm2/s o menos. 5. El aceite de base de fluido de perforación petrolera de acuerdo con cualquiera de 1 a 4 anterior, en donde el oligómero de a-olefina es un oligómero de a-olefina de C16 a C22. 6. El aceite de base de fluido de perforación petrolera de acuerdo con cualquiera de 1 a 5 anterior, en donde la a-olefina es una a-olefina de C4 a C12. 7. El aceite de base de fluido de perforación petrolera de acuerdo con cualquiera de 1 a 6 anterior, en donde la a-olefina es una a-olefina de C8 a CIO. 8. El aceite de base de fluido de perforación petrolera de acuerdo con cualquiera de 1 a 7 anteriores, en donde el oligómero de a-olefina es 1-octeno y/o 1-deceno. 9. El aceite de base de fluido de perforación petrolera de acuerdo con cualquiera de 1 a 8 anterior, en donde el oligómero de a-olefina tiene un contenido de dímero de 80% masa o más con respecto a la cantidad total del oligómero de a-olefina. 10. El aceite de base de fluido de perforación petrolera de acuerdo con cualquiera de 1 a 9 anterior, en donde el oligómero de a-olefina tiene un contenido de dimero de 90% masa o más con respecto a la cantidad total del oligómero de a-olefina. 11. El aceite de base de fluido de perforación petrolera de acuerdo con cualquiera de 1 a 10 anterior, en donde el catalizador de raetaloceno comprende un compuesto de metaloceno representado por la fórmula (I) : (RC5H4)2MX2 ... (I) (en donde R representa un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarbilo de Cl a CIO; M representa un elemento de metal de transición del grupo 4 en la tabla periódica; y X representa un enlace covalente o ligando de unión iónicamente) y un metilaluminoxano . 12. La composición de fluido de perforación petrolera que comprende un aceite de base de fluido de perforación de acuerdo con cualquiera de 1 a 11 anteriores.
Efectos de la Invención La presente invención puede proveer un aceite de base de fluido de perforación que tiene características tales como baja toxicidad y bajo contenido aromático así como adecuación ambiental alta y que mantiene baja viscosidad aún a baja temperatura. Mediante el uso del aceite de base de fluido de perforación petrolera, la perforación en regiones frías y la perforación de campos petroleros en mar profundo pueden llevarse a cabo efectivamente .
Descripción Detallada de la Invención El aceite de base de fluido de perforación petrolera de la presente invención se forma de un oligómero de a-olefina producido de una oc-olefina que sirve como materia rima en presencia de un catalizador de metaloceno. Como se usa en la presente, el término "oligómero" se refiere a un polímero que se produce a través de la polimerización de un monómero o a una composición del polímero. El oligómero puede ser un solo polímero específico o una mezcla de dos o más especies (v.gr., dimero y trímero).
El oligómero de -olefina empleado en la presente invención tiene preferiblemente una viscosidad cinemática como se mide a 0°C de 10 mm2/s o menos. Cuando la viscosidad cinemática medida a 0°C es de 18 mm2/s o menos, la operación de perforación puede llevarse a cabo efectivamente a una baja temperatura. Desde este punto de vista, la viscosidad cinemática medida a 0°C más preferiblemente es de 5.0 a 15.0 mm2/s. Un oligómero de oc-olefina olefina que tiene una viscosidad cinemática medida a 0°C de 18.0 mm2/s o menos puede producirse a través de, por ejemplo, la elevación del contenido dimérico . El contenido dimérico generalmente es de 80% masa o más con respecto a la cantidad total del oligómero de oc-olefina, preferiblemente 90 % masa o más.
El oligómero de cc-olefina empleado en la presente invención tiene preferiblemente una viscosidad cinemática medida a 100°C de 2 mm2/s o menos, más preferiblemente de 1.0 a 1.8 mm2/s. Un oligómero de cc-olefina que tiene una viscosidad cinemática medida a 100°C o 2 mm2/s o menos puede producirse a través de por ejemplo, el empleo de -olefina C<10 como un monómero.
El oligómero de a-olefina empleado en la presente invención tiene preferiblemente una viscosidad cinemática medida a 40°C de 7 mm2/s o menos, más preferiblemente de 2.0 a 7.0 mm2/s. Un oligómero de a-olefina que tiene una viscosidad cinemática como se midió a 40 °C de 7 mm2/s o menos puede producirse a través de, por ejemplo, el empleo de una oc-olefina de C< como un monómero.
El oligómero de a-olefina empleado en la presente invención preferiblemente tiene, en promedio de 16 a 22 átomos de carbono, más preferiblemente de 16 a 20, particularmente de preferencia de 16 a 18, todavía más preferiblemente de 16 a 17.
La a-olefina empleada como una materia prima del oligómero de a-olefina generalmente es una a-olefinamolefina lineal de C4 a C12. Ejemplos específicos de la a-olefina incluyen 1-buteno, 1-octeno, 1-hexeno, 1-epteno, 1-octeno, 1-noneno, 1-deceno, y 1-dodeceno. Cuando se emplea una a-olefina de C4 a C12, los oligómeros de a-olefina cumplen con las condiciones de viscosidad cinemática mencionadas antes que pueden producirse fácilmente. Desde este punto de vista, una a-olefina de C8 a CIO se emplean referiblemente y se prefieren más 1-octeno o 1-deceno. En la presente invención, se pueden usar a-olefina solas o en combinación de dos o más especies .
El oligómero de a-olefina empleado en la presente invención tiene preferiblemente un contenido de dímero de 80% masa o más con respecto a la cantidad total del oligómero de -olefina, más preferiblemente 90% masa o más. Cuando el contenido de dímero es de 80% masa o más, se pueden obtener excelentes características de viscosidad de los mismos y los oligómeros de oc-olefina que cumplen con las condiciones de viscosidad cinemática mencionada antes a 0°C pueden producirse fácilmente. En un dímero que tiene un grupo de vinilideno (de aquí en adelante puede denominarse como una forma que contiene vinilideno) , el contenido de dímero con respecto a la cantidad total preferiblemente es de 80% masa o más, aún más preferiblemente 90% de masa o más.
El oligómero de -olefina empleado en la presente invención preferiblemente tiene un punto de vertido de -5°C o inferior, más preferiblemente -10°C o inferior. Cuando el punto de vertido es de -5°C o inferior, la operación de perforación puede llevarse a cabo efectivamente aún a una baja temperatura.
El aceite de base de fluido de perforación petrolera de acuerdo con la presente invención se forma del oligómero de a-olefina mencionado antes. El oligómero de cc-olefina tiene características tales como baja toxicidad y bajo contenido aromático así como alta capacidad de adecuación ambiental y excelentes características de viscosidad a baja temperatura. Por lo tanto el aceite de base de fluido de perforación petrolera de acuerdo con la presente invención se emplea preferiblemente en perforación petrolera a bajas temperaturas, particularmente en la perforación petrolera marítima.
La composición de fluido de perforación petrolera de la presente invención se produce al mezclar el aceite de base de fluido de perforación petrolera con un aditivo. La composición de fluido de perforación petrolera también tiene alta adecuabilidad ambiental y excelentes característica de viscosidad a baja temperaturas. Por lo tanto, de preferencia se emplea la composición en la perforación petrolera a baja temperatura, en particular en perforación petrolera marítima.
No se impone limitación particular en el modo de uso del aceite de base de fluido de perforación petrolera de la composición de fluido de perforación petrolera. El aceite de base o composición puede aplicarse directamente a una máquina para lubricación o se puede emplea como un componente de lodo.
El catalizador de metaloceno que sirve como el catalizador empleado en la producción del oligómero de a-olefina mencionado antes, por ejemplo, es una combinación de un compuesto de metaloceno y un co-catalizador . El compuesto de metaloceno preferiblemente es un compuesto de metaloceno representado por la fórmula (I) : (RC5H4)2MX2 . . . (I) (en donde R representa un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarbilo de Cl a CIO; M representa un elemento de metal de transición del grupo 4 en la tabla periódica; y X representa una unión covalente o ligando de unión iónicamente) .
En la Fórmula (I) ; R preferiblemente es un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarbilo de Cl a C4. Los ejemplos específicos de M incluyen titanio, zirconio y hafnio. Entre ellos, el zirconio se prefiere. Ejemplos específicos de X incluyen un átomo de hidrógeno, un átomo de halógeno, un grupo hidrocarbilo de Cl a C20 (preferiblemente de Cl a CIO) , un grupo alcoxi de Cl a C20 (preferiblemente de Cl a CIO) , un grupo amino, un grupo de hidrocarbilo que contiene fósforo de Cl a C20 (preferiblemente de Cl a C12) (v.gr., un grupo difenilfosfina) , un grupo hidrocarbilo que contiene silicio de Cl a C20 (preferiblemente de Cl a C12) (v.gr., un grupo trimetilsililo) , un grupo hidrocarbilo de Cl a C20 (preferiblemente de Cl a C12) , y un compuesto de boro que contiene halógeno (v.gr., B(C6H5)4 o BF4) . De estos, se prefieren un átomo de hidrógeno, un átomo de halógeno, un grupo hidrocarbilo y un grupo alcoxi .
Ejemplos específicos del compuesto de metaloceno representado por la 'formula (I) incluyen dicloruro de bis (ciclopentadienil) zirconio, dicloruro de bis (raetilciclopentadienil) zirconio, dicloruro de bis (etilciclopentadienil) zirconio, dicloruro de bis (isopropilciclopentadienil) zirconio, dicloruró de bis (n-propilciclopentadienil) zirconio dicloruro de bis (n-butilciclopentadienil) zirconio, dicloruro de bis (t-butilciclopentadienil) zirconio, dicloruro de bis (hexilciclopentadienil) zirconio, dicloruro de bis (trimetilsililciclopentadienil) zirconio , dicloruro de bis (trimetisililmetilciclopentadienil) zirconio, clorohidruro de bis (ciclopentadienil) zirconio, cloruro de bis (ciclopentadienil) metilzirconio, cloruro de bis (ciclopentadienil) etilzirconio, cloruro de bis (ciclopentadienil)metoxizirconio, cloruro de bis (ciclopentadienil) fenilzirconio, cloruro de bis (ciclopentadienil) fenilzirconio, bis (ciclopentadienil) dimetilzirconio, bis (ciclopentadienil) difenilzirconio, bis (ciclopentadienil) dineopentilzirconio, bis (ciclopentadienil) dihidrozirconio y bis (ciclopentadienil) dimetoxizirconio. Ejemplos específicos de los mismos incluyen además los compuestos mencionados antes en los cuales el átomo de cloro se sustituye por un átomo de bromo, un átomo de yodo, un átomo de hidrógeno, un grupo metilo, un grupo fenilo, etc., y los compuestos mencionados antes en los cuales se sustituye zirconio (el metal central) por titanio o hafnio.
El co-catalizador mencionado antes preferiblemente es un metilaluminoxano . No se impone limitación particular en el metilaluminoxano y se pueden emplear formas de metilaluminoxano convencionalmente conocidas. Ejemplos incluyen metilaluminoxanos en cadena o cíclicos representados por la fórmula (II) o (III) : (en donde p representa un grado de polimerización que generalmente es de 3 a 50, preferiblemente de 7 a 40) .
No se impone limitación particular en el método para producir el metilaluminoxano y se pueden hacer reaccionar materias primas de acuerdo con un método conocido, por ejemplo, el contacto entre metilaluminio y un agente de condensación tal como agua.
La relación de metilaluminoxano a compuesto de metaloceno, metilaluminoxano/compuesto de metaloceno (relación por mol), generalmente es de 1 a 1,000, preferiblemente de 1 a 100, más preferiblemente de 1 a 30. Cuando la relación molar es de 1 o más, se puede obtener suficiente actividad catalítica mientras que cuando la relación es de 1,000 o menos, la formación de formas polimericas superiores pueden evitarse.
La relación de a-olefina a compuesto de metaloceno representado por la fórmula (I) , compuesto de metaloceno (mmol) /cc-olefina (L) , generalmente es de 0.01 a 2, preferiblemente de 0.02 a 1, más preferiblemente de 0.05 a 0.5. Cuando la relación es de 0.01 o más, se puede obtener suficiente actividad catalítica, mientras que cuando la relación es de 2 o menos, se pueden remover fácilmente los residuos de catalizador.
No se impone limitación particular en el modo de reacción de oligomerización y la reacción puede llevarse a cabo en presencia o ausencia de solvente. Ejemplos de solvente de reacción que se emplean opcionalmente incluyen hidrocarburos aromáticos tales como benceno, tolueno, xileno y etilbenceno; los hidrocarburos alicíclicos tales como ciclopentano, ciclohexano y metilciclohexano; hidrocarburos alifáticos tales como pentano, hexano, heptano y octano; y halohidrocarbonos tales como cloroformo y diclorometano . La temperatura de oligomerización generalmente es de 0 a 100%, preferiblemente de 20 a 80%, más preferiblemente de 30 a 70°C. Bajo las condiciones de temperatura, se puede obtener suficiente actividad catalítica.
La reacción ' de oligomerización puede llevarse a cabo en presencia de un compuesto de aluminio tal como cloruro de dietilaluminio . En virtud de la presencia del compuesto de aluminio, se puede incrementar la actividad de polimerización y el grado de polimerización del oligómero puede controlarse. También, se puede llevar a cabo la reacción de oligomerización en presencia de hidrógeno. La cantidad de hidrógeno empleada en la reacción es generalmente de 0 a 50 kPa, preferiblemente de 0 a 30 kPa, más preferiblemente de 0 a 10 kPa. Cuando la cantidad de hidrógeno está dentro del rango, la formación de la forma saturada de la materia prima a-olefina se evita, que tiene así rendimiento mejorado del oligómero de a-olefina blanco.
El oligómero de oc-olefina producido a través del procedimiento anterior se puede someter a hidrogenación. Mediante hidrogenación, la estabilidad contra calor y oxidación puede implementarse . La temperatura de hidrogenación generalmente es de 50 a 300°C, preferiblemente de 60 a 250°C, más preferiblemente de 7 a 200°C, y la presión de hidrógeno generalmente es de 0.1 a 10 MPa, preferiblemente de 0.5 a 2 MPa, más preferiblemente de 0.7 a 1.5 MPa. En hidrogenación, se puede usar el catalizador de hidrogenación convencional que contiene Pd, Ni, etc. Mediante destilación de un oligómero de -olefina o un producto de hidrogenación de mismo, se puede producir una fracción que tiene una viscosidad cinemática blanco. La temperatura de destilación generalmente es de 100 a 300°C, preferiblemente de 120 a 280°C, más preferiblemente de 140 a 260°C y la presión de destilación generalmente es de 0.1 a 15 Pa, preferiblemente de 0.4 a 7 Pa, mas preferiblemente 0.6 a 4 Pa.
Ejemplos La presente invención será descrita en mayor detalle modo de ejemplos, que no deberá construirse como limitantes de la invención de los mismos .
Los rendimientos de oligómeros, las proporciones de oligómeros formados y el contenido de forma que contiene grupos de vinilideno de un dímero se determinaron mediante cromatografía de gases . La viscosidad cinemático se midió a 0°C, 40°C y 100°C de acuerdo con JIS K2283. El punto de vertido se midió de acuerdo con JIS K2269. El punto de centelleo se midió de acuerdo con JIS K2265 (prueba de punto de centelleo de copa abierta Cleveland) .
Los detalles de condiciones de cromatografía de gases son los siguientes.
[Rendimientos de oligómeros y proporciones de los mismos] Columna: HT-SIMDST (5 m X 0.53 mm x 0.17 µ?t?) Flujo de Portador: 40 cm/seg Modo de inyección: inyección de enfriamiento en columna Temperatura de inyección y temperatura de detección: 440°C Temperatura de columna: 50°C (retención: 0.1 min) , elevación a 20°C/min, 430°C (retención: 15 min) Cantidad de iny. : 0.5 µ? Concentración de muestra: 1 % peso solución de tolueno (que contiene normal interna de hexadecano (1% peso) ) [Contenido de forma que contiene grupo vinilideno de dimero] Columna: ultra 2 (25 m x 0.20 mm x 0.33 pm) Flujo de portador: 41.7 cm/seg Modo de inyección: relación de división de 30 Temperatura de inyección y temperatura de detección: 300°C Temperatura de columna: 100°C (retención: 1 min) , elevación a 10°C/min, 300°C (retención: 20 min) Cantidad iny. : 1 µ? Concentración de muestra: 1 % peso de solución de tolueno EJEMPLO 1 A un autoclave (capacidad: 2 L) hecho de acero inoxidable que tiene una atmósfera de nitrógeno, se agregó 1-deceno (1 L) que se ha desgasificado y deshidratado a través de burbujeo de nitrógeno. Subsiguientemente, se agregó una solución (1.0 mol/1, 5 ral) de m tilaluminoxano en tolueno y una solución (1.0 mol/L, 1 mi) de cloruro de dietilaluminio en tolueno se agregaron al autoclave. La mezcla se calentó a 50°C y se agitó. Una solución (20 mmol/1, 25 mi) de dicloruro de bis (ciclopentadienil) zirconio en tolueno se agregó después al autoclave y la mezcla resultante se dejó reaccionar a 50°C durante 20 horas. La reacción se terminó con 1% de hidróxido de sodio acuosos (250 mi) . La mezcla de reacción se lavó dos veces con agua desionizada (50 mi) , para descomponer así y remover los componentes de catalizador. A través de análisis cromatográfico de gases de la solución así obtenida, el rendimiento de oligómeros fue de 87% y se encontró que el producto de oligómero incluye dimero (91.5%), trímero (6.1%), tetrámero (1.5%), pentámero (0.5%) y hexámero y oligómeros superiores (0.4%) . La solución de oligómero se destiló a 1.33 Pa y 2001 por medio de un destilador sencillo. Se encontró que el destilado es una mezcla oligomérica que contiene dimero (99.9%) y trímero (0.1%). Se encontró que el dimero contiene forma que contiene grupo de vinilideno en una cantidad de 98.2%. La Tabla 1 muestra las propiedades físicas del producto oligomérico.
Ejemplo 2 A un autoclave (capacidad: 2 mi) hecho de acero inoxidable que tiene una atmósfera de nitrógeno, se le agregó 1-octeno (1L) que se desgasificó y deshidrató a través de burbujeo de nitrógeno. Subsiguientemente, una solución (1.0 ml/L, 5 mi) de metilaluminoxano en tolueno yuan solución (1.0 ml/L, 1 mi) de cloruro de dietilaluminio en tolueno se agregaron al autoclave. La mezcla se calentó a 50°C y se agitó. Una solución (20 mmol/1, 25 mi) de dicloruro de bis (ciclopentadienil) zirconio en tolueno se agregó además al autoclave y la mezcla resultante se dejó reaccionar a 50°C durante 20 horas. La reacción se terminó con 1% de hidróxido de sodio acuoso (250 mi) . La mezcla de reacción se lavó dos veces con agua desionizada (50 mi) , para descomponer y remover así los componentes de catalizador. A través de análisis cromatográfico de gases de la solución así obtenida, el rendimiento de oligómeros fue de 88% y el producto de oligómero se encontró que incluye dímero . (92.1%), trímero (5.8%), tetramero (1.3%), pentámero (0.5%) y hexámero y oligómeros superiores (0.3). Se encontró que el dímero contiene forma que contiene grupo de vinilideno en una cantidad de 99.0%. La Tabla 1 muestra las propiedades físicas del producto de oligómero.
Ejemplo 3 A un autoclave (capacidad: 5 1) hecho de acero inoxidable que tiene una atmósfera de nitrógeno, se le agregó 1-deceno (2.5 1) que se ha desgasificado y deshidratado a través de burbujeo de nitrógeno. Subsiguientemente, una solución (1.0 mol/1, 12 mi) de metilaluminoxano en tolueno se agregó al autoclave. La mezcla se calentó a 50°C y se agitó. Una solución (40 mmol/1, 10 mi) de dicloruro de bis (ciclopentadienil) zirconio en tolueno se agregó además al autoclave y la mezcla resultante se dejó reaccionar a 50°C durante 7 horas bajo agitación, mientras que se alimentó hidrógeno (5 kPa) continuamente al autoclave. La reacción se terminó con 1% de hidróxido de sodio acuoso (500 mi) . La mezcla de reacción se lavó dos veces con agua desionizada (100 mi) , para descomponer y remover así los componentes de catalizador. A través del análisis cromatográfico de la solución así obtenida, el rendimiento de oligómeros fue de 94% y el producto oligomérico se encontró que incluye el dímero (42%) , trímero (11%) , tetrámero (7%) , pentámero (5%) y hexámero y oligómeros superiores (35%) . La solución oligomérica se destiló a 1.33 Pa y 200°C por medio de un destilador sencillo. Se encontró que el destilado es una mezcla oligomérica que contiene dímero (9.4%) y trímero (0.6%) . Se encontró que el dímero contiene la forma que contiene grupo de vinilideno en una cantidad de 95.5%. La Tabla 1 muestra las propiedades físicas del producto de oligómeros.
Ejemplo 4 A un autoclave (capacidad: 5 1) hecho de acero inoxidable que tiene una atmósfera de nitrógeno, se le agregó 1-deceno (2.5 1) que se ha desgasificado y deshidratado a través de burbujeo de nitrógeno. Subsiguientemente, se agregó al autoclave una solución (1.0 mol/1, 6 mi) de metilauminoxano en tolueno. La mezcla se calentó a 50 °C y se agitó. Una solución (256 mmol/1, 10 mi) de dicloruro de bis (t-butilciclopentadienil) zirconio en tolueno se agregó además al autoclave y la mezcla resultante se dejó reaccionar a 50 °C durante 5 horas bajo agitación, mientras que el hidrógeno (2.5 kPa) se alimentó continuamente al autoclave. La reacción se terminó con 1% hidróxido de sodio acuosos (250 mi) . La mezcla de reacción se lavó dos veces con agua desionizada (50 mi) , para descomponer y remover así los componentes de catalizador. A través del análisis cromatográfico de la solución así obtenida, el rendimiento de oligómeros fue de 92% y se encontró que el producto oligomérico incluye el dímero (42%) , trímero (24%) , tetrámero (12%) , pentámero (7%) y hexámero y oligómeros superiores (15%). La solución oligomérica se destiló a 1.33 Pa y 200 [C por medio de un destilador sencillo. Se encontró que el destilado es una mezcla oligomérica que contiene dímero (99.6%) y trímero (0.4%). Se encontró que el dímero contiene forma que contiene grupo de vinilideno en una cantidad de 93.5%. La Tabla 1 muestra las propiedades físicas del producto oligomérico.
Ejemplo Comparativo 1 La Tabla 1 también muestra las propiedades físicas de un oligómero de oc-olefina, que se produjo en presencia de un catalizador de BF3. Como es claro a partir de la Tabla 1, este oligómero tiene una viscosidad cinemática alta medida a 0°C, que no es adecuada para perforarse a bajas temperaturas.
Ejemplo Comparativo 2 Una columna de reacción de acero inoxidable (diámetro: 12 mm, longitud: 1.1 m, diámetro interno: 10 mm) se llenó con HMFI-90 (catalizador de zeolita de MFI de tipo protónico, producto de Sud Chemie) (50 mi) . Mientras que se alimentó gas nitrógeno a la columna de reacción a 100 ml/min, el catalizador se condicionó preliminarmente a 200 |C durante 24 horas.
La columna de reacción se enfrió a 100°C y una mezcla de a-olefina de C16 (70 % masa) y a-olefina de C18 (30 % masa) se alimentó ascendentemente a la columna a 100 ml/hora. La mezcla de oc-olefina alimentada tuvo un contenido de compuesto oxo de 12 ppm por masa (reducido a oxígeno) y un contenido de agua de 5 ppm por masa. La materia prima de a-olefina de C18 tuvo una relación linear del 90%. La temperatura de reacción se elevó gradualmente al empezar a alimentar la mezcla de a-olefina y se ajustó a 160°C en 350 horas. En este punto en tiempo, la materia prima de a-olefina exhibió los siguientes valores porcentuales de isomerización de doble enlace: 96% (a-olefina C16) y 95% (a-olefina C18) . Se encontró que la composición de olefina interna así formada incluye olefina de C16 (60% masa) y olefina de C18 (40 % masa) y tiene una relación lineal de 95% (olefina de C16) y 90% (a-olefina de C18) . Se encontró que la composición de olefina interna tiene materia prima de a-olefina de 4.4 % masa, un contenido de olefina ramificada (producto de isomerización esquelética) 7.0% masa y un componente pesado (producto de dimerización de a-olefina y otros productos) contenido de 1.7% masa. La Tabla 1 muestra la viscosidad cinemática, punto de vertido y punto de centelleo de la composición de olefina interna producida. Como es claro a partir de la tabla 1, el punto de vertido es excesivamente alto, el cual no es adecuado para perforarse a bajas temperaturas.
Tabla 1 Ej emplos Ej s . Comp . 1 2 3 4 1 2 Viscosidad 0°C 14.4 7.1 15.0 14.7 19.0 7.9 cinemática 40°C 4.5 2.7 4.5 4.5 5.0 3.0 (mm2/s) 100°C 1.7 1.1 1.7 1.7 1.7 1.3 Punto de 17S 136 176 176 157 142 Centelleo (°C) Punto de Vertido -15.0 -42.5 -15.0 -15.0 -66.0 -9.0 (°C) Adecuabilidad Ambiental Los oligómeros de oc-olefina producidos en los Ejemplos y Ejemplos Comparativos se sometieron a las siguientes pruebas.
La Tabla 2 muestra los resultados .
Prueba de toxicidad aguda Fish: Llevada a cabo de acuerdo con ASTM E1367-99 (Guía Estándar para Llevar a cabo Pruebas de Toxicidad de Sedimento Estático con Amphxpoda Marina y Estuarina) . Las resultados se evaluaron sobre la base de regulaciones de EPA (Agencia de Protección Ambiental) (GMG290000: muestra de prueba LC50/muestra estándar LC50<1) - Prueba aromática inferior: llevada a cabo de acuerdo con la prueba PAH (hidrocarburo poliaromático) EPA 1654A.
Tabla 2 Como es claro a partir de la Tabla 2, los oligómeros de a-olefina de los Ejemplos Comparativos exhibió un desempeño no satisfactoria para usare como un aceite lubricante para perforación petrolera, aunque se obtuvo adecuabilidad ambiental satisfactoria suficiente. En contraste, los oligómeros de a-olefina de los Ejemplos cumplieron suficientemente con la regulación de EPA establecida para peroración petrolera marítima (adecuabilidad ambiental) y exhibió excelente desempeño para usarse como un aceite de lubricación para perforación petrolera.
Aplicabilidad Industrial La presente invención provee un aceite de base de fluido de perforación que tiene características tales como baja toxicidad y bajo contenido aromático así como alta adecuabilidad ambiental y que tiene baja viscosidad a bajas temperaturas . Mediante el uso de aceite de base de fluido de perforación petrolera, la perforación en regiones frías y perforación de campos petroleros en mar profundo puede llevarse a cabo efectivamente, se puede reducir el desgaste de las máquinas de perforación y se puede prolongar la vida de servicio de una máquina de perforación.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por el solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (12)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :
1. - ün aceite de base de fluido de perforación petrolera caracterizado porque se forma de un oligómero de a-olefina producido de una cc-olefina que sirve como una materia prima en presencia de un catalizador de raetaloceno .
2. - El aceite de base de fluido de perforación petrolera de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además el oligómero de a-olefina tiene una viscosidad cinemática como se mide a 0°C de 18 mm2/s o menos .
3. - El aceite de base de fluido de perforación petrolera de conformidad con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque además el oligómero de a-olefina tiene una viscosidad cinemática como se mide a 100 °C de 2 mm2/s o menos .
4. - El aceite de base de fluido de perforación petrolera de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 , caracterizado porque además el oligómero de a-olefina tiene una viscosidad cinemática como se midió a 40 °C de 7 mm2/s o menos.
5. - El aceite de base de fluido de perforación petrolera de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque además el oligómero de a-olefina es un oligómero de a-olefina de C16 a C22.
6. - El aceite de base de fluido de perforación petrolera de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque además la a-olefina es una a-olefina de C4 a C12.
7. - El aceite de base de fluido de perforación petrolera de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque además la a-olefina es una a-olefina de C8 a CIO.
8. - El aceite de base de fluido de perforación petrolera de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque además oligómero de a-olefina es 1-octeno y/o 1-deceno.
9. - El aceite de base de fluido de perforación petrolera de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque además el oligómero de a-olefina tiene un contenido de dímero de 80% de masa o más con respecto a la cantidad total del oligómero de a-olefina .
10. - El aceite de base de fluido de perforación petrolera de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque además el oligómero de -olefina tiene un contenido de dímero de 90% masa o más con respecto a la cantidad total del oligómero de -olefina.
11.- El aceite de base de fluido de perforación petrolera de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque además el catalizador de metaloceno comprende un compuesto de metaloceno representado por la fórmula (I) : (RC5H4)2MX2 ... (I) (en donde R representa un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarbilo de Cl a CIO; M representa un elemento de metal de transición del grupo 4 en la tabla periódica; y X representa un enlace covalente o ligando de unión iónicamente) y un metilaluminoxano .
12. - La composición de fluido de perforación petrolera caracterizada porque comprende un aceite de base de fluido de perforación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
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