生物可降解烃流体用作钻井液的用途制造技术

本发明专利技术提供了一种运动粘度为3至6mm

Biodegradable hydrocarbon fluids used as drilling fluids

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物可降解烃流体用作钻井液的用途
本专利技术涉及特定生物可降解流体作为钻井液的用途。本专利技术中所用的流体(在下文中称为改进的流体)具有窄的沸程和非常低的芳烃含量，并且呈现出使其特别适合用作钻井液的有价值的性质，特别是润滑性质。
技术介绍
发现了烃流体的广泛用途，包括用作钻井液。钻井液用作油基泥浆(OBM)和水基泥浆(WBM)。当用作油基泥浆、特别是在极寒环境中用作油基泥浆时，为了运行而对于流体有特定的要求。尤其是需要限定的粘度，特别是无需回到使用润滑添加剂，出于安全原因而需要高闪点，并且需要低倾点，以便能够在地球上的寒冷地区中运行。仍然需要一种来自生物来源而不是化石来源的钻井液，该钻井液是生物可降解的，但仍呈现出可用于钻井的显著改进的润滑性质。专利技术概述本专利技术提供了一种40℃的运动粘度为3至6mm2/s、闪点高于120℃且倾点低于-40℃、沸点为200℃至400℃且沸程小于80℃的流体，所述流体包含大于95重量％的异链烷烃和小于3重量％的环烷烃，至少95重量％的生物碳含量，并且以重量计含有小于100ppm的芳烃。如本领域技术人员理解，沸程小于80℃是指最终沸点和初始沸点之间的差值小于80℃。根据一实施方式，倾点低于-50℃。根据一实施方式，沸程为220℃-340℃，优选250℃-340℃，更优选240℃-275℃或250℃-295℃或285℃-335℃。根据一实施方式，流体由初始沸点为至少260℃且最终沸点约为小于约320℃、优选小于约310℃的一种馏分组成。根据一实施方式，流体由两种馏分的混合物组成，各馏分的沸点为220℃-340℃、优选250℃-340℃，并且沸程为小于80℃，优选小于60℃，更优选35℃至50℃，甚至更优选40℃至50℃，其中至少一种馏分的初始沸点高于250℃，并且优选所述至少一种馏分的沸程为285-335℃，或者其中至少一种馏分的初始沸点低于250℃，并且优选所述至少一种馏分的沸程为240℃-275℃。根据一实施方式，流体由三种馏分的混合物组成，各馏分的沸点为220℃-340℃、优选250℃-340℃，并且沸程为小于80℃，优选小于60℃，更优选35℃至50℃，甚至更优选40℃至50℃，其中至少一种馏分的初始沸点高于250℃，优选所述馏分的沸程为285-335℃，其中至少一种馏分的初始沸点低于250℃，优选所述至少一种馏分的沸程为240℃-275℃，所述流体优选由沸程分别为240℃-275℃、250℃-295℃和285℃-335℃的三种馏分的混合物组成。根据一实施方式，流体可通过包括如下步骤的方法获得：在80℃至180℃的温度、50巴至160巴的压力、0.2小时-1至5小时-1的液时空速和最高达200Nm3/吨进料的氢处理速率下对包含超过95重量％的加氢脱氧的异构化烃生物质原料的进料或包含超过95重量％的源自合成气的原料的进料进行催化氢化；优选地，所述进料包含超过98％、优选超过99％的加氢脱氧的异构化烃生物质原料，更优选由加氢脱氧的异构化烃生物质原料组成，特别是在所述生物质是植物油、植物油的酯或植物油的甘油三酯的情况下尤为如此，其中，进料更优选为HVO进料、尤其是NEXBTL，或其中进料包含超过98％、优选超过99％的源自合成气的原料，更优选来自可再生合成气的原料。根据一个变体，在前述实施方式中，在氢化步骤之前、或氢化步骤之后、或在氢化步骤之前和之后，进行分馏步骤。根据一实施方式，以重量计，流体包含少于50ppm的芳烃，更优选少于20ppm的芳烃。根据一实施方式，以重量计，流体包含少于3重量％的环烷烃、优选包含少于1重量％的环烷烃，并且有利的是包含少于500ppm的环烷烃，甚至少于50ppm的环烷烃。根据一实施方式，流体包含少于5ppm的硫，甚至少于3ppm的硫、更优选少于0.5ppm的硫。根据一实施方式，根据OECD306标准测量，流体在28天的生物降解性为至少60％、优选至少70％、更优选至少75％，有利地是至少80％。本专利技术还提供了包含流体及重晶石的钻井液，所述流体的沸点为200℃至400℃且沸程小于80℃，所述流体包含大于95重量％的异链烷烃和小于3重量％的环烷烃，至少95重量％的生物碳含量，并且以重量计含有小于100ppm的芳烃。根据一实施方式，流体具有如上关于本专利技术第一方面所述的特征。本专利技术还提供沸点为200℃至400℃且沸程小于80℃的流体改进钻井液润滑能力的用途，所述流体包含大于95重量％的异链烷烃和小于3重量％的环烷烃，至少95重量％的生物碳含量，并且以重量计含有小于100ppm的芳烃。根据一实施方式，在本专利技术的这种用途中，流体具有如上关于本专利技术第一方面所述的特征。改进的流体可用作钻井液，特别是在钻井液具有作为连续油相的通过如下所述的方法制备的改进的流体的情况下尤为如此。本专利技术的钻井液可具有典型的组成，并且可包含改进的流体、盐水、乳化剂、石灰、增粘剂和增稠剂。优选的增稠剂是重晶石。钻井液领域的技术人员容易确定对应的比例。通常，改进的流体的使用量与已知流体的使用量大致相同。本专利技术的钻井液呈现出改进的润滑能力，这在油基泥浆中是有利的。钻井液可用于海上或陆上应用。它们表现出改进的性质，例如低倾点，高闪点，并且同时具有适当的粘度，这仍由生物可降解流体来实现。改进的流体呈现出可接受的生物降解性，人体毒性，生态毒性，生态积累和缺乏视觉光泽凭证(visualsheencredential)。专利技术实施方式的详述用于制造本专利技术中所用的改进的流体的方法本专利技术使用一种改进的流体，该改性的流体的沸点为200℃至400℃，并且以重量计，含有超过95％的异链烷烃、并含有小于100ppm的芳烃，所述改性的流体可通过包括如下步骤的方法获得：在80℃至180℃的温度、50巴至160巴的压力、0.2小时-1至5小时-1的液时空速和最高达200Nm3/吨进料的氢处理速率下对包含超过95重量％的加氢脱氧的异构化烃生物质原料的进料或包含超过95重量％的源自合成气的原料的进料进行催化氢化。根据第一变体，进料包含超过98％、优选超过99％的加氢脱氧的异构化烃生物质原料，并且更优选由加氢脱氧的异构化烃生物质原料组成。根据一实施方式，生物质是植物油、植物油的酯或植物油的甘油三酯。根据一实施方式，进料是NEXBTL进料。根据第二变体，进料包含超过98％、优选超过99％的源自合成气的原料。根据一实施方式，进料源自可再生合成气。根据本专利技术一实施方式，所述方法的氢化条件为如下条件：-压力：80-150巴，并且优选90-120巴；-温度：120-160℃，并且优选150-160℃；-液时空速(LHSV)：0.4小时-1-3小时-1，并且优选0.5小时-1-0.8小时-1；-最高达200Nm3/吨进料的氢处理速率。根据一实施方式，在氢化步骤之前、或氢化步骤之后、或在氢化步骤之前和之后，进行分馏步骤；根据一实施方式，所述方法包括三个氢化阶段，优选在三个单独的反应器中进行。因此，本专利技术公开了沸点为200℃至400℃且沸程小于80℃的流体，所述流体包含以重量计大于95％的异链烷烃和小于3％的环烷烃，至少60％的根据OECD306标准测量的28天生物降解性，至少95重量％的生物碳含量，含有以重量计小于100ppm的芳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种40℃的运动粘度为3至6mm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.27 EP 16196117.21.一种40℃的运动粘度为3至6mm2/s、闪点高于120℃且倾点低于-40℃、沸点为200℃至400℃且沸程小于80℃的流体，所述流体包含大于95重量％的异链烷烃和小于3重量％的环烷烃，至少95重量％的生物碳含量，并且以重量计含有小于100ppm的芳烃。2.如权利要求1所述的流体，其倾点低于-50℃。3.如权利要求1或权利要求2所述的流体，所述流体由初始沸点为至少260℃且最终沸点约为小于约320℃、优选小于约310℃的一种馏分组成。4.如权利要求1或权利要求2所述的流体，所述流体由两种馏分的混合物组成，各馏分的沸点为220℃-340℃、优选250℃-340℃，并且沸程为小于80℃，优选小于60℃，更优选35℃至50℃，甚至更优选40℃至50℃，其中至少一种馏分的初始沸点高于250℃，并且优选所述至少一种馏分的沸程为285℃-335℃，或者其中至少一种馏分的初始沸点低于250℃，并且优选所述至少一种馏分的沸程为240℃-275℃。5.如权利要求1或权利要求2所述的流体，所述流体由三种馏分的混合物组成，各馏分的沸点为220℃-340℃、优选250℃-340℃，并且沸程为小于80℃，优选小于60℃，更优选35℃至50℃，甚至更优选40℃至50℃，其中至少一种馏分的初始沸点高于250℃，优选所述馏分的沸程为285℃-335℃，其中至少一种馏分的初始沸点低于250℃，优选所述至少一种馏分的沸程为240℃-275℃，所述流体优选由沸程各自为240℃-275℃、250℃-295℃和285℃-335℃的三种馏分的混合物组成。6.如前述权利要求中任一项所述的流体，其中，所述流体能够通过包括如下步骤的方法获得：在80℃至180℃的温度、50巴至160巴的压力、0.2小时-1至5小时-1的液时空速和最高达200Nm3/吨进料的氢处理速率下对包含超过95重量％的加氢脱氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·吉尔曼诺德，C·多西特，JP·罗宾森，
申请(专利权)人：道达尔销售服务公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR