[发明专利]用于反相乳液流体的乳化剂组合物及其使用方法

说明书

钻探流体组合物包括反相乳液流体，所述反相乳液流体具有油质相、水相和包括乙氧基化醇化合物和多胺化脂肪酸化合物的乳化剂组合物。所述乙氧基化醇化合物具有式R¹─(OCH₂CH₂)_n─OH，其中R¹为具有8至22个碳原子的烃基，并且n为1至8。所述乙氧基化醇化合物具有小于或等于6的亲水亲脂平衡(HLB)。所述多胺化脂肪酸化合物具有式R‑CO‑NH‑CH₂‑CH₂‑N(COR²)‑CH₂‑CH₂‑NH‑CO‑R³，其中R²为具有1至20个碳原子的烃基并且R为具有1至10个碳原子的烃基或具有式‑R⁴‑COOH的亚烷基羧酸酯基，其中R⁴为具有1至10个碳原子的饱和或不饱和亚烃基。钻井的方法包括在钻探流体组合物存在下在井孔中操作钻子。

相关申请的交叉参考

本申请要求2017年2月3日提交的美国临时专利申请第62/454,189号、2017年2月3日提交的美国临时专利申请第62/454,192号和2017年4月18日提交的美国非临时专利申请第15/489,854号的优先权，所述申请中的每个以全文引用的方式并入本公开。

发明领域

本公开的实施例一般涉及乳化剂组合物，特别是用于反相乳液流体组合物的乳化剂组合物和使用反相乳液流体的方法。

背景技术

在钻探操作期间，使钻探流体(其也可称为钻探泥浆)循环通过井孔，以冷却钻头、将岩屑输送到表面，并支撑井孔以防井孔坍塌和来自地层的流体侵入，等其它目的。钻探流体被配制为显示允许钻探流体进行这些功能的某些流体特性，如密度和流变性。通常选择反转乳液流体钻探流体，因为其在各种应用中具有高性能和低风险。与基于水的钻探流体相比，反相乳液流体显示高热稳定性、良好的页岩抑制性和更好的可重复使用性。由于通过反相乳液流体提供的润滑性和井孔稳定性，反转乳液流体通常优选用于深水和延伸井。

发明内容

本公开的实施例涉及用于反相乳液流体的乳化剂组合物和包括反相乳液流体和乳化剂组合物的钻探流体组合物。实施例还涉及使用钻探流体组合物钻探地下井的方法。

根据一个或多个方面，反相乳液包含油质相，分散在油质相中的水相和乳化剂组合物。乳化剂组合物包含具有以下式(I)的乙氧基化醇化合物：

R¹─(OCH₂CH₂)_n─OH (I)

其中R¹为具有8至22个碳原子的烃基，并且n为1至8的整数。乙氧基化醇化合物具有小于或等于6的亲水亲脂平衡(HLB)。乳化剂组合物还包含具有以下式(II)的多胺化脂肪酸化合物：

R²-CO-NH-CH₂-CH₂-N(COR²)-CH₂-CH₂-NH-CO-R³ (II)

其中R²为具有1至20个碳原子的烃基，并且R³为具有1至10个碳原子的烃基或具有式-R⁴-COOH的亚烷基羧酸酯基，其中R⁴为具有1至10个碳原子的饱和或不饱和亚烃基。

根据其它方面，乳化剂组合物包含具有以下式(I)的乙氧基化醇化合物：

R¹─(OCH₂CH₂)_n─OH (I)