[发明专利]组合物，用该组合物涂覆井筒工具的方法和用该组合物涂覆的井筒工具

说明书

优先权要求

本申请要求2011年8月5日提交的、名称为“Compositions,Methods of Coating Wellbore Tools with Such Compositions,and Wellbore Tools Coated with Such Compositions”的美国专利申请序列号13/204,380的提交日的权益。

技术领域

本公开的实施方案涉及用于在制品上形成涂层的组合物，和涉及用来使用该组合物在井筒工具上提供涂层的方法。

发明背景

井筒是在地下地层中出于不同的目的而形成的，目的包括例如从地下地层中提取油和气以及从地下岩层中提取地热。井筒可以在地下地层中使用钻头(例如钻地旋转钻头)来形成。不同类型的钻地旋转钻头是本领域中已知的，包括例如固定刀具钻头(其在本领域经常称作“刮刀”钻头)、旋转刀具钻头(其在本领域经常称作“牙轮”钻头)、金刚石浸渍钻头和混合式钻头(其可以包括例如固定刀具和旋转刀具二者)。该钻头旋转和在地下地层中前进。当钻头旋转时，刀具或者其研磨结构切割、压碎、剪切和/或磨掉地层材料以形成井筒。通过钻头钻探的井筒的直径可以由位于钻头的最大外径的切割结构来定义。

钻头直接或间接连接到本领域中称作“钻柱”的端部，钻柱包括一系列端对端连接的延长的管状段，其从地层表面延伸到井筒中。不同的工具和组件(包括钻头)可以连接到被钻井筒底部的钻柱末端。这种工具和组件的组合在本领域被称作“井底钻具组合”(BHA)。

钢缆也可以用于井筒中，作为钻探作业的一部分或者用于后钻探作业过程中。本领域使用的两种术语“钢缆”或“钢丝”包括长导线或者电缆，其用于出于不同目的降低和升高油气井中所用的井下工具。用于提供功率和传输数据的导体可以并入钢缆中。

盘管(其包含薄壁的、高柔韧性的、连续的金属管道，该管道传输到井位置和从卷轴供入井筒中)可以代替钢缆用于相同的和额外的目的。

钻柱、钢缆、盘管和/或BHA可以用于配置或者可以包括除了前述组件之外的许多组件，包括但不限于钻管、钻环、稳定器、随钻测量(MWD)装置、随钻测井(LWD)装置、井下通讯模块、检测器和其他组件。MWD/LWD和其他井筒工具可以位于现有的井筒中，除其他作业外，用于完井、测试、增产、生产和补救带有烃的地层。

MWD/LWD工具通常经设计以测定或者监控井下条件或者参数。这些工具可以经配置以测定地层参数，除其他参数外，还包括包围经钻探用于采收烃的井筒的岩石地层的抵抗性、孔隙率和渗透率等。MWD/LWD工具也可以经配置以测量井孔直径或者井筒中的温度、压力和湿度。

因为除了井下位置中在温度和通常腐蚀性流体方面通常苛刻的条件之外，井筒工具与加压的、携满固体的流体和碎屑以及与井筒壁的长时间接触，当钻探、完井、测试、增产、生产或者补救井筒时，钻头、钻柱、工具柱、钢缆、MWD/LWD工具及其部件的表面由于侵蚀、磨损和/或腐蚀而损坏。损坏会在这些组件的内和/或外表面上发生。损坏会导致组件的过早破坏，并导致与除去和修复或者置换受损组件相关的额外的成本。经常在井筒工具上提供涂层以保护工具免受它们用于其中的苛刻环境的影响。

发明内容

在一些实施方案中，本公开包括一种包含高温热塑性聚合物和填料的组合物。该高温热塑性聚合物占该组合物的10重量%-99.9重量%，和该填料占该组合物的0.1重量%-90重量%。

在其他实施方案中，本公开包括一种在井筒工具上形成涂层的方法。该方法包括形成包含热塑性聚合物和填料的粉末热组合物。该方法进一步包括将该粉末组合物施涂到体表面上。

在其他实施方案中，本公开包括井筒工具，其包括体表面和覆盖至少一部分该体表面的涂层。该涂层包含高温热塑性聚合物和填料。

附图说明

虽然说明书结束于具体指出和明确主张何为本公开的实施方案的权利要求书，但是可以从下面参考附图来提供的对示例性实施方案的说明中更容易地确定本公开的不同特征和优点。

图1A是钻探系统的图示，其包括具有根据本公开第一实施方案的涂层的井筒工具。

图1B是图1A的处于虚线矩形A中的部分井筒工具的局部图。

图2是具有根据本公开第二实施方案的涂层的井筒工具段的横截面图。

图3是具有根据本公开第三实施方案的涂层的井筒工具段沿着截面线如图2的截面线3-3所取的横截面图。

图4是钻探系统的图示，其包括具有根据本公开第四实施方案的涂层的井筒工具。