包含低聚反应产物的组合物及其用于井下使用的方法与流程

包含低聚反应产物的组合物及其用于井下使用的方法
1.本技术要求2019年6月19日提交的美国临时申请no.62/886，621和2019年8月13日提交的欧洲专利申请no.19191374.8的优先权。
2.领域
3.本公开内容涉及适于降低摩擦的组合物，并且更具体地，涉及适于降低井筒内的摩擦的组合物和方法。
4.背景
5.用于促进自然资源的提取或相关目的的土地地层内的钻井操作通常利用用于从井筒中移除钻屑、润滑和冷却钻头、控制地层压力和维持孔稳定性的流体。与钻井筒结合使用的流体也可被称作“钻井泥浆”或“钻井流体”。流体可以用于其他井下目的，包括清洁、地层修改、完井等。就本公开内容的目的而言，术语“井筒流体”是指与产生、准备使用和/或操作井筒结合使用的任何流体。如此，说明性的井筒流体可以包括例如钻井流体、完井流体、清洗流体等。
6.在钻井筒的同时过大的摩擦会是有问题的，特别是在水平钻井操作期间，其中可能存在旋转摩擦和轴向摩擦两者。这两种类型的摩擦分别导致扭矩损失和阻力损失。在水平钻井操作期间，可能难以阻止钻柱接触井筒壁，从而导致高阻力损耗。钻柱与水平井筒壁之间的接触在大位移钻井(erd)操作中尤其普遍，其中井筒的水平部分可从土地地层中的入口点侧向延伸数英里。不管类型如何，过大的摩擦都可能导致设备损坏和/或不能继续将井筒延伸到期望的长度。
7.各种添加剂可以包括在井筒流体中，包括钻井流体，以便降低其中的摩擦损失。液体或固体摩擦降低添加剂或其任何组合可用于此目的。此外，当暴露于高摩擦位点时，也可以单独使用或与液体和/或固体摩擦降低添加剂组合使用从固体形式转化为液体形式的过渡摩擦降低添加剂。
8.当粒度大于井筒内的固有颗粒的粒度时，固体摩擦降低添加剂通常提供高稳定性和良好的摩擦降低性能。然而，在该粒度下，固体摩擦降低添加剂可能经受配置用于从井筒流体中去除固有颗粒的井筒筛的大量去除。
9.液体摩擦降低添加剂对于在井筒中使用可能是期望的，因为它们通常不被井筒筛保留。油田工业中常用的说明性液体摩擦降低添加剂是ultralube ii(lubrizol，inc.)，其允许实现高达约40,000英尺的水平钻井。不受理论或机理的束缚，据信液体摩擦降低添加剂通过吸附到表面上，例如钻柱的金属表面上来发挥作用，从而降低摩擦系数。由于液体摩擦降低添加剂也可以吸附在井筒中的固有固体上，因此液体摩擦降低添加剂与钻屑一起被连续地去除，从而在井筒进一步延伸时需要更换。如果液体摩擦降低添加剂是昂贵的，则经钻屑去除可能是特别有问题的。如此，低成本的液体摩擦降低添加剂可以是期望的。此外，液体摩擦降低技术的进一步改进会是受欢迎的，以促进甚至更大位移的水平钻井操作和/或解决井筒中过度摩擦可能成为问题的其他情况。液体摩擦降低技术的改进可以提供非限制性的益处，例如，在没有昂贵的钻机升级的情况下促进更长的水平井筒区段，减少钻探大位移的基本上水平的井筒区段所需的时间，使用现有的基础设施访问搁浅的储层和/或以
降低的成本访问更多的油储层，和/或促进某些大位移钻井操作，诸如在深水井中发现的那些。
10.概述
11.本文描述的是可有效降低摩擦的组合物。组合物包含一种或多种可由以下形成的反应产物：组分1和组分2；组分1和组分2’；组分2’；组分1、组分2和组分2’；或其任何组合
[0012][0013]
和与其结合的酸和水，任选地在至少组分a作为初始反应产物形成后。
[0014][0015]
酸选自无机酸、磺酸、亚磺酸、膦酸、次膦酸及其任何组合。a、b和d独立地为支化或非支化的、环状或无环的、取代的或未取代的、饱和的或不饱和的c
1-c
100
烃基。z是选自oh、sh和nh2的亲核基团。x是可由亲核基团置换的离去基团。如果所述一种或多种反应产物包含组分a’、组分a”或其任何组合。
[0016][0017]
所述一种或多种反应产物进一步包含不同于组分a’和组分a”的至少一种另外的低聚物，所述低聚物选自：至少一种可由组分a形成的低聚物、至少一种可由组分a’形成的低聚物、至少一种可由组分a”形成的低聚物、至少一种可由组分2形成的低聚物、至少一种可由组分2’形成的低聚物、以及它们的任何组合。z’选自o、s和nh。本领域技术人员将理解，z’是z的去质子化等价物；即，如果z是oh，则z’是o；如果z是sh，则z’是s；和如果z是nh2，则z’是nh。
[0018]
在特定的实施方案中，一种或多种反应产物可由以下形成：
[0019]
a)在碱存在下使如上定义的组分1和组分2反应，从而允许形成包含至少如上所述的组分a的一种或多种初始反应产物；和
[0020]
b)向所述一种或多种初始反应产物中加入酸和水，其中所述酸选自磺酸、亚磺酸、膦酸、次膦酸及其任何组合，从而获得所述一种或多种反应产物；
[0021]
其中所述一种或多种反应产物包含组分b、组分c或其组合
[0022][0023]
其中e是-so2r1，-sor2，-pr3o(oh)，-por4r5，其中r1，r2，r3，r4，r5独立地是支化或非支化的、环状的或无环的、取代的或未取代的、饱和的或不饱和的c
1-c
100
烃基；和其中所述一种或多种反应产物任选地包含一种或多种可由组分a形成的低聚物、可由组分b形成的低聚物、可由组分b形成的低聚物、可由组分c形成的低聚物或其任何组合。本领域技术人员将理解，如果酸是磺酸(式r
1-s(＝o)
2-oh)，则e是-so2r1，如果酸是亚磺酸(式r
2-s(＝o)oh)，则e是-sor2，如果酸是膦酸(式r
3-p(＝o)(oh)2)，则e是-pr3o(oh)，以及如果酸是次膦酸(式r4r5p(＝o)(oh)2)，则e是-por4r5。
[0024]
在特定的实施方案中，所述一种或多种反应产物可由包含以下的反应混合物形成：如上所定义的组分2’；水；和选自磺酸、亚磺酸、膦酸、次膦酸及其任何组合的酸；由此获得所述一种或多种反应产物；其中所述一种或多种反应产物包含组分x、组分y或其组合
[0025][0026]
其中e为-so2r1，-sor2，-pr3o(oh)，-por4r5，其中r1，r2，r3，r4，r5独立地为支化或非支化的、环状的或无环的、取代的或未取代的、饱和的或不饱和的c
1-c
100
烃基。本领域技术人员将理解，如果酸是磺酸，则e是-so2r1，如果酸是亚磺酸，则e是-sor2，如果酸是膦酸，则e是-pr3o(oh)，以及如果酸是次膦酸，则e是-por4r5。
[0027]
在特定的实施方案中，一种或多种反应产物可由以下形成：
[0028]
a)在碱存在下使如上定义的组分1和组分2反应，从而允许形成包含至少如上定义的组分a的一种或多种初始反应产物；和
[0029]
b)向所述一种或多种初始反应产物中加入无机酸和水；由此获得所述一种或多种反应产物，其中所述一种或多种反应产物任选地包含如上所定义的组分a’；并且至少包含一种不同于组分a’的另外的低聚物，所述低聚物选自：至少一种可由组分a形成的低聚物、至少一种可由组分a’形成的低聚物、至少一种可由组分2形成的低聚物、以及它们的任何组合。
[0030]
在一些实施方案中，本公开内容提供了用于配制可有效降低摩擦的组合物的方法。所述方法包括将包含在如本文所述的组合物中的一种或多种反应产物与载体流体组合以形成具有润滑剂性质的组合物。
[0031]
在一些实施方案中，本公开内容提供了使用有效降低摩擦的组合物的井下方法。所述方法包括提供井筒流体，所述井筒流体包含载体流体和与所述载体流体组合的一种或多种反应产物，以及将所述井筒流体引入穿透地下地层的井筒中。一种或多种反应产物是
包含在本文所述组合物中的反应产物。
[0032]
附图简要描述
[0033]
以下附图被包括以说明本公开内容的某些方面，并且不应被视为排他性的实施方案。所公开的主题能够在形式和功能上进行相当大的修改、改变、组合和等同，如受益于本公开内容的本领域普通技术人员将想到的。
[0034]
图1描绘了用于确定下面描述的实施例中的摩擦系数的测试规程的示意图。
[0035]
图2a和2b分别示出了经铁表面的实施例2b和2c的反应产物的吸附等温线。
[0036]
详述
[0037]
本公开内容涉及具有润滑性能的组合物，并且更具体地，涉及有效地降低井筒和其他位置内的摩擦的组合物和方法。本公开内容提供具有润滑性质的组合物。在特定的实施方案中，组合物包含一种或多种反应产物，优选包括各种低聚反应产物，其可由单官能和/或双官能环氧化合物与包含一个或多种个核基团的带有亲核体的烃基化合物之间的反应形成。带有亲核体的烃基化合物内的合适亲核基团可包括例如oh、sh、nh2或其去质子化形式。在优选的实施方案中，亲核基团是oh或其去质子化形式。当使单官能或双官能环氧化合物与包含一个或多个亲核基团的带有亲核体的烃基化合物反应时，可以原位产生去质子化形式。
[0038]
带有亲核体的烃基化合物与环氧化合物之间的反应通常在碱存在下进行。合适的碱包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂和氢氧化钙。所述碱优选以相对于带有亲核体的烃基化合物摩尔过量，更优选以摩尔过量至少10％，例如摩尔过量约50％加入。
[0039]
在组合组分1和组分2的实施方案中，应当理解，将允许这两个组分在一定条件下反应，从而允许形成组分a作为初始反应产物。在特定的实施方案中，所述组分在高于50℃或高于100℃的温度下反应，在另外的实施方案中，所述组分在120℃和200℃之间的温度下反应，例如在约150℃的温度下反应。
[0040]
用于反应的带有亲核体的烃基化合物的量与环氧化合物的量的摩尔比为5:1至1:5，优选为2:1至1:2；例如约1:1。在特定的实施方案中，相对于带有亲核体的烃基化合物不加入过量的环氧化合物。
[0041]
本文所述的反应通常在溶液中进行。在特定的实施方案中，溶液可以含有一种或多种溶剂，并且溶剂可以形成多相体系。实际上，在许多情况下，组分1的合适溶剂(即，在其中组分具有高溶解度)对于碱例如naoh将是差的溶剂(即，提供低至非常低的溶解度)。在特定的实施方案中，溶液含有水相(含有至少50wt％的水，优选至少70wt％的水，以及任选的一些有机溶剂)和富含有机物的相(含有大于50wt％的有机溶剂，优选至少70wt％的有机溶剂，但任选地还含有一些水)。
[0042]
双官能环氧化合物可以具有合适的离去基团，该离去基团可以被亲核基团置换，使得初始反应产物可以形成，其中，在oh、sh或nh2亲核基团的情况下，烃基分别通过o、s或nh连接基连接到双官能环氧化合物。适合用于本公开内容的任何实施方案中的一些带有亲核体的烃基化合物可包含两个亲核基团，例如二醇或二胺。在本公开内容的任何实施方案中，可由亲核基团置换的合适的离去基团可包括但不限于卤基(例如，氯基、溴基或碘基)或卤基等价物，例如磺酸酯(例如，甲磺酸酯、甲苯磺酸酯、三氟甲烷磺酸酯等)。然后初始反应产物可以进行另外的反应，包括例如酸水解以将环氧化物开环成二醇、使环氧化物与带有
亲核体的烃基基团亲核开环、或者这些反应和其他反应的各种组合，以形成可以减轻摩擦的一种或多种化合物。例如，在环氧化物水解和/或亲核环氧化物开环之后形成的羟基可以用作亲核体以促进更高级低聚物的进一步形成。任选地，可以在经历酸水解或经历进一步的环氧化物开环之前分离和/或纯化初始反应产物(一种或多种)。作为上述偶联反应的补充或替代，初始反应产物可通过在双官能环氧化合物内的环氧环的亲核开环形成。
[0043]
单官能环氧化合物可以以类似的方式经历亲核开环，以提供类似范围的产物。因此，包含带有亲核体的烃基化合物和单官能和/或双官能环氧化合物的反应混合物可以形成低聚产物的复杂混合物，其中复杂混合物作为整体对于降低摩擦是有效的。
[0044]
然而，本发明人已经发现，还可以通过使单官能环氧化合物与选自磺酸、亚磺酸、膦酸、次膦酸或其组合的酸反应来获得有效的降低摩擦的化合物。在这样的实施方案中，带有亲核体的烃基化合物的存在是任选的。
[0045]
包含带有亲核体的烃基化合物和单官能和/或双官能环氧化物的反应混合物可以经历的反应的更详细讨论如本文以下所述。
[0046]
除了它们降低摩擦的能力之外，从若干另外的角度看本文描述的反应产物也可以是有利的。许多带有亲核体的烃基化合物和单官能和/或双官能环氧化合物是容易获得的并且通常是廉价的化学品，并且它们可以在简便的反应条件下连接以形成本文所述的反应产物。单官能环氧化合物例如可通过线性α-烯烃的氧化制备，线性α-烯烃的各种链长可容易获得。因此，本文所述的组合物可以相对廉价地生产，这可以使它们很好地适用于大规模应用，例如在井筒内。此外，为了实现本文所述的摩擦降低性质，各个反应产物不需要彼此分离。
[0047]
如上所述，在酸存在下，在将带有亲核体的烃基化合物偶联到双官能环氧化合物上形成的初始反应产物可以经历进一步的水解环氧化物开环。单官能环氧化合物可以经历类似的水解环氧化物开环。供选择地，可以发生环氧化物环的亲核开环。任选地，酸添加可以在分离和/或纯化初始反应产物(一种或多种)之后进行。或者，酸可以直接添加到初始反应混合物中，使得一种或多种反应产物以“一锅”方式形成。初始反应产物或其任何开环变体可经历与带有亲核体的烃基化合物和/或单官能和/或双官能环氧化合物的进一步反应，以形成具有可能结构范围的多种更高级低聚物，其示例性成员将在下面进一步讨论。所形成的结构的范围，包括具有可变分子量并且表现出相当大的结构多样性的化合物，可以在摩擦降低应用期间促进强度和表面覆盖。因为根据本文的公开内容形成的反应产物是非离子的，所以它们不会被井筒流体内的盐度或溶解的离子显著影响。此外，本文公开的反应产物表现出良好的表面吸附以促进它们的摩擦降低性能。
[0048]
在任何实施方案中，以足够的量和在一定条件下加入一种或多种酸，以允许环氧环开环。在特定的实施方案中，开环反应发生在低于3的ph，优选低于2。在特定的实施方案中，通过加入酸的环氧化物开环可以在至少20℃、至少40℃或至少50℃的温度下进行。在具体的实施方案中，开环反应发生在50℃至100℃之间的温度，例如70℃至80℃的温度下。
[0049]
进一步增加由本公开内容提供的可用结构多样性，可以根据用于促进环氧化物开环的酸的类型形成各种低聚反应产物族。例如，无机酸在环氧化物开环时导致二醇的形成。相对而言，磺酸、亚磺酸、膦酸和次膦酸可以分别导致相应的磺酸单酯、亚磺酸单酯、膦酸单酯或次膦酸单酯，其中开环的环氧化物的一个碳原子带有羟基，另一个碳原子用磺酸单酯、
亚磺酸单酯、膦酸单酯或次膦酸单酯官能化。两种异构体单酯都可以在环氧化物开环时形成。游离羟基可以经历进一步的官能化，以促进以与上述类似的方式形成更高级低聚物。附加的磺酸单酯、亚磺酸单酯、膦酸单酯或次膦酸单酯基团可用于影响本文公开的反应产物的性质的进一步定制。例如，磺酸、亚磺酸、膦酸或次膦酸的烃基的尺寸可以改变以影响反应产物的疏水性。特别是，磺化反应产物与它们的非磺化对应物相比可提供更大的表面吸附。此外，磺酸酯还可转而经历随后的亲核取代，以在本文所述的反应产物中提供进一步的结构变化。尽管它们具有反应性，但是磺化反应产物可以表现出与含水载体流体的相容性，包括在各种油田流体中发现的那些，而基于硫酸酯和磷酸酯的材料在含水载体流体中可能不稳定。进一步有利地，与它们的非磺化对应物相比，磺化反应产物可提供优异的摩擦降低能力。
[0050]
在本文的详细描述和权利要求书内的所有数值相对于所指示的值通过“约”或“大约”修饰，并且考虑了本领域普通技术人员将预期的实验误差和变化。除非另有说明，否则室温为约25℃。
[0051]
如本文所使用的，术语“井”和“井筒”可互换地使用，并且可以包括但不限于油、气或水生产井、注入井或地热井。如本文所使用的，“井”包括至少一个井筒。井筒可以包括竖直部分、倾斜部分和/或水平部分，并且它可以是直的、弯曲的或分支的。如本文所使用的，术语“井筒”包括井筒的任何套管部分或任何未套管的裸眼部分。近井筒区域是井筒周围的地下地层的地下材料和岩石。如本文所使用的，“井”还包括近井筒区域。近井筒区域通常被认为是井筒的约10英尺内的区域，但是也可以设想更短和更长的其他距离。如本文所使用的，术语“到井中”、“到井筒中”或“到地下地层中”意指并包括到井的任何部分中，包括经由井筒到井筒中或到近井筒区域中。
[0052]
井筒的一部分可以是裸眼井或套管井。在裸眼井筒部分中，可以将管道或钻柱放置到井筒中。管道或钻柱允许流体在井筒中循环。在套管井筒部分中，将套管放置并固定到井筒中，所述井筒还可以包含管道或钻柱。两个圆柱形形状之间的空间称为环形空间。环形空间的实例包括但不限于：裸眼井筒中井筒与油管或钻柱的外侧之间的空间；套管井筒中井筒与套管的外侧之间的空间；以及套管井筒中套管的内侧与管道或钻柱的外侧之间的空间。
[0053]
就本公开内容的目的而言，术语“摩擦”是指机械阻力，如在钻柱或管道移动、抽出、推进或旋转时钻柱与套管井或裸眼井摩擦相关联的机械阻力。此外，摩擦还包括套管井或裸眼井内部的挠性管道的机械阻力；引入套管；引入筛；引入用于清洗、压裂和射孔的工具；旋转钻柱；推进(延伸)井筒；抽出钻柱；和/或抽出挠性管道的机械阻力。就本公开内容的目的而言，钻孔操作包括当钻柱或管道移动、抽出、推进和/或旋转时钻柱与套管井或裸眼井的相互作用。此外，钻井操作还包括挠性管道在套管井或裸眼井内部移动；引入套管；引入筛；引入用于清洗、压裂和射孔的工具；旋转钻柱；推进(延伸)井筒；抽出钻柱；和/或抽出挠性管道。
[0054]
如本文所使用，术语“液体摩擦降低添加剂”是指在给定应用中(例如在井筒内)存在的温度和压力条件下以液体形式或溶解形式存在的物质。
[0055]
就本公开内容的目的而言，使用用于周期性表族的新编号方案。在所述编号方案中，族(列)从左到右按顺序编号从1到18，排除f-区元素(镧系元素和锕系元素)。
[0056]
术语“基团(group)”、“基团(radical)”和“取代基”在本文中可互换使用。
[0057]
术语“烃”是指含有与碳结合的氢的一类化合物，并且包括(i)饱和烃化合物，(ii)不饱和烃化合物，和(iii)烃化合物(饱和/或不饱和)的混合物，包括具有不同碳原子数的烃化合物的混合物。术语“c
n”是指每个分子或基团具有n个碳原子(一个或多个)的烃化合物或烃基，其中n是正整数。这样的烃或烃基可以是线性、支化、环状、无环、饱和、不饱和、脂族或芳族中的一种或多种。
[0058]
术语“饱和的”或“饱和的烃”是指其中所有碳原子结合到四个其他原子或结合道三个其他原子并且在其上具有一个未填充的价位的烃或烃基。
[0059]
术语“不饱和的”或“不饱和的烃”是指其中一个或多个碳原子结合到少于四个的其他原子、任选地在一个或多个碳原子上具有一个未填充的价位的烃或烃基。
[0060]
术语“线性的”和“线性的烃”是指具有不含侧链支化的连续碳链的烃或烃基，其中连续碳链可以任选地被杂原子或杂原子基团取代。
[0061]
术语“分支”、“支化的”和“支化的烃”是指具有线性主碳链，其中烃基侧链从线性主碳链延伸的烃或烃基。任选的杂原子取代可存在于线性主碳链中或烃基侧链中。
[0062]
术语“烃基”和“烃基基团”在本文中可互换使用。术语“烃基”是指当从母体化合物除去时带有至少一个未填充的价位的任何c
1-c
100
烃基。例如，本领域技术人员将理解，就本文所述的组分1、组分2和组分2’的结构而言，当从母体化合物去除时，结构部分a(组分1)和d(组分2’)将具有一个未填充的价位，而结构部分b(组分2)在从母体化合物去除时将具有两个未填充的价位。“烃基”可以任选被取代，其中术语“任选被取代”是指至少一个氢原子或至少一个碳原子被杂原子或杂原子官能团置换。杂原子可以包括但不限于b、o、n、s、p、f、cl、br、i、si、pb、ge、sn、as、sb、se和te。可以存在于取代烃基基团中的杂原子官能团包括但不限于官能团，例如o、s、s＝o、s(＝o)2、no2、f、cl、br、i、nr2、or、ser、ter、pr2、asr2、sbr2、sr、br2、sir3、ger3、snr3、pbr3，其中r为烃基或h。合适的烃基可以包括烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、杂环基等，其中任一种可以任选被取代。
[0063]
术语“烷基”是指不具有不饱和碳-碳键并且可以任选被取代的烃基。术语“亚烷基”是指在不同碳原子上具有至少两个开放价位的烷基。
[0064]
术语“烯基”是指具有碳-碳双键且可以任选被取代的烃基。术语“烯烃(alkene)”和“烯烃(olefin)”在本文中可以同义地使用。类似地，术语“烯烃的(alkenic)”和“烯烃的(olefinic)”在本文中可以同义地使用。除非另有说明，否则这些术语涵盖所有可能的几何异构体和位置异构体。
[0065]
术语“烷氧基”或“烃氧基”是指在氧原子上具有开放价位的烷基醚或芳基醚基，其中术语烷基如上所定义。合适的烷基醚基团的实例包括但不限于甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、苯氧基等。
[0066]
术语“芳族”和“芳族烃”是指具有满足h
ü
ckel规则的共轭π电子的环状排列的烃或烃基。术语“芳基”等同于如本文所定义的术语“芳族”。术语“芳基”是指芳族化合物和杂芳族化合物两者，其中任一者可以任选被取代。单核和多核芳族化合物两者都被这些术语涵盖。杂芳族化合物内的杂原子可以包括o、n、s或其任何组合中的一种或多种。
[0067]
饱和烃基的实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、辛基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环辛基等，包括它们
的取代类似物。不饱和烃基的实例包括但不限于乙烯基、丙烯基、烯丙基、丁二烯基、环丙烯基、环丁烯基、环戊烯基、环己烯基、环辛烯基等，包括它们的取代类似物。
[0068]
芳族烃基的实例包括但不限于苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等，包括其所有可能的异构体形式。多核芳族烃基可以包括但不限于萘、蒽、茚满和茚。
[0069]
术语“低聚物”是指具有多个重复或非重复结构单元(单体单元)的分子，其中重复单体单元的数目相对较小并且低于预定分子量阈值。说明性的低聚物包括二聚体、三聚体、四聚体、其他更高级低聚物、以及它们的混合物。就本公开内容的目的而言，术语“更高级低聚物”是指大于二聚体的低聚物。
[0070]
术语“无机酸”是指水溶液中的无机布朗斯台德酸。如本文所使用的，术语“水性”是指其中溶剂包含至少50wt.％水，优选至少80wt.％水，或甚至至少90wt.％水的组合物。无机酸的非限制性实例包括盐酸、氢溴酸、硝酸、硫酸、硼酸、磷酸和高氯酸。
[0071]
本领域的普通技术人员将认识到，本文所述低聚物上的羟基经受去质子化并可与合适的抗衡离子形成盐。一些合适的抗衡离子包括但不限于第1-2族金属和有机阳离子(例如，nr
4
和pr
4
基团)，其中每个r基团独立地选自h和烃基。在本文所述的任何实施方案中，第1-2族金属包括li、na、k、rb、cs、fr、be、mg、ca、sr、ba和ra。特别合适的第1-2族金属可以包括li、na、k、cs、mg和ca。
[0072]
如本文所使用的，术语“多相共混物”是指在相同状态下具有两种或更多种形态相的组合物。例如，不溶混组分(例如，油和水)的共混物，其中一种组分形成分散在另一种组分的基质中的离散的包，被称为是相的。术语“连续相”是指相共混物的基质。术语“不连续相”是指相共混物中的分散相。本文中的连续相可以是油基的或水基的。
[0073]
钻井操作的整体条件可以包括，例如，井筒中的温度在从约50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃或125℃的低点到约170℃的高点的范围内，并且压力在从环境压力到约100巴(10,000kpa)、200巴(20,000kpa)、300巴(30,000kpa)、400巴(40,000kpa)、500巴(50,000kpa)或600巴(60,000kpa)的高点的范围内。例如，这样的整体条件(bulk condition)在本文中也可以使用术语“整体井筒条件”或“井筒中的整体条件”来提及。
[0074]
运动粘度(也称为“粘度”)由astm d445确定，并且通常在40℃(kv40)或100℃(kv100)下测量。如果在指出运动粘度时没有指示温度，则粘度是kv100。
[0075]
单官能和双官能环氧化物的反应产物
[0076]
本公开内容的组合物可以具有润滑剂性质并且包含任选的载体流体，特别是包含约1.0wt.％至约95wt.％水的载体流体，和一种或多种与载体流体组合的反应产物。一种或多种反应产物可由包含带有亲核体的烃基和单官能和/或双官能环氧化合物的化合物形成，其中单官能和/或双官能环氧化合物的环氧环开环可在各种反应阶段和以几种不同的方式发生，如本文所讨论的。更具体地，一种或多种反应产物可以由以下形成：组分1和组分2；组分1和组分2’；组分2’；组分1、组分2和组分2’；或其任何组合
[0077]
[0078]
和与其结合的酸和水。在反应产物由组分1和组分2可形成或形成的情况下，优选在至少组分a已经作为初始反应产物形成之后加入酸和水；
[0079][0080]
其中a、b、d、x、z和z’如上文所定义。
[0081]
任选地，组分a或任何其他初始反应产物可以在经历与酸的反应和/或形成更高级低聚物之前分离和/或纯化。
[0082]
酸可以选自无机酸、磺酸、亚磺酸、膦酸、次膦酸或其任何组合。在优选的实施方案中，
[0083]-磺酸具有式r
1-s(＝o)
2-oh；
[0084]-亚磺酸具有式r
2-s(＝o)-oh；
[0085]-膦酸具有式r
3-p(＝o)(oh)2；和
[0086]-次膦酸具有式r
4-p(r5)(＝o)-oh；
[0087]
其中r1、r2、r3、r4和r5独立地为支化或非支化的、环状或无环的、取代或未取代的、饱和或不饱和的c
1-c
100
烃基。优选地，r1、r2、r3、r4和r5独立地为c
1-c
20
烷基，更优选地为c
1-c
10
烷基，最优选地为c
1-c5烷基。
[0088]
a、b和d可以相同或不同，并且独立地选自支化或非支化的、环状或无环的、取代或未取代的、饱和或不饱和的c
1-c
100
烃基，其可包括烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、环炔基、芳族、杂芳族或杂环基团，或其任何组合。在优选的实施方案中，a和d选自支化或非支化的、环状或无环的、取代或未取代的、饱和或不饱和的c
1-c
40
烃基，其可包括烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、环炔基、芳族、杂芳族或杂环基团，或其任何组合。在优选的实施方案中，b是c
1-c5烷基。在特定的实施方案中，组分2是表氯醇或者表溴醇。
[0089]
z是选自oh、sh、nh2的亲核基团，优选oh；和x是可由亲核基团置换的离去基团。合适的离去基团可以包括例如卤基(例如，氯基、溴基或碘基)或卤基等价物，例如磺酸酯(例如，甲磺酸酯、甲苯磺酸酯、三氟甲烷磺酸酯等)。应当理解，前述亲核基团可在碱存在下经历去质子化以形成相应的抗衡离子，在这种情况下，当形成本文所述的反应产物时，抗衡离子可充当实际亲核物质。
[0090]
在一些情况下，一种或多种反应产物可以包含多种反应产物，包括一系列低聚反应产物。在其他情况下，一种或多种反应产物可构成单一或主要的反应产物。
[0091]
本文公开的反应产物可包含可通过使组分1和组分2反应形成的低聚物、可通过使组分1和组分2’反应形成的低聚物、可通过使组分2’自低聚形成的低聚物、或可通过使组分1、组分2和组分2’反应形成的低聚物。在任何实施方案中，组分2’的自低聚低聚物可以不存在于本文所述的反应产物中。
[0092]
在一种或多种反应产物可由使组分1和组分2反应形成的实施方案中，初始反应产物可包含至少组分a，其可根据下面的反应1形成。
[0093][0094]
如所示的，进行亲核偶联反应以通过使用亲核基团z置换离去基团x形成组分a。在组分a中，烃基a和b保持如上定义，并且z’是间隔基团(由亲核基团z形成)，其选自o(如果z是oh)、s(如果z是sh)和nh(如果z是nh2)。组分a可以经历另外的反应以形成更高级低聚物，如下面进一步讨论的。
[0095]
在其中一种或多种反应产物可由使组分1和组分2’反应形成的实施方案中，组分z’和/或z”也可存在于初始反应产物中，其中所述变量如上进一步定义。
[0096][0097]
组分z’和z”中的一种或两种可以通过组分1和组分2’之间的亲核环氧化物开环反应形成，如下面的反应1’所示。
[0098][0099]
组分z’和z”可以经历另外的反应以形成更高级低聚物，如下面进一步讨论的。组分2’也可以经历通过与羟基反应的亲核开环，包括在更高级低聚物中产生的那些，如下面进一步讨论的，其中组分1不参与亲核开环反应。
[0100]
合适的烃基可以包括甲基或乙基，以及支化或非支化、环状和无环的、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基和前述中任一种的不饱和变体，除了甲基，特别是其中不饱和度为一个或多个双键的形式。对于a和d结构部分，合适的烃基可以含有具有至少十个碳原子，或至少十五个碳原子的碳主
链，其可以是任选支化和/或取代的。合适的取代基可包括例如-oh、-or、-nh2、-nhr、-nr2、-no2、-cho、-so2r、-co2h、-co2r、-co2nh2、-co2nhr、-co2nr2、-so2nh2、-nhso2r、-so2nhr、-so2nr2、-nrso2r、-sor、多元胺、多元醇、唑烷、第1-2族金属、nr
4
基团、pr
4
基团和糖基基团，其中r是烃基。供选择地或另外地，烃基的至少一个碳原子可以用至少一个杂原子或含杂原子的官能团取代(替代)。合适的杂原子可以包括例如s(硫)、o(氧)、n(氮)和p(磷)。特别合适的含杂原子官能团可包括羰基和酰胺。
[0101]
一旦形成，组分a可在酸存在下经历环氧化物开环，以形成相应的二醇或二醇单酯，这取决于在形成组分a之后添加到反应混合物中的酸。优选在初始反应中消耗大部分或全部组分2之后加入酸。在特定的实施方案中，在组分2的初始量的至少90％，优选至少95％，最优选至少99％已经反应之后加入酸。换句话说，组分1和组分2优选反应直到组分2的初始量的少于10％保留，优选小于5％，最优选小于1％；然后加入酸。本领域技术人员将理解，即使组分2的少于1％保留，反应混合物仍可含有其他环氧化物如组分a。
[0102]
组分2’的相应的二醇或二醇单酯可类似地形成。然而，与组分2相反，组分2’可以直接与酸(和水)组合，即，没有组分1或其他组分之间的先前反应。无机酸(例如，盐酸、氢溴酸、硝酸或硫酸水溶液)可形成具有由组分a’表示的结构的组分a的相应的二醇，且组分2’可形成具有由组分a”表示的结构的相应的二醇。
[0103][0104]
相对而言，磺酸、亚磺酸、膦酸或次膦酸可以在开环环氧化物时产生如上所述的组分b和/或组分c，即相应的磺酸单酯、亚磺酸单酯、膦酸单酯或次膦酸单酯，其中开环的环氧化物的碳原子可以带有磺酸酯、磺酸酯、膦酸酯或次膦酸酯基团。在组分a的环氧化物开环用烷基磺酸(例如甲磺酸)进行的情况下，可形成对应于组分b’、组分c’或其任何组合的二醇单酯。
[0105][0106]
在组分b’和c’中，r1是支化或非支化的、环状或无环的、取代或未取代的、饱和或
不饱和的c
1-c
100
烃基，其可以是烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、环炔基、芳族、杂芳族或杂环，或其任何组合，并且其他变量如上文所定义。在优选的实施方案中，r1是c
1-c
10
烷基。当使用甲磺酸来促进环氧化物的开环时，r1是甲基。
[0107]
可在本文的公开内容中形成反应产物的任何组合，带有以下条件。如果一种或多种反应产物包含组分a’、组分a”或其任何组合，则一种或多种反应产物进一步包含至少一种不同于组分a’和组分a”的另外的低聚物，并且选自至少一种可由组分a形成的低聚物、至少一种可由组分a’形成的低聚物、至少一种可由组分a”形成的低聚物、至少一种可由组分2形成的低聚物、至少一种可由组分2’形成的低聚物、以及它们的任何组合。即，本公开内容的组合物可以不单独包含组分a’和/或组分a”。下面讨论了组分2’的合适的低聚物，包括可以存在的组分z’和z”的低聚物及其形成。组分a’可以通过用无机酸开环组分a的环氧化物来形成，如本文所讨论的。应当理解，当用磺酸、亚磺酸、膦酸或次膦酸开环组分a的环氧化物时，通常由于在反应混合物中存在痕量或非痕量的水，也可以形成少量的组分a’。当用磺酸、亚磺酸、膦酸或次膦酸开环组分2的环氧化物时，可以类似地形成少量的组分a”。
[0108]
如上所述，当酸是磺酸、亚磺酸、膦酸或次膦酸时，组分b和c可以由组分a形成；并且组分a’的少量形成也是可能的。可由组分a形成的低聚物、可由组分a’形成的低聚物、可由组分a”形成的低聚物、可由组分2形成的低聚物和/或可由组分2’形成的低聚物不需要与本公开内容中的组分b或组分c组合存在于一种或多种反应产物中，尽管在许多情况下可存在低聚物。类似地，组分b或组分c的更高级低聚物不需要与组分b或组分c组合存在。即，适合用于本文公开内容的反应产物可包含组分b或组分c，而不存在其他低聚物。
[0109]
组分a’可以在酸包括无机酸时由组分a形成，如下面的反应2所示。组分a”可以相应地由组分2’形成，如下面的反应2’所示。
[0110][0111]
当反应混合物中存在痕量或非痕量水时，也可以在其他酸的存在下形成少量组分a’和/或组分a”。取决于反应条件以及在将无机酸与反应混合物组合之后多久对反应混合物进行取样，组分a’可以存在于或可以不存在于一种或多种反应产物中(例如，如果形成甚至更高级低聚物的话)。例如，如果组分a’尚未有时间完全反应以形成一种或多种更高级低聚物，如下文所述，则至少一些组分a’可存在于反应混合物中。此外，倘若存在与组分a’和组分a”不同的指定低聚物，则组分a’和/或组分a”可以存在于反应产物中。当使用无机酸
时，一种或多种反应产物通常将包含与一种或多种低聚物组合的一些组分a’和/或组分a”。
[0112]
因此，当无机酸与反应混合物组合时，或在分离一种或多种初始反应产物并将一种或多种初始反应产物与无机酸合并之后，一种或多种反应产物可以包含可由组分a形成的低聚物、可由组分a’形成的低聚物或其任何组合，任选地与组分a’进一步组合。可由组分2’形成的低聚物或反应产物可类似地与组分a”、可由组分a形成的低聚物和可由组分a’形成的低聚物组合地存在。
[0113]
在一种情况下，组分a的低聚物可以由组分a和组分1之间的亲核环氧化物开环反应形成，如下面的反应3所示。
[0114][0115]
如所示的，两种可能的位置异构体中任一者(组分d或组分e)或其组合可以任何产物分布形成。组分d或组分e的再更高级低聚物可以例如通过与组分a以及组分d和组分e中的任一种的亲核偶联反应形成。
[0116]
组分d或组分e的再更高级低聚物也可以如下文在反应3’和3”中所示形成，其中
[0117]
[0118][0119]
组分f和f’可以通过与组分2的亲核偶联反应形成，并且组分g、g’、h和h’可以通过与组分2的亲核环氧化物开环反应形成。本领域技术人员将理解，在消耗组分2之后添加酸的实施方案中，反应3’和3”将不会以任何显著程度发生。然而，在组分a与组分d或组分e中的任一者之间可发生类似的反应。
[0120]
组分a’的更高级低聚物可以通过组分a’和组分2之间的亲核环氧化物开环反应、组分a’和组分2之间的亲核偶联反应、或它们的任何组合来形成，如下面的反应4和5所示。
[0121][0122]
二醇的两个羟基中的任一者可以进行反应4和5中所示的反应。虽然反应4和5已经示出了仅一个羟基的反应，但是应当理解，在一些情况下，两个羟基均可以经历反应。此外，应当理解，组分i-n中的剩余羟基可以经历进一步的反应以形成再更高级低聚物，例如通过用作亲核体以促进在合适的离去基团的存在下的亲核偶联和/或促进环氧化物开环。上面已经讨论了类似的反应。本领域技术人员将理解，在消耗组分2之后添加酸的实施方案中，反应4和5将不会以任何显著的程度发生。然而，与反应4中类似的反应可以在组分a’和组分a(代替组分2)之间发生。
[0123]
如反应4中所示，组分a’中的游离羟基基团中的任一者可以与组分2的环氧基团亲核反应，以以任何产物分布形成4种可能的异构体产物(组分i-l)中的任一种；并且可以在组分a’和组分a之间发生类似的反应。如反应5中所示，组分a’中的游离羟基中的任一者也可以与组分2中的离去基团x(如果存在的话)亲核反应，以以任何产物分布形成两种可能的
位置异构亲核偶联反应产物(组分m和n)中的任一种。组分i-l和m和n可以彼此同时或彼此排他地形成，这取决于环氧环开环相对于亲核置换的特定反应速率。再更高级低聚物可以形成，例如通过促进亲核反应的组分i-l中的羟基，和/或经历亲核开环或水解的组分m和n中的环氧环。
[0124]
在存在合适的有机酸如磺酸、亚磺酸、膦酸或次膦酸的情况下，组分a经环氧化物环开环可形成组分b和/或组分c；即，单磺酸酯、单亚磺酸酯、单膦酸酯或单次膦酸酯。下面的反应6显示了当磺酸用于促进本公开内容中的环氧化物开环时可以形成的位置异构体单磺酸酯反应产物，其中组分b’和/或组分c’可以相对于彼此以任何产物分布比形成。
[0125][0126]
r1如上定义，并且在某些情况下可以是烷基，特别是甲基。组分a、组分a’(如果在用有机酸开环环氧化物之后存在少量的话)，组分b、组分c或其任何组合可以进一步反应以形成根据本文的公开的更高级低聚物，如下文进一步讨论的。
[0127]
应当理解，当组分a的环氧化物在磺酸存在下经历开环时，少量组分的a’也可以由于在反应混合物中存在痕量或非痕量的水而形成。组分a’的更高级低聚物随后可由其形成(反应4和5)。
[0128]
因此，当在至少组分a作为初始反应产物形成之后将磺酸引入反应混合物中时，一种或多种反应产物可包含可由组分a形成的低聚物、组分a’、可由组分a’形成的低聚物、组分b、可由组分b形成的低聚物、组分c、可由组分c形成的低聚物、可由组分2形成的低聚物或反应产物、可由组分2’形成的低聚物或反应产物、或它们的任何组合中的任一种。
[0129]
组分a的低聚物可以如上面的反应3中所示形成，以以任何产物分布提供组分d或组分e。组分d或组分e中的游离羟基随后可以以与反应3’和/或3”中所示的方式相同的方式促进组分d或组分e的再更高级低聚物的形成，其中游离羟基可以促进亲核偶联(反应3’)或环氧化物的亲核开环(反应3”)。
[0130]
当存在时，可以如上面的反应4和/或5所示形成组分a’的低聚物，以以任何产物分布产生组分i-n或m和n中的一种或多种。组分i-n中的任一种中的游离羟基可以随后通过经历与离去基团x的亲核偶联反应或亲核开环组分2或组分2’的环氧环促进再更高级低聚物
的形成。
[0131]
组分b的更高级低聚物可以由组分b和组分2之间的亲核环氧化物开环反应形成，以形成位置异构体组分o和组分p，或通过组分b和组分2之间的亲核偶联反应形成，以形成组分q，如下面的反应7所示。组分o-q可以以任何产物分布形成。游离羟基在两种情况下用作亲核体。在组分b和组分a之间可以发生类似的反应。
[0132][0133]
组分c的低聚物可以相应地形成，如下面的反应7’所示，其中可以形成组分o
’‑
q’。同样，在组分c和组分a之间可以发生类似的反应。
[0134][0135]
当单独地或与组分1组合存在时，组分2’可经历类似的一组反应以通过亲核偶联和/或亲核环氧化物开环反应的任何组合形成反应产物和/或其低聚物，这取决于存在的其他组分。在上面的反应1’中示出了可通过组分2’的水解环氧化物开环形成的组分a”的形
成。可以根据下面的反应8-18形成组分2’的反应产物和低聚物的其他非限制性实例。为了简洁起见，反应8-18中发生的转化未详细描述并且可以通过参考以上所示的其他反应来更好地理解。当组分2和2’和/或其低聚变体存在时，在一些情况下，可以进行环氧化物环的环氧化物开环反应以形成混合的更高级低聚物。用于促进环氧化物开环反应的亲核体可以包括含由另一分子的环氧化物开环产生的羟基和/或组分1的亲核基团。本领域技术人员将理解，虽然反应9、反应11和反应12显示为用磺酸获得的反应产物，但是当使用亚磺酸、膦酸用于环氧化物环开环时，可以发生类似的反应。在这样的反应中，组分b’、c’、x’和y’被如上所述的相应组分b、c、x和y替代；并且相应地改变反应产物。
[0136]
[0137]
[0138]
[0139]
[0140]
[0141][0142]
再次，应当理解，在反应8-18中示出的转化是可以根据本文的公开内容进行的那些转化的示例。在非限制性实例中，亲核基团z，当存在时，可促进存在的任何环氧环的亲核偶联反应或亲核环氧化物开环反应。类似地，无论如何或在何处产生，任何羟基可以促进与带有离去基团或环氧环的任何其他组分的亲核环氧化物开环反应或亲核偶联反应。鉴于以上所述，本领域技术人员将理解，本文所提及的低聚物经由如本文所述的亲核偶联反应或亲核环氧开环反应而不是经由其他聚合机制(例如烯烃的聚合(例如，经由可存在于烃基a、b、d、r1、r2、r3、r4或r5中的双键)获得。
[0143]
还应当理解，再更高级低聚物可以由本文所述的任何反应产物形成。作为非限制性实例，带有环氧化物的任何反应产物可以在本文所述的任何反应产物中经历与组分1的
亲核基团z或游离羟基的亲核环氧化物开环。类似地，带有游离羟基的任何反应产物可以经历与组分a(或组分2’)的亲核环氧化物开环反应。供选择地，带有游离羟基的任何反应产物可以经历与任何带有离去基团x的反应产物的亲核偶联反应或促进与任何带有环氧基团的反应产物的环氧化物开环。作为非限制性实例，组分b、c、o-q、o
’‑
q’、x、y、aa-dd或ii-ll中的磺酸酯基团可以经历与组分1的亲核基团z或另一合适的羟基亲核体的亲核取代，以及形成再另外的供选择的更高级低聚物。在这些反应期间产生或附接到更高级低聚物的任何游离羟基或环氧基团也可以经历后续低聚。如此，可以容易地理解，本文所述的反应产物可以表现出结构和分子量多样性的显著的广度。因此，本文提供的说明性分子结构不被认为限制了可以获得的反应产物的广度。倘若一种或多种反应产物是液体或可溶解以形成液体溶液，则可以在本文的公开内容中采用与前述描述一致的任何反应产物。
[0144]
在本公开内容的任何实施方案中，亲核基团z可以是oh、sh或nh2，由此导致z’是o、s或nh，并且a可以是支化或非支化的、环状的或无环的、取代的或未取代的、饱和的或不饱和的c
10-c
30
烃基。在这些实施方案中的任一种中，酸可以是无机酸或磺酸。
[0145]
本文所述的组合物可基本上由一种或多种反应产物组成，或可含有另外的组分，这取决于组合物的预期用途。例如，可以将一种或多种反应产物与载体流体一起提供，如本文进一步描述的。在某些实施方案中，一种或多种反应产物可以高度浓缩的形式提供，并且由最终用户用一种或多种载体流体稀释。在特定的实施方案中，本文所述的组合物包含0.1wt.％至100wt.％的一种或多种反应产物。在其他的实施方案中，组合物可包含至少5wt.％、至少10wt.％、至少20wt.％、至少50wt.％的一种或多种反应产物。
[0146]
在特定的实施方案中，本文所述的组合物可以与钻井泥浆中的载体流体组合使用，其中组合物中的反应产物可以充当摩擦降低添加剂。下面进一步描述这样的钻井泥浆和载体流体。此外，本文所述的组合物还可以用作滚动油、液压流体和发动机油的添加剂，其中它可以增强摩擦降低性能。本文所述的组合物和反应产物的其他潜在应用包括但不限于：
[0147]-用于农业的喷淋油，其中反应产物可以与活性成分(例如农药、杀虫剂、除草剂等)和载体流体如水组合使用；
[0148]-增强的油回收，其中反应产物可以用作表面活性剂；
[0149]-添加到聚合物制剂中的添加剂，其中反应产物可用于表面改性；
[0150]-塑料如聚氯乙烯(pvc)中的增塑剂；
[0151]-腐蚀抑制剂和/或结构钢涂层，借助于反应产物附着到金属表面的能力；和
[0152]-分散剂。
[0153]
本领域技术人员将理解，对于许多应用，优选的是，组合物不含或几乎不含用于环氧化物开环反应的一种或多种酸。在特定的实施方案中，一种或多种反应产物与一种或多种酸的摩尔比至少为50，优选至少为100。在一些实施方案中，本文所述的组合物具有至少3的ph。
[0154]
载体流体
[0155]
在本公开内容的任何实施方案中，合适的载体流体不被认为是特别限制的并且可以是含水载体流体。在特定的实例中，载体流体可包括油基钻井泥浆、水基钻井泥浆或含水完井液。下文提供各种类型的载体流体的合适实例。
[0156]
在任何实施方案中，本公开内容的组合物可包含约90wt.％至约99wt.％的载体流体和约1wt.％至约10wt.％的一种或多种反应产物。在任何实施方案中，载体流体可以包含约1.0wt.％至约95wt.％的水或约1.0wt.％至约99wt.％的水。本文公开的反应产物的任何组合可以存在于载体流体中。
[0157]
载体流体的其他合适的量可以包括约50wt.％或更大，约55wt.％或更大，约60wt.％或更大，约65wt.％或更大，约70wt.％或更大，约75wt.％或更大，约80wt.％或更大，约85wt.％或更大，约90wt.％或更大，约95wt.％或更大，或约97wt.％或更大。另外地或供选择地，载体流体的合适的量可以是约99wt.％或更小，约97wt.％或更小，约95wt.％或更小，约90wt.％或更小，约85wt.％或更小，约80wt.％或更小，约75wt.％或更小，约70wt.％或更小，约65wt.％或更小，约60wt.％或更小，约55wt.％或更小，或约50wt.％或更小。载体流体的合适的范围可以包括约50wt.％至约99wt.％,约55wt.％至约97wt.％,约60wt.％至约95wt.％，或约65wt.％至约90wt.％。
[0158]
可以将一种或多种反应产物设置在载体流体中的其他合适的量包括，例如，约0.5wt.％或更大，约1wt.％或更大，约1.5wt.％或更大，约2wt.％或更大，约2.5wt.％或更大，约3wt.％或更大，约3.5wt.％或更大，约4wt.％或更大，约4.5wt.％或更大，约5wt.％或更大，约5.5wt.％或更大，约6wt.％或更大，约6.5wt.％或更大，约7wt.％或更大，约7.5wt.％或更大，约8wt.％或更大，约8.5wt.％或更大，约9wt.％或更大，或约9.5wt.％或更大。另外地或供选择地，可以将反应产物以设置在载体流体中的量为约10wt.％或更小，约9.5wt.％或更小，约9wt.％或更小，约8.5wt.％或更小，约8wt.％或更小，约7.5wt.％或更小，约7wt.％或更小，约6.5wt.％或更小，约6wt.％或更小，约5.5wt.％或更小，约5wt.％或更小，约4.5wt.％或更小，约4wt.％或更小，约3.5wt.％或更小，约3wt.％或更小，约2.5wt.％或更小，约2wt.％或更小，约1.5wt.％或更小，约1wt.％或更小，或约0.5wt.％或更小。载体流体中一种或多种反应产物的合适的范围可以包括，例如，约0.5wt.％至约10wt.％，约1wt.％至约9wt.％，约1.5wt.％至约8wt.％，约2wt.％至约7wt.％，约2.5wt.％至约6wt.％，约3wt.％至约5wt.％，约3.5wt.％至约4.5wt.％，约1wt.％至约5wt.％，约2wt.％至约4wt.％，或约0.1wt.％至约6.0wt.％。
[0159]
在任何实施方案中，本公开内容的组合物可以是钻井泥浆或完井流体等。钻井泥浆可以包括油基泥浆或水基泥浆作为载体流体。应当认识到，术语“油基”或“水基”是指钻井泥浆中的主要连续相。具体地，油基泥浆含有烃或“油”连续(外部)相，并且水基泥浆包含含水或“水”连续(外部)相。本文公开的反应产物可以在任一类型的基础泥浆中溶解或乳化。在油基泥浆的情况下，反应产物或其他钻井泥浆组分可以包含在包含含水液体的不连续(内部)相内。在水基泥浆的情况下，反应产物或其他钻井泥浆组分可以包含在包含油质(含油)液体的不连续(内部)相内。任一类型的乳液的反转可发生以释放反应产物以吸附在表面上。
[0160]
反应产物可以在将钻井泥浆引入到井筒中之前与钻井泥浆或其他合适的载体流体组合，或者反应产物可以引入到井筒内的钻井泥浆中。在一些情况下，反应产物可以与钻井泥浆的第一部分组合以形成第一钻井泥浆组合物，并且第一钻井泥浆组合物可以与先前缺少反应产物的钻井泥浆的第二部分组合，其中组合第一钻井泥浆组合物和第二钻井泥浆组合物可以在井筒内发生。
1-辛烯、聚-1-癸烯、聚-1-十二碳烯、它们的混合物，和混合的烯烃衍生的聚烯烃。然而，可以使用c
14-c
18
范围内的高级烯烃的二聚体来提供具有可接受的低挥发性的低粘度基础油料。根据粘度等级和起始低聚物，pao可以主要是起始烯烃的三聚体和/或四聚体，具有较少量的更高级低聚物，具有1.5至3,500cst(kv100)的运动粘度范围，例如1.5至12cst。
[0168]
用作基础油的其他有用流体包括非-常规或非常规基础油料，其已被加工，例如催化或合成以提供高性能特性。非-常规或非常规基础油包括一种或多种的衍生自一种或多种天然气合成油(gtl)材料的基础油(一种或多种)的混合物，以及衍生自天然蜡或蜡质进料的异构化/异脱蜡基础油料(一种或多种)，矿物和或非矿物油蜡状原料，如疏松蜡，天然蜡和蜡质原料，如瓦斯油，蜡质燃料加氢裂化器底部物，蜡质残油液，加氢裂化物，热裂化物或其他矿物，矿物油或甚至非石油衍生的蜡质材料，如从煤液化或页岩油接收的蜡质材料，以及这样的基础油料的混合物。
[0169]
gtl材料是经由一种或多种合成、组合、转化、重排和/或降解/解构过程衍生自气态含碳化合物、含氢化合物和/或元素(作为原料)如氢气、二氧化碳、一氧化碳、水、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯、丙炔、丁烷、丁烯和丁炔的材料。gtl基础油料和/或基础油是具有基础油粘度的gtl材料，其通常衍生自烃；例如，蜡质合成烃，其本身衍生自较简单的气态含碳化合物、含氢化合物和/或元素(作为原料)。gtl基础油料(一种或多种)和/或基础油(一种或多种)包括在润滑油沸程中沸腾的油(1)，其由合成的gtl材料分离/分馏，例如，通过蒸馏和随后进行最终的蜡加工步骤，其涉及催化脱蜡工艺或溶剂脱蜡工艺中的任一个或两者，以产生具有降低的/低倾点的润滑油；(2)合成蜡异构化物，包括例如加氢脱蜡或加氢异构化的馏分(cat)和/或溶剂脱蜡的合成蜡或蜡质烃；和(3)加氢脱蜡或加氢异构化的馏分(cat)和/或溶剂脱蜡的费-托(f-t)材料(即，烃、蜡质烃、蜡和可能的类似含氧化合物)，例如加氢脱蜡或加氢异构化/随后催化和/或溶剂脱蜡、脱蜡f-t蜡质烃、或加氢脱蜡或加氢异构化/随后催化或溶剂脱蜡、脱蜡f-t蜡，或它们的混合物。
[0170]
衍生自gtl材料的gtl基础油料(一种或多种)和/或基础油(一种或多种)，特别是加氢脱蜡或加氢异构化，随后催化和/或溶剂脱蜡的蜡或蜡质进料，例如f-t材料衍生的基础油料(一种或多种)和/或基础油(一种或多种)，特征通常在于通过astm d445测量在100℃下的运动粘度为约2cst至50cst。它们进一步的特征在于具有通过astm d97测量的约-5℃至-40℃或更低的倾点。它们的特征还在于具有通过astm d2270测量的约80至140或更大的粘度指数。
[0171]
此外，gtl基础油料(一种或多种)和/或基础油(一种或多种)通常是高度链烷烃(》90％饱和物)，并且可以含有单环链烷烃和多环链烷烃组合有非环状异链烷烃的混合物。在这样的组合中，环烷(即环链烷烃)含量的比率随着所使用的催化剂和温度而变化。此外，gtl基础油料(一种或多种)和/或基础油(一种或多种)通常具有非常低的硫和氮含量，通常含有少于10ppm，更典型地少于5ppm的这些元素中的每一种。从f-t材料(尤其是f-t蜡)获得的gtl基础油料(一种或多种)和/或基础油(一种或多种)的硫和氮含量可以基本上为零。此外，不存在磷和芳族化合物使得该材料特别适用于低sap产品的配制。
[0172]
术语gtl基础油料和/或基础油和/或蜡异构化基础油料和/或基础油应理解为涵盖在生产方法中回收的宽粘度范围的这样的材料的各种馏分、两种或更多种这样的馏分的混合物，以及一种或两种或更多种低粘度馏分与一种、两种或更多种较高粘度馏分的混合
物，以产生共混物，其中所述共混物表现出目标运动粘度。
[0173]
gtl基础油料(一种或多种)和/或基础油(一种或多种)衍生自的gtl材料可以是f-t材料(即，烃、蜡质烃或蜡)。此外，gtl基础油料(一种或多种)和/或基础油(一种或多种)通常是高度链烷烃(》90％饱和物)，并且可含有单环链烷烃和多环链烷烃组合有非环状异链烷烃的混合物。在这样的组合中，环烷(即环链烷烃)含量的比率随着所使用的催化剂和温度而变化。此外，gtl基础油料(一种或多种)和/或基础油(一种或多种)和加氢脱蜡或加氢异构化/催化(和/或溶剂)脱蜡的基础油料(一种或多种)和/或基础油(一种或多种)通常具有非常低的硫和氮含量，通常含有少于10ppm，更典型地少于5ppm的这些元素中的每一种。从f-t材料(尤其是f-t蜡)获得的gtl基础油料(一种或多种)和/或基础油(一种或多种)的硫和氮含量可以基本上为零。此外，不存在磷和芳族化合物使得该材料特别适用于低硫、硫酸化灰分和磷(低sap)产物的配制。
[0174]
可用于本公开内容的配制的油基泥浆组合物中的基础油是对应于api第i组、第ii组、第iii组、第iv组和第v组油的各种油中的任一种，以及它们的混合物，特别是api组ii、iii组、iv组和组v油，以及它们的混合物，归因于它们的特殊的挥发性、稳定性、粘度和清洁度特征。少量的第i组油料，例如用于稀释用于共混到配制的润滑油产物中的添加剂的量，可以以最小的量容许，例如它们用作“接收状态”为基础使用的添加剂的稀释剂/载体油。合适的第ii组油料可以具有100至120范围内的粘度指数。
[0175]
一些基础油的酯含量可以为约50wt.％或更小，约40wt.％或更小，约30wt.％或更小，约5wt.％或更小，或约1wt.％或更小。另外地或供选择地，一些基础油的酯含量可以为约40wt.％或更大，或约50wt.％或更大，约70wt.％或更大，或约90wt.％或更大。
[0176]
一些基础油的芳族化合物含量可以为约0.005wt.％至约15wt.％，约0.01wt.％至约10wt.％，约0.05wt.％至约5wt.％，或约0.1wt.％至约1wt.％。
[0177]
一些基础油已经通过它们在40℃下的运动粘度(kv40)来表征。例如，特定的基础油的在40℃下的运动粘度可以为约1.0cst或更大，约1.3cst或更大，约1.5cst或更大，约1.7cst或更大，约1.9cst或更大，约2.1cst或更大，约2.3cst或更大，约2.5cst或更大，约2.7cst或更大，约2.9cst或更大，约3.1cst或更大，约3.3cst或更大，约3.5cst或更大，约3.7cst或更大，约4.0cst或更大，约4.5cst或更大，或约4.8cst或更大。另外地或供选择地，在40℃下的运动粘度可以为约5.0cst或更小，约4.8cst或更小，约4.5cst或更小，约4.0cst或更小，约3.7cst或更小，约3.5cst或更小，约3.3cst或更小，约3.1cst或更小，约2.9cst或更小，约2.7cst或更小，约2.5cst或更小，约2.3cst或更小，约2.1cst或更小，约1.9cst或更小，约1.7cst或更小，约1.5cst或更小，约1.3cst或更小，或约1.1cst或更小。一些这样的基础油可以商品名escaid
tm
获自exxonmobil chemical company。例如，escaid
tm 110包含脱硫的氢化烃，其含有小于0.50wt.％的芳族化合物，在40℃下的粘度为约1.7cst。例如，escaid
tm 115在40℃下的粘度为约2.1cst。例如，escaid
tm 120具有高于100℃的闪点，以及escaid
tm 120ula具有《0.01wt.％的芳族化合物含量。
[0178]
水基泥浆可包括含水载体流体，例如淡水、盐水、海水或卤水，任选地含有水混溶性有机助溶剂，例如醇或乙二醇。如本文所使用的，术语“卤水”是指饱和的含水盐溶液。卤水可以增加钻井泥浆组合物的重量，这对于保持井筒中的流体静压是有利的。说明性的重量可以包括约5磅/加仑(ppg)至约20ppg或约10ppg至约16ppg的范围。合适的卤水可包括例
如氯化钠卤水、溴化钠卤水、氯化钾卤水、溴化钾卤水、氯化镁卤水、氯化钙卤水和溴化钙卤水。在某些情况下，油也可以在含水载体流体中乳化。含水载体流体和由其形成的水基泥浆还可以不含或基本上不含油或油组分。也可以存在合适的乳化剂和/或表面活性剂。
[0179]
合适的水基泥浆可以包括例如barashale，hydro-guard，获performadril，其可以获自halliburton energy services，inc.；performax，per-flex，terra-max，pyro-drill，或max-bridge，其可以获自baker-hughes，inc.；或drilpex，duratherm，envirotherm nt，kla-shield，或ultradril，其可以获自schlumberger。
[0180]
本公开内容的组合物还可以包括另外的添加剂。另外的添加剂可以与基础油或含水载体流体形成多相共混物。对于油基或水基钻井泥浆组合物而言，另外的添加剂可以分散在钻井泥浆组合物的外部相或内部相中。可存在的另外的添加剂包括但不限于酸、碱、ph缓冲剂、增粘剂和/或流变改性剂、乳化剂、润湿剂、增重剂、降滤失添加剂和减摩剂。减摩剂可以是固体摩擦降低添加剂、液体摩擦降低添加剂、过渡摩擦降低添加剂或它们的任何组合。
[0181]
说明性ph缓冲剂和碱可以选自氧化镁、氢氧化钾、氧化钙和氢氧化钙。石灰是商业上可获得的实例。ph缓冲剂或碱可以以约0.5至约10.0磅/桶(ppb)的组合物的浓度存在。ph可以从约7、8、9、10、11或12的低点至约14的高点的范围内，例如从10至14。
[0182]
合适的增粘剂和流变改性剂可以选自无机增粘剂、脂肪酸，包括但不限于二聚体和三聚体聚羧酸脂肪酸、二胺、聚胺、亲有机质粘土和它们的组合。合适的增粘剂的可商购获得实例包括但不限于可从m-i swaco获得的vg-plus
tm
和由halliburton energy services，inc.出售的rhemod l
tm
、tau-mod
tm
、rm-63
tm
及其组合。增粘剂和/或流变改性剂可以至少0.5ppb的组合物的浓度存在。增粘剂和/或流变改性剂的特别合适的浓度范围可以包括约0.5ppb至约20ppb，或约0.5ppb至约10ppb的组合物。
[0183]
可存在于组合物中的合适的固体摩擦降低添加剂包括颗粒材料如石墨。合适的石墨可包括可从halliburton energy services，inc.获得的石墨如steelseal
tm
的石墨。
[0184]
可存在于组合物中的合适的乳化剂可选自妥尔油基脂肪酸衍生物，例如酰胺、胺、酰氨基胺和咪唑啉，其由脂肪酸和各种乙醇胺化合物的反应制得，植物油基衍生物和它们的组合。合适的乳化剂的可商购获得的实例包括但不限于由halliburton energy services，inc.出售的ez mul
tm
nt、invermul
tm
nt、le supermul
tm
及其组合，以及由mi-swaco出售的megamul
tm
、versamul
tm
、versacoat
tm
及其组合。乳化剂可以以至少足够的浓度存在，使得组合物维持稳定的乳液或反相乳液。合适的浓度可以包括至少1ppb的浓度，包括范围从约1到约20ppb的特定浓度。
[0185]
组合物还可以包括增重剂。合适的增重剂可以选自重晶石、赤铁矿、四氧化三锰、碳酸钙和它们的组合。合适的增重剂的可商购获得实例包括但不限于由halliburton energy services，inc.出售的broid
tm
、baracarb
tm
、brodense
tm
及其组合，以及由elkem出售的micromax
tm
。增重剂可以至少10ppb的浓度存在，包括范围从约10ppb至约1000ppb或约10ppb至约800ppb的特定浓度。
[0186]
钻井泥浆组合物还可以包括降滤失添加剂。合适的降滤失添加剂可以选自亲油性聚合物，包括交联亲油性聚合物和颗粒。合适的流体损失添加剂的可商购获得的实例包括但不限于可从m-i swaco获得的versatrol
tm
；由halliburton energy services，inc.出售
的n-dril
tm
ht plus和adapta
tm
。降滤失添加剂也可以以约0.5ppb至约10ppb的组合物的浓度存在。
[0187]
组合物还可以包括酯添加剂。酯添加剂可以以约1wt％至约20wt.％的浓度范围存在。
[0188]
组合物还可任选地包括一种或多种金属盐mx’y
，其中m为第1族或第2族金属，x’为卤素，y为1至2。示例性金属盐包括但不限于nacl、kcl、cacl2、mgcl2等。组合物中这样的盐的总量可以为在水相中约10wt.％至约35wt.％。也可以使用降低水活度的有机添加剂。
[0189]
水也可以以任何方便的浓度存在于组合物中，包括在油基泥浆内，通常浓度相对较低，例如约0.5wt.％至约20wt.％，约0.5wt.％至约15wt.％，约0.5wt.％至约12.5wt.％，约0.5wt.％至约10wt.％，约0.5wt.％至约7.5wt.％，约0.5wt.％至约5wt.％，约0.5wt.％至约2.5wt.％，约0.5wt.％至约1wt.％，约1wt.％至约10wt.％，约1wt.％至约7.5wt.％，约1wt.％至约5wt.％，约1wt.％至约2.5wt.％，约2.5wt.％至约10wt.％，约2.5wt.％至约7.5wt.％，约2.5wt.％至约5wt.％，约5wt.％至约10wt.％，或约5wt.％至约7.5wt.％。在水基钻井泥浆中，水浓度可以较高，包括约50wt.％或更高，约60wt.％或更高，约70wt.％或更高，约80wt.％或更高，或约90wt.％或更高。
[0190]
组合物还可以包括润湿剂。合适的润湿剂可选自妥尔油基脂肪酸衍生物，例如酰胺、胺、酰氨基胺和咪唑啉，其由脂肪酸和各种乙醇胺化合物的反应制得，植物油基衍生物和它们的组合。合适的润湿剂的可商购获得的实例包括但不限于，由halliburton energy services，inc.销售的drilltreat
tm
、omc
tm
，以及由mi-swaco销售的versawet
tm
。润湿剂可以至少足够的浓度存在，使得组合物保持稳定的乳液或反相乳液。润湿剂可以至少0.25ppb的组合物的浓度存在，包括约0.05ppb至约20ppb的浓度范围。在一些情况下，组合物也可以缺少润湿剂。
[0191]
本文公开的组合物可包括其他液体摩擦降低添加剂。其他合适的液体摩擦降低添加剂可以包括例如两亲性化合物，例如脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、脂肪醇和脂肪胺。说明性的实例可包括例如油酸、油基酰胺、甘油单油酸酯和双-(2-羟乙基)烷基胺。液体摩擦降低添加剂可以任何合适的量存在于本公开内容的组合物中。在示例性实施方案中，至少一种液体摩擦降低添加剂的存在量可以为至多约10wt.％，或至多约5wt.％，或至多约1wt.％，或至多约0.5wt.％，或至多约0.1wt.％。本公开还设想了高于和低于上述范围及其任何子范围内的量，其包括本文公开的组合物中不存在其他液体摩擦降低添加剂的实施方案。
[0192]
其他合适的液体摩擦降低添加剂可以包括，例如，含氮化合物；酯；取代的咪唑啉和酰胺，例如在美国专利申请公开2017/0002252中描述的那些；含有c
10
至c
25
烷基的烃基二醇，如在美国专利申请公开2017/0002254中描述的那些；甘油氨基甲酸酯，如在美国专利申请公开2017/0002251中描述的那些；烃基硫代甘油，如在美国专利申请公开us2017/0002250中描述的那些；磷酸酯和二烃基氢亚磷酸酯，如在美国专利申请公开2017/0002253中描述的那些；和具有至少一个极性官能团的烃基芳族化合物，诸如可溶性烷基酚。可适用于本公开内容的实施方案中的可商购获得的液体摩擦降低添加剂包括例如vikinol
tm
18、colalube
tm
3410、colalube
tm
3407,和可以商品名colamid
tm
获得的添加剂。
[0193]
制备方法
[0194]
本文所述的组合物可以通过将任何一种或多种反应产物与载体流体以合适的量(例如包含约1wt.％至约95wt.％水的载体流体)组合来制备。在特定情况下，载体流体可以包括油基钻井泥浆、水基钻井泥浆或含水完井液。合适的方法可另外包括在与一种或多种反应产物组合之前将载体流体与一种或多种另外的组分混合。供选择地，在组合一种或多种反应产物之后，可以将另外的组分与载体流体组合。更进一步供选择地，在一些情况下，一种或多种反应产物可以在载体流体内原位形成。
[0195]
井筒方法
[0196]
本文所述的组合物可用于任何数量的井筒方法，包括钻孔方法、完井方法等。示例性方法可以包括提供井筒流体，所述井筒流体包含载体流体，例如至少一种油基泥浆或水基泥浆，以及与所述载体流体组合的一种或多种反应产物，以及将所述井筒流体引入穿透地下地层的井筒中。
[0197]
引入步骤可以包括将井筒流体泵送到井中。泵送可以连续地进行，即，提供井筒流体的恒定流量，周期性地或间歇地，即，在井筒流体流动和不流动的时段之间交替。特定的方法还可以包括连续地、周期性地或间歇地将第二量的反应产物提供给已经提供给井的反应产物的量。在一些方法中，反应产物的连续提供可以提供在钻井过程或其他井筒方法期间使用的摩擦减少添加剂的量的总体降低。供选择地，将反应产物连续提供到井筒可允许进行更平稳的钻井操作。井可以是但不限于油、气或水生产井，或注入井。方法还可以包括在井中推进井下工具的一个或多个步骤。
[0198]
在井筒内，井筒流体可暴露于范围从约70℃、80℃、90℃、100℃或125℃的低点到约170℃的高点的温度，以及范围从环境压力到约100巴(10,000kpa)、200巴(20,000kpa)、300巴(30,000kpa)、400巴(40,000kpa)、500巴(50,000kpa)或600巴(60,000kpa)的高点的压力。当系统部件具有约1,000rpm或更小、包括约800rpm或更小、约700rpm或更小、约600rpm或更小并且大于0rpm的旋转速度时，可利用井筒流体。此外，井筒流体可以具有最小的旋转，而取而代之以约10,000m/hr或更小，包括约1,000m/hr或更小、或约100m/hr或更小、或约1m/hr或更小的速度发生纵向运动。
[0199]
井可以穿透储层或邻近储层定位。方法还可以包括在引入步骤之后去除井筒流体的至少一部分的步骤。方法可以包括任何数量的另外的任选步骤。例如，一些方法包括以下任选步骤中的一个或多个：将井管道安装和固井在井中；将防喷器或润滑器安装在井的顶部中；在距井一定距离处钻削抵靠第一井的区段的第二井，以实现第二井与第一井操作接触；将井管道安装和固井在第二井中；将防喷器或润滑器安装在第二井的顶部中；随后，从第一井或第二井中的一个井继续向下钻井到储层中，并且没有钻井到储层的另一个井完全或部分地填充有流体，钻井工具放置在另一个井中，另一个井随后被关闭，使得另一个井能够在稍后的时间点被访问，并且该工具留在另一个井中，使得该工具能够建立到钻井继续的第一井或第二井中的一个井的连接。
[0200]
再其他任选步骤可以包括以下中的一个或多个：计算针对相对于参考井的感兴趣井的期望路径；在沿着井的井筒的位置处测量感兴趣井相对于参考井的位置；至少部分地基于所测量的感兴趣井相对于至少一个参考井的位置来计算感兴趣井的实际路径；将至少一个感兴趣井的实际路径与感兴趣井的期望路径进行比较；以及至少部分地基于感兴趣井的实际路径与感兴趣井的期望路径之间的偏差来调整钻井系统以修改感兴趣井的实际路
径。
[0201]
本文所述的任何井筒流体可以以各种方式配制。配制可以在将井筒流体引入井筒中之前和/或再井筒本身内进行。在某些实施方案中，井筒流体的配制可在钻井操作期间发生。
[0202]
根据各种实施方案，用于形成钻井泥浆的方法可以包括提供至少一种基础钻井泥浆，以及将一种或多种反应产物与所述至少一种基础钻井泥浆组合以产生具有小于所述至少一种基础钻井泥浆的摩擦系数的钻井泥浆组合物。反应产物可以在使用钻井泥浆钻井井筒的过程之前或过程中与至少一种基础钻井泥浆组合。在一些实施方案中，将多个颗粒与至少一种基础钻井泥浆组合可以包括将所述反应产物引入到井筒内的所述至少一种基础钻井泥浆中。在这样的实施方案中，钻井操作可以用缺少反应产物的钻井泥浆组合物开始，因为摩擦损失在钻井过程期间(例如，当井筒较短时)早期可以被忽略。在摩擦损失变得更加显著之后，反应产物可以引入到井筒中，在那里它们可以经历与至少一种基础钻井泥浆的混合，并且随后吸附到一个或多个表面上以降低摩擦。反应产物可以纯净地引入井筒中，或与合适的载体流体混合，例如基础油或至少一种基础钻井泥浆的一部分。
[0203]
在任何实施方案中，一种或多种反应产物可以与一定量的至少一种基础钻井泥浆混合(例如，以形成浓缩物)，然后可以将其引入到井筒中以在其中修改更大量的基础钻井泥浆。将所述一种或多种反应产物与所述至少一种基础钻井泥浆组合可包括将所述反应产物与所述至少一种基础钻井泥浆的第一部分混合以形成第一钻井泥浆组合物，以及将所述第一钻井泥浆组合物引入井筒内的所述至少一种基础钻井泥浆的第二部分中。
[0204]
在任何实施方案中，一种或多种反应产物可以与一定量的基础钻井泥浆混合以形成浓缩物。合适的共混技术可包括例如混合、搅拌、均化等。然后，浓缩物可以与至少一种基础钻井泥浆混合，在井筒内或井筒外，以形成具有在指定范围内的最终反应产物浓度的钻井泥浆组合物。
[0205]
反应产物可以以约0.1wt.％至约20wt.％，约1wt.％至约15wt.％，或约5wt.％至约10wt.％的量存在于本公开内容的钻井泥浆中。所有重量百分比均基于组合物的总重量。本公开内容还设想了反应产物的量高于20wt.％或低于0.1wt.％。
[0206]
本公开内容的组合物具有小于至少一种基础钻井泥浆或其他载体流体的摩擦系数。本公开内容的一些钻井泥浆的摩擦系数可以为约0.40或更小、约0.30或更小、约0.25或更小、约0.20或更小、约0.15或更小、约0.10或更小、或约0.05或更小。另外地或供选择地，摩擦系数可以是约0.01或更大、约0.03或更大、约0.05或更大、约0.10或更大、约0.20或更大、约0.25或更大、或约0.30或更大。组合物的摩擦系数的范围可包括约0.01至约0.40、约0.05至约0.30、约0.10至约0.25、或约0.15至约0.20的范围。
[0207]
另外地或供选择地，本公开内容的组合物可以通过相对于不存在反应产物的载体流体的摩擦系数的摩擦系数的变化来表征。换句话说，本公开内容的组合物的摩擦系数可以比不存在反应产物的至少载体流体的摩擦系数小约5％或更多、约10％或更多、约15％或更多、约20％或更多、约25％或更多、或约30％或更多、约35％或更多、约40％或更多、约45％或更多、约50％或更多、约55％或更多、或约60％或更多。在相对于不存在反应产物的载体流体摩擦系数的降低范围可以包括以下范围：降低约5％至约60％，降低约10％至约50％，降低约15％至约40％，降低约20％至约35％，降低或约25％至约30％。
[0208]
包含反应产物的钻井泥浆组合物可用于各种钻井操作或任何其他井下操作，其中降低的摩擦可以是期望的。除了钻井操作之外，本文公开的组合物还可以用于完井操作或类似的井下操作。本公开内容的钻井泥浆组合物在具有操作和/或机械约束的钻井操作中可以是特别有用的，如在大位移钻井操作中。例如，某些钻井操作可能由于钻机处的扭矩极限而受到约束。扭矩约束可以归因于在金属故障发生之前钻柱能够承受的最大扭矩和/或驱动器能够输送的最大扭矩。因此，由于在使用中的驱动器和/或钻柱的尺寸，以及存在于井筒中的实际条件，这样的约束对于不同的钻机而言是不同的。术语“操作扭矩”是指在钻井操作中的扭矩的可接受上限，考虑到在扭矩极限下的安全裕度。扭矩极限表示可能发生失效的扭矩值。操作扭矩可以通过专用装置(例如，扭矩接头)和/或通过测量的驱动器的功率使用来测量。钻井操作可以在操作扭矩和扭矩极限之间至少以10％的安全裕度进行。当操作扭矩接近或超过被认为是合理的安全裕度的情况时，可以限制井筒的长度，直到可以采取校正动作来减轻过量扭矩。可以执行以减小操作扭矩的操作变化包括，例如，降低穿透速度(正向钻速)，从井筒中去除积聚的钻屑，从井筒中移除钻柱，更换/整修磨损的部件，和/或减少来自循环钻井泥浆组合物的低重力固体(磨下的钻屑)的量。减少操作扭矩的这些步骤可能是昂贵且耗时的，并且可以提供很少的益处。因此，将本文描述的反应产物添加到钻井泥浆中可以有益于减少操作扭矩以促进钻井操作，例如增加穿透速率和/或允许钻出更大长度的井筒。
[0209]
本文所述的钻井泥浆组合物可在进行钻井操作的过程之前或过程中配制，如上文简要提及。在一些实施方案中，本公开内容的钻井泥浆组合物可以通过在井筒外将至少一种基础钻井泥浆、反应产物和任何任选的添加剂组合来配制，并且钻井泥浆组合物可以以完全配制或接近完全配制的状态引入到井筒中。在其他实施方案中，反应产物可以与井筒内的基础钻井泥浆组合。任选的添加剂可以在将反应产物与基础钻井泥浆组合之前或之后与反应产物组合引入到基础钻井泥浆中，或与反应产物分开引入。在将反应产物与之组合之前，任选的添加剂也可以已经存在于至少一种基础钻井泥浆中。
[0210]
反应产物可以纯净地引入井筒内的至少一种基础钻井泥浆中。供选择地，反应产物可以以流体的形式引入井筒内的至少一种基础钻井泥浆中。更具体地，反应产物可以与至少一种基础钻井泥浆的第一部分组合以形成第一钻井泥浆组合物(例如，包含反应产物的浓缩物)，并且第一钻井泥浆组合物可以引入井筒内的至少一种基础钻井泥浆的第二部分中，以完成钻井泥浆组合物的配制。任选地，第一钻井泥浆组合物可以在场外位置配制并且转移到井筒以引入到井筒中。
[0211]
本公开内容的方法还可以包括通过在反应产物存在下钻井来延伸井筒。在存在反应产物的情况下延伸井筒的益处可包括，例如，在钻柱旋转期间降低摩擦和/或降低操作扭矩。本公开内容的钻井泥浆组合物可以从钻井操作开始使用，或者它们可以响应于达到操作和/或机械极限(例如，操作扭矩或扭矩极限)而在钻井操作中使用。也就是说，在一些实施方案中，未改性钻井泥浆组合物可用于进行钻井操作的第一部分，并且本公开内容的钻井泥浆组合物可用于进行钻井操作的第二部分。方法可以包括确定用于钻井操作的扭矩极限，并且任选地设定操作扭矩。在一些实施方案中，当钻井操作的操作扭矩为扭矩极限的约90％或更大、扭矩极限的约95％或更大、或扭矩极限的约99％或更大时，反应产物可被引入到井筒中。
[0212]
在钻井操作期间将本公开内容的反应产物引入到井筒中可以包括将反应产物和至少一种基础钻井泥浆混合以形成第一钻井泥浆组合物，以及将第一钻井泥浆组合物引入到井筒中。将第一钻井泥浆组合物引入井筒中可以包括将第一钻井泥浆组合物泵送到井筒中。泵送可以连续地(即，提供第一钻井泥浆组合物在所有时间的恒定或可变的流动)、周期性地、或间歇地(即，在第一钻井泥浆组合物的流动与不流动的时段之间交替)进行。特定方法还可以包括连续地、周期性地或间歇地将第二量的反应产物提供给已经提供给井的第一钻井泥浆组合物(例如，以代替反应产物的吸附或降解损失)。连续提供反应产物或由其形成的第一钻井泥浆组合物可以提供钻井操作期间使用的反应产物的量的总体减少。供选择地，连续提供反应产物或由其形成的第一钻井泥浆组合物可以允许在钻井操作期间进行更平滑的钻井。井筒可以是但不限于油、气或水生产井，或注入井。井筒可以穿透储层或邻近储层定位。
[0213]
钻井操作可包括任何数量的另外的任选步骤。在一些实施方案中，钻井操作可以进一步包括在引入钻井泥浆组合物之后从井筒中移除至少一部分钻井泥浆组合物的至少一部分的步骤。一些钻井操作可包括以下任选步骤中的一个或多个：井管道的安装和固定；将防喷器或润滑器安装在井的顶部中；在距井一定距离处钻削抵靠第一井的区段的第二井，以达到第二井实现与第一井的操作接触的效果；将井管道安装和固定在第二井中；将防喷器或润滑器安装在第二井的顶部中；随后，从第一井或第二井中的一个井继续钻井到储层中，并且未被钻井到储层的另一个井完全或部分地填充有流体，钻井工具放置在另一个井中，并且另一个井随后被关闭，使得另一个井能够在稍后的时间点被访问，并且该工具留在另一个井中，使得该工具能够建立到钻井继续的第一井或第二井中的一个井的连接。
[0214]
钻井操作中的再其他任选步骤可以包括以下中的一个或多个：计算针对相对于参考井的感兴趣井的期望路径；在沿着井的井筒的位置处测量感兴趣井相对于参考井的位置；至少部分地基于所测量的感兴趣井相对于至少一个参考井的位置来计算感兴趣井的实际路径；将至少一个感兴趣井的实际路径与感兴趣井的期望路径进行比较；以及至少部分地基于感兴趣井的实际路径与感兴趣井的期望路径之间的偏差来调整钻井系统以修改感兴趣井的实际路径。
[0215]
本公开内容的方法还可包括在井筒中推进井下工具的一个或多个步骤。合适的井筒工具不被认为是特别限制的，并且对于本领域普通技术人员来说是熟悉的。
[0216]
本公开内容的方法可以采用本文所述的反应产物来降低给定钻井操作中的操作扭矩。当操作扭矩达到阈值水平时，如扭矩极限的约90％或更大、扭矩极限的约95％或更大、或扭矩极限的约99％或更大，可采用反应产物来降低钻井操作的操作扭矩。本公开内容的钻井泥浆组合物可将钻井操作的操作扭矩降低至少约1％、至少约2％、至少约3％、至少约5％或至少约10％。因此，本公开内容的钻井泥浆组合物可以允许以与缺少反应产物的可比较钻井泥浆组合物(如基础钻井泥浆)执行的相同钻井操作的操作扭矩的约99％或更小、约98％或更小、约97％或更小、约95％或更小、或约90％或更小的操作扭矩进行钻井操作。
[0217]
本文所公开的实施方案包括：
[0218]
实施方案1.包含一种或多种反应产物的组合物，所述一种或多种反应产物可由以下形成：
[0219]
a)在碱存在下使组分1和组分2反应
[0220][0221]
由此允许形成包含至少组分a的一种或多种初始反应产物；
[0222][0223]
其中a和b独立地为支化或非支化的、环状或无环的、取代的或未取代的、饱和的或不饱和的c
1-c
100
烃基；
[0224]
其中z是选自oh、sh和nh2的亲核基团，和x是可通过亲核基团置换的离去基团；和
[0225]
b)向所述一种或多种初始反应产物中加入酸和水，其中所述酸选自磺酸、亚磺酸、膦酸、次膦酸及其任何组合，从而获得所述一种或多种反应产物；
[0226]
其中所述一种或多种反应产物包含组分b、组分c或其组合。
[0227][0228]
其中e是h、-so2r1、-sor2、-pr3o(oh)、-por4r5，其中r1、r2、r3、r4、r5独立地为支化或非支化的、环状或无环的、取代或未取代的、饱和或不饱和的c
1-c
100
烃基。
[0229]
实施方案2.实施方案1的组合物，其中所述一种或多种反应产物进一步包含可由组分a形成的低聚物、可由组分b形成的低聚物、可由组分c形成的低聚物或其任何组合。
[0230]
实施方案3.实施方案2的组合物，其中可由组分a形成的低聚物可由组分1和组分a之间、组分b和组分a之间、组分c和组分a之间的亲核环氧化物开环反应、或它们的组合形成。
[0231]
实施方案4.实施方案1至3中任一项的组合物，其中
[0232]-a是支化或非支化的、环状或无环的、取代或未取代的、饱和或不饱和的c
1-c
40
烃基；和
[0233]-b是c
1-c5烷基，优选甲基。
[0234]
实施方案5.实施方案1至4中任一项的组合物，其中a是非支化的、无环的和未取代的。
[0235]
实施方案6.实施方案1至5中任一项的组合物，其中组分2是表氯醇或表溴醇，优选表氯醇。
[0236]
实施方案7.实施方案1至6中任一项的组合物，其中z为羟基(oh)。
[0237]
实施方案8.组合物，其包含:
[0238]
一种或多种反应产物，所述一种或多种反应产物可由包含以下的反应混合物形成：组分2’；水；选自磺酸、亚磺酸、膦酸、次膦酸及其任何组合的酸；和水；
[0239][0240]
其中d选自支化或非支化的、环状或无环的、取代或未取代的、饱和或不饱和的c
1-c
100
烃基；
[0241]
由此获得所述一种或多种反应产物；其中所述一种或多种反应产物包含组分x、组分y或其组合
[0242][0243]
其中e是-so2r1，-sor2，-pr3o(oh)，-por4r5，其中r1，r2，r3，r4和r5独立地是支化或非支化的、环状的或无环的、取代的或未取代的、饱和的或不饱和的c
1-c
100
烃基。
[0244]
实施方案9.实施方案8的组合物，其中d选自支化或非支化的、环状或无环的、取代或未取代的、饱和或不饱和的c
1-c
40
烃基。
[0245]
实施方案10.实施方案9的组合物，其中d是非支化的、无环的和未取代的。
[0246]
实施方案11.实施方案8至10中任一项的组合物，其中所述一种或多种反应产物进一步包含选自以下的至少一种低聚物：可由组分x形成的低聚物、可由组分y形成的低聚物、或其组合。
[0247]
实施方案12.实施方案11的组合物，其中所述至少一种低聚物含有至少一种可由以下形成的低聚物：
[0248]-组分d和组分x之间的亲核环氧化物开环反应；和
[0249]-组分d和组分y之间的亲核环氧化物开环反应。
[0250]
实施方案13.实施方案1至12中任一项的组合物，其中r1、r2、r3、r4和r5独立地为c
1-c5烷基或c
6-c
10
芳基，优选c
1-c5烷基。
[0251]
实施方案14.实施方案13的组合物，其中r1、r2、r3、r4和r5是甲基。
[0252]
实施方案15.实施方案1至14中任一项的组合物，其中所述酸是磺酸，e是-so2r1。
[0253]
实施方案16.实施方案15的组合物，其中所述磺酸是c
1-c5烷基磺酸，r1是c
1-c5烷基；优选其中所述磺酸是甲基磺酸，r1是甲基。
[0254]
实施方案17.组合物，其包含:
[0255]
一种或多种反应产物，所述一种或多种反应产物可由以下形成：
[0256]
a)使组分1和组分2在碱存在下反应；
[0257][0258]
由此允许形成包含至少组分a的一种或多种初始反应产物；
[0259][0260][0261]
其中a和b独立地为支化或非支化的、环状或无环的、取代的或未取代的、饱和的或不饱和的c
1-c
100
烃基；
[0262]
其中z是选自oh、sh和nh2的亲核基团；z’选自o、s和nh；和x是可通过亲核基团置换的离去基团；
[0263]
和
[0264]
b)向所述一种或多种初始反应产物中加入无机酸和水；由此获得所述一种或多种反应产物，其中所述一种或多种反应产物任选地包含组分a’[0265][0266]
和其中所述一种或多种反应产物包含至少一种不同于组分a’的低聚物，所述低聚物选自至少一种可由组分a形成的低聚物、至少一种可由组分a’形成的低聚物、至少一种可由组分2形成的低聚物、以及它们的任何组合。
[0267]
实施方案18.实施方案17的组合物，其中可由组分a’形成的低聚物可由以下形成：组分a’和组分a之间的亲核环氧化物开环反应；组分a’和组分2之间的亲核环氧化物开环反应，组分a’和组分2之间的亲核偶联反应，或它们的任何组合。
[0268]
实施方案19.实施方案17或18的组合物，其中可由组分a形成的低聚物可由以下形成：组分a和组分1之间的亲核环氧化物开环反应，任选地之后是与组分2的亲核环氧化物开环反应，或与组分2的亲核偶联反应，或其任何组合。
[0269]
实施方案20.实施方案17至19中任一项的组合物，其中
[0270]-a是支化或非支化的、环状或无环的、取代的或未取代的、饱和的或不饱和的c
1-c
40
烃基；和
[0271]
b是c
1-c5烷基。
[0272]
实施方案21.实施方案17至20中任一项的组合物，其中组分2是表氯醇或者表溴醇，优选表氯醇。
[0273]
实施方案22.实施方案17至21中任一项的组合物，其中z为羟基(oh)。
[0274]
实施方案23.实施方案1至7，或17至22中任一项的组合物，其中组分1和组分2以2:1至1:2的摩尔比提供。
[0275]
实施方案24.实施方案1至23中任一项的组合物，其中所述一种或多种反应产物形成所述组合物的至少1wt％。
[0276]
实施方案25.实施方案1至24中任一项的组合物，其中所述一种或多种反应产物形成所述组合物的至少10wt％。
[0277]
实施方案26.实施方案1至24中任一项的组合物，还包含：载体流体，所述组合物包含约90wt.％至约99wt.％的载体流体和约1wt.％至约10wt.％的所述一种或多种反应产物。
[0278]
实施方案27.实施方案10的组合物，其中所述载体流体包括油基钻井泥浆、水基钻井泥浆或含水完井液。
[0279]
实施方案28.方法，其包括：
[0280]
将一种或多种反应产物与载体流体组合以形成具有润滑剂性质的组合物，所述一种或多种反应产物可如实施方案1至23中任一项所限定的形成。
[0281]
实施方案29.实施方案28的方法，其中所述组合物包含约90wt.％至约99wt.％的载体流体和约1wt.％至约10wt.％的所述一种或多种反应产物。
[0282]
实施方案30.井下方法，其包括：提供井筒流体，所述井筒流体包含载体流体和与所述载体流体组合的一种或多种反应产物，所述一种或多种反应产物可如实施方案1至23中任一项所限定的形成。
[0283]
实施方案31.实施方案30的井下方法，还包括在存在所述井筒流体的情况下延伸和/或完成井筒。
[0284]
为了便于更好地理解本文的公开内容，给出了各种代表性实施方案的以下实施例。决不应将以下实施例解读为限制或限定本公开内容的范围。
实施例
[0285]
实施例1a：在不加入酸的情况下油醇和表氯醇的低聚。将1∶1摩尔量的油醇和表氯醇在水中与相对于表氯醇50％摩尔过量的量的氢氧化钠组合，并使其反应直至剩余《1％表氯醇。反应时间后，通过凝胶渗透色谱法分析产物分布。表2显示了所得产物分布和归一化产物质量。归一化质量表示与第一洗脱峰的重量相比每个识别出的峰的质量。
[0286]
表2
[0287]
gpc峰总分子的％归一化质量a63.21b18.62c9.43d4.25e4.57
[0288]
如所显示的，低聚甚至在没有加入的酸的情况下发生，以促进环氧化物环的水解开环。
[0289]
实施例1b：在加入硫酸水溶液的情况下油醇和表氯醇的低聚。重复实施例1a，不同
的是在分离初始反应产物之后将硫酸水溶液加入到产物混合物中以促进环氧化物环的水解开环。表3显示了所得产物分布和归一化产物质量。
[0290]
表3
[0291]
gpc峰总分子的％归一化质量a4.31b40.72c25.63d25.95e47
[0292]
如所显示的，当存在硫酸时，形成更高级低聚物的倾向提高。
[0293]
实施例1c：在加入甲磺酸水溶液的情况下油醇和表氯醇的低聚。重复实施例1b，不同的是用甲磺酸水溶液代替硫酸以促进环氧化物环的水解开环。表4显示了所得产物分布和归一化产物质量。
[0294]
表4
[0295]
gpc峰总分子的％归一化质量a23.21b33.22c24.43d10.05e9.27
[0296]
同样，当存在甲磺酸时，形成更高级低聚物的倾向提高。另外，～25％的反应产物包含至少一个甲磺酸酯取代基。
[0297]
实施例2：摩擦降低性能。摩擦系数(cof)是使用flex环块型机器上测定的。块由sae 01工具钢制成，环由sae 4620碳钢制成。块具有15.76mm(0.620英寸)的长度和6.35mm(0.250英寸)的宽度。环具有35mm(1.377英寸)的外径和8.15mm(0.321英寸)的宽度。块具有从0.10μm至0.20μm的表面粗糙度ra。环具有从0.15μm至0.30μm的表面粗糙度ra。将新的块和环对用于每个测试。
[0298]
对于测试的每个样品，用设置在油基钻井泥浆中的多种反应产物制备混合物。称量所需量的每种添加剂，将其转移到配制的泥浆体系中，并通过高剪切混合来混合。将每个样品装载到在每次测试下预先装载有新的块和环对的flex环块型机器的测试单元中。块和环之间的界面完全显现在钻井泥浆组合物中。
[0299]
每次测试开始于以400rpm的环旋转速度的初始试运转，在此期间施加到环的块的载荷从0到5lbf逐渐增加，然后在系统从环境温度温热到75℃的同时从5到15lbf逐渐增加。然后执行一系列三个变速周期，由降速步骤随后是升速步骤组成。在每个降速步骤期间，环旋转速度以1rpm/s从400减小到0rpm，并且在每个升速步骤期间，环旋转速度以1rpm/s从0rpm增加到400rpm。在这些转变中的一些期间，环的旋转停止2分钟以允许系统松弛。在升速步骤期间获得的cof对rom关系与在降速步骤期间获得的关系定量相似。平均在三个江苏步骤期间获得的cof对rpm关系，以获得所报告的cof对rpm关系。在一些情况下，多次测试给定的降低摩擦的组合物，在这种情况下报告平均值。图1中示意性地示出了测试规程。
[0300]
与各种长链醇相比几种反应产物的摩擦降低性能总结在下表5中。
[0301]
表5
[0302][0303]
实施例3：吸附等温线。在铁表面上测量实施例1b和实施例1c的反应产物的吸附等温线。如下进行测试：将反应产物暴露于钻井泥浆载体流体(例如e110)中的铁颗粒，从而允许反应产物吸附到铁颗粒上，离心，并测量载体流体内剩余反应产物的浓度。使用langmuir吸附模型计算吸附参数，例如吸附自由能(-δg
°
)和最大吸附容量(q
max
)。还进行润滑性测量以检查润滑性和吸附之间的相关性。
[0304]
图2a和2b分别显示了实施例1b和1c的反应产物经铁的吸附等温线。在各种反应条件下制备和测试每种样品。如所显示的，实施例1c(图2b)的磺化反应产物表现出更高的吸附自由能。每摩尔吸附容量类似于缺少磺酸酯基团的分子，即使存在约3倍的不含磺酸酯的反应产物的浓度。该结果表明，含有磺酸盐基团的反应产物更耐受解吸。下表6总结了e110载体流体中反应产物的吸附自由能和容量。
[0305]
表6
[0306][0307]
本文中所描述的所有文件以引用的方式并入本文以用于其中允许这样的实践的所有管辖区域的目的，包括任何优先权文件和/或测试程序，只要它们不与该文本不一致。如从前面的一般描述和具体实施方案显然的，尽管已经示出和描述了本公开内容的形式，但是在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。因此，不旨在由此限制本公开内容。例如，本文所述的组合物可没有本文未明确记载或公开的任何组分或组组合物。任何方法可缺少本文未记载或公开的任何步骤。同样，术语“包括”被认为与术语“包括”同义。无论何时当方法、组成、要素或要素的组前面带有连接词“包含”时，应理解我们还设想了在所述组成、一种或多种要素的记载前面带有连接词“基本上由
……
组成”、“由
……
组成”、“选自由
……
组成的组”或者“是”的相同的组成或者要素的组，反之亦然。
[0308]
除非另有说明，否则在本说明书和相关权利要求书中使用的表示成分的量、性能例如分子量、反应条件等的所有数值应理解为在所有情况下都由术语“约”修饰。因此，除非相反指示，否则在以下说明书和所附权利要求书种记载的数值参数是近似值，其可以根据本发明的实施方案寻求获得的所需性能而变化。最起码，并且不是试图限制将等同原则应
用于权利要求的范围，每个数值参数应当至少根据所报告的有效数字的数目并且通过应用普通的舍入技术来解释。
[0309]
无论何时当公开具有下限和上限的数值范围时，具体公开了落入该范围内的任何数值和任何包括的范围。特别地，本文公开的每个值的范围(形式为“从约a到约b”，或者等同地，“从大约a到b”，或者等同地，“从大约a-b”)应当被理解为记载包含在更宽的值的范围内的每个数值和范围。此外，权利要求书中的术语具有其普通的、平常的含义，除非专利权人另有明确和清楚地限定。此外，如权利要求书中所使用的不定冠词“一个”或“一种”在本文中被定义为意指其引导的要素中的一个(种)或多个(种)。
[0310]
本文提出了一个或多个说明性实施方案。为了清楚起见，在本技术中并未描述或示出物理实现的所有特征。应当理解，在本公开内容的物理实施方案的开发中，必须做出许多实现特定的决定以实现开发者的目标，诸如符合系统相关的、商业相关的、政府相关的和其他约束，这些约束随实施方案和从时间到时间而变化。虽然开发者的努力可能是耗时的，但是这样的努力将是受益于本公开内容的本领域普通技术人员的常规任务。
[0311]
因此，本公开内容非常适合于获得最终目的和优点以及其中固有的那些。以上公开的特定的实施方案仅是说明性的，因为本公开内容可以以对受益于本文教导的本领域普通技术人员显然的不同但等同的方式来修改和实践。此外，除了以下权利要求书中所描述的之外，不旨在限制本文所示的构造或设计的细节。因此，显然的是，以上公开的特定说明性实施方案可以被改变、组合或修改，并且所有这样的变化被认为在本公开内容的范围和精神内。本文说明性地公开的实施方案可以适当地在不存在本文未具体公开的任何要素和/或本文公开的任何任选要素的情况下实践。