改进的钻井液的制作方法

专利名称：改进的钻井液的制作方法
技术领域：
本发明涉及钻井液、该钻井液所用的钻井润滑剂和使用该钻井液进行钻井特别是钻油和/或气井的方法。本发明特别涉及能够在润滑剂相容性和/或性能受钻井液中其它组分特别是二价阳离子如钙、甲酸盐或高碱性组分如碱金属硅酸盐不利影响的钻井液中提供润滑性的润滑剂包合物。
在寻找油或其它烃源的过程中常常要在地层中进行钻眼。在此类钻井作业中经常要提供钻井液(有时称作钻井泥浆)经所钻的井眼如钻杆柱内流下、进入钻头周围并返回地面进行循环。钻井液的作用是冷却和润滑钻头并将钻屑带离钻头。钻井液所施加的流体静压力通常也用来平衡所钻井眼穿过的岩层内压力，特别是岩石内包含增压流体如水、油或气的情况下。常用水、通常是盐水作为钻井液的主要流体组分。特别是采用水性钻井液时，流体中常常要包括润滑添加剂来改善流体的润滑性能，特别是改善钻头周围的润滑性。
我们已发现，某些烃基聚醚磷酸酯与聚亚烷基二醇组合的包合物可以获得能在大范围钻井液中具有很好润滑性能的水性钻井液，特别是当钻井液有很浓的盐水相和/或包括一些会导致与传统润滑剂不相容的材料的情况下。在一些市售的重要钻井液中可能会涉及不相容的问题，且可能是浓盐水、特别是饱和或接近饱和的盐水的缘故，或者是因存在诸如钙特别是氯化钙、甲酸盐和很高碱性盐水中所用的可溶性硅酸盐的缘故。
因此，本发明提供一种钻井液，其具有至少包括下列成分之一的盐水相a)溶解的钙，通常是Ca2+离子，特别是浓度至少为0.1M；b)溶解的甲酸盐，通常是钾盐或特别是铯盐(甲酸铯)，且特别是浓度至少为0.5M；
c)溶解的硅酸盐，通常是以碱金属硅酸盐、尤其是硅酸钠形式提供，特别是浓度至少为0.4M；或d)浓度至少为饱和浓度的90％(重)的盐水盐；且该钻井液还包括至少一种聚亚烷基二醇和润滑剂，该润滑剂包括至少一种烃基聚醚磷酸酯。
本发明包括一种钻井眼的方法，其中钻井液经贯穿井眼的钻杆柱流下、进入钻头周围并在钻杆柱与井眼壁的间隙中返回进行循环，其中钻井液具有至少包括下列成分之一的盐水相a)溶解的钙，通常是Ca2+离子，特别是浓度至少为0.1M；b)溶解的甲酸盐，通常是钾盐或特别是铯盐(甲酸铯)，且特别是浓度至少为0.5M；c)溶解的硅酸盐，通常是以碱金属硅酸盐、尤其是硅酸钠形式提供，特别是浓度至少为0.4M；或d)浓度至少为饱和浓度的90％(重)的盐水盐；且该钻井液还包括至少一种聚亚烷基二醇和润滑剂，该润滑剂包括至少一种烃基聚醚磷酸酯。
本发明特别提供包括上述盐水配方组分的钻井液，因此本发明包括以下几个方面i)一种基于含浓度至少为0.1M钙的盐水相且包括至少一种聚亚烷基二醇和包括至少一种烃基聚醚磷酸酯的润滑剂的钻井液；ii)一种基于含浓度至少为0.5M甲酸盐、特别是甲酸钾或甲酸铯的盐水相且包括至少一种聚亚烷基二醇和包括至少一种烃基聚醚磷酸酯的润滑剂的钻井液；iii)一种基于含浓度至少为0.4M可溶性硅酸盐的盐水相且包括至少一种聚亚烷基二醇和包括至少一种烃基聚醚磷酸酯作为润滑剂的钻井液；iv)一种基于含浓度至少为饱和浓度的90％(重)的盐水盐的盐水相且包括至少一种聚亚烷基二醇和包括至少一种烃基聚醚磷酸酯作为润滑剂的钻井液。
本发明还特别提供使用包括上述盐水配方组分的钻井液进行钻井的方法，因此本发明包括以下方面i)钻井方法，其使用了基于含浓度至少为0.1M钙的盐水相且包括至少一种聚亚烷基二醇和作为润滑剂的至少一种烃基聚醚磷酸酯的钻井液；ii)钻井方法，其使用了基于含浓度至少为0.5M甲酸盐、特别是甲酸钾或甲酸铯的盐水相且包括至少一种聚亚烷基二醇和作为润滑剂的至少一种烃基聚醚磷酸酯的钻井液；iii)钻井方法，其使用了基于含浓度至少为0.4M可溶性硅酸盐的盐水相且包括至少一种聚亚烷基二醇和作为润滑剂的至少一种烃基聚醚磷酸酯的钻井液；iv)钻井方法，特别是钻进方法，其使用了基于含浓度至少为饱和浓度的90％(重)的盐水盐的盐水相且包括至少一种聚亚烷基二醇和作为润滑剂的至少一种烃基聚醚磷酸酯的钻井液。
本发明中用作润滑剂的烃基聚醚磷酸酯可按钻井液中润滑用润滑剂配方配制成包括聚亚烷基二醇的含水混合物溶液。用于本发明的特别有价值的水性润滑剂配方是一些基于烷基聚醚磷酸单酯和聚乙二醇的配方，因此本发明包括i)钻井液用润滑剂，包括至少一种单(烃基聚醚)磷酸酯的水溶液，特别是其浓度为溶液的2-40wt％，和至少一种平均分子量为100-4000的聚乙二醇，特别是其浓度为溶液的50-90wt％；ii)钻井眼的方法，其中钻井液经贯穿井眼的钻杆柱流下、进入钻头周围并在钻杆柱与井眼壁的间隙中返回进行循环，其中钻井液具有包括至少一种单(烃基聚醚)磷酸酯、特别是其浓度为溶液的2-40wt％和至少一种平均分子量为100-4000的聚乙二醇、特别是其浓度为溶液的50-90wt％的水相。
钻井液中润滑剂配剂所占的量一般为钻井液的0.5-10％、更通常为1-5wt％。这给出了相应的磷酸酯和PAG的含量一般约为钻井液的0.05-1wt％和0.3-8wt％、更通常为0.1-0.5wt％和0.7-4wt％。
本发明中，术语“盐水”是指一或多种盐的水溶液，特别是盐浓度较高的水溶液，特别用来提供密度显著高于水的溶液。一般来说，使用高于正常海水所含盐量的盐浓度可达到较高密度。本文中，饱和盐水是在使用条件下其组分盐的至少一种将不能进一步溶解(但使用多于一种盐时，并不一定全都如此)的溶液，饱和百分数是指所述盐与其饱和浓度相比的相对浓度。
术语“钻井液”是指可以(且常常是)含分散固体的水基流体，其在钻掘井眼过程中用来提供冷却、润滑、压力平衡和/或移出钻屑(通常这些用途都包括)并能另外对一些有特殊作用如页岩抑制作用的添加剂起载体作用。在本领域常规应用中，“钻井液”和“钻井泥浆”同义。最普通的钻井液包括分散固体，通常或是加重固体(较高密度的磨碎固体材料，用来增加钻井液的密度，特别是增加井眼底部流体静压力)或是具有其它功能的固体如架桥材料(bridging materials)(磨碎材料，用来避免或消除流体从井眼漏失到岩层的现象(循环液漏失)，或者钻井液中包括能横跨孔隙喉道或暴露岩石的裂隙进行架桥的固体由此而构建滤饼来避免全部泥浆或过量滤液发生漏失。因此，钻掘主井眼(一般主要是竖井眼)所用的钻井液通常包括分散固体加重材料且被称为“加重钻井液”。
加重材料一般是不溶于钻井液连续相且用来增加钻井液密度的密度较大固体。实例包括如比重(SG)一般为4.2或更高的重晶石BaSO4和SG一般至少为5的氧化铁、特别是赤铁矿，这是常用的，而SG一般约为7.5的方铅矿(PbS)SG通常为2.7-2.8的碳酸钙、SG一般约为3.8的菱铁矿，碳酸亚铁和SG一般约为4.6钛铁矿，氧化铁二氧化钛混合物也曾有使用。本文中，SG数值与用g.cm-3量度的密度基本相同。当钻井液中使用加重剂时，其用量一般在钻井液重量的1-75％范围、更常用为2-50％、特别是5-30％、更特别是10-20％。
因此，本发明提供一种钻井液，具有至少包括下列成分之一的盐水相a)溶解的钙，通常是Ca2+离子，特别是浓度至少为0.1M；
b)溶解的甲酸盐，通常是钾盐或特别是铯盐(甲酸铯)，且特别是浓度至少为0.5M；c)溶解的硅酸盐，通常是以碱金属硅酸盐、尤其是硅酸钠形式提供，特别是浓度至少为0.4M；或d)浓度至少为饱和浓度的90％(重)的盐水盐；且该钻井液还包括至少一种聚亚烷基二醇和包括至少一种烃基聚醚磷酸酯的润滑剂，以及磨碎的加重材料本发明包括一种向下(通常为竖直地)钻掘井眼到目标岩层、特别是采出岩层的方法，其中加重钻井液经贯穿井眼的钻杆柱流下、进入钻头周围并在钻杆柱与井眼壁的间隙中向上流进行循环，其中钻井液具有至少包括下列成分之一的盐水相a)溶解的钙，通常是Ca2+离子，特别是浓度至少为0.1M；b)溶解的甲酸盐，通常是钾盐或特别是铯盐(甲酸铯)，且特别是浓度至少为0.5M；c)溶解的硅酸盐，通常是以碱金属硅酸盐、尤其是硅酸钠形式提供，特别是浓度至少为0.4M；或d)浓度至少为饱和浓度的90％(重)的盐水盐；且该钻井液还包括至少一种聚亚烷基二醇和包括至少一种烃基聚醚磷酸酯的润滑剂，以及磨碎的加重材料。
略微有所不同的钻井液是“钻进液”，是一种在穿过井眼的储层断面进行钻掘时例如从储层中主井的底部钻掘来提供向储层更远部分的通道时所用的流体。通常这类井眼一般主要为水平的。钻进液常常包括分散的架桥材料，即能封堵储层岩石中孔隙以避免油或气沿井眼长度流入井眼的固体，特别是钻井过程中。通常希望钻井过程完成后要将架桥材料移出，例如以便能沿井眼长度进行采出作业，照此思路，架桥材料通常为水溶性盐如采用饱和盐水基钻井液进行钻掘过程中使用的氯化钠或是碳酸钙。这些架桥材料随后可分别用水或酸移出。钻进液中架桥剂的量一般为钻井液重量的0.1-30％、特别是1-5％。
因此，本发明提供一种钻进液，其具有至少包括下列成分之一的盐水相a)溶解的钙，通常是Ca2+离子，特别是浓度至少为0.1M；b)溶解的甲酸盐，通常是钾盐或特别是铯盐(甲酸铯)，且特别是浓度至少为0.5M；c)溶解的硅酸盐，通常是以碱金属硅酸盐、尤其是硅酸钠形式提供，特别是浓度至少为0.4M；或d)浓度至少为饱和浓度的90％(重)的盐水盐；且该钻井液还包括至少一种聚亚烷基二醇和包括至少一种烃基聚醚磷酸酯的润滑剂，以及磨碎的固体架桥材料。
本发明包括一种在采出层中钻掘井眼、特别是基本水平钻掘井眼的方法，其中钻进液形式的钻井液经贯穿井眼的钻杆柱、钻头周围并在钻杆柱与井眼壁的间隙中返回进行循环，钻进液具有至少包括下列成分之一的盐水相a)溶解的钙，通常是Ca2+离子，特别是浓度至少为0.1M；b)溶解的甲酸盐，通常是钾盐或特别是铯盐(甲酸铯)，且特别是浓度至少为0.5M；c)溶解的硅酸盐，通常是以碱金属硅酸盐、尤其是硅酸钠形式提供，特别是浓度至少为0.4M；或d)浓度至少为饱和浓度的90％(重)的盐水盐；且该钻井液还包括至少一种聚亚烷基二醇和包括至少一种烃基聚醚磷酸酯的润滑剂，以及磨碎的固体架桥材料。
对于钻进液和钻进方法来说，a)和d)类盐水比b)和c)类盐水更常用。
另一类钻井液是“完成”油井所用的流体—完井液。完井液被放入井中以便在开始采出前易于进行最后操作，如安装筛网或采出管线、封隔器、井下阀和向采出区射孔。完井液是为避免对储层和完井零件损害而特别配制的。完井液应与储层和流体在化学性质上相容且一般应有高滤过性以避免有固体进入近井眼区域。
因此，本发明提供一种完井液，其具有至少包括下列成分之一的盐水相a)溶解的钙，通常是Ca2+离子，特别是浓度至少为0.1M；b)溶解的甲酸盐，通常是钾盐或特别是铯盐(甲酸铯)，且特别是浓度至少为0.5M；c)溶解的硅酸盐，通常是以碱金属硅酸盐、尤其是硅酸钠形式提供，特别是浓度至少为0.4M；或d)浓度至少为饱和浓度的90％(重)的盐水盐；且该完井液还包括至少一种聚亚烷基二醇和包括至少一种烃基聚醚磷酸酯的润滑剂。
本发明的产品和方法中用作润滑剂的烃基聚醚磷酸酯最好是式(I)的化合物R1O.(AO)n.P(O)(OH)2(I)其中R1是C6-C30直链或支化链烷基、链烯基或链二烯基；AO是氧化烯基；n为2-100。
在式(I)化合物取代基的范围内，R1最好是C8-C22、特别是C8-C20、更特别是C8-C18、尤其是C12-C18的直链或支化链烷基、链烯基或链二烯基。
最好所有的氧化烯基AO是氧化乙烯基(-C2H4O-)，尽管也可使用氧化乙烯基与氧化丙烯基(-C3H6O-)的混合物，最好氧化乙烯基与氧化丙烯基的摩尔比为3∶1-20∶1(氧化丙烯基的比例低会得到不易于与PEG均聚物区别的PAG)、更通常为至少5∶1且更理想为至少10∶1。当氧化烯基是混合的氧化乙烯基与氧化丙烯基时，聚氧化烯基链可以是无规或嵌段共聚物链。在2-100范围内，n最好是至少为3、更理想为4-50、特别是5-20。当R1基团中碳原子数为上述设定范围内的较大值时，n的值通常会选的较大。聚氧化烯基链的单元数“n”本身为一个平均值且可以是非整数。
在应用于钻掘井眼过程中，钻井液可以是强碱性的，pH常常高于9、常规高于10且有时会高于11。在此条件下，本发明所用的磷酸单酯将有可能至少部分是以存在于钻井液的碱性物质的盐形式存在，这些成盐物质可包括碱金属如钠、钾和铯，以及碱土金属如钙。
本发明所用的烃基聚醚磷酸酯最好是单烃基聚醚磷酸酯。这类酯通常是以单和二酯混合物形式获得，且在本发明中，单酯的比例常常至少为磷酸酯的50mole％、最好至少为60mole％且可高于70mole％。这类酯的典型合成路线包括将烃基聚醚前体(通常是链烷基、链烯基或链二烯基聚烷氧化物、常常是聚乙氧基化物)与磷酸化试剂如五氧化二磷或多磷酸反应。合成过程中使用多磷酸比一般使用五氧化二磷能获得更高比例的单酯，因此优选将用多磷酸制成的产物应用于本发明。
聚亚烷基二醇(PAG)最好是聚乙二醇(PEG)，因为PEG通常能与润滑剂配方中的磷酸单酯有很好相容性且能获得更高的流动性(粘度低)。可使用其它亚烷基二醇残留量、特别是丙二醇残留量很少的PAG，但在此情形下，其它亚烷基二醇残留量、特别是丙二醇残留量最好不超过约10mole％、特别是不超过约5mole％。本发明所用PAG、特别是PEG的数均分子量至少为100且最好不超过约4000，在200-1000范围内如约400时，在提供钻井液、尤其是盐水中相容性方面性能最佳。
本发明所用的润滑剂配方中主要组分的典型比例如下
如上所述，钻井液的水相通常是盐水，其中用来形成盐水的盐一般是电解质。常规润滑剂与某些或全部含较高浓度电解质的盐水、特别是含如下一或多种组分的盐水不相容a)溶解的钙，通常是Ca2+离子，特别是浓度至少为0.1M；
b)溶解的甲酸盐，通常是钾盐或特别是铯盐(甲酸铯)，且特别是浓度至少为0.5M；c)溶解的硅酸盐，通常是以碱金属硅酸盐、尤其是硅酸钠形式提供，特别是浓度至少为0.4M；或d)浓度至少为饱和浓度的90％(重)的盐水盐。
盐常规为无机盐，如碱金属特别是钠、钾或铯或是碱土金属特别是钙或镁或偶尔是重金属如锌的卤化物特别是氯化物或溴化物和偶尔是硝酸盐，或为水溶性盐特别是碱金属如钠或钾的硅酸盐或偏硅酸盐。氯化钠是很常用的且通常、特别是在海洋环境中钻井液可基于包括其它盐以及氯化钠的海水，尽管其浓度较低。可使用其它盐、特别是如甲酸的有机酸盐，例如甲酸钠、甲酸钾和甲酸铯。盐水通常包括多种盐的混合物，因为混合物能有更高浓度，从而使水相密度达到更高。这些盐水中绝大部分天然地较接近中性，尽管碱土金属卤化物往往会有适度酸性，且碱金属、特别是钠或钾的甲酸盐会有适度碱性。这些盐水中硅酸盐的盐水与众不同，此盐水天然地偏碱性，通常为pH＞10，更常见约为12。实际上硅酸盐的主要用途是其随后可发生反应在井眼壁的孔隙或裂缝内如页岩内沉淀成氧化硅或不溶性硅酸盐，因此它们本身可起到页岩抑制剂作用。
一般来说，盐水中盐的浓度将取决于所期望盐水的密度。浓度典型为钻井液的0.1-30重量％、特别是0.1-10重量％。具体到各种盐来说，盐水中的浓度更通常在如下范围浓度
*甲酸铯一般是以82wt％溶液提供可包括在钻井液中的其它材料有流体漏失控制剂，其作用是减少钻井液经钻井壁渗透入岩石从而造成钻井液漏失和例如通过有可能阻塞采出区而造成有可能损害岩石的倾向，实例包括聚合物如纤维素类聚合物、特别是改性的如酯化或醚化的纤维素。当使用时，流体漏失控制剂的量一般为钻井液的0.1-10wt％范围。
页岩抑制剂，一般为醇烷氧基化物如C3-C6醇的乙氧基化物、丙氧基化物或混合的乙氧基化物/丙氧化基物，例如丁醇混合型乙氧基化物/丙氧基化物或环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物，且当使用时，其量一般为钻井液的0.1-10wt％范围。
流变性改善剂或增粘剂，一般是聚糖或改性聚糖类如黄原胶、淀粉、聚阴离子纤维素，且当使用时，其量一般为钻井液的0.1-0.5wt％(100-500ppm)范围。
天然气水合物抑制剂，可以是热力学抑制剂(熔点降低剂)如二醇类像乙二醇和二乙二醇，用量为钻井液的1-20wt％范围；或者是动力学抑制剂、特别是结晶抑制剂或晶体生长抑制剂，如聚乙烯基吡咯烷酮或季铵盐，用量一般为钻井液的0.1-10wt％、更通常为0.2-2wt％范围。
分散剂，包括分散剂是为了帮助分散固体组分和使固体稳定在钻井液中。钻井液中的固体组分包括加重固体岩屑。当使用时，所包括的分散剂量一般为钻井液的0.1-5wt％范围。
可用于本发明的典型钻井液总组成列于下表中
使用过程中，再循环的钻井液往往会累计一些更细碎的钻屑部分-再循环前一般要通过例如筛滤方法移出粗料。就此而言，钻屑可被看成是钻井液的组分之一，其含量一般最高为钻井液的20wt％、更通常最高为10wt％。
下列实施例用来例示说明本发明。所有百分数均为重量分数，除非另有声明。
供比较的磷酸酯润滑剂CPE1 2-乙基己基磷酸酯。约50％*单酯*磷酸酯的％单酯值是按所用材料的酯含量为基准计的重量％PAG1 PEG 400-数均分子量MW400的聚乙二醇粘土 HMP(Hymod Prima Clay)粘土，用来模拟钻屑测试方法钻井液润滑性-使用一轴颈销和V形块的“Falex”试验仪进行测试。试验用浸在钻井液中的轴颈销和V形块进行运转，试验条件为试验开始时载荷为250磅力(约1.1kN)，在此力下维持15分钟，然后逐渐加力直到轴颈销V失效为止。记录下失效时的载荷(以磅力为单位)并计算摩擦系数。
磷酸酯相容性试验，使用下列盐水Br13％NaClBr23％NaCl+0.05％CaCl2Br33％NaCl+20％CaCl2Br4饱和的NaClBr53％NaCl+硅酸钠将碱加入盐水Br1至Br4中来调节pH到约11和加到Br5以调节pH到约12.5。这些试验盐水模拟各类钻井液。盐水Br1的电解质强度类似海水，Br2加了Ca使其含量略微增高，类似于硬水或从碳质岩溶出Ca的水，Br3是氯化钠-氯化钙(中等浓度)混合型盐水，Br4是饱和氯化钠盐水，且Br5是硅酸盐盐水。
将润滑剂配剂按盐水重量的5％加入到盐水中并混入盐水。将混合物静置30分钟并评价相容性，并用如下数字排序等级报告结果排序 描述5 澄清液体4 略微混浊液体3 混浊液体2 混浊液体，可见一些干酪状润滑剂
1相当多润滑剂沉淀0润滑剂基本完全不溶于盐水实施例1按如下配方制备所试验的钻井液润滑剂配剂Lub1材料wt％PE1 10PAG175水 15评价Lub1的相容性，结果列于下表1a表1a
用Falex试验仪在四种钻井液(泥浆)中至失效时的载荷和摩擦系数(CoF)来评价0-5wt％不同Lub1添加量的润滑性，结果报告于下表1b。
所用泥浆是泥浆A-高固含量淡水钻井液
泥浆B-钻进液
泥浆C-甲酸钾钻井液
泥浆D-高钙钻井液
表1b
实施例2通过按下列配方替换，对不同磷酸酯和PAG进行试验配方组成
表2i 配方FG1
表2ii 配方FG权利要求
1.钻井液，其具有至少包括下列成分之一的盐水相a)溶解的钙，特别是浓度至少为0.1M；b)溶解的甲酸盐，特别是浓度至少为0.5M；c)溶解的硅酸盐，特别是浓度至少为0.4M；或d)浓度至少为饱和浓度的90％(重)的盐水盐；且该钻井液还包括至少一种聚亚烷基二醇和润滑剂，该润滑剂包括至少一种烃基聚醚磷酸酯。
2.权利要求1的钻井液，其中溶解的钙是浓度至少为0.5M、特别是至少为1M的氯化钙。
3.权利要求1或2的钻井液，其中溶解的甲酸盐是碱金属甲酸盐，特别甲酸铯，且特别是浓度至少为1M。
4.权利要求1到3任一项的钻井液，其中溶解的硅酸盐是碱金属特别是钠的正或偏硅酸盐，特别是浓度为0.4-1M。
5.权利要求1到4任一项的钻井液，其中至少一种盐水盐以至少为其饱和浓度的95％(重)的浓度，特别是以基本上饱和的浓度存在。
6.权利要求1到5任一项的钻井液，其中烃基聚醚磷酸酯是或包括式(I)的化合物R1O.(AO)n.P(O)(OH)2(I)其中R1是C6-C30直链或支化链烷基、链烯基或链二烯基；AO是氧化烯基；n为2-100。
7.权利要求6的钻井液，其中R1是C8-C22、特别是C8-C20、更特别是C8-C18、尤其是C12-C18的直链或支化链烷基、链烯基或链二烯基。
8.权利要求6或7的钻井液，其中所有的氧化烯基AO是氧化乙烯基(-C2H4O-)。
9.权利要求6或7的钻井液，其中氧化烯基AO是氧化乙烯基与氧化丙烯基摩尔比为3∶1-20∶1的氧化乙烯基与氧化丙烯基(-C3H6O-)的混合物。
10.权利要求6到9任一项的钻井液，其中n至少为3、特别是4-50、更特别是5-20。
11.权利要求1到10任一项的钻井液，其中烃基聚醚磷酸酯至少部分以碱金属或碱土金属盐形式存在。
12.权利要求1到11任一项的钻井液，其中钻井液中烃基聚醚磷酸酯的浓度为0.05-1、特别是0.1-0.5％(重)。
13.权利要求1到12任一项的钻井液，其中聚亚烷基二醇是聚乙二醇，特别是平均分子量为100-4000、更特别是200-1000的聚乙二醇。
14.权利要求1到13任一项的钻井液，其中聚亚烷基二醇的浓度为0.3-8、特别是0.7-4％(重)。
15.权利要求1到14任一项的钻井液，为加重钻井液形式，其另外包括至少一种加重剂，特别是重晶石、氧化铁、方铅矿、碳酸钙、菱铁矿、碳酸亚铁或钛铁矿，特别是用量为钻井液重量的1-75％、更常用为2-50％、特别是5-30％。
16.权利要求1到14任一项的钻井液，为钻进液形式，其另外包括至少一种架桥剂，特别是氯化钠或碳酸钙，特别是用量为钻井液重量的0.1-30％、特别是1-5％。
17.钻井液用润滑剂，其包括至少一种单(烃基聚醚)磷酸酯的水溶液，特别是其浓度为溶液的0.05-1wt％，和至少一种平均分子量为100-4000的聚乙二醇，特别是其浓度为溶液的0.5-10wt％。
18.权利要求17的润滑剂，其中烃基聚醚磷酸酯是或包括式(I)的化合物R1O.(AO)n.P(O)(OH)2(I)其中R1是C6-C30直链或支化链烷基、链烯基或链二烯基；AO是氧化烯基；n为2-100。
19.权利要求17或18任一项的润滑剂，其中R1是C8-C22、特别是C8-C20、更特别是C8-C18、尤其是C12-C18的直链或支化链烷基、链烯基或链二烯基。
20.权利要求17到19任一项的润滑剂，其中所有的氧化烯基AO是氧化乙烯基(-C2H4O-)。
21.权利要求17到19任一项的润滑剂，其中氧化烯基AO是氧化乙烯基与氧化丙烯基摩尔比为3∶1-20∶1的氧化乙烯基与氧化丙烯基(-C3H6O-)的混合物。
22.权利要求17到21任一项的润滑剂，其中n至少为3、特别是4-50、更特别是5-20。
23.权利要求17到22任一项的润滑剂，其中单(烃基聚醚)磷酸酯的浓度为2-40wt％，聚乙二醇的浓度为50-90wt％，水的浓度为5-50wt％，均以溶液总重量为基准计。
24.钻井眼的方法，其中钻井液经贯穿井眼的钻杆柱、钻头周围并在钻杆柱与井眼壁的间隙中返回进行循环，其中钻井液按权利要求1到16任一项所述。
26.向下钻井眼到目标岩层、特别是采出岩层的方法，其中加重钻井液经贯穿井眼的钻杆柱流下、进入钻头周围并在钻杆柱与井眼壁的间隙中向上返回进行循环，其中加重钻井液按权利要求15所述。
27.在采出岩层中钻井眼的方法，其中钻进液经贯穿井眼的钻杆柱、钻头周围并在钻杆柱与井眼壁的间隙中返回进行循环，钻进液按权利要求16所述。
28.钻井眼的方法，其中钻井液经贯穿井眼的钻杆柱、钻头周围并在钻杆柱与井眼壁的间隙中返回进行循环，其中钻井液具有包括按权利要求17到23任一项所述的润滑剂的水相。
全文摘要
本发明涉及能够在润滑剂相容性和/或性能受钻井液中其它组分特别是二价阳离子如钙、甲酸盐或高碱性组分如碱金属硅酸盐不利影响的钻井液中提供润滑性的润滑剂包合物。在此方面，本发明涉及一种钻井液，其具有至少包括下列成分之一的盐水相a)溶解的钙，通常是Ca
文档编号C09K8/04GK1930265SQ200580007576
公开日2007年3月14日 申请日期2005年2月25日 优先权日2004年3月9日
发明者J·迪克森 申请人:帝国化学工业公司