Биоразлагаемая смазочная композиция и ее применение в качестве бурового раствора, в особенности для очень глубоких месторождений
Номер патента: 22187
Опубликовано: 30.11.2015
Авторы: Ламрани-Керн Самия, Родешини Элен, Эспань Бернар Жан-Люк
Формула / Реферат
1. Биоразлагаемая смазочная композиция на основе углеводородного минерального масла и жирной(ых) кислоты(от), отличающаяся тем, что она включает от 90 до 99,5 мас.% углеводородного масла с низким содержанием ароматических углеводородов и между 0,05 и 10 мас.% композиции, содержащей от 80 до 100% насыщенной и/или ненасыщенной С16-С22 монокарбоновой(ых) жирной(ых) кислоты(от) в виде смеси с 10% или менее смоляных кислот.
2. Композиция по п.1, содержащая от 95 до 99 мас.% углеводородного масла.
3. Композиция по п.1 или 2, в которой композиция, содержащая от 80 до 100% насыщенной и/или ненасыщенной С16-С22 монокарбоновой(ых) жирной(ых) кислоты(от), представляет от 1 до 5 мас.% от биоразлагаемой смазочной композиции.
4. Композиция по п.1, где содержание ароматических углеводородов в углеводородном масле, измеренное в соответствии с IP 391, составляет менее или равно 1 мас.%.
5. Композиция по п.4, где содержание ароматических углеводородов углеводородного масла, измеренное в соответствии с IP 391, составляет менее или равно 0,1 мас.%.
6. Композиция по любому из пп.1-5, в которой углеводородное масло является неароматическим.
7. Композиция по любому из пп.1 или 6, отличающаяся тем, что С16-С22 монокарбоновая(ые) жирная(ые) кислота(ы) имеет природное происхождение, растительное и/или животное.
8. Композиция по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что углеводородное масло является маслом, полученным из нефтепродуктов, и/или угля, и/или газа.
9. Композиция по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что углеводородное масло смазочной композиции имеет температуру кипения в диапазоне от 220 до 350°С.
10. Применение композиции по любому из пп.1-9 в качестве масляной фазы в буровом флюиде или буровом растворе.
11. Применение композиции по п.10 в качестве масляной фазы бурового флюида или бурового раствора в качестве прямой эмульсии (м/в) или обратной эмульсии (в/м).
12. Применение композиции по п.10 или 11 в буровом растворе, включающем от 30 до 95 мас.% композиции по любому из пп.1-9 и от 5 до 70 мас.% функциональных присадок к указанному буровому раствору.
13. Применение композиции по любому из пп.1-9 в качестве масляной фазы флюида, такого как глинистый буровой раствор или флюид для гидроразрыва подземных пластов, в особенности для очень глубокого бурения, такого как морское бурение на глубине и/или бурение скважин с боковым стволом или с длинным отводом.
Текст
БИОРАЗЛАГАЕМАЯ СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ В КАЧЕСТВЕ БУРОВОГО РАСТВОРА, В ОСОБЕННОСТИ ДЛЯ ОЧЕНЬ ГЛУБОКИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Настоящее изобретение относится к биоразлагаемой смазочной композиции, в частности, для включения в качестве масляной фазы с высокой смазывающей способностью в буровой флюид или буровой раствор. Данная композиция может присутствовать в буровом растворе или может быть использована в качестве флюида для гидроразрыва подземных пластов. Данные буровые растворы или флюиды, содержащиеся в композиции по настоящему изобретению, особенно подходят для очень глубокого бурения, морского бурения на глубине и/или для скважин с боковым стволом или с длинным отводом. Настоящее изобретение относится к биоразлагаемой смазочной композиции, в частности, предназначенной для включения в качестве масляной фазы с высокой смазывающей способностью в буровой флюид или буровой раствор. Настоящее изобретение также относится к применению данной композиции как непрерывной масляной фазы масляного бурового флюида или бурового раствора в качестве обратной эмульсии, которая особенно хорошо подходит для буровых скважин глубокого залегания, так называемых морских скважин на глубине и/или для скважин с боковым стволом или с длинным отводом. Определенные области, такие как обширные проекты по возведению гражданских сооружений,требуют большого количества смазочных агентов, которые можно частично выбрасывать в окружающую среду. В частности, это случай буровых флюидов и буровых растворов. Буровые скважины занимают основное место в разработке и освоении нефтяных месторождений с тенденцией увеличения глубины операций по бурению. Технология бурения постоянно развивается как для земли, так и для морского дна, в особенности, для так называемого глубоководного бурения, но в последнее время также для горизонтального бурения или бурения боковых стволов, где при последовательном отклонении на один или два градуса искривляют траекторию ствола скважины, при которой горизонтальные ответвления достигают в длину по меньшей мере более одного километра или даже могут достигать длины более десяти километров относительно устья скважины. Действующие силы трения из-за этого все более увеличиваются, таким образом, увеличивая значение смазочных свойств бурового раствора. Известным способом технология бурения использует головки бура, присоединенные к концу бурильных труб, которые, вращаясь, бурят скважину, разрушая породу. При продвижении бурения на каждой стадии используют головки со все уменьшающимся диаметром, скважину укрепляют стальными трубами, называемыми обсадной трубой, которую опускают внутрь скважины и закрепляют цементом. В ходе бурения буровой раствор работает в режиме циркуляции, причем его вводят в бурильную головку и вытесняют в области контакта с породой, а затем поднимают по скважине к устью скважины по кольцевому пространству, отделяющему бурильные трубы от обсадной трубы. Данный раствор, в общем, выполняет следующие функции: охлаждение головки,снижение сил трения металла о металл между обсадной колонной и бурильными трубами и сил трения металла о породу как у головки, так и в кольцеобразной области, пока раствор, содержащий частицы разрушенной породы, называемой в технике "выбуренной породы", течет вверх,извлечение наружу выбуренной породы,создание давления на стенки скважины для предотвращения их обрушения и уравнивание давления между забоем скважины и поверхностью для сохранения контроля над работой скважины и предотвращения взрыва ("фонтанирования"). В случае морского бурения на глубине встречающаяся температура воды, приближающаяся к 45 С, требует хорошего контроля вязкости буровых растворов при данных низких температурах. В прошлом были разработаны различные виды буровых флюидов и буровых растворов, такие как растворы с водой, содержащие воду и добавки для увеличения вязкости, растворы с маслами и эмульсии типа вода-в-масле или обратные эмульсии типа масло-в-воде, как описано, в частности, в патенте США 2816073. В данном документе показано, что масляная фаза может быть образована различными углеводородными фракциями, такими как керосиновые фракции и газойли и сильно алкилированные и разветвленные топливные фракции. В буровых растворах с водой (глинистый раствор на основе воды, сокращение WBM) буровым раствором является вода; буровые растворы с водой, в общем, предназначены не для каждого применения в технике, а для берегового бурения (на суше) и для очень мелкого шельфа (несколько метров). В буровых растворах с маслом (буровые растворы на основе масел, сокращенно ОВМ) буровым раствором является углеводородный флюид, выбранный из различных соединений, доступных на рынке. Данные буровые растворы с нефтепродуктами разделяют на три большие категории: группа I включает сильно ароматические буровые растворы, содержащие от 5 до 30% моноароматических и/или полиароматических соединений, выделенных на стадии очистки сырых нефтепродуктов,т.е. газойлей и традиционных минеральных масел; группа II включает среднеароматические буровые растворы, выделенные на стадии очистки сырых нефтепродуктов и содержащие от 0,5 до 5% моноароматических и/или полиароматических соединений,таких как нетрадиционные или незначительно гидрированные минеральные масла, часто называемые низкотоксичными минеральными маслами (LTMO); наконец, группа III включает слегка ароматические буровые растворы, т.е. содержащие менее 0,5% от всех ароматических веществ, включая менее 10 ч./млн полиароматических соединений. Данные флюиды, в общем, получают из химического синтеза или сильно гидрированных, гидрокрекированных или гидроизомеризованных очищенных фракций. Ими также могут быть соединения синтетических парафинов, получаемые в процессе Фишера-Тропша, полимеризованные олефины (внутренние олефины или IO,-1 022187 линейные -олефины или LAO и полиолефины или РАО), а также сложные эфиры. Флюиды из группы III считаются синтетическими в соответствии с определением протоколаOSPAR в соответствии с решением 2000/3 "по использованию буровых растворов, содержащих органическую фазу (OPF), и удалению OPF-загрязненных фракций"; данные флюиды группы III являются предпочтительными со стороны пользователей не только из-за их теплостойкости, их стойкости к окислению, их низкой токсичности из-за низкого содержания в них ароматических соединений, их щадящего воздействия на природу, но также за их соответствия требованиям безопасности, в особенности из-за их высокой температуры возгорания и меньшей летучести. Известно, что использование топливных фракций (в особенности групп I или II), которые имеют высокое содержание ароматических соединений, в буровых растворах имеет высокий риск токсичности,особенности для морской флоры и фауны, если их сбрасывают в море, например, в случае морского бурения. Скопившиеся значительные количества данных продуктов на дне океана заставило прибрежные страны принимать все более строгие законодательные акты, заставляя операторов морского бурения нефтяных скважин, в особенности в Северном море, искать как можно более биоразлагаемые и нетоксичные продукты. В европейском патенте 667890 предложен буровой раствор, имеющий непрерывную нефтяную фазу, состоящую из смеси н-алканов, содержащих от 10 до 20 атомов углерода, по существу, не содержащую углеводородов других типов. Сейчас отмечается, что данный флюид имеет слишком высокую температуру потери текучести для его использования в регионах с низкой температурой, обычно меньшей или равной 5 С. Сложные эфиры на основе насыщенных (особенно С 12-С 14) или ненасыщенных монокарбоновых кислот и монофункциональных спиртов были предложены как масляная фаза буровых растворов на основе обратных эмульсий, в частности, в европейском патенте 374671, европейском патенте 374672 и европейском патенте 386636. Другие синтетические соединения, такие как РАО поли)олефины) или LAO (линейные олефины), полученные олигомеризацией олефинов, также могут быть использованы в смеси с предыдущими соединениями. Но данные соединения имеют очень плохую биоразлагаемость, особенно, анаэробную биоразлагаемость. Более того, использование всех данных синтетических продуктов значительно увеличивает стоимость буровых растворов, в состав которых они включены. Европейский патент 1282675 предлагает смазочную композицию, в частности, используемую как масляная фаза бурового раствора на основе обратной эмульсии, имеющую параметры текучести и смазывающую способность, подходящие для жестких условий использования данного флюида, при сохранении приемлемой биоразлагаемости; данный флюид включает от 60 до 95 мас.% углеводородной минеральной фракции, по существу, не содержащей ароматических соединений, содержание н-парафинов в которой составляет менее или равно 10 мас.%, а содержание изопарафинов превышает или равно 35 мас.% и от 5 до 40 мас.% по меньшей мере одного сложного эфира на основе жирной кислоты, который предпочтительно является сложным эфиром 2-этилгексанола и рапсовых жирных кислот. Настоящее изобретение относится к смазочной композиции, в особенности подходящей для использования в качестве масляной фазы бурового раствора, имеющей свойства текучести и смазывающую способность, особенно хорошо подходящие для жестких условий, в которых используется данный раствор, при сохранении биоразлагаемости, включающей смесь основного количества углеводородной минеральной фракции, особенно не содержащей ароматических соединений, и композицию, состоящую главным образом из жирной(ых) кислоты(от). Для данной цели объектом настоящего изобретения является биоразлагаемая смазочная композиция на основе углеводородного минерального масла и жирной(ых) кислоты(от), отличающаяся тем, что она включает основное количество, представляющее величину между 99,95 и 90 мас.%, предпочтительно между 99 и 95 мас.% слабо ароматического минерального масла, предпочтительно неароматического масла (содержание ароматики, измеренное в соответствии с IP391, составляло менее или было равно 1 мас.%, предпочтительно менее или равное 0,1 мас.%), и небольшое количество композиции, содержащей между 0,05 и 10 мас.%, предпочтительно между 1 и 5 мас.% насыщенных и/или ненасыщенных С 16-С 22 монокарбоновой(ых) жирной(ых) кислот(ы), необязательно, в смеси со смоляными кислотами (ненасыщенными монокарбоновыми, полициклическими, особенно трициклическими кислотами). В свете настоящего изобретения композицией, главным образом состоящей из С 16-С 22 монокарбоновой(ых) кислот(ы), считается любая композиция, в которой концентрация С 16-С 22 монокарбоновой(ых) жирной(ых) кислоты(от) находится в диапазоне от 80 до 100% от общей массы композиции. В общем,остальная часть композиции включает монокарбоновые жирные кислоты, углеводородные звенья которых содержат по меньшей мере 16 атомов углерода и/или более 22 атомов углерода. Композиции, состоящие главным образом из С 16-С 22 монокарбоновой(ых) жирной(ых) кислоты(от), необязательно включают смоляные кислоты. Концентрация смоляной кислоты предпочтительно лежит в диапазоне до 10 мас.% кислот (жирных кислот плюс смоляных кислот) и преимущественно составляет менее 5% от об-2 022187 щей массы кислот (жирных кислот плюс смоляных кислот). Композиции, главным образом состоящие из C16-C22 монокарбоновых жирных кислот, могут быть получены, например, гидролизом натуральных и/или генномодифицированных растительных масел или животных жиров; упомянуть можно жирные кислоты, полученные из арахисового, пальмового, оливкового, рапсового, хлопкового, кукурузного, подсолнечного, соевого, льняного масел, солидола и/или полученные из лярда. Среди смоляных кислот можно назвать абиетиновую, дигидроабиетиновую, тетрагидроабиетиновую, дегидроабиетиновую, неоабиетиновую, пимаровую, левопимаровую, парастриновую кислоты. Композиции, состоящие главным образом из жирных кислот и содержащие смоляные кислоты, могут быть получены дистилляцией таллового масла, побочного продукта получения древесной целлюлозы; одна из них относится к TOFA, что является сокращением от жирной кислоты таллового масла (talloil fatty acids). TOFA на рынке доступны, например, от TOTAL ADDITIFSCARBURANTS SPECIAUX под торговыми названиями PC 30, PC 31 и PC 32. В данных коммерческих смесях смоляные кислоты обычно составляют менее 10 мас.%, а преимущественно менее 5% от общей массы кислот (жирных кислот плюс смоляных кислот). Предпочтительными композициями на основе жирных кислот являются композиции природного происхождения, т.е. в свете настоящего изобретения растительного и/или животного происхождения, но не из ископаемого сырья. Целью настоящего изобретения также являются биоразлагаемае смазочные композиции на основе углеводородного минерального масла и жирной(ых) кислоты(от), отличающиесяся тем, что они включают от 90 до 99,5 мас.% углеводородного масла с низким содержанием ароматических углеводородов и между 0,05 и 10 мас.% композиции, содержащей от 80 до 100% насыщенной и/или ненасыщенной C16-C22 монокарбоновой(ых) жирной(ых) кислоты(от) в виде смеси с 10% или менее смоляных кислот. Слабо- или даже неароматические минеральные масла обычно получают из фракций топливных продуктов на нефтеперерабатывающих предприятиях, а способы их получения обычно основаны на методах очистки, таких как фракционная перегонка и очистка, которые позволяют снизить уровень содержания ароматики. Очистка обычно заключается в гидродесульфуризации и/или гидрировании для снижения количества серы, в некоторых случаях, для удаления присутствующей серы и для уменьшения количества или удаления ароматических соединений (деароматизированные масла) и ненасыщенных соединений. Традиционно алифатические углеводородные минеральные масла получают из фракций прямой перегонки нефти или из фракций, отобранных в процессе реформинга и дистилляции, которые перед этим были гидросульфированы и фракционированы. Деароматизированные минеральные масла получают из гидросульфированных, фракционированных и гидрированных продуктов для увеличения насыщенности присутствующих ароматических соединений, а гидрирование может происходить до конечной фракционной перегонки. Слабо или даже не ароматические минеральные масла могут быть минерального происхождения (из сырой нефти, но также и из угля (уголь в газ), из газа (газ в жидкость и/или из животного и/или растительного возобновляемого источника, такого как биомасса (BtL), например, полученная при гидрировании и изомеризации сложных эфиров растительных масел. Минеральные масла смазочной композиции по настоящему изобретению обычно имеют температуры кипения в диапазоне от 220 до 350 С; минеральные масла из фракций, имеющих более узкие интервалы температур кипения, обычно являются предпочтительными. Предпочтительно смазочные композиции по настоящему изобретению являются жидкостями при комнатной температуре. Целью настоящего изобретения поэтому является разработка смазочной композиции, имеющей хорошую биоразлагаемость, подходящей для использования в качестве масляной фазы в промывочных растворах, например в виде прямой эмульсии (м/в) или обратной эмульсии (в/м). Преимуществами, обеспеченными композициями по изобретению, являются достижение удовлетворительного компромисса между смазочной способностью и биоразлагаемостью за счет использования их для получения смазочной композиции, главным образом включенной в буровой раствор в качестве масляной фазы, при оптимальной стоимости по сравнению с другими флюидами на основе конкретных синтетических масел. Данные композиции также позволяют экономить на стоимости буровых растворов,составленных с ними и сохраняющих температуру потери текучести и низкотемпературную кинематическую вязкость (ниже 5 С) на относительно низких уровнях. Предпочтительно в смазочной композиции по настоящему изобретению имеется углеводородная фракция, например, минерального происхождения, состоящая главным образом (т.е. более чем на 50 мас.%) из углеводородов с числом атомов углерода между 13 и 22. Кроме того, она преимущественно имеет содержание ароматических соединений, менее или равное 0,1%, преимущественно менее или равное 0,01 мас.%. Смазочная композиция по настоящему изобретению обычно имеет температуру воспламенения (в соответствии с методом NF М 07019) выше или равную 90 С, предпочтительно выше или равную 100 С. Смазочная композиция по настоящему изобретению предпочтительно имеет кинематическую вязкость при 40 С (в соответствии с методом NF T 60100), находящуюся между 1,8 и 4 мм 2/с и даже более предпочтительно менее 2,5 мм 2/с. Смазочная композиция по настоящему изобретению имеет скорость аэробной биоразлагаемости более 20%, измеренную в соответствии с OECD 306. Другой целью настоящего изобретения является применение смазочной композиции по настоящему изобретению, как определено ранее, в качестве непрерывной масляной фазы бурового флюида или бурового раствора в качестве обратной эмульсии или в качестве масляной фазы, диспергированной в непрерывной водной фазе; в случае обратных эмульсий масляная фаза обычно составляет величину между 60 и 90 об.% бурового раствора. Буровой раствор обычно используют в комбинации с функциональными присадками в зависимости от типа применения глинистого раствора. Одной из главных функциональных присадок глинистого раствора или флюида является агент утяжеления, по существу, состоящий из барита. Другими добавками, которые могут быть использованы в сочетании, являются эмульгаторы, смачивающие агенты, загустители, понизители водоотдачи, измельченные агенты для формирования гравийных фильтров, несущие компоненты для поддерживания открытых трещин гидравлически в подземных образованиях, такие как карбонат кальция или графит. Предпочтительно буровой раствор или флюид по настоящему изобретению включает от 30 до 95 мас.% смазочной композиции по настоящему изобретению, как определено ранее, и от 5 до 70% функциональных присадок к указанному буровому раствору. Композиции данных буровых растворов изменяются в зависимости от того, будут ли они использованы как буровой раствор или как флюид для гидроразрыва подземных пластов. Данные буровые растворы или флюиды особенно подходят для морского бурения на глубине. Буровые растворы могут быть получены, например, смешиванием при комнатной температуре различных компонентов, перечисленных ранее. Является также возможным получить концентрат, включающий минеральное масло и жирные кислоты и/или сложные эфиры глицерина и жирных кислот, как определено ранее, содержащий более 40 мас.% жирных кислот и/или сложных эфиров глицерина и жирных кислот (и, следовательно, менее 60 мас.% углеводородного минерального масла), смешиванием данных составляющих, например, при комнатной температуре, а затем во время получения бурового раствора или флюида на месте применения добавлением минерального масла и других ингредиентов. Если не указано иначе, количества и проценты, приведенные в примерах ниже, являются значениями по массе. Пример 1. 5 смазочных композиций получали смешиванием при комнатной температуре углеводородного минерального масла (диапазон дистилляции 250-335 С (ISO 3405); кинематическая вязкость при 40 С: 3,7(EN ISO 3104); уровень ароматики: 100 ч./млн (ВЭЖХ); температура воспламенения: 115 С (EN ISO 2719, доступного на рынке от Total Fluides под торговой маркой EDC-11, и одной из 5 добавок, указанных ниже, в пропорциях, приведенных в табл. 1. Доб. 1 - PC 32: смесь жирных кислот и смоляных кислот из TOFA (жирная кислота таллового масла), доступная на рынке от Total AdditifsCarburants Speciaux (содержащая менее 10% смоляных кислот). Доб. 2 - смеси TOFA сложных эфиров глицерина (включающие главным образом сложные моноэфиры). Доб. 3 - Naugalube 810 (триэтилцитрат), доступный на рынке от CHEMTURA. Доб. 4 - Ultralube II: алканоламин, доступный на рынке от STAVANGER FLUIDS. Доб. 5 - Versalube: алканоламин, доступный на рынке от MI Swaco. Проводили HFRR (на высокочастотной возвратно-поступательной установке) тест для оценки смазывающей способности компонентов, сохраняя рабочие условия по стандарту ISO 12156, за исключением продолжительности теста, которую задавали в 120 мин трения, и температуры теста, которая была комнатной (25 С). Результаты представлены в табл. 1. Было отмечено, что добавки 2 (по изобретению), 3 и 4 (сравнительные добавки) имели приблизительно одинаковое поведение: при быстром уменьшении диаметра отпечатка, когда увеличивается скорость обработки, таким образом, получали плато порядка 200 мкм. Предпочтительная добавка 1 (по изобретению) отличается от 4 тем, что ее эффективность намного больше при низкой скорости обработки Пример 2. Измерения трения трибометром с плоскостной конфигурацией кольца. Как и для примера 1, получали смазочные композиции, содержащие 1% добавки 1 (по изобретению) или 1 или 3% добавки 5 (сравнительные) и углеводородное минеральное масло (диапазон дистилляции: 220-240 С (ISO 3405); кинематическая вязкость при 40 С: 1,9 (EN ISO 3104); уровень содержания ароматики: 100 ч./млн (ВЭЖХ); температура воспламенения: 92 С (EN ISO 2719), доступная на рынке от TotalFluides под торговой маркой EDC-Pearl, а из данной композиции получали буровой раствор. Трибометр с плоскостной конфигурацией кольца погружали в буровой раствор, в котором плоский трибометрический образец (18307 мм), совершавший синусоидальное линейное движение при низкой скорости, и цилиндрический образец (радиус 35 мм), осуществлявший вращательное движение (0,6 м/с),вводили в контакт, оба образца находились в цементированной стали типа 42 CD4 и имели механическую прочность между 900 и 1100 МПа. Буровые растворы тестировали при 20, 50 и затем при 100 С. Они оставались в трибометре во время одинаковых серий измерений при данных 3-х температурах. Во время тестирования записывали изменение коэффициента трения во времени в течение 250 с. Каждый раз проводили 3 повторных теста. Использовали следующие циклы загрузки: при 20 С: шлифовка в течение 5 мин при 514 МПа; измерение коэффициента в течение 5 мин при 152 МПа; 7 мин для достижения 50 С при 54 МПа; измерение коэффициента в течение 5 мин при 512 МПа; 10 мин для достижения 100 С при 54 МПа; измерение коэффициента в течение 5 мин при 512 МПа. Результаты собраны в табл. 2. Отмечено, что с добавкой 1 возможно значительно снизить коэффициент трения буровых растворов по сравнению с добавкой 5. Пример 3. Биоразлагаемость. Тесты на аэробную биоразлагаемость проводили только для добавкок 1-3 и для минерального маслаEDC 95-11 по протоколу OECD 306 в течение 7 и 28 дней. Результаты биоразлагаемости приведены в табл. 3. Таблица 3 Отмечено, что результаты являются отличными для добавок 1 и 2: измеренные проценты биоразлагаемости существенно выше, чем требования некоторых руководств, на 20%, но не для случая с добавкой 3 после 7 дней. Пример 4. Реология. Температуру воспламенения (NF EN ISO 2719), температуру потери текучести (ASTM D 7346) и кинематическую вязкость при 40 С (NF EN ISO 3104) смазочных композиций, содержащих 500 ч./млн 1% или 3% добавки 1, измеряли и сравнивали со значениями, соответствующими минеральному маслу без добавок. Результаты сведены в табл. 4. Воспроизводимость результатов измерений: для температуры воспламенения воспроизводимость R составляла 8-10 С (R=0,071 значение, установленное в ходе измерения); для температуры потери текучести: воспроизводимость составляла 6 С вне зависимости от измеренного значения; для вязкостиR=0,082(значение измерения+1). Видно, что введением добавки можно незначительно увеличить значение температуры воспламенения масла; температура потери текучести уменьшается в присутствии добавки 1, исходя из уровня обработки в 500 ч./млн. Таблица 4 Для смазочных композиций, в которые добавляли 1% добавкок 1 и 2 из табл. 4, изменения кинематической вязкости оценивали в зависимости от температуры (NF EN ISO 3104), а также для композиции,в которую добавляли 1% добавки 3. Результаты представлены в табл. 5, а также для соответствующего масла без добавок. Видно, что присутствие смазывающей добавки в количестве 1 мас.% флюида не оказывает влияния на изменение вязкости. Смазочные композиции получали с 1% добавкок 1-3 и углеводородным минеральным маслом (диапазон дистилляции: 230-270 С (ISO 3405); кинематическая вязкость при 40 С: 2,3 (EN ISO 3104); содержание ароматики 10 ч./млн (ВЭЖХ); температура воспламенения: 100 С (EN ISO 2719), доступно на рынке от Total Fluides под торговой маркой EDC-99 W. Результаты представлены в табл. 6, а также и для соответствующего масла без добавок. Видно, что при высоких температурах присутствие смазывающей добавки не влияет на вязкость, в то время как при низких температурах разница между вязкостью чистого масла и масла с добавками может составлять 8%. Таблица 6 Пример 5. Стабильность. Для оценки изменения стабильности смазочных композиций, содержащих 1% добавки 1, либо масла EDC 95-11, либо масла EDC 99 DWW, во времени каждую смазочную композицию помещали в 50 мл колбу в форме усеченного конуса, остававшейся закрытой при комнатной температуре в течение нескольких недель в лаборатории под светом. Подтверждено, что смазочная композиция оставалась стабильной, гомогенной и не расслаивалась. Наблюдения представлены в табл. 7. Пример 6. Тесты на трение на приборе Fann Lubricity. Смазочные композиции тестировали на трение на установке, специально предназначенной для нефтяного бурения, тестером смазывающей способности в потоке, чтобы оценить качество различных систем с точки зрения смазывающей способности. Буровые растворы составляли из смазочных композиций,а затем тестировали тестером Fann Lubricity. Результаты представлены в табл. 8 ниже. Отмечено, что добавка 3 не настолько эффективна, как добавки 1 или 2. Таблица 8 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Биоразлагаемая смазочная композиция на основе углеводородного минерального масла и жирной(ых) кислоты(от), отличающаяся тем, что она включает от 90 до 99,5 мас.% углеводородного масла с низким содержанием ароматических углеводородов и между 0,05 и 10 мас.% композиции, содержащей от 80 до 100% насыщенной и/или ненасыщенной С 16-С 22 монокарбоновой(ых) жирной(ых) кислоты(от) в виде смеси с 10% или менее смоляных кислот. 2. Композиция по п.1, содержащая от 95 до 99 мас.% углеводородного масла. 3. Композиция по п.1 или 2, в которой композиция, содержащая от 80 до 100% насыщенной и/или ненасыщенной С 16-С 22 монокарбоновой(ых) жирной(ых) кислоты(от), представляет от 1 до 5 мас.% от биоразлагаемой смазочной композиции. 4. Композиция по п.1, где содержание ароматических углеводородов в углеводородном масле, измеренное в соответствии с IP 391, составляет менее или равно 1 мас.%. 5. Композиция по п.4, где содержание ароматических углеводородов углеводородного масла, измеренное в соответствии с IP 391, составляет менее или равно 0,1 мас.%. 6. Композиция по любому из пп.1-5, в которой углеводородное масло является неароматическим. 7. Композиция по любому из пп.1 или 6, отличающаяся тем, что С 16-С 22 монокарбоновая(ые) жирная(ые) кислота(ы) имеет природное происхождение, растительное и/или животное. 8. Композиция по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что углеводородное масло является маслом, полученным из нефтепродуктов, и/или угля, и/или газа. 9. Композиция по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что углеводородное масло смазочной композиции имеет температуру кипения в диапазоне от 220 до 350 С. 10. Применение композиции по любому из пп.1-9 в качестве масляной фазы в буровом флюиде или буровом растворе. 11. Применение композиции по п.10 в качестве масляной фазы бурового флюида или бурового раствора в качестве прямой эмульсии (м/в) или обратной эмульсии (в/м). 12. Применение композиции по п.10 или 11 в буровом растворе, включающем от 30 до 95 мас.% композиции по любому из пп.1-9 и от 5 до 70 мас.% функциональных присадок к указанному буровому раствору. 13. Применение композиции по любому из пп.1-9 в качестве масляной фазы флюида, такого как глинистый буровой раствор или флюид для гидроразрыва подземных пластов, в особенности для очень глубокого бурения, такого как морское бурение на глубине и/или бурение скважин с боковым стволом или с длинным отводом. Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
МПК / Метки
МПК: C10N 30/02, C10N 30/06, C10N 20/02, C09K 8/34, C10M 169/04
Метки: биоразлагаемая, смазочная, раствора, качестве, глубоких, бурового, применение, месторождений, очень, композиция, особенности
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/9-22187-biorazlagaemaya-smazochnaya-kompoziciya-i-ee-primenenie-v-kachestve-burovogo-rastvora-v-osobennosti-dlya-ochen-glubokih-mestorozhdenijj.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Биоразлагаемая смазочная композиция и ее применение в качестве бурового раствора, в особенности для очень глубоких месторождений</a>
Предыдущий патент: Способ кристаллизации 1-(β-d-глюкопиранозил)-4-метил-3-[5-(4-фторфенил)-2-тиенилметил]бензола
Следующий патент: Оксазольные ингибиторы киназы, содержащие их композиции и их применение
Случайный патент: Синергетические профилактические смеси