RU2008137594A

RU2008137594A - Органофильные глинистые добавки и буровые растворы нефтяных скважин с менее зависящими от температуры реологическими свойствами

Info

Publication number: RU2008137594A
Application number: RU2008137594/03A
Authority: RU
Inventors: Дэвид ДИНО (US); Дэвид ДИНО; Джеффри ТОМПСОН (US); Джеффри ТОМПСОН
Original assignee: Элементиз Спешиэлтиз, Инк. (Us); Элементиз Спешиэлтиз, Инк.
Priority date: 2006-02-22
Filing date: 2007-02-20
Publication date: 2010-03-27
Also published as: CA2631090C; EP1994115A4; US20070197403A1; CA2631090A1; CN101370901A; WO2007100586A3; BRPI0706391A2; EP1994115A2; WO2007100586A2

Abstract

1. Органофильная глинистая добавка для буровых растворов на масляной основе, представляющая такие жидкости с улучшенными температурно-стабильными реологическими свойствами, включающая продукт реакции ! а) аттапульгитовой глины, имеющей катионообменную емкость по меньшей мере 5 миллиэквивалентов на 100 г глины в расчете на 100% активной глины; и ! b) первого органического катиона, образуемого алкоксилированной четвертичной аммониевой солью; и ! с) второго органического катиона, в котором такой второй органический катион не образуется алкоксилированной четвертичной аммониевой солью; ! в которой общее количество органических катионов b) и с) образуется в количестве от около +25 до -25% катионообменной емкости аттапульгитовой глины. ! 2. Добавка по п.1, в которой первый катион присутствует в количестве от около 50 до около 100% по весу от общего уровня содержания органических катионов. ! 3. Добавка по п.1, в которой общее количество органических катионов b) и с) образуется в количестве от +/-10% катионообменной емкости аттапульгитовой глины. ! 4. Добавка по п.1, в которой общее количество органических катионов b) и с) образуется в количестве, примерно равном катионообменной емкости аттапульгитовой глины. ! 5. Добавка по п.1, в которой названный первый органический катион образуется соединением, выбранным из группы, имеющей следующую формулу: ! ! в которой N представляет собой атом азота; Х- включает анион, выбранный из группы, состоящей из хлорида, метилсульфата, ацетата, иодида и бромида; ! R1 - С12-С30-; R2 - С1-С30-алкильная линейная или разветвленная, насыщенная или ненасыщенная группа; R3 - Н-, С1-С4-алкильная линейная или разветвленная, насыщенная и

Claims

1. Органофильная глинистая добавка для буровых растворов на масляной основе, представляющая такие жидкости с улучшенными температурно-стабильными реологическими свойствами, включающая продукт реакции

а) аттапульгитовой глины, имеющей катионообменную емкость по меньшей мере 5 миллиэквивалентов на 100 г глины в расчете на 100% активной глины; и

b) первого органического катиона, образуемого алкоксилированной четвертичной аммониевой солью; и

с) второго органического катиона, в котором такой второй органический катион не образуется алкоксилированной четвертичной аммониевой солью;

в которой общее количество органических катионов b) и с) образуется в количестве от около +25 до -25% катионообменной емкости аттапульгитовой глины.

2. Добавка по п.1, в которой первый катион присутствует в количестве от около 50 до около 100% по весу от общего уровня содержания органических катионов.

3. Добавка по п.1, в которой общее количество органических катионов b) и с) образуется в количестве от +/-10% катионообменной емкости аттапульгитовой глины.

4. Добавка по п.1, в которой общее количество органических катионов b) и с) образуется в количестве, примерно равном катионообменной емкости аттапульгитовой глины.

5. Добавка по п.1, в которой названный первый органический катион образуется соединением, выбранным из группы, имеющей следующую формулу:

в которой N представляет собой атом азота; Х^- включает анион, выбранный из группы, состоящей из хлорида, метилсульфата, ацетата, иодида и бромида;

R¹ - С₁₂-С₃₀-; R² - С₁-С₃₀-алкильная линейная или разветвленная, насыщенная или ненасыщенная группа; R³ - Н-, С₁-С₄-алкильная линейная или разветвленная, насыщенная или ненасыщенная группа или R⁴, и R⁴ - -(CR⁹R¹⁰-CR¹¹R¹²O)_yH, где R⁹, R¹⁰, R¹¹ и R¹² независимо выбирают из группы, состоящей из Н-, СН₃- и СН₃СН₂-группы, и усредненный индекс у составляет от 4 до 12.

6. Добавка по п.5, в которой R¹ представляет собой С₁₆-С₁₈-алкильную линейную насыщенную группу, R² представляет собой метильную группу, R³представляет собой R⁴, и в котором R⁹, R¹⁰, R¹¹ и R¹² равны Н, и усредненный индекс у равен около 7,5.

7. Добавка по п.2, в которой первый органический катион составляет более 50% от общего содержания органических катионов.

8. Добавка по п.1, в которой названный второй органический катион выбирают из группы, состоящей из 2М2НТ, МВ2НТ и М3НТ.

9. Добавка по п.1, в которой названная аттапульгитовая глина представляет собой модифицированную аттапульгитовую глину.

10. Добавка по п.1, в которой названная аттапульгитовая глина не является модифицированной.

11. Добавка по п.1, в которой аттапульгитовая глина представляет собой один компонент смеси глин, включающей бентонитовую глину.

12. Буровой раствор на масляной основе с менее зависящими от температуры реологическими свойствами, включающий

а) композицию бурового раствора на масляной основе и

b) органофильное глинистое огеливающее средство, включающее продукт реакции

i) аттапульгитовой глины, имеющей катионообменную емкость по меньшей мере 5 миллиэквивалентов на 100 г глины в расчете на 100% активной глины;

ii) первого органического катиона, образуемого алкоксилированной четвертичной аммониевой солью;

и

iii) второго органического катиона, в котором такой второй органический катион не образуется алкоксилированной четвертичной аммониевой солью;

в которой общее количество компонентов b)ii) и b)iii) образуется в количестве от около +25 до -25% катионообменной емкости аттапульгитовой глины.

13. Буровой раствор по п.12, в котором названное органофильное глинистое огеливающее средство присутствует в количестве от около 0,01 до около 15% в расчете на общий вес названной жидкой системы.

14. Буровой раствор на масляной основе с менее зависящими от температуры реологическими свойствами, включающий

а) композицию базового бурового раствора на масляной основе,

b) одну или более органоглин, полученных реакцией аттапульгитовой глины с первым и вторым четвертичными аммониевыми соединениями, в которой второе четвертичное аммониевое соединение не является алкоксилированной солью, и первое четвертичное аммониевое соединение, имеющее химическую формулу

в которой R¹- С₁₂-С₁₈-алкильная линейная группа; R²- R¹ или метильная группа,

R³- метильная группа или R⁴, и R⁴- (СН₂-СН₂О)_уН-, где индекс у составляет от 4 до 8 в среднем, и N представляет собой атом азота, и остаток Х^- представляет собой хлорид,

в которой первое четвертичное аммониевое соединение присутствует в количестве от 1 до около 100% по весу от общего содержания четвертичного аммониевого соединения, и общее количество четвертичного аммониевого соединения образуется в количестве от около +25 до -25% катионообменной емкости аттапульгитовой глины.

15. Буровой раствор по п.14, в котором органоглина представляет собой продукт реакции аттапульгитовой глины, выбранной из группы, состоящей из сырого аттапульгита, природного аттапульгита, модифицированного аттапульгита, синтетического аттапульгита, высушенного распылением аттапульгита и их смесей.

16. Раствор по п.15, в котором аттапульгитовая глина представляет собой модифицированный аттапульгит.

17. Раствор по п.15, в котором аттапульгитовая глина не является модифицированной.

18. Раствор по п.15, в котором одна или более органоглин дополнительно включают бентонитовые глины.

19. Раствор по п.14, в котором вязкость жидкости, измеренная по стандартным реологическим методикам API, проявляется в кажущейся вязкости, пластической вязкости и/или предельном напряжении сдвига, которая менее подвержена влиянию температуры свыше 350°F, чем буровые растворы, содержащие органоглины на основе аттапульгита, приготовленные с использованием четвертичных аммониевых соединений, не содержащих алкоксилированных солей.

20. Раствор по п.14, в котором четвертичное аммониевое соединение, не являющееся алкоксилированной солью, выбирают из группы, состоящей из 2М2НТ, ВМ2НТ и М3НТ.

21. Раствор по п.14, в котором органоглина из пункта b) составляет от 0,3 до 5% в расчете на общий вес жидкости.

22. Раствор по п.14, дополнительно включающий вторую органоглину, которая отличается от одной или более органоглин, указанных в пункте b).

23. Способ придания менее зависящих от температуры реологических свойств буровому раствору на масляной основе, включающий

(1) приготовление базовой композиции бурового раствора на масляной основе и

(2) введение в такую базовую композицию бурового раствора одной или более добавок по п.1.

24. Способ придания менее зависящих от температуры реологических свойств буровому раствору на масляной основе, включающий

(2) введение в такую базовую композицию бурового раствора одной или более добавок по п.5.

25. Способ придания менее зависящих от температуры реологических свойств буровому раствору на основе обращенной эмульсии, включающий

(1) приготовление базовой композиции бурового раствора типа обращенной эмульсии на масляной основе и

26. Способ придания менее зависящих от температуры реологических свойств буровому раствору на основе обращенной эмульсии, включающий