[发明专利]包含润滑剂的钻井液

说明书

本发明提供包含化合物c)的钻井液，化合物c)包含二聚物和/或三聚物脂肪酸残基和亚烷基氧基链，亚烷基氧基链包含第一亚乙基氧基链段、第二亚乙基氧基链段和位于该第一亚乙基氧基链段和该第二亚乙基氧基链段之间的亚丙基氧基链段，其中该亚丙基氧基链段包含1至20个亚丙基氧基。本发明还提供了使用这种钻井液润滑钻头的方法，以及包括循环这种钻井液的钻探井筒的方法。

技术领域

本发明涉及钻井液，涉及化合物在此类钻井液中作为钻井润滑剂的用途并且涉及使用此类钻井液(例如在地质构造中)钻探井，特别是水、石油和/或天然气井的方法。

背景技术

经常在地下(例如，地质构造中)实施钻孔或钻井以获取自然资源诸如水或烃，例如石油和/或天然气。在这样的钻探中，通常提供钻井液(有时称为钻探泥浆)在钻柱内穿过例如被钻探的井筒(wellbore)，在钻头周围并返回地面进行循环。钻井液或泥浆经过特殊设计和配制以利于钻井作业。钻井液的各种功能包括从井筒去除钻屑，冷却和润滑钻头，辅助支撑钻杆和钻头以及提供静水压头以保持井筒壁的完整性并防止井喷。

钻井液的重要功能是冷却和润滑钻头并携带钻屑离开钻头。由钻井液施加的流体静压力通常还用于平衡贯穿所钻孔的地质(例如岩石)地层内的压力，最显著地当岩石中包含加压的流体例如水、石油或天然气时。

钻井液包括载体流体和典型地颗粒状固体(通常称为增重剂)和一种或多种化学添加剂。钻井液通常分为两类，水基流体或泥浆(WBM)和油基流体或泥浆(OBM)。在前者中大多数载体流体是水性介质和在后者中大多数是油。乳液诸如反相(油包水)乳液也可用于钻井液中。反相(或反相)乳液泥浆(在内相中含至多50wt％的水成分)通常被分类为油基泥浆。

虽然WBM通常比OBM在环境上更可接受(因为后者仍然会带来处置大量受油污染的钻屑的问题，即使该油具有低毒性)，但有时它们在一个或多个方面、例如热稳定性和/或润滑性方面被认为是劣等的。

钻井液中通常包含在水中一种或多种溶解盐或离子的盐水。通常还包括钻井润滑剂添加剂以改善钻井液的润滑性能，特别是改善钻头或其周围的润滑。

钻井润滑剂与所用盐水类型之间的不相容性可能是钻井液的缺点，并且可能在浓盐水，特别是饱和或接近饱和的盐水中或在存在诸如钙(尤其是氯化钙)、甲酸盐、以及极高碱性盐水中所用的可溶性硅酸盐之类的物质的情况下产生。

本发明的一个目的是解决与现有技术有关的以上或其他缺点中的至少一个。

发明内容

本发明部分基于以下认识：包含二聚物和/或三聚物脂肪残基和亚烷基氧基链的化合物当用于钻井液中时可提供一个或多个优点，该亚烷基氧基链包含第一亚乙基氧基链段，第二乙氧基链段和位于第一乙氧基链段和第二乙氧基链段之间的丙氧基链段，其中亚丙基氧基链段包含1至20个亚丙基氧基。该化合物可以例如,用作钻井液润滑剂。优点可包括减少钻井系统的一个或多个部件(例如在钻头处)的摩擦和/或与一种或多种钻井液盐水的相容性。

因此，从第一方面来看，本发明提供了一种钻井液，其包括：

a)水性盐水相；

b)颗粒状固相；

c)包含二聚物和/或三聚物脂肪残基和亚烷基氧基链的化合物，所述亚烷基氧基链包含第一亚乙基氧基链段，第二亚乙基氧基链段和位于所述第一亚乙基氧基链段和第二亚乙基氧基链段之间的亚丙基氧基链段，其中所述亚丙基氧基链段包含1至20个亚丙基氧基；和

d)任选地，一种或多种选自流变改性剂，失液量控制剂，页岩抑制剂，气体水合物抑制剂和分散剂的添加剂；

其中，钻井液适于在地质构造中的钻井过程中润滑钻头。