[发明专利]用作钻探业的粘土和页岩抑制剂的单季胺醇

摘要

钻井作业中粘土和页岩的水化可以通过使用包含具有下式的页岩水化抑制剂的水基钻井液来抑制：其中R是氢或具有1至6个碳的烷基，R1是具有1至18个碳的烷基，和X是氯根。所述页岩水化抑制剂在所述水基钻井液中的存在浓度应该足以降低粘土或页岩当暴露于水基钻井液时的反应性例如溶胀。 1

主权项

1.水基钻井液组合物，其包含：

i)水基连续相；

ii)反应性粘土或页岩材料；

和

iii)具有下式的页岩水化抑制剂：

其中

R是具有1至6个碳的烷基，

R₁是具有2至10个碳的烷基，

和

X是阴离子，

其中所述页岩水化抑制剂以足以降低所述粘土或页岩的反应性的浓度存在。

2.权利要求1的组合物，其中R₁是具有4至8个碳的烷基。

3.权利要求1或权利要求2的组合物，其中：

R是甲基，

R₁是包含4或8个碳的烷基，

和

X是氯根。

4.权利要求1或权利要求2的组合物，其中所述页岩抑制剂是2,3‑二羟基丙基丁基二甲基氯化铵；2,3‑二羟基丙基戊基二甲基氯化铵；2,3‑二羟基丙基己基二甲基氯化铵；2,3‑二羟基丙基庚基二甲基氯化铵；或2,3‑二羟基丙基辛基二甲基氯化铵。

5.权利要求1或权利要求2的组合物，其还包含滤失控制剂、加重材料、稠化剂、分散剂、润滑剂、腐蚀抑制剂、消泡剂或表面活性剂中的一种或多种。

6.权利要求1或权利要求2的组合物，其中所述水基连续相是淡水、海水、盐水、水和水溶性有机化合物的混合物、或其混合物。

7.降低钻井作业中粘土和页岩反应性的方法，所述方法包括使用包含具有下式的页岩水化抑制剂的水基钻井液：

其中

R是具有1至6个碳的烷基，

R₁是具有2至10个碳的烷基，

和

X是阴离子，

其中所述页岩水化抑制剂以足以降低所述粘土或页岩的反应性的浓度存在。

8.权利要求7的方法，其中R₁是具有4至8个碳的烷基。

9.权利要求7或权利要求8的方法，其中：

R是甲基，

R₁是具有4或8个碳的烷基，

和

X是氯根。

10.权利要求7或权利要求8的方法，其中所述页岩抑制剂是2,3‑二羟基丙基丁基二甲基氯化铵；2,3‑二羟基丙基戊基二甲基氯化铵；2,3‑二羟基丙基己基二甲基氯化铵；2,3‑二羟基丙基庚基二甲基氯化铵；或2,3‑二羟基丙基辛基二甲基氯化铵。

11.权利要求7或权利要求8的方法，其还包含滤失控制剂、加重材料、稠化剂、分散剂、润滑剂、腐蚀抑制剂、盐、消泡剂或表面活性剂中的一种或多种。

12.权利要求7或权利要求8的方法，其中所述水基连续相是淡水、海水、盐水、水和水溶性有机化合物的混合物、或其混合物。