可降解颗粒及相关方法技术

多种方法，其包括一种方法，该方法包括提供可降解聚合物和一种溶剂，其中所述溶剂包含选自以下组中的含水流体：淡水、盐水、卤水、海水、及它们的组合；将所述可降解聚合物和溶剂组合形成可降解的聚合物组合物；使所述可降解聚合物至少部分增塑；以及对所述可降解聚合物组合物施加足够大的剪切，以使可降解颗粒开始形成。提供了其它方法。

【技术实现步骤摘要】
交叉引用的相关申请本申请是2006年7月25日提交的序列号为11/492,642的美国申请 的延续部分，其全部内容通过引用结合在此。
一般而言，本专利技术主要涉及制备可降解颗粒的方法，以及涉及在地 下应用中使用这些可降解颗粒的方法。
技术介绍
可降解颗粒包括在用于地下应用如钻井中能进行不可逆降解的可降 解材料(其通常是可降解聚合物)。此处所使用的术语"一种颗粒"或"多种 颗粒"是指具有以下物理形状的一种或多种微粒薄层(platdet)、刨花 (shavings)、纤维、小薄片(flake)、带状、棒、条、球体、超环状、小球状、 片(tablet)或其它合适形状的。作为此处所使用的术语"不可逆，，意指可降解 材料可原位降解(例如在钻井中)，但降解之后不会原位(例如在钻井中)重 结晶或重新固结。术语"降解"或"可降解"指可降解材料可以进行诸如异相 (或本体消耗)和均相(表层消耗沐解降解的两种相对极端情形，以及在这 两者之间的任意降解阶段。这种降解可以尤其是由化学或热反应或辐射 引发的反应中所产生的。作为此处所用术语"一种聚合物"或"多种聚合物" 并不暗示特定聚合度，例如，此定义还包括低聚物。可降解聚合物的可降解度通常至少部分地取决于其骨架结构。例如， 在骨架中存在的可水解和/或可氧化的键通常能产生可以如下所述进行降 解的材料。这些聚合物的降解速率取决于重复单元的类型、组成、序列、 长度、分子几何形状、分子量、形态(例如结晶度、球晶尺寸以及取向度)、亲水性、疏水性、表面积和添加剂。另外，该聚合物所处环境如温度、水分的存在、氧气、微生物、酶、pH等会影响其如何降解。可降解聚合物的物理性能取决于诸如重复单元的组成、链的柔性、 极性基团的存在、分子质量、支化度、结晶度、取向度等几个因素。例 如，短链支化降低了聚合物的结晶度，而长链支化降低了熔融粘度并且 尤其赋予具有拉伸硬化性态的拉伸粘度。该应用材料的特性可以进一步 通过共混、以及与其它聚合物共聚、或通过改变大分子构型(如超支化聚 合物、星型聚合物、或枝状聚合物等)而修整。任何这种合适的可降解聚 合物的特性(例如疏水性、亲水性、降解速率，等)可以通过沿该聚合物链 引入所选择的功能性基团而修整。用于制备在地下应用中有用的可降解颗粒(例如作为酸性前体、流体 损失控制颗粒、导引剂、滤饼部分、钻井液、水泥添加剂等)的常规方法 尤其包括乳液法和溶液沉淀法。为了使用乳液法制备可降解颗粒， 一般 将可降解聚合物材料如聚(乳酸)溶解于卤化溶剂如二氯甲烷中以形成聚 合物溶液，随后在充分剪切下向该聚合物溶液加入水和表面活性剂以形 成乳液。该乳液形成之后，通过真空抽提或水蒸气抽提将该溶剂从该乳 液中除去，在水相中留下基本不含溶剂的聚合物颗粒。然后去除水，并 通过离心、过滤或喷雾干燥收集颗粒。同样，用溶液沉淀法制备可降解 颗粒包括将可降解聚合物溶解在水可混溶的溶剂中以形成聚合物溶液。 以足够的剪切将表面活性剂和/或水加入该聚合物溶液，以便该溶剂与聚 合物溶液分离，留下基本无溶剂的聚合物颗粒，所述聚合物颗粒可以用 已经讨论过的相同方法收集。与目前制备可降解颗粒方法相关的一个问题是表面活性剂和/或多溶 剂的必要性。乳液法和溶液沉淀法都需要使用不止一种的溶剂和/或表面 活性剂。而且在这些方法中可能使用的卤化溶剂会造成健康问题并且影 响环境。因此，不需要使用表面活性剂和/或包括卤化溶剂在内的多种溶 剂的制备可降解颗粒的方法会是有益的，并且更节省成本。
技术实现思路
本专利技术主要涉及制备可降解颗粒的方法，并且涉及在地下应用中使 用这些可降解颗粒的方法。在一个实施方式中，本专利技术提供一种方法，其包括提供可降解聚 合物和一种溶剂，其中所述溶剂包含选自以下组中的含水流体淡水、 盐水、卤水、海水、及它们的组合；将所述可降解聚合物和溶剂组合形 成可降解的聚合物组合物；使所述可降解聚合物至少部分增塑；以及对 所述可降解聚合物组合物施加足够大的剪切，以使可降解颗粒开始形成。 在另一个实施方式中，本专利技术提供一种方法，其包括提供可降解 聚合物和基本由含水流体组成的溶剂，其中所述含水流体选自以下组中 淡水、盐水、卤水、海水、及它们的组合；将所述可降解聚合物和溶剂 组合形成可降解聚合物组合物；使所述可降解聚合物至少部分增塑；对 所述可降解聚合物组合物施加足够大的剪切，以使可降解颗粒开始形成； 以及将至少部分的可降解颗粒加入处理液中。在另一个实施方式中，本专利技术提供一种方法，其包括提供可降解 聚合物和一种溶剂，其中所述溶剂包含选自以下组中的含水流体淡水、 盐水、卣水、海水、及它们的组合；将所述可降解聚合物和溶剂组合形 成可降解聚合物组合物；使所述可降解聚合物至少部分增塑；对所述可 降解聚合物组合物施加足够大的剪切，以使可降解颗粒开始形成；将至 少部分的可降解颗粒加入砾石充填物组合物中；以及使所述可降解颗粒 降解。通过阅读以下实施方式的说明，本专利技术的特点和优点对于本领域技 术人员将是显而易见的。具体实施方式本专利技术主要涉及制备可降解颗粒的方法，并且涉及在地下应用中使 用这些可降解颗粒的方法。本专利技术的方法和组合物所提供的许多优点之 一是能够不使用表面活性剂和/或多种溶剂来制得本专利技术的可降解颗粒。 另外，另一个优点是可以不使用会影响健康和环境的卤化溶剂来制得本 专利技术的可降解颗粒。根据本专利技术所述方法，可降解聚合物与一种溶剂结合以便形成可降 解聚合物组合物。然后使可降解聚合物组合物中的溶剂至少部分地增塑 该可降解聚合物。此处所使用术语"增塑"是指软化或者增加该可降解聚 合物的柔韧性。任选可以搅拌和/或轻微加热该可降解聚合物组合物以促 进可降解聚合物的增塑。可以使用任何适当的混合和/或加热装置。在该 可降解聚合物组合物已经至少部分增塑后，然后可以向可降解聚合物施 加足够的剪切以便可降解颗粒开始形成。在一些实施方式中，所施加剪切可以约为5000转/分钟("rpm")或者更高。可以将任何合适的剪切装置用 于这些方法中，其不限制性地包括高速分散机、喷嘴、在线混合器(具有 各种筛板)等。与本专利技术方法有关的合适的可降解聚合物包括但不限于脂族聚酯、 聚(丙交酯)、聚(乙交酯)、聚(e-己内酯)、聚(羟基酯醚)、聚(羟基丁酸酯)、 聚(酸酐)、聚碳酸酯、聚(原酸酯)、聚(氨基酸)、聚(环氧乙烷)、聚(磷腈)、 聚醚酯、聚酯酰胺、聚酰胺、及它们的共聚物、混合物或衍生物。此处 所使用术语"共聚物"不限于两种聚合物组合，其包括聚合物的任何组合 如三元共聚物等。这些适合的聚合物中，优选脂族聚酯如聚(乳酸)、聚(酸 酐)、聚(原酸酯)、和丙交酯-乙交酯共聚物。在一些实施方式中，可降解 聚合物可以是聚(乳酸)。在另一些实施方式中，可降解聚合物可以是聚(原 酸酯)。其它进行水解降解的可降解聚合物也是合适的。合适的可降解聚 合物的选择可以取决于特定的应用和相关的条件。其它要考虑的原则包 括得到的降解产物、对于所需降解程度所需要的时间、以及降解所需要 的结果(例如空洞)。另外，特定可降解聚合物的结晶性和无定型的相对程度能影响可降解颗粒的相对硬度。其它合适的可降解聚合物的实例包括那些释放有用或需要的降解产物的可降解聚合物，该降解产物是需要的，例如酸。这样的降解产物在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：　　　　提供可降解聚合物和一种溶剂，其中所述溶剂包含选自以下组中的含水流体：淡水、盐水、卤水、海水、及它们的组合；　　　　将所述可降解聚合物和溶剂组合形成可降解的聚合物组合物；　　　　使所述可降解聚合物至少部分增塑；以及　　　　对所述可降解聚合物组合物施加足够大的剪切，以使可降解颗粒开始形成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小T穆诺茨，KL施赖纳，
申请(专利权)人：哈利伯顿能源服务公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]