本发明专利技术涉及一种选择性氢化的异戊二烯‑苯乙烯二嵌段共聚物，其聚苯乙烯含量是至少40wt％，其当加入到油基泥组合物中时明显降低了流体损失。所述二嵌段中的聚苯乙烯的真实分子量大于60kg/mol和所述二嵌段共聚物的总表观分子量是至少160kg/mol。包含约0.5‑10磅/桶的选择性氢化的异戊二烯‑苯乙烯二嵌段共聚物和增重剂的钻井泥产生了表现出增重剂的良好悬浮和改进的流体损失性能的钻井流体组合物。
Drilling fluid compositions comprising two block copolymers
The present invention relates to styrene isoprene a selective hydrogenation of two block copolymer, the polystyrene content is at least 40wt%, when added to the oil base mud composition decreased obviously the fluid loss. The true molecular weight of polystyrene in the two block is greater than 60kg/mol and the total molecular weight of the two block copolymer is at least 160kg/mol. Contains about 0.5 10 pounds per barrel isoprene styrene selectivity hydrogenation of two block copolymer and the drilling mud weighting agent has showed good performance of drilling fluid composition of fluid loss and improved suspension weighting agents.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及一种包含选择性氢化的异戊二烯-苯乙烯二嵌段共聚物的钻井流体组合物，其当加入油基泥组合物时，明显降低了流体损失。此外，该钻井流体组合物在300°F老化后具有平衡的流变性例如粘度和凝胶强度。本专利技术进一步涉及一种选择性氢化的异戊二烯-苯乙烯二嵌段共聚物。所述二嵌段中的聚苯乙烯的聚苯乙烯含量是至少40wt％，聚苯乙烯嵌段的真实分子量大于60kg/mol和所述二嵌段共聚物的总表观分子量是至少160kg/mol。专利技术背景钻井泥被用于在地下储集层中钻井孔方法中以用于气和/或油的生产。该钻井是通过钻井工具和钻井流体来完成的。钻井泥用于冷却和润滑钻头，以在钻井流体从井中循环进入和出来时将钻屑带到地面、支撑至少部分的钻井管和钻头的重量、提供水静压头以防止井孔壁的塌陷、在井孔壁的表面上沉积滤饼(其充当薄的半透层以防止钻井泥不适当的通过其中)、和发挥钻井领域公知的其他功能。重要的是，除了具有期望的流变性例如粘度和凝胶强度之外，该钻井流体表现出相对低的过滤速度或者流体损失。钻井泥包含添加剂和调节剂，其在决定钻井流体的流体损失性能以及抑制页岩和粘土崩解方面是重要的。美国专利No.5909779公开了这样的添加剂或者试剂包括改性褐煤、聚合物、氧化沥青、黑沥青、通过腐殖酸与酰胺或者聚烷基多胺反应所制备的腐殖酸盐。加入钻井泥组合物中的流体损失剂的量通常小于钻井泥的10重量％，和优选小于5重量％。美国专利No.5883054公开了将平均分子量大于约500,000g/mol的无规苯乙烯-丁二烯(SBR)共聚物加入油基钻井流体中来制备热稳定的钻井流体体系。SBR的浓度是约1-6磅/桶。根据该专利，所得钻井泥体系表现出在高温和高压条件下的流体损失控制。该文献对比了嵌段苯乙烯-丁二烯共聚物(30wt％聚苯乙烯)与无规SBR共聚物的流体损失(mL/30min)。无规SBR的流体损失性能据公开明显优于苯乙烯嵌段共聚物。美国专利No.5925182公开了将油溶性嵌段或无规共聚物加入水基钻井泥中。该共聚物包含苯乙烯-异戊二烯和苯乙烯-丁二烯，并且可以在流体中以约0.1-10wt％的量存在。该共聚物提供了用于水基钻井流体的稳定的液体组合物。但是，该文献没有公开苯乙烯和丁二烯的径向嵌段共聚物显著降低了钻井泥中的流体损失。美国专利No.6034037公开了一种合成油基钻井流体，其含有最多20磅/桶的聚合物流体损失控制剂，该控制剂包含由选自苯乙烯、丁二烯和异戊二烯的至少两种单体组成的聚合物。表A公开了一种典型地钻井流体，其含有合成油、石灰、流体损失控制剂、亲有机性粘土、盐水、增重剂和苯乙烯-丁二烯共聚物。美国专利No.6017854公开了一种非含水的钻井流体，其含有苯乙烯嵌段共聚物来帮助防止流体损失。如美国专利No.6017854所公开的，使用了选择性氢化的异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为流体损失剂，用于低毒性合成钻井流体。该专利的实施例公开了使用线性苯乙烯-乙烯/丙烯(SEP)，其包含28％的苯乙烯和72％的乙烯/丙烯。该钻井泥中的总嵌段共聚物浓度是约0.01-10wt％。WO2004/022668要求保护一种油基泥，其含有最多10wt％的径向苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(其具有25wt％或更多的聚苯乙烯)来通过降低高温高压流体损失值改进钻井泥的流体损失。说明书中还公开了苯乙烯-乙烯/丙烯共聚物(一种选择性氢化的异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)。我们已发现一种含有至少40wt％或更多的聚苯乙烯的选择性氢化的异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，与不含该共聚物的钻井流体相比，所述共聚物改进了钻井流体的流体损失性能。专利技术概述本专利技术的目的是提供一种具有改进的流体损失性能的油基钻井流体组合物，其包含具有至少40wt％聚苯乙烯含量的二嵌段共聚物。本专利技术的另一目的是提供一种钻井流体组合物，其包含最多约10wt％的二嵌段共聚物，该二嵌段共聚物含有至少40wt％或更多的聚苯乙烯。本专利技术仍然的另一目的是提供一种钻井系统，其使用了所述具有改进的流体损失性能的钻井流体组合物，特别是钻井泥，其包含约0.5磅/桶(42加仑)-10磅/桶的聚苯乙烯含量为至少40wt％的选择性氢化的异戊二烯-苯乙烯二嵌段共聚物。对于密度约12磅/加仑(ppg)的泥，这对应于约0.1wt％-2wt％的嵌段共聚物。专利技术详述本专利技术涉及一种加入到油基钻井泥组合物中的选择性氢化的异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，其出人意料的产生了流体损失控制的明显改进，特别是在高温(>300°F和优选>350°F和高压(>500psi)条件下。钻井泥与旋转钻头组合使用来钻探地下地层中的井孔。所述钻井方法包括下述步骤：将钻头在井孔中旋转，将钻井流体组合物引入井孔中以捡拾钻屑，和将至少一部分钻屑带出井孔。用于该方法的钻井系统包括地下地层，穿透该地下地层的井孔，悬浮在井孔中的钻头，和位于井孔中并且与钻头相邻的钻井流体。用于本专利技术目的的钻井流体组合物是具有下面的成分的流体：油基钻井泥、增重剂、嵌段共聚物和其他任选的成分。所述钻井泥是具有下面组分的组合物：油、盐水、石灰、胶凝剂、乳化剂和润湿剂。所述油可以是柴油，低毒性合成油例如110(ExxonMobileCorp.)、钻井流体(来自于M-1DrillingMudsL.L.C.)或者(UnicalCorp)，α-烯烃油，内烯烃例如C1618(ChevronPhillipsChemicalCo.)或者非合成油例如矿物油。低毒性油是这样的油：其不是致癌物质，并且是环境友好的，其比常规的柴油更安全。盐水典型地包括盐例如氯化钙。典型地，油：盐水比是70：30(w/w)。胶凝剂可以是亲有机性粘土例如胺改性的锂蒙脱石，斑脱土及其混合物。所述亲有机性粘土增加钻井流体组合物的低剪切粘度，这防止了增重剂沉降。所述乳化剂和润湿剂包括表面活性剂和离子表面活性剂例如脂肪酸，胺，酰胺和有机磺酸酯及其混合物。所述增重剂包括诸如下述的材料：重晶石(硫酸钡)，赤铁矿，碳酸钙，方铅石，菱铁矿及其混合物。所述增重剂加入到钻井泥中来调节密度到典型地9-18磅/加仑。典型地其他成分可以包括改性褐煤，聚合物，氧化沥青，黑沥青，通过腐殖酸与酰胺或者聚烷基多胺反应所制备的腐殖酸盐。这些其他成分可以帮助控制低温下的流体损失。虽然将二嵌段苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物作为流体损失控制剂加入到钻井泥中是已知的，但是本专利技术的流体损失剂是一种选择性氢化的异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，其具有至少40wt％的聚苯乙烯含量，并且聚苯乙烯嵌段的真实分子量是至少60kg/mol，和总二嵌段表观分子量是至少160kg/mol。此处使用的术语“分子量”指的是聚合物或者共聚物嵌段的真实分子量，单位g/mol。本说明书和权利要求中所提及的分子量可以用凝胶渗透色谱法(GPC)，使用聚苯乙烯校正标准物来测量，例如是根据ASTMD5296来进行的。GPC是一种公知的方法，其中根据分子大小分离聚合物，首先洗提出最大的分子。色谱仪是使用市售的聚苯乙烯分子量标准物来校正的。使用这样校正的GPC测量的聚合物的分子量是苯乙烯当量或者表观分子量。当聚合物的组成和结构已知时，表观分子量可以转化成真实分子量。在本专利技术的情本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钻井流体组合物，其包含油基泥和具有至少40wt％的聚苯乙烯含量的选择性氢化的异戊二烯‑苯乙烯二嵌段共聚物，其中所述钻井流体的流体损失性能被降低。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.27 US 14/226,8901.一种钻井流体组合物，其包含油基泥和具有至少40wt％的聚苯乙烯含量的选择性氢化的异戊二烯-苯乙烯二嵌段共聚物，其中所述钻井流体的流体损失性能被降低。2.权利要求1的钻井流体组合物，其中所述选择性氢化的异戊二烯-苯乙烯二嵌段是以0.5-10磅/桶(ppb)的浓度加入的。3.权利要求1的钻井流体组合物，其中所述选择性氢化的异戊二烯-苯乙烯二嵌段是以1-6磅/桶(ppb)的浓度加入的。4.权利要求1的钻井流体组合物，其中所述选择性氢化的异戊二烯-苯乙烯二嵌段是以2-4磅/桶(ppb)的浓度加入的。5.权利要求1的钻井流体组合物，其中所述选择性氢化的异戊二烯-苯乙烯二嵌段的聚苯乙烯含量是至少40wt％和所述聚苯乙烯嵌段的真实分子量是至少60kg/mol。6.权利要求1的钻井流体组合物，其中所述油基泥包括选自下述的油：合成低毒性油、矿物油、柴油、内烯烃油或者α-烯烃油。7.权利要求6的钻井流体组合物，其进一步包含增重剂。8.权利要求7的钻井流体组合物，其还包含亲有机性粘土。9.权利要求8的钻井流体组合物，其中所述亲有机...
【专利技术属性】
技术研发人员：E·墨菲，R·本宁，
申请(专利权)人：科腾聚合物美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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