含有水溶性烷基葡糖苷的水基钻井液及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种（ａ）提高水基钻井液的流动点或凝胶强度，（ｂ）降低水基钻井液的流损失，（ｃ）降低水基钻井液摩擦系数，或（ｄ）降低水基泥浆的水液活性并由此降低由于钻井液接触油页岩溶胀的方法。该方法的特征在于将足以影响这类提高或降低的有效数量的烷基葡糖苷，较佳地为甲基葡糖苷加到钻井液中。本发明专利技术同时提供含有一种烷基葡糖苷的水基泥浆。该水基钻井液在采掘石油和／或气期间的钻孔中循环，在钻探工艺中起到众所周知的作用。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钻井、油井维修、完井以及油井维修液及其改进方法。在开采地下流体沉积物如油和/或气和钻井工艺中，尤其当采用钻头和钻杆旋转(转盘)方法钻井时，将一种钻井液，通常为一种制成具有预定的物理和化学性能的复合液，循环送至钻孔底部，然后，从所述的钻孔通过在钻杆和钻孔壁之间的或者在所述钻杆和套管壁(已放置套管者)之间的环状空间的通道返回到表面。钻井液必须起控制液体介质粘度的作用，以从钻孔除去钻屑;它必须防止来自钻孔的过量流体进入周围岩层，在孔壁上沉积成一层薄的但基本上不透水的滤饼;它必须具有足够强度的凝胶结构以保持悬浮固体，尤其在流体未作循环的时候;它必须作为加重物料发挥足够的压力以及向平衡来自水、气、油或由地层渗透的其它流体的压力，并防止塌陷或其它装置进入钻孔。钻井液同时也必须作为钻头轴承和钻齿的切割表面的润滑剂，以降低钻管上的磨擦力。钻井液的科学和技术以及钻井方法、维修、完井和油和/或气井维修业已广泛地研究了六十多年。人们已经知道提高流动点或凝胶强度、减少流体损失和降低水基钻井液的磨擦系数和通过与钻井液接触来降低油页岩的膨胀的各种材料和不同的方法。虽然，所开发的系统与古老的水基流体相比表现出很大的改进，但是它们在碰到困难的油页岩地层时却并不合适。因此，这迫使操作者转向使用含烃流体。希望能对水基流体提供一种可生物降解的添加剂，以使油页岩地层钻井对油基系统的需求问题降至最小程度或完全避免。本专利技术是在如下发现基础上完成的当将一种生物可降解的水溶性烷基糖苷加至某种水基钻井液中时，会提高钻井液的流动点和/或凝胶强度，降低钻井液的流体损耗、降低钻井液的磨擦系数，和/或降低水成化活性并因而降低与钻井液接触的油页岩的溶胀，它取决于加进流体中烷基糖苷的浓度。于是，本专利技术的目的是提供一种在于(a)增加水基钻井液的流动点或凝胶强度，(b)降低水基钻井液的流体损失，(c)降低水基钻井液的磨擦系数，(d)和/或降低水基钻井液的水溶液活性并由此降低与钻井液接触的油页岩的溶胀的方法，其特征包括将对这类提高或降低充分有效数量的烷基糖苷加至流体中。本专利技术的另一个目的是提供水基流体，它含有足够数量的水溶性烷基糖苷足以能(a)提高该流体的流动点或凝胶强度(b)降低该流体的流体损失(c)降低该流体的磨擦系数，和/或(d)降低该流体的水溶液活性并由此减少与流接触的油页岩上的溶胀。本专利技术的再一个目的是提供一种选自包括钻井液、完井液、油井维修流体和井工作流体的组，其特征在于其中加有在下面所限定的某种烷基糖苷。本专利技术的这些目的在说明的过程中将为本领域内的技术人员所易于理解。但是，本专利技术可以有各种改变和变换形式，本专利技术将结合以下的详细说明和实施例作进一步说明;然而应该理解，所揭示的具体形式并不试图限制本专利技术，反之，本专利技术包括在本专利技术的精神和范围中的所有改变和变换形式，正如所附的权利要求书中所体现的。本专利技术的钻井液包含水溶液相，它可以是新鲜水、盐水、海水或者所有它们的组合物。如果使用盐水，它可以是一种天然存在的盐水或者由一种或多种水溶性盐溶解在水、盐水、海水或其混合物中制备得到的盐水。合适的水溶性盐包括氯化钠、氯化钾、氯化钙、乙酸钠、乙酸钾、乙酸钙、甲酸钾以及诸如此类，和其混合物。所使用的糖苷是一种在糖(还原糖)中通过其还原性基团与含有醇-羟(如苯酚或醇)基的有机取代基结合这一类型的化合物。许多已知的糖苷天然存在于植物和动物中，并可从这类资源中原本提取。某些天然存在的糖苷是众所周知的，以及帕来品称作松柏甙，水杨甙，扁桃甙，熊果甙，橙皮甙，栎素，尿蓝母，翠雀宁和菊胺。大多数天然存在的糖苷的糖部分为葡萄糖，而将这些苷专门称之为葡萄糖。(类似地，糖部分为半乳糖其苷具体地为半乳糖苷)当苷的非糖部分(称为配基)为酚或醇时，则将该化合物分别称为芳基(糖)苷或烷基(糖)苷。于是，苯酚与葡萄糖的结合就产生了芳基(糖)苷称作苯基(糖)苷;由甲醇和葡萄糖的结合所产生的苷为烷基(糖)苷放作甲基(糖)苷。关于苷类的更多信息通常可在以下书藉中得到参考M.L.Wolfrom and A.Thompson，H.Baumann and W.Pigman，in“The Carbohydrates”(W.Pigman，ed.)，Chapters IV and X，Academic Press，New Youk，1957;E.F.Armstrong and K.F.Armstrong，“The Glycosides，”Longmans，Green，New York，1931.Information on methyl glucoside，specifically，can be found in the following bookG.N.Bollenback，“Methyl Glucoside，”Academic press，New York，1958。从结构上讲，苷是由有机根(芳基、烷基等)交换半缩醛羟基〔连结在结构式Ⅰ环形还原糖中碳(Ⅰ)〕产生的化合物。 Ⅰ＝D-葡萄糖Ⅱ＝甲基α-D-吡喃葡糖苷Ⅲ＝甲基β-D-吡喃葡糖苷Ⅳ＝甲基α-D-呋喃葡糖苷Ⅴ＝甲基β-D-呋喃葡糖苷一种烷基葡糖苷如甲基葡糖苷可以存在几种异构体形式。含有有机根的碳原子〔碳(1)〕是不对称的而且环结构可自6节向5节(吡喃糖和呋喃糖)转换。这样，每个葡糖苷就至少有4个不同的异构体，称为α-和β-呋喃葡糖苷(式Ⅱ和Ⅲ)以及α-和β-呋喃葡糖苷(式Ⅳ和Ⅴ)。作为本专利技术的目的，所使用的名词烷基(糖)苷(或烷基D-(糖)苷通常包括了烷基(糖)苷所有的异构体。所用的烷基α-D-(糖)苷和烷基β-D-(糖)苷涉及烷基具有特殊的α-或β-旋光性。于是，甲基α-D-(糖)苷包括甲基α-D-吡喃糖苷和甲基α-D-呋喃糖苷的异构体，以及甲基β-D-(糖)苷包括甲基β-D-吡喃糖苷和甲基β-D-呋喃糖苷。作为本专利技术的烷基(糖)苷是水溶性的。于是，该烷基基团可含有自1-4个碳原子，即该烷基可选自甲基、乙基、正-丙基、异-丙基、正丁基、异-丁基、仲-丁基、叔丁基以及其混合物。较佳的烷基基团为甲基或乙基，最佳的为甲基。于是较佳的(糖)苷为甲基(糖)苷和乙基(糖)苷，而最佳的为甲基(糖)苷。在此处所用的一种烷基(糖)苷，其定义为一种含有自1-5个糖原单元的物料，如葡萄糖，和含有1-4个碳原子的烷基根或取代的烷基根。如果(糖)苷含有2或多于2个葡萄糖单元，例如聚合物那么可将该物料叫做多葡糖苷。如果该葡糖苷含有2个葡萄糖单元，则可将该物料称为具有聚合度(D.P)为2的葡糖苷或多葡糖苷。D.P.值通常是表明具有不同聚合程度的(糖)苷混合物所得到的平均值。此处的(糖)苷较佳的D.P.值为1.0到5左右，更佳地为1.0-3.0。专门名词(糖)苷也包括(糖)苷的衍生物如甲基、环氧乙烷和环氧丙烷加合物，只要氯甲烷、环氧乙烷和/或环氧丙烷的摩尔数与还原糖单体反应的摩尔数的比将不使该(糖)苷变成水不溶性。于是，该烷基(糖)苷将具有如下的实验式式中n＝0-4，R＝C1-C4烷基以及每一个Z分别为选自包括H，CH3，(CH2CH2O)aH和〔CH2CHCCH3)O〕bH，a＝1-20，b＝1-15本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高水基钻井液流动点或凝胶强度的方法，其特征在于包括将有效数量的水溶性烷基葡糖苷加到钻探泥浆中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：TO华克尔，
申请(专利权)人：奥白郎格印辛普逊及同仁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]