钻井液组合物制造技术

本发明专利技术涉及钻井液组合物，其包含：-至少一种含有式-CF(CF3)CF2O-的重复单元的(全)氟聚醚油[油(E)]，所述油在20℃下按照ASTM?D455标准测量的运动粘度为30至80cSt，并具有至少1.15的多分散指数(PDI)；以及-至少一种采用其酸、酰胺、盐或酯形式的(全)氟聚醚磷酸化物[磷酸化物(P)]，其包含至少一个全氟聚氧化烯链和至少一个磷酸基团；还涉及其制造方法及其在钻机设备中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及组成优化的钻井液，其目的在于解决在操作、例如井的钻探、完井或修井操作期间遇到的问题，特别是用于深埋储层的勘探和开采。
技术介绍
在用于勘探或开采油和/或天然气储层的井眼的钻探中，使用钻井液，或者被称为钻井泥浆。钻井液的主要功能包括:-提供流体静压，以防来自于储层的流体进入井眼；-在钻探期间润滑并保持钻头冷却且清洁；-带走钻屑，以及-在钻探暂停时以及钻探组件在钻孔中进出时悬浮钻屑。选择用于特定任务的钻井液以避免损坏含有储层的地质地层并限制腐蚀。在高度多样化的背景中操作超过一个世纪之后，不论是陆上还是海上，石油公司已经搜查过世界上大多数地理和地质环境。然而，还有一个区域仍几乎未被涉足，即深埋储层。面对世界范围内对原油不断增长的需求，现在需要应对这个极端挑战。在超过6000米深度处接近300°C的温度和超过1500巴的压力是在这些深埋储层中常常遇到的条件，这些条件要求开发新的技术和钻探工具以及能够帮助钻井长期抵抗这种地下可怕条件的合格新材料。因此，本
中目前缺乏适用于深埋储层的井中的钻探、完井或修井操作的泥浆组合物。完井是指从井眼进入地质地层所需的所有准备或安装操作。这些完井操作使用被称为完井液的特定流体。修井是指在生产井或潜在生产井中执行的所有操作。修井液可以以与钻井液类似的方式在生产井中循环使用，或以隔离液的形式使用。所有这些钻井、完井和修井液共同具有的特点，是它们的制剂的物理化学特性与它们将接触的地质地层的性质和它们所期望的主要功能的适合性。当在HP/HT(高压/高温)条件下使用流体时遇到的主要问题基本上是由于下述两种限制条件:-为了在井的极深处平衡井底压力，需要高于2000kg/m3的井液密度，-井底静态温度通常远高于200°C，且它们有时可能达到或甚至超过300°C。·为了提供对这一问题的解决方案，2007年5月31日公开的US2007123430 (INSITUT FRANCAIS DU PETR0LE)提出了使用液态含氟化合物、特别是(全)氟聚醚作为井液连续相的主要组分。通过将所述(全)氟聚醚与盐水水相(可能在适合的含氟乳化剂存在下)结合，并与无机填充剂如重晶石进行结合，获得了适合作为钻井液的泥浆。然而，其中公开的泥浆组合物在粘度分布、泥浆稳定性和耐热性方面没有进行优化。因此，在本
中仍需要能够在深埋储层中的井中进行操作的改进的钻井泥浆。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及一种钻井液组合物，其包含:-至少一种包含式-CF(CF3)CF2O-的重复单元的(全)氟聚醚油[油(E)]，所述油在20°C下按照ASTM D455标准测量的运动粘度为30至80cSt，并具有至少1.15的多分散指数(PDI);以及-至少一种采用其酸、酰胺、盐或酯形式的(全)氟聚醚磷酸化物[磷酸化物⑵]，其包含至少一个全氟聚氧化烯链和至少一个磷酸基团。本申请人发现，如上所述的具有支链全氟聚醚重复单元、具有明确限定的运动粘度并具有特定多分散指数的油(E)与磷酸化物(P)的特定组合，即使在长期暴露于严酷条件(高达300°C的温度)后也能获得优良的泥浆稳定性性能和流变行为，使其适合于在深埋储层中的钻探井眼中进行操作。油(E)优选选自如下类别:(I)B-O-[CF(CF3) CF2O]bl’(CFXO)b2,-B， 其中:-X 等于-F 或-CF3 ；-B和B’，彼此相同或不同，选自-CF3、-C2F5或-C3F7 ;-bl’和b2’彼此相等或不等，独立地是> 0的整数，并选择使得bl’ /b2’的比率在20至1000之间，并且bl’ +b2’在5至250的范围内；如果bl’与b2’ 二者都不等于零，则不同的重复单元总体上沿着链按统计学分布。所述产物可以通过如1968年4月6日公开的CA 786877 (MONTEDISON S.P.A.)(其公开内容通过引用并入本文)中所描述将六氟丙烯进行光氧化，随后如在1971年3月31日公开的GB 1226566 (MONTEDISON S.P.A.)(其公开内容通过引用并入本文)中所描述的对端基的转化来获得；(2) C3F7O- [CF (CF3) CF2O]。’ -D其中_D 等于-C2F5 或-C3F7 ；-o’是从5至250的整数。所述产物可以如在1966年3月22日公开的US 3242218 (DU PONT)(其公开内容通过引用并入本文)中所描述，通过离子性六氟环氧丙烷的低聚化，随后用氟进行处理来制备；(3) IC3F7O- [CF (CF3) CF2O] dd’ -CF (CF3) _} 2其中-dd’是2至250之间的整数。所述产物可以如在1965年10月26日公开的US 3214478 (DU PONT)(其公开内容通过引用并入本文)中所报道的，通过六氟环氧丙烷的离子性调聚反应，随后进行光化学二聚化来获得；以及 (4) C，-0- [CF (CF3) CF2O] cl’ (C2F4O) c2’ (CFX) c3’ -C，，其中-X 等于-F 或-CF3 ；-C’和C”彼此相同或不同，选自-CF3、-C2F5或-C3F7 ；-cl，、c2，和c3，彼此相等或不等，独立地是彡0的整数，并使得cl，+c2，+c3，在5至250的范围内；如果cl’、c2’和c3’中的至少两个不等于零，则不同的重复单元总体上沿着链按统计学分布。所述产物可以如在1972年5月23日公开的US 3665041 (MONTEDISON S.P.A.)(其公开内容通过引用并入本文)中所描述，通过对C3F6和C2F4的混合物进行光氧化，随后用氟进行处理来制造。油(E)具有至少1.15的多分散指数(PDI);多分散指数(TOI)在此表示为尤其是通过GPC确定的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比，其中:-重均分子量(Mw)为:本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.22 EP 10305809.51.一种钻井液组合物，其包含: -至少一种包含式-CF (CF3) CF2O-重复单元的(全)氟聚醚油[油(E)]， 所述油在20°C下按照ASTM D455标准测量的运动粘度为30至80cSt，并具有至少1.15的多分散指数(PDI);以及 -至少一种酸、酰胺、盐或酯形式的(全)氟聚醚磷酸化物[磷酸化物(P)]，其包含至少一个全氟聚氧化烯链和至少一个磷酸基团。2.权利要求1的钻井液组合物，其中所述油(E)选自如下类别: (1)B-O-[CF (CF3) CF2O]bl’ (CFXO)b2’ -B， 其中: -X等于-F或-CF3 ； -B和B’彼此相同或不同，选自-CF3、-C2F5或-C3F7 ; -bl’和b2’彼此相等或不等，独立地是> 0的整数，并选择使得bl’ /b2’的比率在20至1,000之间，并且bl’ +b2，在5至250的范围内；如果bl’与b2’ 二者都不等于零，则不同的重复单元总体上沿着链按统计学分布。 (2)C3F7O- [CF (CF3) CF2O]。’ -D 其中 -D 等于-C2F5 或-C3F7 ； -o’是从5至250的整数。 (3)IC3F7O- [CF (CF3) CF2O] dd’ -CF (CF3) _} 2 其中 -dd’是2至250之间的整数。 (4)C，-0-[CF (CF3) CF2O] cl’(C2F4O)c2, (CFX)c3,-C，， 其中 -X等于-F或-CF3 ； -C’和C”彼此相同或不同，选自-CF3、-C2F5或-C3F7 ; -cl’、c2’和c3’彼此相等或不等，独立地是>0的整数，并使得Cl’ +c2’ +c3’在5至250的范围内；如果cl’、c2’和c3’中的至少两个不等于零，则不同的重复单元总体上沿着链按统计学分布。3.述权利要求任一项的钻井液组合物，其中所述油(E)具有1.15至2.0、优选1.15至1.85、更优选1.15至1.25的多分散指数(PDI)。4.述权利要求任一项的钻井液组合物，其中所述油(E)在20°C下按照ASTMD455标准测量时，具有40至60cSt的运动粘度。5.述权利要求任一项的钻井液组合物，其中磷酸化物(P)选自符合式P-l、P-2和P-3中的任一式的化合物: [Rp’ f-CFYCH2-0-L] m-P (0) (OZ1) 3_m (式 P_l)Rp”f_[CFYCH2-O-L，-P (0) (OZ2) (OZ3) ]2 (式 P_2) Z5O- [ (OZ...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·内热尔，M·格雷瓜尔，D·帕基耶，I·埃诺，S·罗维内蒂，V·P·穆尼尔，
申请(专利权)人：索尔维特种聚合体意大利股份公司，道达尔公司，IFP新能源公司，
类型：
国别省市：