[其他]含水鉆探泥漿的稀釋劑

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86100085
• 申請(qǐng)日: 1986-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN86100085A
• 公開(kāi)（公告）日: 1986-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邁克爾·B·柯林斯;瑪麗·伊麗莎白·奧斯特洛;約翰·維克托·迪馬特奧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈利伯頓公司
• 主分類(lèi)號(hào): C09K7/02
• 分類(lèi)號(hào): C09K7/02
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 劉元金

本發(fā)明涉及降低或控制含水鉆探泥漿粘度的方法和配方，更詳細(xì)地涉及衍生的腐殖酸鹽應(yīng)用于稀釋或穩(wěn)定含水鉆探泥漿或提供在含水鉆探泥漿中控制濾液的損失。

在深入地下巖層的鉆井中，鉆探泥漿循環(huán)通過(guò)旋轉(zhuǎn)的鉆頭，帶走巖石碎屑，潤(rùn)滑鉆頭，并且封閉井膛以控制泥漿的損失。在深的井膛中，將遇到從大約300°F到大約450°F的較高或更高的巖層溫度。這些高溫巖層一般地使含水鉆探泥漿增稠，這是由于泥漿對(duì)溫度不穩(wěn)定的結(jié)果。鉆探泥漿的增稠阻礙了泵送此液體通過(guò)井膛，實(shí)質(zhì)上增加了循環(huán)此液體所需的泵送壓力，如果由于一些原因鉆井操作必須暫時(shí)中止，例如，在更換鉆頭期間，鉆探泥漿在靜止條件下留在井膛中，鉆井液體能變稠到不能啟動(dòng)再循環(huán)。由于含水鉆探泥漿的高溫不穩(wěn)定性所導(dǎo)致的增稠現(xiàn)象常常被存在于液體中的雜質(zhì)所惡化，例如，鹽，石膏，水泥，巖層中的二價(jià)陽(yáng)離子如鎂、鈣和陰離子如碳酸鹽，硫酸鹽、氯化物等等。

到目前為止，已經(jīng)提出了各種各樣的鉆探泥漿添加劑，用于穩(wěn)定或降低含水鉆探泥漿的粘度。本說(shuō)明書(shū)中所列出的添加劑有例如腐殖酸鹽和褐煤物質(zhì)。工業(yè)上，風(fēng)化褐煤已經(jīng)用于穩(wěn)定和稀釋鉆探泥漿。風(fēng)化褐煤加入到含水鉆探泥漿中增加了它的溫度穩(wěn)定性，特別是使用磺化油添加劑稀釋鉆探泥漿時(shí)。

名詞“風(fēng)化褐煤”涉及的是一種在結(jié)構(gòu)和組成上與褐煤相似的類(lèi)似物質(zhì)。它被認(rèn)為是一種自然氧化的褐煤。風(fēng)化褐煤是一種阿·加·勒奧那多（A.G.Leonard）命名的特殊有機(jī)物質(zhì)，勒奧那多同這種物質(zhì)的鑒定有關(guān)。風(fēng)化褐煤最初是從美國(guó)的北達(dá)科他州的鮑曼郡和戴維得郡（Bowman????County????and????Divide????County????in????North????Dakota）以及在得克薩斯州的阿爾卑斯山（Alpine，Texas。）或其周?chē)墓傻V局中開(kāi)采的。風(fēng)化褐煤和褐煤之間的顯著的基本不同點(diǎn)是它們的氧含量。以無(wú)灰和無(wú)水物為基準(zhǔn)，風(fēng)化褐煤有大約28%到29的氧氣含量。而褐煤只有19%到20%的低得多的氧氣含量。遺憾的是，在通常的應(yīng)用中，風(fēng)化褐煤常常被叫做褐煤。例如，當(dāng)它們的實(shí)際意義為“風(fēng)化褐煤”時(shí)，那些熟習(xí)鉆井工藝的人常常把降低粘度的添加劑稱(chēng)為“礦物木質(zhì)素”或“褐煤”。與褐煤不同的是風(fēng)化褐煤在含水鉆探泥漿中更優(yōu)先采用為減低粘度劑，是因?yàn)樗懈叩难鹾亢兔黠@與高含氧量有關(guān)的功能優(yōu)點(diǎn)。

美國(guó)專(zhuān)利第4，235，727號(hào)和第4，311，600號(hào)涉及了用特殊的腐殖酸鹽作為稀釋劑使用于鉆探泥漿中，此腐殖酸鹽發(fā)現(xiàn)與一定的鈦礦石沉積物相聯(lián)。專(zhuān)利權(quán)所有人發(fā)現(xiàn)有獨(dú)特組成的腐殖酸鹽與風(fēng)化褐煤不同，在某些條件下腐殖酸鹽將使含水鉆探泥漿獲得比風(fēng)化褐煤更大的穩(wěn)定性。

雖然已發(fā)現(xiàn)上述物質(zhì)在直到大約300°F條件下，用作鉆探泥漿的添加劑是有效的，但是，在更高的溫度下效果將顯著降低。希望發(fā)展一種添加劑，使其在高溫下例如超過(guò)大約300°F和在較低溫度下一樣能提高含水鉆探泥漿的溫度穩(wěn)定性和降低含水鉆探泥漿的粘度，并且允許在泥漿中存在高含量的雜質(zhì)。

現(xiàn)在已經(jīng)有了驚人的發(fā)現(xiàn)，由與一定鈦礦石沉積物相聯(lián)的，腐殖酸鹽制成的衍生的腐殖酸鹽用作為含水鉆探泥漿的添加劑，可以控制鉆探泥漿的粘度，提高其溫度穩(wěn)定性并且控制失水損失。

此衍生的腐殖酸鹽是由腐殖酸鹽與可溶性的鉻離子源如重鉻酸鈉反應(yīng)生成衍生的鉻復(fù)合體。反應(yīng)能在從環(huán)境溫度到高于所加溶劑的常壓沸點(diǎn)溫度下進(jìn)行。反應(yīng)實(shí)際上能在任何PH值下進(jìn)行，然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)從中性到微堿性的條件將更好些，這一點(diǎn)將在下文更充分地描述。

用下面的方法降低或控制含水鉆探泥漿的粘度，該方法包括提供一定量的衍生的腐殖酸鹽，該腐殖酸鹽是從與一定鈦礦石相關(guān)聯(lián)的沉積物中分離出來(lái)，然后通過(guò)與可溶性的鉻離子源復(fù)合衍生出上述腐殖酸鹽;以及在含水鉆探泥漿中分散一定比例的降低粘度或用于控制的衍生的腐殖酸鹽。通過(guò)在含水鉆探泥漿中分散一定比例的控制失水流體損失的衍生的腐殖酸鹽，來(lái)達(dá)到控制失水流體損失的目的。

圖1是在氮?dú)庵杏脽嶂亓糠治龇y(cè)定本發(fā)明合成物熱穩(wěn)定性并與其它商業(yè)產(chǎn)品相比較的圖解說(shuō)明。

圖2是用高溫和高壓稠度計(jì)測(cè)定本發(fā)明合成物結(jié)果的圖解說(shuō)明。