專利名稱：：改進的高性能水基鉆井液的制作方法
技術領域：
：本文中公開的實施方案總體上涉及井眼液(泥漿)的組分。具體地，實施方案涉及水基泥漿及其組分。
背景技術：
：當在地層中鉆井或完井時，由于各種原因，通常在井中使用各種流體。井液的一般用途包括在普通鉆井或鉆開(即，鉆開目標含油地層)時潤滑和冷卻鉆頭切削表面；將"巖屑"(由于鉆頭上的齒的切削作用而移除的地層片)運輸?shù)降乇砩希豢刂频貙恿黧w壓力以防止噴出；保持井穩(wěn)定性；將固體懸浮于井中；將鉆井地層中的濾失最小化，并且穩(wěn)定鉆井通過的地層；將井附近的地層壓裂；用另一種流體代替井內(nèi)的流體；將井進行清洗；對井進行測試；將水馬力傳遞到鉆頭上；將流體用于安置封隔器，廢棄井或者準備廢棄井，以及另外用于對井或地層進行處理。在大多數(shù)旋轉鉆井方法中，鉆井液的形式為"泥漿"，即其中懸浮有固體的液體。固體起著對鉆井液賦予所需的流變性的作用，并且還起著增加其密度以在井的底部提供適合的液體靜壓的作用。鉆井液通常具有觸變性流體體系的特性。g卩，當被剪切時，例如當循環(huán)時，它們表現(xiàn)出低的粘度(在泵送或與移動鉆頭接觸過程中出現(xiàn)的)。然而，當停止剪切作用時，流體應當能夠懸浮其所含的固體以防止重力分離。另外，當鉆井液處于剪切條件下并且接近易流動液體時，它必須保持足夠高的粘度，以將來自井眼底部的所有多余的粒狀物質(zhì)帶到地表上。鉆井液4配劑還應當允許將巖屑和其它多余的粒狀材料移除，或者另外從液體部分中沉降出來。越來越需要具有能夠使鉆井更容易的流變性曲線的鉆井液。具有定制的流變性的鉆井液確保從井眼中盡可能有效率和有效地移除巖屑，以避免在井中形成巖屑床，這可能導致鉆柱被卡住，以及其它的問題。出于鉆井液水力學(當量循環(huán)密度)觀點，還需要降低循環(huán)流體所需的壓力，從而減少地層暴露于可能壓裂地層，導致流體損失并且可能導致井損失的過度壓力下。另外，改善的曲線必需防止流體中的加重劑的沉降或下降，如果這種情況發(fā)生，可能導致循環(huán)流體體系中的不均勻密度曲線，從而可能導致井控(氣體/流體注入)和井眼穩(wěn)定性問題(坍塌/裂紋)。為了獲得滿足這些要求所需的流體特性，流體必須容易泵送，因此需要最低量的壓力，以迫使它穿過循環(huán)流體體系中的限制部分(restrictkm)，例如鉆頭噴嘴或測井下井儀。換言之，在高剪切條件下，流體必須具有可能最低的粘度。相反，在其中流體流動面積大并且流體速度緩慢，或存在低剪切條件的井區(qū)中，流體粘度必須盡可能高，以懸浮并且輸送鉆出的巖屑。這還適用于在流體在井眼中保持靜態(tài)的時候，其中需要將巖屑和加重料保持懸浮以防止沉降。然而，還應當指出，流體的粘度不應當在靜態(tài)條件下繼續(xù)增加至不可接受的水平。另外當需要再次循環(huán)流體時，這可能導致可以壓裂地層的過度壓力，或者如果要求收回充分循環(huán)流體體系的壓力超過泵的限度，這可能導致?lián)p失時間。鉆井液典型地根據(jù)它們的基體材料而分類。鉆井泥槳可以是具有懸浮在其中的固體粒子的水基泥漿，或具有在油中乳化以形成不連續(xù)相的水或鹽水以及懸浮在油連續(xù)相中的固體粒子的油基泥漿。在近海和內(nèi)陸鉆井駁船和鉆機上，鉆屑被鉆井液運送到井眼上。水基鉆井液可以適于在某些類型的地層中的鉆井；然而，對于在其它地層中的適當鉆井，需要使用油基鉆井液。對于油基鉆井液，巖屑，除通常含有水分以外，還包覆有可能滲透到每一個巖屑的內(nèi)部的油性鉆井液的粘附膜或層。盡管使用各種振動篩、機械分離裝置以及各種化學和洗滌技術，但是這種情況也存在。由于對環(huán)境的污染，無論在水上還是在陸地上，巖屑都不能被適當?shù)貋G棄，直至已經(jīng)移除污染物為止。5因而，在過去，大多數(shù)油和氣的勘探使用水基泥漿進行。這種優(yōu)先選擇的主要原因是價格和環(huán)境相容性?？梢匀菀椎貙⑺褂玫哪酀{和來自用水基泥漿鉆井的井的巖屑在大多數(shù)的陸上場所進行現(xiàn)場處理，并且從在許多美國近海水域的平臺排放，只要它們滿足當前的排放物限制方針、排放標準以及其它的容許范圍即可。如上所述，由柴油或礦物油制成，同時比水基鉆井液顯著更昂貴的傳統(tǒng)油基泥漿對環(huán)境是有危害的。結果，油基泥漿的使用已經(jīng)被限制到它們是必需的那些情形。油基井眼流體的選擇涉及這些流體在具體應用中好和差兩種特性的細微平衡。油基泥漿的特別有利的性能是它們優(yōu)異的潤滑品質(zhì)。當?shù)湫偷卦诮；蛏钏M行鉆井作業(yè)，或者當需要水平井時，這些潤滑性能允許鉆出具有顯著的垂向偏差的井。在這些高度偏斜的井眼中，鉆柱上的扭矩和阻力(dmg)是一個顯著的問題，原因是鉆管位于井眼的下側，并且當使用水基泥漿時，管卡住的風險高。相反，油基泥漿提供有助于防止管卡住的薄而滑的濾餅。與水基泥漿比較，油基泥漿典型具有優(yōu)異的潤滑性，這使得鉆管的卡住由于摩擦阻力的降低而減少。鉆井泥漿的潤滑特性(潤滑性)提供了唯一已知的用于減小摩擦的手段。另外，油基泥漿的使用在高溫井中也是普遍的，因為與水基泥漿相比，油泥漿通常在更寬的溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出所需的流變性。因而，需要對水基泥漿賦予潤滑作用的組分或添加劑。先前使用的潤滑材料包括例如礦物油、動物和植物油和酯。然而，對鉆井液和它們的成分的生物降解性的日益嚴格的規(guī)定，逐漸限制了另外的特別適合的礦物油的使用。因而，對具有更好的生物降解性的替代者，特別是例如酯的興趣在增加。例如，EP0770661描述了一元羧酸與一元醇的酯作為適用于水基鉆井液體系的潤滑劑。然而，僅提及油酸2-乙基己酯作為適用于含硅酸鹽的水性流體的潤滑劑。然而，許多已知的羧酸酯在水基體系中的使用經(jīng)常導致相當大的困難。例如，酯添加劑的酯分解常常導致具有起泡的顯著傾向的組分的形成，從而將不適宜的副作用引入到流體體系中。類似地，在水基和油基體系中也被用作潤滑劑的植物油的磺酸酯，特別是，豆油磺酸酯，表現(xiàn)出顯著的起泡，尤其是在水基流體中，這限制了它們的有用性。因此，對于具有改善的性能，包括潤滑性的水基流體，存在著持續(xù)的6需求°
發(fā)明內(nèi)容在一個方面中，本文中公開的實施方案涉及一種水基鉆井液，所述水基鉆井液包含水性流體、增重劑和膠凝劑中的至少一種，以及潤滑劑，所述潤滑劑包含來源于蓖麻油的至少一種脂肪酸的至少一種酯衍生物。在另一個方面中，本文中公開的實施方案涉及一種處理井眼的方法，所述方法包括將水性流體、增重劑和膠凝劑中的至少一種，以及潤滑劑混合，以形成水基井眼液，所述潤滑劑包含來源于蓖麻油的至少一種脂肪酸的至少一種酯衍生物；和在鉆井作業(yè)過程中使用此水基井眼液。在又一個方面中，本文中公開的實施方案涉及一種井眼液，所述井眼液包含水性流體；增重劑和膠凝劑中的至少一種；以及潤滑劑，所述潤滑劑包含蓖麻油酸與脫水山梨糖醇和季戊四醇中的至少一種的至少一種酯衍生物。從下列描述以及后附權利要求書，本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點將是明顯的。具體實施例方式本文中公開的實施方案涉及用于在水基井眼液配方中使用的潤滑劑。具體地，本文中描述的實施方案涉及包含在蓖麻油中發(fā)現(xiàn)的脂肪酸的酯衍生物的潤滑劑。在下列描述中，闡述了許多的細節(jié)，以提供對本公開的理解。然而，本領域技術人員應理解的是，在沒有這些細節(jié)的情況下也可以實施本公開，并且來自所述實施方案的許多變化或更改可以是允許的。在一個實施方案中，水基鉆井液包含水性流體、潤滑劑、以及增重劑和膠凝劑中的至少一種。潤滑劑可以包含來源于蓖麻油的至少一種脂肪酸的至少一種酯衍生物。在另一個實施方案中，井眼液可以包含水性流體、潤滑劑、以及增重劑和膠凝劑中的至少一種，其中所述潤滑劑可以包含至少一種蓖麻油酸酯衍生物。本領域技術人員應意識到，鉆井或井眼液還可以包含各種其它的添加劑。蓖麻油基潤滑劑在一個實施方案中，潤滑劑可以通過下列方法形成將來源于蓖麻油的至少一種脂肪酸與至少一種一元、二元、三元或多元醇反應，以形成酯衍生物。這樣的天然存在于蓖麻油中的脂肪酸可以包括蓖麻油酸、油酸、硬脂酸、棕櫚酸、二羥基硬脂酸、亞油酸、亞麻酸和二十烷酸中的至少一種。蓖麻油的主要組分是具有約89.5%的較恒定豐度的蓖麻油酸。蓖麻油是18碳單不飽和羥基化脂肪酸，即蓖麻油酸的唯一天然來源。蓖麻油酸的羥基以及烯烴可以允許進一步的化學官能化以及物理性能的改善。另外，存在于蓖麻油中的蓖麻油酸以及其它脂肪酸的酯衍生物可以是無毒的，并且可容易生物降解的。長鏈脂肪酸還可以提供具有適宜的粘度/流變分布的衍生物。例如，季戊四醇與蓖麻油酸的四酯具有的粘度指數(shù)(VI)為155。在一個實施方案中，將蓖麻油，從而將天然存在于蓖麻油中的脂肪酸的混合物與至少一種一元、二元、三元或多元醇直接進行酯化，以形成脂肪酸酯衍生物的混合物。在另一個實施方案中，可以將包括蓖麻油酸、油酸、硬脂酸、棕櫚酸、二羥基硬脂酸、亞油酸、亞麻酸或二十烷酸的脂肪酸的任何組合用至少一種一元醇、二元醇、三元醇或多元醇酯化。在又一個實施方案中，可以將蓖麻油酸與至少一種一元醇、二元醇、三元醇或多元醇反應。在一個實施方案中，可以將來源于蓖麻油的至少一種脂肪酸酯與至少一種一元、二元、三元或多元醇反應。在一個具體實施方案中，多元醇可以包含脫水山梨糖醇、季戊四醇、聚乙二醇、甘油、新戊二醇、三羥甲基丙烷(trimethanolpropane)、二-和/或三季戊四醇等中的至少一種。在另一個實施方案中，通過與脫水山梨糖醇或季戊四醇中的至少一種的反應，可以形成酯衍生物。至少一種脂肪酸與至少一種一元、二元、三元或多元醇的反應可以以本領域技術人員已知的方式進行。這樣的反應可以包括但不限于，例如Fischer(酸催化)酯化和酸催化酯交換。在一個實施方案中，脂肪酸與醇組分的摩爾比可以在約1:1至約5:1的范圍內(nèi)。在另一個實施方案中，該比例可以是約2:1至約4:1。更具體地，8此摩爾比涉及可用的羥基的反應摩爾當量與脂肪酸的羧酸官能團的摩爾當量。在一個實施方案中，來自蓖麻油的至少一種脂肪酸的羧酸與脫水山梨糖醇或季戊四醇中的至少一種的羥基的摩爾比可以在約1:1至約5:1的范圍內(nèi)，并且在另一個實施方案中，在從約2:1至約4:1的范圍內(nèi)。鉆井/井眼液配方在一個實施方案中，水基鉆井液包含水性流體、如上所述來源于蓖麻油或它的組分的潤滑劑，以及增重劑和膠凝劑中的至少一種。井眼液的水性流體可以包括淡水、海水、鹽水、水和水溶性有機化合物的混合物，以及它們的混合物中的至少一種。例如，可以用所需的鹽在淡水中的混合物配制水性流體。這樣的鹽可以包括但不限于，例如堿金屬氯化物、氫氧化物或羧酸鹽。在本文中公開的鉆井液的各種實施方案中，所述鹽水可以包括海水、其中鹽濃度低于海水的鹽濃度的水溶液，或其中鹽濃度高于海水的鹽濃度的水溶液。可以在海水中發(fā)現(xiàn)的鹽包括但不限于，氯化物、溴化物、碳酸鹽、碘化物、氯酸鹽、溴酸鹽、甲酸鹽、硝酸鹽、氧化物、磷酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽和氟化物的鈉、鈣、鋁、鎂、鉀、鍶和鋰鹽?？梢员换旌显诮o定的鹽水中的鹽包括，存在于天然海水中的這些鹽或任何其它的有機或無機溶解鹽的任意一種或多種。另外，可以用于本文中公開的鉆井液的鹽水可以是天然的或合成的，其中合成鹽水在組成上趨于簡單得多。在一個實施方案中，鉆井液的密度可以通過增加鹽水中的鹽濃度(至多飽和)來控制。在一個具體實施方案中，鹽水可以包括金屬例如銫、鉀、f丐、鋅和/或鈉的一價或二價陽離子的卣化物或羧酸鹽。在一個實施方案中，水基鉆井液可以包含增重劑。適用于本文中公開的增重劑或密度材料包括方鉛礦、赤鐵礦、磁鐵礦、氧化鐵、鈦鐵礦、重晶石、菱鐵礦、天青石、白云石、方解石等。如果有的話，加入的這種材料的量可以取決于最終組合物的所需密度。典型地，加入增重劑，以導致至多約24磅/加侖的鉆井液密度。在一個實施方案中，可以加入至多21磅/加侖的增重劑，并且在另一個實施方案中，可以加入至多19.5磅/加侖的增重劑。在另一個實施方案中，水基鉆井液可以包含膠凝劑。適用于本文中公開的流體的膠凝劑可以包括，例如，高分子量聚合物例如部分水解的聚丙烯酰胺(PHPA)、生物聚合物、膨潤土、綠坡縷石和海泡石。生物聚合物的實例包括瓜爾膠、淀粉、黃原膠等。這樣的材料經(jīng)常被用作濾失材料，并且用于維持井眼穩(wěn)定性?？梢员话诒疚闹泄_的井眼液中的其它添加劑包括例如，濕潤劑、親有機性粘土、增粘劑、濾失控制劑、表面活性劑、頁巖抑制劑、降濾失劑(filtrationreducer)、分散劑、界面張力降低劑、pH緩沖劑、互溶劑、稀釋劑(例如木質(zhì)素和鞣質(zhì))、沖淡劑和清潔劑。對于配制鉆井液和泥漿的本領域技術人員，這樣的試劑的加入應當是熟知的。還可以使用增粘劑，例如水溶性聚合物和聚酰胺樹脂。組合物中使用的增粘劑的量可以根據(jù)組合物的最終用途而變化。然而，通常約0.1至6重量。/。的范圍對于大多數(shù)的應用是足夠的。其它的增粘劑包括由M-IL丄.C.生產(chǎn)和銷售的DUOVIS⑧和BIOVIS⑧。在一些實施方案中，頂替液的粘度充分高，使得所述頂替液可以在井中作為它本身的頂替小段塞?？梢詫⒍喾N濾失控制劑加入到本文中公開的鉆井液中，所述濾失控制劑通常選自由合成有機聚合物、生物聚合物以及它們的混合物組成的組。還可以將濾失控制劑，例如改性褐煤、聚合物、改性淀粉和改性纖維素，加入到本發(fā)明的水基鉆井液體系中。在一個實施方案中，這些添加劑應當被選擇為具有低的毒性，并且與普通陰離子鉆井液添加劑相容，所述陰離子鉆井液添加劑是例如，聚陰離子羧甲基纖維素(PAC或CMC)、聚丙烯酸酯、部分水解的聚丙烯酰胺(PHPA)、磺化木質(zhì)素、黃原膠、這些的混合物等。濾失控制劑可以包括例如獲自M-IL丄.C.(休斯頓，德克薩斯)的POLYPACUL聚陰離子纖維素(PAC)，即一種引起水基泥漿的粘度的最小增加的水溶性聚合物。在本文中公開的各種實施方案中，可以將稀釋劑加入到鉆井液中，以減小流動阻力和凝膠產(chǎn)生。典型地，加入磺化木質(zhì)素、褐煤、改性的磺化木質(zhì)素、聚磷酸鹽和鞣質(zhì)。在其它的實施方案中，還可以加入低分子量聚丙烯酸酯作為稀釋劑。由稀釋劑表現(xiàn)的其它功能包括降低濾失和濾餅厚度，抵消鹽的作用，使水對鉆井地層的作用最小化，將水中的油乳化，并且在高溫穩(wěn)定泥漿性能。TACKLE(由M-IL丄.C.生產(chǎn)，并從其購得)液體10聚合物是低分子量陰離子稀釋劑，其可以被用于使許多水基鉆井液抗絮凝。頁巖抑制通過防止粘土吸水并且通過提供優(yōu)良的巖屑完整性而實現(xiàn)。頁巖抑制劑添加劑有效地抑制頁巖或粘泥巖粘土水合，并且使鉆頭泥包的可能性最小化。頁巖抑制劑可以包括ULTRAHIBtm(由M-IL丄.C.生產(chǎn)并銷售)，其是液體聚胺。其它的重要添加劑可以包括ULTRACAPtm，即一種對于巖屑包膜并且抑制粘土分散而言重要的丙烯酰胺共聚物。可以將頁巖抑制劑直接加入到泥漿體系中，而對粘度或濾失性能沒有影響。許多頁巖抑制劑起著作為降濾失劑的雙重作用。實例可以包括但不限于全部由M-IL丄.C.生產(chǎn)并銷售的ACTIGUARDASPHASOL和CAL-CAPTM。其它的降濾失劑可以包括由L丄.C.生產(chǎn)并銷售的多糖-基UNITROL。在一個實施方案中，處理井眼的方法包括將包含增重劑和膠凝劑中的至少一種的水性流體與潤滑劑混合，所述潤滑劑包含來源于蓖麻油的至少一種脂肪酸的至少一種酯衍生物，以形成水基井眼液。所述水基井眼液然后可以在鉆井作業(yè)中使用。所述流體可以通過鉆管向下被泵送到井的底部，在此所述流體通過例如鉆頭中的端口出來。在一個實施方案中，流體可以與任意的鉆井作業(yè)一起使用，所述鉆井作業(yè)可以包括例如垂直鉆井、延伸鉆井和定向鉆井。本領域技術人員應當認識到，可以使用多種配方制備水基鉆井泥漿。具體配方可以取決于在具體時間鉆井的狀態(tài)，例如，取決于地層的深度和/或構成。上述鉆井泥漿組合物可以適合在高溫和高壓的條件，例如在深井中遇到的那些條件下，提供改善的水基鉆井泥漿。試樣配方下列實施例被用于測試本文中公開的蓖麻油脂肪酸的酯衍生物作為潤滑劑的有效性。在下列實施例中，各種添加劑，包括DUOVIS,即一種黃原膠，以及BIOVIS,即一種硬葡聚糖增粘劑，被用作增粘劑；UNITROLTM是一種用于濾失的改性多糖；POLYPACUL聚陰離子纖維素(PAC)，即一種被設計成控制濾失量的水溶性聚合物；ULTRACAPtm,即一種被設計成提供巖屑包膜和粘土分散抑制的低分子量的干燥丙烯酰胺ii共聚物；ULTRAFREE,即一種可以用于消除鉆頭泥包并且提高機械鉆速(ROP)的抗堆積添加劑；ULTRAHIB,即一種頁巖抑制劑，EMI-936,即一種濾失控制劑；EMI-lOOl，一種頁巖抑制劑；以及EMI-915，即一種包膜的頁巖抑制劑，全部的所述添加劑都可從M-ILLC(休斯頓，德克薩斯)商購。EMI-919是用于與新的蓖麻油脂肪酸酯的一種，即酯A比較的潤滑劑，所述酯A是由蓖麻油和山梨醇之間的反應制備的酯，并且可以以商品名GS-25-62從美國ChampionTechnologies,3130FM521，弗雷斯諾，TX77245的子公司SpecialProducts公司商購。參考下表1，顯示了用于試樣1-2的水基流體的配方。表l.鉆井液配方<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>如下表2中所示，在275。F陳化16小時以后，在室溫測量流體流變性。各種泥漿配方在120°F的流變性能是使用獲自FannInstrumentCompany的FannModel35粘度計測定的。還測量濾失量和潤滑性。表2.在275°F加熱陳化16小時以后的流變性試樣#12600/300100/62107/66200/10048/3352/356/38/6腦10'710'6/87/8PV/YP38/2441/25pH7.98,0濾失量18.0cc10.8cc潤滑性5'/10'6.2/6.07.7/7.5用于試樣3-5的水基流體的配方顯示于下表3中。表3.鉆井液配方試樣#345水248.0248.0248.0海鹽10.610.610.6■TROL2.02.02.0BIOVIS1.01.01.0ULTRACAP2.02.02.0ULTRAHIB10.510.510.5ULTRAFREE10.510.510.5EMI-919—10.5—酯A——10.5重晶石303.4303.4303.413如下表4中所示，在275。F陳化以后，測量流體流變。各種泥漿配方在120。F的流變性能是使用獲自FannInstrumentCompany的FannModel35粘度計測定的。還測量濾失量和潤滑性。表4.在275°F加熱陳化16小時以后的流變性試樣#345600/30096/63100/78115/74200/10047/3154/3757/376/37/58/510/710'710'8/11詣7/8PV/YP33/3022/5641/33pH8/37.88.3濾失量32cc22cc19cc形成潤滑劑EMI-919(試樣6)和酯A(試樣7)在基液(試樣8)中的22.5ppb的凝膠泥漿，并且如表5中所示，在150。F陳化16小時之前和之后，測量它們的流體流變性。各種泥漿在120。F的流變性能是使用獲自FannInstrumentCompany的FannModel35粘度計測定的。還測量濾失量和潤滑性。14表5.加熱陳化之前和之后的流變性試樣#6-之前7-之前8-之前6-之后7-之后8-之后600/30069/4659/3852/3483/6064/4260/39200/10036/2530/2026/1848/3433/2230/206/39/87/67/613/128/77/610，710，9/277/237/2212/316/237/23PV/YP23/2323/2118/1623/3722/2021/18pH7.857.818.368.237.578.4濾失量(cc)12.211.812.612.812.212.8潤滑性1%5710'14.8/10.89.0/7.432.2/30.1———潤滑性3%5，/10,8.2/4.86.9/5.332.2/30.19.6〃.48.1〃.235.8/31.5與已知的潤滑劑EMI-919(試樣1、4、6)相比，改性的蓖麻油潤滑劑(試樣2、5、7)通常表現(xiàn)大致相同或更好，并且與對照試樣(試樣8)相比，通常表現(xiàn)出改善的潤滑性。改善的泥漿性能包括流體流變性、潤滑性和濾失。參考下表6，顯示了用于試樣9-16的水基流體的配方。所述流體包括本文中公開的實施方案的各種蓖麻油酯，其由醇與蓖麻油的下列各種比例形成酯B(季戊四醇:蓖麻油-3:4);C(季戊四醇:蓖麻油-3:12);D(季戊四醇蓖麻油-3:8);E(山梨醇蓖麻油-6:6);和F(山梨醇蓖麻油-3:12)。將酯與如上所述的EMI-919、未改性的粗蓖麻油和未改性的精制蓖麻油進行比較。15表6.鉆井液配方<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>如下表6中所示，在275°F陳化16小時以后，在120°F測量流體流變性。各種泥漿配方在120°F的流變性能是使用獲自FaimInstrumentCompany的FannModel35粘度計測定的。還測量濾失量和潤滑性。表6.在275°F陳化16小時以后，在120°F的流變<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>8.6/8.6再次，與EMI-919(試樣9)和未改性的蓖麻油(試樣15-16)相比，蓖麻油改性的酯衍生物(試樣10-13)顯示了改善的性能，例如流變性、濾失量和潤滑性。另外，這些配方在高達275。F也穩(wěn)定。、本文中公開的實施方案的優(yōu)點可以包括混合本文中所述的蓖麻油衍生物的流體的提高的流變性能。另外，蓖麻油組分脂肪酸的酯的混合可以提供有利的軟化和潤滑性能。脂肪酸例如蓖麻油酸中的極性醇官能團可以對蓖麻油脂肪酸的酯衍生物賦予有利的水溶解性的特性。這種潤滑性的增加可以有助于減小鉆井裝備的磨損。蓖麻油的酯還可以表現(xiàn)出在水中的低的起泡以及高溫穩(wěn)定性，這可以提供延伸鉆井作業(yè)的改進。由于蓖麻油通常是無毒、生物可降解并且可再生的資源，因此它的衍生物可以提供環(huán)境相容的鉆井潤滑劑。當在水基流體中使用時，本文中公開的潤滑劑可以顯著減小起泡，這轉而可以有助于對粘度和密度的調(diào)節(jié)。盡管己經(jīng)對本發(fā)明的有限數(shù)量的實施方案進行了描述，但是受益于本公開的本領域技術人員應當理解，可以設計其它實施方案而不偏離如本申請中公開的本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明的范圍應當僅僅由后附權利要求限制。權利要求1.一種水基鉆井液，其包含水性流體；增重劑和膠凝劑中的至少一種；和潤滑劑，其包含來源于蓖麻油的至少一種脂肪酸的至少一種酯衍生物。2.權利要求1所述的鉆井液，其中所述至少一種脂肪酸包含蓖麻油酸、亞油酸、油酸、硬脂酸、棕櫚酸、二羥基硬脂酸、亞麻酸和二十垸酸中的至少一種。3.權利要求l所述的鉆井液，其中所述至少一種脂肪酸包含蓖麻油酸。4.權利要求1所述的鉆井液，其中所述至少一種脂肪酸的所述酯衍生物由一元醇、二元醇、三元醇和多元醇中的至少一種形成。5.權利要求4所述的鉆井液，其中至少一種脂肪酸的所述酯衍生物包含多元醇基酯，其中所述多元醇包含脫水山梨糖醇、季戊四醇、聚甘油和聚乙二醇中的至少一種。6.權利要求5所述的鉆井液，其中所述至少一種脂肪酸的所述酯衍生物包含脫水山梨糖醇基酯和季戊四醇基酯中的至少一種。7.權利要求1所述的鉆井液，其中所述酯衍生物由比例為至少1:1的所述至少一種脂肪酸和至少一種醇形成。8.權利要求6所述的鉆井液，其中所述酯由比例為至少2:1的所述至少一種脂肪酸與脫水山梨糖醇和季戊四醇中的至少一種形成。9.權利要求l所述的鉆井液，所述鉆井液還包含增粘劑、降濾失劑、頁巖抑制劑、濾失控制劑和稀釋劑中的至少一種。10.—種處理井眼的方法，所述方法包括將水性流體、增重劑和膠凝劑兩者中的至少一種、以及潤滑劑混合，以形成水基井眼液，所述潤滑劑包含來源于蓖麻油的至少一種脂肪酸的至少一種酯衍生物；和在鉆井作業(yè)過程中使用所述水基井眼液。11.權利要求10所述的方法，其中所述至少一種脂肪酸包含蓖麻油酸、亞油酸、油酸、硬脂酸、棕櫚酸、二羥基硬脂酸、亞麻酸和二十烷酸中的至少一種。12.權利要求ll所述的方法，其中所述至少一種脂肪酸包含蓖麻油酸。13.權利要求10所述的方法，其中所述至少一種脂肪酸的所述酯衍生物由一元醇、二元醇、三元醇和多元醇中的至少一種形成。14.權利要求13所述的方法，其中至少一種脂肪酸的所述酯衍生物包含多元醇基酯，其中所述多元醇包含脫水山梨糖醇、季戊四醇、聚甘油和聚乙二醇中的至少一種。15.權利要求14所述的方法，其中所述至少一種脂肪酸的所述酯衍生物包含脫水山梨糖醇基酯和季戊四醇基酯中的至少一種。16.權利要求10所述的方法，其中所述酯衍生物由比例為至少1:1的所述至少一種脂肪酸和至少一種醇形成。17.權利要求15所述的方法，其中所述酯由比例為至少2:1的所述至少一種脂肪酸與脫水山梨糖醇和季戊四醇中的至少一種形成。18.權利要求10所述的方法，其中所述井眼液還包含增粘劑、降濾失劑、頁巖抑制劑、濾失控制劑和稀釋劑中的至少一種。19.一種井眼液，其包含水性流體；增重劑和膠凝劑中的至少一種；和潤滑劑，其包含蓖麻油酸與脫水山梨糖醇和季戊四醇中的至少一種的至少一種酯衍生物。20.權利要求19所述的鉆井液，所述鉆井液還包含增粘劑、降濾失劑、頁巖抑制劑、濾失控制劑和稀釋劑中的至少一種。全文摘要本發(fā)明公開了一種水基鉆井液，所述水基鉆井液包含水性流體、增重劑和膠凝劑中的至少一種以及潤滑劑，所述潤滑劑包含來源于蓖麻油的至少一種脂肪酸的至少一種酯衍生物。文檔編號C09K8/02GK101501159SQ200780030271公開日2009年8月5日申請日期2007年7月6日優(yōu)先權日2006年7月7日發(fā)明者伊曼紐爾·斯塔馬塔基斯,吉姆·弗里德海姆,斯蒂夫·揚,阿溫德·D·帕泰爾申請人:M-I有限公司