钻井组合物及其制备工艺和应用 |
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| 申请号 | CN200880112947.4 | 申请日 | 2008-10-24 | 公开(公告)号 | CN101835870B | 公开(公告)日 | 2015-10-14 |
| 申请人 | 埃默里油脂化学有限公司; | 发明人 | H·穆勒; N·赫尔佐克; D·梅克; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种钻井组合物，其包含I)有机相，其包含组分i.从约20重量％到约99.999重量％的至少一种线性或支化的、环状或非-环状的饱和 烃 ，基于组分i和ii的总重量，ii.从约0.001重量％到约25重量％的至少一种酯，基于组分i和ii的总重量，II)从0到约50重量％的 水 或水相，基于组合物的总重量，III)从0到约60重量％的至少一种添加剂，基于组合物的总重量，其中I)到III)的重量份数的总和是100重量％。还涉及钻井组合物的制备、钻井组合物的使用、钻井系统、制造井眼的工艺方法、输送 钻屑 的工艺方法、处理 钻头 的工艺方法、油和气中至少一种的生产方法。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种钻井组合物，其包含 |
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| 说明书全文 | 钻井组合物及其制备工艺和应用[0002] 在地下井的旋转钻井中，钻井液(drilling fluid)，也被称为钻井泥浆(drilling mud)，其可起到各种作用，例如从井中悬浮并除去钻屑，控制岩层压力，封闭渗透岩层，维持井孔的稳定性，减少岩层破坏、冷却，润滑并支撑钻头(bit)和钻井钻具组合、传送液压能到工具和钻头上，确保充分的岩层评价，尽可能控制钻井钻具组合的腐蚀，并促进固井和完井。近来的另一方面是减少对环境的影响。 [0003] 人们从现有技术中已经熟知钻井液。它们通常是按照各自的基础材料进行分类。在油基液中，固体颗粒悬浮于油中，且水或盐水可以用油乳化，通常利用表面活性剂辅助进行，其中油一般是连续相。在水基液中，通常是在表面活性剂存在的情况下，固体颗粒悬浮于水中且油随即可以被乳化。油基钻井液通常以反相乳化泥浆的形式使用，其中油相一般形成连续相。早期的钻井液依赖于源自石油化学品的较重的油，诸如柴油。此类油由于其对环境的负面影响，现在较不希望使用，且近几年已有很多文献公开了可生物降解的钻井液或钻井液组分。 [0004] 包含降低了毒性的烃作为油相的主要组分的钻井液是已知的，例如，EP449257A2、US 5,569,642和US 4,787,990。然而，此类体系的一个缺点是：为了获得钻井液的适当的流变性质，常常需要增加结构形成剂(structure building agent)诸如增粘剂的量。 [0005] DE 3907391A1，DE 3907392A1，DE 3842703A1和DE 3842659A1描述了包含酯作为油相主要组分的反相钻井液。这些钻井液与矿物油-基钻井液相比，突出的特点是其改进了的润滑性和生物降解性。 [0006] 本发明的一个目标是降低或者甚至克服现有技术中的有关问题。 [0007] 本发明的另一目标是提供一种适合用作钻井液的组合物，优选适合于各类陆地及海上油田应用。该组合物应该优选在各种操作条件下，使得钻井作业方法更快、更有效和/或更有效率，并且有助于减少钻井设备的磨损。 [0008] 本发明的另一目标是提供一种更加生态友好的组合物，其适合用作改进的钻井液。 [0009] 本发明的另一目标是提供一种制备此类组合物的方法。 [0011] 特别地，由钻井组合物对于达到至少一个上述目标做出了贡献，所述钻井组合物包含 [0012] I)有机相，其包含组分 [0013] i.从约20重量％到约99.999重量％，优选从约40重量％到约99.990重量％，优选从约60重量％到约99.900重量％，优选从约70重量％到约99重量％，更优选从约80重量％到约98.5重量％，更优选从约85重量％到约98重量％，更优选从约90重量％到约98重量％，更优选从约92重量％到约97重量％，最优选从约93重量％到约96重量％，基于组分i和ii的总重量，的至少一种线性或支化的、环状或非-环状的饱和烃，[0014] ii.从约0.001重量％到约25重量％，优选从约0.5重量％到约20重量％，更优选从约1重量％到约15重量％，更优选从约2重量％到约10重量％，更优选从约2重量％到约8重量％，更优选从约3重量％到约7重量％，最优选从约4重量％到约7重量％，基于组分i和ii的总重量，的至少一种酯，其中有机相中组分i和ii的重量份数的总和是100重量％， [0015] II)从0到约50重量％，优选从约5重量％到约50重量％，优选从约5重量％到约45重量％，更优选从约5重量％到约35重量％，更优选从约10重量％到约25重量％，基于组合物的总重量，的水或水相， [0016] III)从0到约60重量％，基于组合物的总重量，的至少一种添加剂，其中I)到III)的重量份数的总和是100重量％。 [0017] 根据本发明，此方面的钻井组合物优选是用作钻井液的乳液的油相，或用作钻井液的乳液，该乳液优选是油包水(W/O)乳液。 [0018] 根据本发明，有机相I)的优选形式中，组分i)包含至少一种合成或天然的、线性或支化、环状或非-环状的烃，优选至少一种合成或天然的、线性或支化、环状或非-环状的烷烃，优选至少一种选自由正-链烷烃、异-链烷烃、仲-链烷烃、叔-链烷烃组成的组中的烷烃，优选至少一种C5到C40，更优选至少一种C8到C40，更优选至少一种C10到C30，更优选至少一种C10到C25的烷烃，其选自由正-链烷烃、异-链烷烃、仲-链烷烃、叔-链烷烃，或它们当中两种或多种的混合物组成的组，其中优选至少一种支化和/或环状的烷烃，且特别优选至少一种异-链烷烃。在本发明的特别优选的实施方案中，组分i是至少一种异构烷烃，优选至少一种合成异构烷烃，和至少一种矿物油，优选至少一种低毒或无毒的矿物油，的混合物。组分i，或至少其一部分，优选可通过CA 2,265,197或US 6,410,488B1中详细描述的方法而获得，所述文献在此方面的公开内容被引入作为参考并形成本公开文本的一部分。根据本发明，组分i可通过它的性能来进行描述。组分i优选其芳族有机化合物含量低于约10重量％，优选低于约8重量％，最优选低于约6.5重量％，优选的多核芳烃含量，其是根据United States EnvironmentalProtection Agency(EPA)方法的高分辨质谱测定法(HRMS)测得，低于50ppm，优选低于40ppm，更优选低于30ppm，更优选低于20ppm，最优选低于10ppm，其中重量％和ppm量都是基于组分i的总量。根据本发明，组分i优选还具有低的硫含量，例如低于约10ppm，更优选低于约7ppm，更优选低于约5ppm，最优选低于约3ppm。组分i的根据ASTM D445在40℃测定的粘度优选在1和10厘沲(centistoke)之间，其优选低于7厘沲，更优选低于5厘沲，最优选在2厘沲和4厘沲之间，并且根据ASTM D97测定的倾点在约-60℃到约-10℃的范围内，更优选在约-58℃到约-15℃的范围内。根据本发明，优选组分i同时对动物、海洋生物和人是低毒性的，其测定是通过标准测试方法诸如糠虾测试(mysid shrimp test)来进行，且以LC50和/或LD50值进行表征。优选的组分i为可获得的商业产品，其商品名为 HT-40、 HT30和 IA35(全 部购自Petro-Canada，Canada)，EDC 95-11(购自Total Fluides，France)，和 185V(购自Malaysia的Shell)，其中根据本发明，特别优选 HT-40。 [0019] 根据本发明，有机相I)的优选的方面中，至少一种酯是选自由酯组成的组中的至少一种酯，所述酯由至少一种C1到C24的一元羧酸与至少一种单官能醇而形成。 [0020] 根据本发明，有机相I)的至少一种酯可选自天然的和合成的酯，或它们中至少两种的混合物。天然酯是指本身是自然发生的，例如植物或动物来源的酯，以及形成自至少一种天然发生的羧酸和/或至少一种天然发生的醇的酯。根据本发明，至少一种酯优选其凝固点(倾点和固化点)低于-10℃，更优选低于-15℃。根据本发明，至少一种酯优选是液体，且在至少约-10℃到约5℃的温度范围，优选在约0℃到约5℃的温度范围，以及高于5℃的温度下是可泵送的。同时，特别是出于安全方面的考虑，这些酯的闪点优选尽可能地高，其中根据ASTM D93测量，至少一种酯闪点优选高于约80℃，优选高于约100℃，更优选高于约120℃，更优选高于约150℃，更优选高于约160℃。根据本发明优选的酯，在0℃到 5℃的温度下，有利的粘度值(根据ASTM D2983测量，利用Brookfield RVT粘度计)优选不超过50mPa.s且优选至多45mPa.s或更低。根据本发明优选的酯描述在DE 3907391A1，DE 3907392A1，DE 3842703A1和DE 3842659A1中，其涉及酯的公开内容在此引入本公开文本中。 [0021] 当为酯选择合适的醇组分时，建议考虑下列附加注意事项：当实际使用酯时，不可能总能做到排除酯的部分皂化。形成游离醇和由此形成的游离羧酸，或者伴随着碱储备(alkali reserve)形成的羧酸盐。操作条件必须进行选择，使得甚至在部分水解后，确保其是生态和毒理学无害的，尤其是要考虑吸入-毒理学因素。用于形成酯的醇，尤其优选具有低的挥发性，这样在实际使用的条件下，在游离状态下，它们不会在工作平台上导致任何损害。 [0022] 根据本发明，组合物的组分ii的至少一种酯可以通过下列子分类的方式描述。 [0023] 在本发明组分ii的至少一种酯的第一子分类中，该至少一种酯优选选自C1-C5的一元羧酸酯。C1-C5一元羧酸的酯是单官能醇即带有一个羟基的醇的反应产物。在这种情况下，醇的碳原子数至少是6，但优选更高，例如，至少8到10个碳原子。 [0024] 根据本发明的组合物的组分ii的至少一种酯的该子分类中，最优选的酯源自带有2到4个碳原子的一元羧酸来作为酯-形成组分，特别优选乙酸。 [0025] 对于基于非常短-链(C1-C5)一元羧酸的酯的这一子分类，优选使用相对长-链的单官能醇，优选具有至多24个碳原子，优选具有从6到24，更优选从8到24个碳原子，以便充分地降低酯的挥发性。被认为特别优选的是即使在使用中部分水解后，钻井液仍然是生态和毒理学上无害的，尤其是在工作条件下吸入-毒理学上无害。在实际应用中，假设有至少些微加热的钻井液从其携带的钻屑中再-循环并且游离出来，特别是通过过滤(screening)。由此引起的逐渐老化(progressive ageing)和部分水解，不仅会带来形成游离脂肪酸和它们的盐的问题，而且游离的醇组分也会在实际操作中引起困难。如果能够预期其挥发性和所需工作温度会导致醇蒸气损害，则必须要考虑到该醇的含量。 [0026] 合适的醇，特别是合适的单官能醇可以是源自天然的和/或合成的来源。此处可以使用直链和/或支化醇。如果天然和/或合成来源的单官能醇，其在根据本发明使用的酯中存在的主要是脂肪族饱和的，，则优选将带有8到15个碳原子的此类醇用于酯的形成。它们在实际中出现的工作条件中的蒸汽压力非常低，使得在此不会出现上面提到的问题。 烯烃单-和/或多不饱和醇也是合适的，诸如其可以通过天然的不饱和羧酸，例如脂肪酸或它们的酯的选择性还原作用而获得的。但是，醇也可以是源自合成来源的。 [0027] 然而，单官能醇的酯不限于这一碳数范围。较高的单官能醇也可以被考虑，其与根据本发明的实施方案所定义的带有中链的长度的羧酸得到的油或油组分来产生的酯具有可用流变性质。此处特别考虑的是烯烃单-和/或多不饱和醇，其可以，例如，具有至多24个碳原子或甚至更高数目的碳原子。这种类型的醇尤其可以通过相应的天然的脂肪酸的选择性还原作用而获得。 [0028] 根据本发明的组合物的组分ii的至少一种酯的第二子分类中，酯，室温下为液体且具有高于80℃的闪点，源自合成和/或天然的来源的带有6到11个碳原子一元羧酸和单官能醇。 [0029] 在这一实施方案中，还优选在该酯中使用醇组分，所述醇组分甚至在部分酯裂解后，在实际应用中在生态和毒理学上无害的，特别是在考虑到当在实际用途中处理油-基组合物时其变得重要的吸入-毒理学的问题的本发明中。 [0030] 根据本发明的组合物的组分ii的至少一种酯的这一子分类中，该酯是，在羧酸侧，基于带有6到11个碳原子的合成和/或天然的一元羧酸，其可以是直链和/或支化的。直链和一般说来在这一范围中的偶数个碳原子的羧酸类尤其可以源自天然来源的油剂或脂肪，其已知形成带有6到10个碳原子的所谓前脂肪酸(pre-fatty-acid)。这一类型的合成羧酸也可以容易地获得，例如，通过Ziegler醇的氧化而获得。这一范围内的支化，或支化和直链羧酸的混合物在石油化学工业中可以通过很多种工艺获得。该类型的酯在醇组分中优选包含至少6个，更好是至少7个碳原子。对于醇组分的这一相对高的下限值，有可能能够确保在实际使用中，甚至在部分酯裂解后，能够通过简单的方法解决毒理学尤其是吸入-毒理学上的问题。尤其优选的醇是那些具有至多24或更多碳原子的醇和上述关于根据本发明的组合物的组分ii的至少一种酯的第一子分类所述的C8到C15的醇。 [0031] 在组合物的组分ii的至少一种酯的第三子分类中，这些是饱和脂肪族C12-C16一元羧酸和单官能C2-C12，优选C4-C12醇或它们的混合物的酯。 [0032] 在本文中优选存在含有低于16个碳原子，尤其是从12到14个碳原子的饱和羧酸。在少量下，这样的常常在天然的起始原料中的低级完全饱和脂肪酸经常是有价值的混合物组分。在实际的使用条件下，它们的酯不容易受到氧化，且在实际应用中它们的流变性能允许它们在一定程度上替代纯烃油剂。 [0033] 在如上所述本发明组合物中的组分ii的至少一种酯的这一子分类的尤其优选的方面，至少主要的份数，即至少50％，优选至少60％，的所用酯是基于饱和的脂肪族C12-C14一元羧酸的。 [0034] 本发明的组合物的组分ii的至少一种酯的这一子分类所用的酯可以源自单官能醇和选择的一元羧酸，其源自直链或者支化烃链。优选的是直链酸的酯，尤其是饱和C12-16，更尤其是C12-14一元羧酸和单官能醇的酯，所述单官能醇的C链长度按照本发明的组合物的组分ii的至少一种酯的这一子分类定义。这些可形成酯，其显示出这样的合适的流变性质，其甚至在降至从0到5℃的温度范围内是可流动和可泵送的。在本发明的组合物的组分ii的至少一种酯的这一子分类中，优选的酯是饱和化合物，其Brookfield(RVT)粘度，按如上所述测量，在0到5℃的温度下，不超过50mPa.s，且优选不超过40mPa.s。通过为酯-形成反应选择合适的组分，有可能在上述温度范围下调整粘度到至多30mPa.s，例如在从10到20mPa.s的范围内。显然这会给周围水温极低的海上钻井带来重要的优势。 [0035] 根据本发明这一实施方案的酯或酯混合物的醇组分优选源自直链和/或支化饱和醇，优选该醇包含至少3个碳原子，更特别地，醇包含至多约10个碳原子，其中也可使用带有4、5、6、7、8、或9个碳原子的醇。醇还可以是天然来源的醇，在这种情况下，它们通常是从相应的羧酸或它们的酯通过氢化还原而获得的。然而，本发明没有以任何方式限于天然来源的起始原料。同时在一元醇侧和在一元羧酸侧，天然来源的起始原料可以被相应的合成来源部分或完全地替代。醇的典型实例是相应的羰基合成醇(支化醇)和通过Ziegler法获得的直链醇。类似地，特别存在于羧酸混合物中的一元羧酸组分可以源自石油化学产品合成。 [0036] 在优选的实施方案中，按照本发明的组合物的这一方面使用的酯，基于选择的单个组分或基于酯混合物，其凝固点(倾点和固化点)低于-10℃，更特别地低于-15℃。尽管在低温下具有高迁移性，根据本发明的酯的分子大小应确保该酯的闪点足够地高，至少为80℃，但是通常超过约100℃的温度限。优选闪点高于150℃到160℃的酯。可以生产闪点为185℃或更高的所述类型的酯。 [0037] 在根据本发明组合物ii的至少一种酯的这一第三子分类的另一个优选方面，根据本发明，对于饱和的C12-16一元羧酸所需范围的酯源自主要是植物来源的材料。在所述范围内，主要包含饱和一元羧酸的羧酸或羧酸混合物，可以从例如可再生甘油三酸酯，诸如椰子油，棕榈油和/或巴西棕榈油而获得。这一来源的脂肪酸混合物通常包含一般地至多约15％的有限量的低级脂肪酸(C6-10)。其非常主要地含有C12-14酸，一般占到羧酸混合物的至少50％且通常60％或更多。小量的剩余物是由高级脂肪酸组成，其中不饱和组分起到很重要的作用。因此，这一类型的羧酸混合物，依靠它们的自然结构，很容易使材料具有理想的流变性。 [0038] 在本发明的组合物的组分ii的至少一种酯的第四子分类中，可以是单官能C2-C12醇(链烷醇)与烯属单-和/或多不饱和C16-C24一元羧酸或其混合物或有少量其它，尤其是饱和一元羧酸，形成的酯。 [0039] 根据该实施方案的酯可以被指定到单官能醇与单官能羧酸，优选C16-C24羧酸的反应产物的种类。羧酸可源自未支化的或支化的烃链，优选线性链。该类型的且C16-C24范围的一元羧酸和它的酯，由于它们相对高的固化点，不适合作为主要的饱和烃化合物。然而，尽管如此，该类型的酯在低至0℃到5℃的温度下是可流动和可泵送的，前提是提供了适当用量水平的烯属不饱和酯组分。因此，在本发明组合物的组分ii的至少一种酯的该子分类中，优选使用大于70重量％，优选大于80重量％源自烯属不饱和C16-C24羧酸的所述类型的酯。优选的天然起始原料是羧酸混合物，其包含至少90重量％的上述C范围的烯属不饱和羧酸。该不饱和羧酸可以是单-和/或多烯属不饱和的。当使用天然来源的羧酸或羧酸混合物时，除了单烯属双键，尤其双烯属双键和，在较低的程度上，甚至三烯属双键每羧酸分子，在分子中都起到作用。其详细说明列于下文。 [0040] 结合根据本发明组合物的组分ii的至少一种酯的第四子分类的单官能反应物的酯的选择，在酯中此相对高度不饱和的羧酸组分的选择确保了酯，及包含它们的反相乳液(invert emulsion)，显示出在实际应用中，特别在相对低的温度下所需的流变性能。在一元羧酸组分中包含16到24个碳原子的相对高度不饱和的酯，其是根据本发明的该实施方案而使用，具有低于-10℃，尤其是低于-15℃的固化点(根据ASTM D97的倾点和凝固点)。尽管在低温下具有高迁移性，按照本发明的该方面规定的酯的分子尺寸确保了酯的闪点足够高，至少是80℃，通常超过大约100℃的温度限。优选闪点高于160℃的酯。显示出高迁移性，甚至在低温情况下，并具有185℃或更高闪点的所述类型的酯可以通过本领域技术人员熟知的工艺轻易地进行制备。 [0041] 结合分子的尺寸决定的这些高闪点，可以同时确保粘度值在所需范围之内。因此，为根据本发明的这一实施方案描述的该类型的优选的酯在0℃到5℃的温度下显示出不超过55mPa.s，且优选至多45mPa.s或更低的粘度(用如上的Brookfield RVT粘度计测定)。在指定范围内的温度下，可以调整到30的值或甚至更高，例如在20到25mPa.s的范围内。 [0042] 根据本发明组合物的组分ii的至少一种酯的这一第四子分类的适合使用的不饱和酯之中，有两种优选类型的酯。 [0043] 这些优选类型的酯的第一种是基于不饱和C16-C24一元羧酸，其中不多于约35重量％是双烯属，任选地，多烯属不饱和的。因此，在这些情况下，酯中的二-和多不饱和羧酸残基是相对有限的。在这一子分类中，优选至少约60重量％的羧酸残基是单烯属不饱和的。 [0044] 优选类型的酯的第二种源自C16-C24不饱和一元羧酸混合物，其中大于45重量％且优选大于55重量％的是源自上述C范围内的二烯属和/或多烯属不饱和酸。 [0045] 以上碳范围内的优选的单烯属不饱和羧酸是十六烯酸(棕榈油酸(C16))，油酸(C18)，相关的蓖麻油酸(C18)和芥子酸(C22)。此处优选的二-不饱和羧酸是亚油酸(C18)，优选的三烯属不饱和羧酸是亚麻酸(C18)。 [0046] 形成自不饱和一元羧酸和一元醇的选择的单独的酯能够被用作根据本发明组合物的组分ii的至少一种酯的这一第四子分类的酯。该酯的一个例子是油酸的酯，例如油酸异丁基酯。考虑到该体系的流变性能和/或考虑到可获得程度，常常希望使用来自酸混合物的酯。只要符合根据本发明的这一方面的酯的优选的规范，这样是优选的。对于本发明的组合物中的酯的所有的实施方案，这也是优选的，不仅仅针对这一子分类。 [0047] 如已提及的，这两种类型的第一种其显著特点是，其二-不饱和与多不饱和酸的含量是有限的且不超过约35重量％。天然来源的植物油，其通过水解或酯交换而产生此处所需类型的羧酸酯或羧酸的混合物，是例如棕榈油、花生油、蓖麻油和，尤其是油菜籽油。合适的油菜籽油既可以是高芥子酸含量的传统类型，也可是降低了芥子酸含量，提高了油酸含量的更现代的类型。 [0048] 本发明的组合物的组分ii的至少一种酯的这一子分类的第一种类型的酯，其对应于该定义，具有下列优势，即减少了由于缺乏氧化稳定性而引起的问题。在实际应用中，钻井组合物连续地进行泵送-循环，在该工艺中，其不断地与大气氧进行接触，经常是大面积的且至少在稍稍提高的温度下，目的是分离出其携带的岩屑，例如通过筛分(sieving)。 [0049] 但是，在本发明组合物的组分ii的至少一种酯的这一第四子分类关联提到的第二种类型的羧酸混合物，在根据本发明使用时也是有实际重要性的。这部分归因于它们可以从天然的动物脂肪和/或植物来源中广泛第地获得。具有高含量的C16-18或C16-22羧酸，且同时包含至少约45％的至少二烯属不饱和羧酸的油的例子是棉籽油、豆油、葵花油和亚麻子油。在纤维素的回收过程中分离的妥尔油酸也属于这一范围。但是，最后类型的起始原料的显著特点通常是或多或少大量添加的树脂组分含量。生产相应羧酸混合物的典型的动物起始原料是鱼油，尤其是鲱鱼油。 [0050] 本发明的组合物ii的第四方面的酯或酯混合物的醇组分优选源自如上所述的直链和/或支化饱和醇，优选包含至少四个碳原子的醇，且更优选包含至多约十个碳原子的醇。该醇还可以是天然来源的，在此情况下，它们通常获得自相应的羧酸或它们的酯的氢化还原反应，或它们可以是合成来源的。 [0051] 根据本发明特别优选的酯是基于C8-C14脂肪酸或它的二脂肪酸，或基于C8-C10或C12-C14脂肪酸或它的二脂肪酸的，其中优选C8-C14脂肪酸或C12-C14脂肪酸。特别优选的酯是基于C8到C14，C8到C10和/或C12到C14脂肪酸，酯化反应的进行是利用支化醇，优选利用支化C4到C12醇，更优选利用支化C6-C10醇，更优选利用支化C7-C9醇，更优选利用乙基戊基醇、丙基戊基醇、乙基己基醇、丙基己基醇、乙基庚基醇、丙基庚基醇，更优选利用乙基己基醇，优选利用2-乙基己基醇或利用3-乙基己基醇，特别地最优选利用2-乙基己基醇。在关注该体系的流变性能和/或考虑到可获得程度的情况下，常常希望使用来自酸混合物的酯。 [0052] 在优选的实施方案中，该至少一种酯具有酸-衍生组分的碳链分布，其测定是根据ISO 5508通过气相色谱法(GC)而进行的，其范围为，C6从0到2.00％，优选0到1.00％，更优选0到0.5％，C8在从3.00％到10.00％的范围内，优选在3.00到8.00％的范围内，更优选在4.00到7.00％的范围内，C10在3.00％到10.00％的范围内，优选在3.00到9.00％的范围内，更优选在5.00到8.00％的范围内，C12在50.00％到94.00％的范围内，优选在55.00到90.00％的范围内，更优选在60.00到85.00％的范围内，C14在0到25.00％的范围内，优选在5.00到20.00％的范围内，更优选在10.00到20.00％的范围内，C16在0到 5.00％的范围内，优选在1.00到4.00％的范围内，更优选在2.00到4.00％的范围内，且C18在0到1.00％的范围内，优选在0.01到0.90％的范围内，更优选在0.1到0.6％的范围内。 用气相色谱法测定的酯的酸-衍生组分是指酸的色谱分析等价物，其在酯水解分裂成醇和酸时形成。 [0053] 在另一优选实施方案中，该至少一种酯具有酸-衍生组分的碳链分布，其测定是根据ISO 5508，通过气相色谱法(GC)进行的，其范围为，C6在0到2.00％的范围内，优选在0到1.00％的范围内，更优选从0到0.5％的范围内，C8在0到10.00％的范围内，优选在1.00到7.00％的范围内，更优选在2.00到5.00％的范围内，C10在0到10.00％的范围内，优选在1.00到7.00％的范围内，更优选在2.00到5.00％的范围内，C12在50.00％到95.00％的范围内，优选在60.00到90.00％的范围内，更优选在65.00到85.00％的范围内，C14在5.00％到35.00％的范围内，优选在8.00到30.00％的范围内，更优选在10.00到 25.00％的范围内，C16在0到5.00％的范围内，优选在1.00到4.00％的范围内，更优选在 2.00到4.00％的范围内，且C18在0到1.00％的范围内，优选在0.01到0.90％的范围内，更优选在0.1到0.6％的范围内。由气相色谱法测定的酯的酸-衍生组分是指酸的色谱分析等价物，其在酯水解分裂成醇和酸时形成。 [0054] 用作本发明的组合物的组分ii的该至少一种酯，在彼此的任何结合中，优选具有至少一种，优选至少两种，更优选至少三种，更优选至少四种，更优选至少五种，更优选所有的以下性能： [0055] α1)根据ASTM D2983，利用Brookfield RVT粘度计，在0℃到5℃的温度下测得的粘度(Brookfield，RVT粘度)，其不超过50mPa.s，优选不超过10mPa.s，并且优选在约2.0到5.0mPa.s的范围内，更优选在约2.5到4.5mPa.s的范围内，更优选在约2.7到4.0mPa.s的范围内； [0056] α2)根据ISO 660测定的酸值，其在0到2.0mg KOH/g的范围，优选在0001到1.8mg KOH/g的范围，优选在0.01到1.5mg KOH/g的范围，优选在0.05到1.0mg KOH/g的范围； [0057] α3)根据DIN 53240测定的羟值，其在0到1.5mg KOH/g的范围内，优选在0到1.0mg KOH/g的范围内，更优选在0到0.8mg KOH/g的范围内； [0058] α4)根据1992年7月17日采用的OECD Guideline for Testing ofChemicals，No.306来测定的海水中的生物降解性，其在90％到100％的范围内，优选在92％到100％的范围内，更优选在95％到100％的范围内； [0059] α5)通过96小时LC50糠虾急性毒性生物测定的无毒性测试结果，其大于800,000，优选大于900,000，更优选大于1,000,000，最优选大于1,100,000。 [0060] α6)根据ASTM D93测量的闪点，其高于150℃，更优选高于160℃，更优选高于170℃，更优选高于175℃，更优选在175℃到200℃的范围，更优选在177℃到182℃的范围。 [0061] 根据本发明的组合物的进一步的实施方案，还有可能的是该至少一种酯是选自任何的上述酯的至少两种酯的混合物。 [0062] 根据本发明优选的组合物可仅包含或主要地包含天然来源的起始原料，但不以任何方式受限于天然来源的起始原料。同时在醇侧以及在羧酸侧，起始原料可以是天然来源或可以是部分地或全部地是合成来源。天然来源的起始原料的有利之处在于它们具有的已被验证过的较低的毒理学值，快速的降解性以及便利的可获得程度。人们希望得到所用组合物的理想的最终破坏，优选自然破坏，如果所述类型的酯是可以同时需氧和厌氧可降解的话。 [0063] 本发明的组合物的组分II)的水或水相优选是盐溶液，优选饱和盐溶液，优选CaCl2和/或KCl的饱和溶液。 [0064] 进一步地包含一种或多种添加剂的多-物质混合物也属于本发明的范围。原则上，可以使用任何混合物，条件是它们满足钻井液，尤其是反相钻井液的基本的流变性要求。 [0065] 根据本发明的添加剂能够是任何添加剂，其通常用于钻井组合物并且是本领域技术人员已知的。在本发明的组合物的优选的方面，该至少一种添加剂是选自由加重剂、降滤失剂、pH改性剂诸如，例如，碱储备、粘度改性剂、过滤控制剂、乳化剂、盐、润湿剂，分散剂组成的组中的至少一种添加剂。 [0066] 适合用在钻井组合物中的加重剂是为本领域技术人员已知的。根据本发明适合的加重剂优选是水不溶性加重剂，诸如重晶石、方解石、多铝红柱石、方铅矿、赤铁矿、氧化锰、铁氧化物，或这些的组合，或水溶性加重剂诸如锌、铁、钡、钙或这些的组合的水溶性盐以及类似的化合物。合适的加重剂的其它例子是Fe2O3、MnO4和CaCO3。根据本发明优选的，来确定必要的压力均衡的加重剂是重晶石，其主要包含硫酸钡，其添加量适合于井中预期到的特定条件。例如，可以通过添加重晶石来增加钻井泥浆的比重到至多2.5并且优选在1.3到1.6的范围内的值。 [0067] 降滤失剂可被用于根据本发明的组合物的实施方案中。在根据本发明的优选的实施方案中，亲有机物质的褐煤被用作降滤失剂，因此，在井壁上形成了基本上液体-非渗透性膜形式的非渗透性覆盖层。合适的量是，例如，在15到20lb/bbl的范围内或在20到60重量％的范围内，优选在30到50重量％的范围内，基于酯相。 [0068] 根据本发明，可使用调节组合物pH的试剂：在EP 382070A1中给出了例子。这一较早申请的教导是基于如下概念，在酯-基反相钻井液使用另外的添加剂，其适于将钻井液的流变数值保持在所需范围内，即使当使用中由于部分酯水解而形成越来越大量的游离羧酸。这些释放出的羧酸不应该仅仅被以无害的形式收集，另外还可以将这些有机羧酸进行重组，优选成为对于整个系统而言具有稳定化或乳化性能的有价值的组分。根据这一教导，具有显著亲脂性、且最好受限的水溶性的碱性胺化合物，其能够与羧酸形成盐，可以用作油相中的添加剂。亲脂性胺化合物同时能够，至少部分地，用作反相钻井液中的碱储备，然而它们也能够与普通碱储备联用，特别是和石灰联用。优选使用至少基本上不含芳族组分的亲脂性胺化合物。特别地，可以考虑任选的烯烃不饱和脂肪族，环脂族和/或杂环亲脂性碱性胺化合物，其包含一种或多种能够与羧酸形成盐的N-基团。在优选实施方案中，这些胺化合物在室温下的水溶解度至多为约5重量％且最优选低于1重量％。 [0069] 此类胺化合物的典型实例有伯、仲和/或叔胺，其至少是主要地水不溶性，且其还在一定程度上是烷氧基化和/或特别地用羟基基团取代的。另外的例子是相应的胺基酰胺(aminoamide)和/或包含氮作为环组分的杂环。例如，碱性胺化合物是合适的，其具有至少一个带有优选地8到36个碳原子的长链烃基，特别地带有10到24个碳原子，其还可以是烯烃单-或多-不饱和的。加入钻井液的亲脂性碱性胺化合物的量至多约10lb/bbl，优选至多约5lb/bbl，特别地在约0.1到2lb/bbl的范围内。已经发现通过使用此类亲脂性碱性胺化合物，能够有效地阻止泥浆体系的稠化，其之前被归因于W/O反相系统中的扰动，且还归因于酯水解释放的游离羧酸的形成。 [0070] 优选的一个限制与在本发明中所用的反相石油钻井液中使用的根据第三和第四实施方案的酯类型有关。这一限制主要源于羧酸酯容易遭受水解反应的困难。 [0071] 在所有实施方案中，特别地在第三和第四实施方案中，优选那些无机和/或有机性质的强亲水性碱，诸如碱金属氢氧化物或强亲水性胺诸如二乙醇胺和/或三乙醇胺，作为碱储备，其用量不十分大。石灰(氢氧化钙)常常作为碱储备添加，更特别地是用于防止酸性气体诸如CO2和/或H2S进入钻井液中，因此适合于腐蚀防护。石灰可加入用作根据本发明的碱储备。然而，优选确保仅仅加入较小量的这一碱性组分。在本发明的优选实施方案中，石灰的最大加入量可达2lb/bbl(石灰/钻井组合物)级，优选钻井泥浆中的石灰含量略低于此，例如，从约0.5到约1.8lb/bbl(石灰/钻井液)。其它已知的碱储备可被用于在石灰之外加入或代替石灰。此处特别应该提到的是较低碱性的金属氧化物，诸如氧化锌。即使使用了这些酸捕捉剂(acidtrap)，仍应该注意所用量不应该过大，以防止不希望出现的钻井液的过早老化，其与粘度的增加，由此与流变性的劣化有关。此处讨论的根据本发明的方法的特点阻止了，或至少限制了，不合需要的量的高活性O/W乳化剂的形成，由此在使用中提供了足够长时间的良好流变性，即使存在热老化现象。 [0072] 适合用于钻井组合物的粘度改性剂已为本领域技术人员所熟知。粘度改性剂可以是提高粘度的增粘剂(又名结构形成剂或增稠剂)，或减少粘度的抗絮凝剂，在本发明中优选增粘剂。增粘剂可选自有机或无机增稠剂，例如，黄原酸胶、瓜耳胶、乙二醇、羧甲基纤维素、聚阴离子纤维素或淀粉。抗絮凝剂可选自阴离子聚电解质诸如丙烯酸盐、聚磷酸盐、木素磺化盐或丹宁酸衍生物诸如Quebracho。根据本发明优选的增粘剂是阳离子-改性的微粒膨润土，其用量特别地在约8到10lb/bbl(磅/桶)或约1到约60重量％，优选约2到约55重量％，基于组合物的总重量。 [0073] 可用于根据本发明的实际应用中的乳化剂是能够形成油包水(W/O)乳液的系统。特别地，可以考虑选择亲脂性脂肪酸或其盐，例如，基于酰胺基胺(amidoamine)化合物的那些，特别是多胺化的脂肪酸。这些的例子描述在US 4,374,737以及其中引用的文献中。 特别优选的乳化剂是多胺与脂肪酸或脂肪酸酸酐的反应产物，该反应用以产生脂肪酰胺，其随后与酸酐，优选马来酸酸酐，丙烯酸酸酐或富马酸酸酐，最优选马来酸酸酐，在至少一种交联剂的存在下一起反应。这些的例子描述在US 4,658,036以及其中所引用的文献中，其公开内容在此处引入作为参考。特别适合的乳化剂类型是Halliburton(Baroid Fluid Services)出售的，商标名为“EZ- ”的产品。 [0074] 所述类型的乳化剂在商业上是以高浓缩活性-物质预备料的形式出售的，且在一个实施方案中，其用量为约20到80重量％，特别地用量为约30到70重量％，基于有机相。然而，优选乳化剂的用量在约0.5重量％到约15重量％的范围，优选在约0.5重量％到约 10重量％的范围，更优选在约1重量％到约8重量％的范围，更优选在约1重量％到约6重量％的范围，基于有机相。 [0075] 上述乳化剂或乳化剂体系还可任选地用来改进无机加重材料的亲油性。除了已经讨论过的胺基酰胺，其它例子有烷基苯磺酸盐以及咪唑啉化合物。关于这些以及相关现有技术的附加信息可以在以下公开文本中找到：GB 2158437，EP 229912以及DE 3247123，其公开内容在此处引入作为参考。 [0076] 该至少一种盐优选选自由金属卤化物组成的组中，特别优选碱金属或碱土金属卤化物。本发明的组合物的分散水相，其优选是反相钻井液的形式，优选加载有可溶性盐。此处优选使用氯化钙和/或氯化钾，优选室温下含有可溶性盐的饱和水相。 [0077] 在根据本发明的包含水或水相的组合物的方面，组合物优选是乳液的形式，优选是纳米乳液或微米乳液的形式，优选是油包水乳液的形式，其数均液滴尺寸小于1000μm，优选在约5nm到约1000μm的范围，优选在10nm到850μm的范围，更优选在20nm到700μm的范围，更优选在50nm到500μm的范围。根据本发明的术语“微米乳液”和“纳米乳液”是指液滴尺寸分别在微米及纳米范围的乳液，因此两个范围以及两个术语之间就有一定量的重叠。根据现有技术中的一些定义，通常认为微米乳液是自发形成于乳液组分结合时，而一般认为纳米乳液的形成需要输入能量，例如，以均化的形式，特别地以高压均化的形式。 [0078] 根据本发明的钻井组合物优选具有至少一种，优选至少两种，更优选至少三种以下性能： [0079] β1)塑性粘度(PV)，根据本文所述的测试方法，在50℃下测量，其在15到75mPa.s的范围，优选在约15到约60mPa.s的范围，更优选在约15到约40mPa.s的范围，更优选在约15到约30mPa.s的范围，更优选在约15到约25mPa.s的范围； [0080] β2)屈服点(YP)，根据本文所述的测试方法，在50℃下测量，其值在5到2 2 45lb/100ft(约2.4到约21.6Pa)的范围，优选在约5到约40lb/100ft(约2.4到约 2 20Pa)的范围，优选在约6到约25lb/100ft(约2.9到约12Pa)的范围，更优选在约8到约 2 20lb/100ft(约3.8到约10Pa)的范围； [0081] β3)凝胶强度(GS)，根据本文所述的测试方法，在50℃下测量，其值在4到2 2 25lb/100ft(1.9到12Pa)的范围，优选在约4到约15lb/100ft(约1.9到约7.2Pa) 2 的范围，优选在约4到约10lb/100ft(约1.9到约4.8Pa)的范围，更优选在约4到约 2 8lb/100ft(约1.9到约3.8Pa)的范围； [0082] β4)温度为0℃到5℃时的粘度值(根据ASTM D2983，利用Brookfield RVT粘度计测量)，其不超过50mPa.s，优选不超过15mPa.s并且优选在约2.0到5.0mPa.s的范围，更优选在约2.5到4.5mPa.s的范围，更优选在约2.7到4.0mPa.s的范围； [0083] β5)在20℃下的贮存稳定性，其为至少两周，优选为至少一个月，更优选为至少三个月，更优选为至少六个月，更优选为至少一年， [0084] 由此，优选的性能组合是β1)β2)、β1)β3)、β2)β3)、β1)β2)β3)、β1)β2)β3)β4)、β1)β2)β3)β5)、β1)β2)β3)β4)β5)，特别优选的性能组合是β1)β2)β3)、β1)β2)β3)β4)、β1)β2)β3)β5)和β1)β2)β3)β4)β5)。 [0085] 根据本发明的钻井组合物的一个用途是用于油和/或气源开发的海上钻井中，提供具有良好生态相容性的技术上有效的钻井液。然而，新钻井液的使用并不限于海上区域。新的钻井液也可相当普遍地用于陆地-支撑的钻井，包括例如地热钻井、水钻井、地球科学钻井以及矿藏钻井。同样在这一情况下，根据本发明的含有酯的钻井组合物简化了毒性问题。根据本发明的钻井组合物显示出有机和无机组分的良好溶解性。另外，根据本发明基于所述类型的酯的钻井组合物的共同使用，其进一步的特点是具有改进的贮存稳定性，改进的润滑性以及良好的流变性。 [0086] 上述问题的解决也是通过制备钻井组合物的方法实现的，其包括以下步骤： [0087] a)提供至少一种线性或支化的、环状或非-环状的饱和烃作为组分i，其为从约20重量％到约99.999重量％，优选从约40重量％到约99.990重量％，优选从约60重量％到约99.900重量％，优选从约70重量％到约99重量％，更优选从约80重量％到约98.5重量％，更优选从约85重量％到约98重量％，更优选从约90重量％到约98重量％，更优选从约92重量％到约97重量％，最优选从约93重量％到约96重量％，基于组分i和ii的总重量， [0088] b)提供至少一种线性或支化的、环状或非-环状的饱和烃作为组分ii，其为从约0.001重量％到约25重量％，优选从约0.5重量％到约20重量％，更优选从约1重量％到约15重量％，更优选从约2重量％到约10重量％，更优选从约2重量％到约8重量％，更优选从约3重量％到约7重量％，最优选从约4重量％到约7重量％，基于组分i和ii的总重量， [0089] 其中a)和b)中提供的重量总量是100重量％， [0090] c)将所述至少一种烃和所述至少一种酯进行混合。 [0091] 上述问题的解决也是通过制备钻井组合物的方法实现的，其包括以下步骤： [0092] A)包含以下组分的有机相的制备 [0093] i.从约20重量％到约99.999重量％，优选从约40重量％到约99.990重量％，优选从约60重量％到约99.900重量％，优选从约70重量％到约99重量％，更优选从约80重量％到约98.5重量％，更优选从约85重量％到约98重量％，更优选从约90重量％到约98重量％，更优选从约92重量％到约97重量％，最优选从约93重量％到约96重量％，基于组分i和ii的总重量，的至少一种线性或支化的、环状或非-环状的饱和烃，[0094] ii.从约0.001重量％到约25重量％，优选从约0.5重量％到约20重量％，更优选从约1重量％到约15重量％，还更优选从约2重量％到约10重量％，更优选从约2重量％到约8重量％，更优选从约3重量％到约7重量％，最优选从约4重量％到约7重量％，基于组分i和ii的总重量，的至少一种酯， [0095] B)包含从约50重量％到100重量％，优选从约55重量％到约99重量％，更优选从约70重量％到约95重量％的水，基于水相的总量，的水相的制备， [0096] C)将步骤A)中制备的有机相与步骤B)中制备的从0到约50重量％，优选从约5重量％到约50重量％，优选从约5重量％到约45重量％，更优选从约5重量％到约35重量％，更优选从约10重量％到约25重量％，基于组合物的总重量，的水相进行混合，以及[0097] D)将至少一种有机相、水相以及油相和水相的混合物与具有从0到约60重量％，基于组合物的总重量，的至少一种添加剂进行混合。 [0098] 该至少一种线性或支化的、环状或非-环状的饱和烃优选是选自上述的与本发明的组合物有关的烃。 [0099] 该至少一种酯优选是至少一种选自如上所述的，与本发明的组合物有关的酯，优选选自由至少一种C1到C24一元羧酸与至少一种单官能醇形成的酯组成的组。 [0100] 水相优选是如上所述的本发明的组合物的盐-饱和水相。 [0101] 至少一种添加剂优选是选自上述的，本发明的组合物的添加剂的至少一种添加剂。 [0102] 上述各组分的用量优选按照如上所述的本发明的组合物来进行选择的。 [0103] 步骤C)中的混合可通过如下方式进行，添加有机相到水相中，添加水相到有机相中，或基本上同时将有机相和水相一起加入到将它们混合的容器中。在混合进行时，优选伴随能量的输入，优选以混和或搅拌的形式，优选快速搅拌，优选在高于50rpm的速度下搅拌，优选在约100rpm到约500rpm的范围，更优选在约200rpm到约450rpm的范围。混合可以在降低的、环境或升高的温度下进行，取决于诸如进行混合的组分、它们进行混合的位置(例如，室内或户外)、以及理想的乳液液滴尺寸这些影响因素。优选混合在环境温度下进行。 [0104] 该至少一种添加剂可以在步骤A)、B)和C)中的任意或所有步骤之前，之中或之后加入。如果在步骤C)中加入了一种或多种添加剂，这一添加剂可以在如上所述的有机相与水相混合的基本上同一时刻被加入，或者它也可以被加入到有机相或者也可以被加入到水相或者同时加入到两者中，例如在步骤C)中的混合之前，将至少一种添加剂加入到有机相，将至少一种另外的添加剂加入到水相中，或将至少一种添加剂加入到在步骤C)中有机相与水相发生混合之后获得的组合物中。 [0105] 在根据本发明的方法的一个变型中，根据本发明的该至少一种酯可以在一个所谓的后处理步骤中被加入到已经存在的钻井组合物中，该钻井组合物包含至少一种烃、水相和至少一种添加剂。在这一情况下，可以设想的是该已经存在的钻井组合物，在用该至少一种酯后处理之前，在钻井作业中已经被使用过至少一次。还有可能的是该已经存在的钻井组合物在后处理之前还没有被用于钻井作业中。 [0106] 根据本发明的方法优选进一步地包含步骤 [0107] E)均化。 [0108] 该均化优选是根据本发明的方法的步骤C)或步骤D)中获得的组合物的均化。还有可能的是步骤C)和E)，或步骤C)、D)和E)彼此结合在一起，使得油相和水相的彼此混合和/或与任何使用的添加剂的混合是以均化的形式进行。在根据本发明的方法中，优选均化发生在步骤C)和D)中至少一个的之中或之后。均化的进行温度优选是从0到100℃的范围，优选在5到80℃的范围，更优选在10到60℃的范围，还更优选在20到50℃的范围，7 7 最优选是环境温度。均化还可以是高压均化，其进行所用压力在1×10Pa到18×10Pa的 7 7 7 7 范围，优选在3×10Pa到18×10Pa的范围，更优选在5×10Pa到15×10Pa的范围。 [0109] 在根据本发明的方法中，优选在步骤C)、D)和E)中至少一个的最后，组合物是以乳液的形式存在的。因此，乳液的形成可以通过如以上步骤C)中描述的将油相与水相混合来进行，任选在至少一种添加剂的存在下，其可以是，例如，至少一种乳化剂。另外地，乳液的形成可以是通过将油相和水相混合在一起进行如以上步骤E)中描述的均化步骤，任选在至少一种添加剂的存在下，其可以是，例如，至少一种乳化剂。均化，特别是高压均化，相比于油相和水相的简单混合，通常会产生较小液滴尺寸的乳液。 [0110] 在根据本发明的方法的优选实施方案中，乳液是如上所述的关于本发明的组合物的纳米乳液或微米乳液，其数均液滴尺寸小于1000μm，优选在5nm到1000μm的范围，优选在10nm到850μm的范围，更优选在20nm到700μm的范围，更优选在50nm到500μm的范围。 [0111] 在根据本发明的方法的优选方面，该至少一种酯具有酸-衍生组分的碳链分布，根据ISO 5508，通过气相色谱法(GC)进行测定，其范围为，C6在从0到2.00％的范围，优选在从0到1.00％的范围，更优选在从0到0.5％的范围，C8在从3.00％到10.00％的范围，优选在从3.00到8.00％的范围，更优选在从4.00到7.00％的范围，C10在从3.00％到10.00％的范围，优选在从3.00到9.00％的范围，更优选在从5.00到8.00％的范围，C12在从50.00％到94.00％的范围，优选在从55.00到90.00％的范围，更优选在从60.00到 85.00％的范围，C14在从0到25.00％的范围，优选在从5.00到20.00％的范围，更优选在从 10.00到20.00％的范围，C16在从0到5.00％的范围，优选在从1.00到4.00％的范围，更优选在从2.00到4.00％的范围，并且C18在从0到1.00％的范围，优选在从0.01到0.90％的范围，更优选在从0.1到0.6％的范围。由气相色谱法测定的酯的酸-衍生组分是指酸的色谱分析等价物，其在酯水解分裂成醇和酸时形成。 [0112] 在根据本发明的方法的另一优选实施方案中，该至少一种酯具有酸-衍生组分的碳链分布，其是根据ISO 5508，通过气相色谱法(GC)进行测定，其范围为，C6在从0到2.00％的范围，优选在从0到1.00％的范围，更优选在从0到0.5％的范围，C8在从0到 10.00％的范围，优选在从1.00到7.00％的范围，更优选在从2.00到5.00％的范围，C10在从0到10.00％的范围，优选在从1.00到7.00％的范围，更优选在从2.00到5.00％的范围，C12在从50.00％到95.00％的范围，优选在从60.00到90.00％的范围，更优选在从65.00到85.00％的范围，C14在从5.00％到35.00％的范围，优选在从8.00到30.00％的范围，更优选在从10.00到25.00％的范围，C16在从0到5.00％的范围，优选在从1.00到4.00％的范围，更优选在从2.00到4.00％的范围，并且C18在从0到1.00％的范围，优选在从0.01到0.90％的范围，更优选在从0.1到0.6％的范围。由气相色谱法测定的酯的酸-衍生组分是指酸的色谱分析等价物，其在酯水解分裂成醇和酸时形成。 [0113] 本发明也涉及由根据本发明的方法获得的钻井组合物，且其具有至少一种，优选至少两种，更优选至少三种下列性能： [0114] γ1)塑性粘度(PV)，根据本文所述测试方法在50℃下测量，其在15到75mPa.s的范围，优选在从约15到约60mPa.s的范围，更优选在从约15到约40mPa.s的范围，更优选在从约15到约30mPa.s的范围，还更优选在从约15到约25mPa.s的范围； [0115] γ2)屈服点(YP)，根据本文所述的测试方法，在50℃下测量，其在5到2 2 45lb/100ft(约2.4到约21.6Pa)的范围，优选在从约5到约40lb/100ft(约2.4到约 2 20Pa)的范围，优选在从约6到约25lb/100ft(约2.9到约12Pa)的范围，更优选在从约8 2 到约20lb/100ft(约3.8到约10Pa)的范围； [0116] γ3)凝胶强度(GS)，根据本文所述的测试方法，在50℃下测量，其在从4到2 2 25lb/100ft(1.9到12Pa)的范围，优选从约4到约15lb/100ft(约1.9到约7.2Pa)的 2 范围，优选从约4到约10lb/100ft(约1.9到约4.8Pa)的范围，更优选在从约4到约 2 8lb/100ft(约1.9到约3.8Pa)的范围。 [0117] γ4)0℃到5℃下的粘度值(Brookfield，RVT，根据ASTM 2983测定)，其值不超过10mPa.s，优选不超过8mPa.s并且优选在约2.0到5.0mPa.s的范围，更优选在约2.5到4.5mPa.s的范围，还更优选在从约2.7到4.0mPa.s的范围； [0118] γ5)20℃下的贮存稳定性，至少两周，优选至少一个月，更优选至少三个月，更优选至少六个月，更优选至少一年， [0119] 由此优选性能组合：γ1)γ2)、γ1)γ3)、γ2)γ3)、γ1)γ2)γ3)、γ1)γ2)γ3)γ4)、γ1)γ2)γ3)γ5)、γ1)γ2)γ3)γ4)γ5)，特别优选性能组合γ1)γ2)γ3)、γ1)γ2)γ3)γ4)、γ1)γ2)γ3)γ5)和γ1)γ2)γ3)γ4)γ5)。 [0120] 相比于以前的钻井组合物，本发明的组合物进一步地优选具有改进的润滑性。 [0121] 本发明也涉及将本发明的组合物或根据本发明的方法制备的组合物作为钻井液的应用。 [0122] 本发明也涉及钻井系统，其包含钻头、钻杆柱、钻井组合物的储罐以及本发明的钻井组合物或根据本发明的方法制备的钻井组合物。 [0123] 本发明还涉及制造井眼的方法，其包括以下步骤： [0124] a1)提供本发明的组合物或根据本发明的方法制备的组合物， [0125] a2)在地下岩层中钻孔； [0126] a3)在钻井的同时，至少部分地在孔中，至少部分地循环a1)中提供的组合物。 [0127] 适合步骤a2)中钻井的方法和设备是本领域技术人员熟知的，以及方法和手段也是本领域熟知的，例如利用泵循环步骤a3)的钻井液。本发明的钻井组合物已经被认为是特别有优势的，这是由于其结合有各种性能，诸如环境适应性和生物降解性，低毒性，粘度，流变性，同时提供了良好的润滑性并且使得钻井具有良好的进入地下岩层的穿过速率。 [0128] 本发明还涉及从地下岩层中钻的孔中输送钻屑的方法，优选从在地下岩层中钻的孔中将钻屑输送到地面的方法，其包含以下步骤： [0129] b1)提供本发明的组合物或根据本发明的方法制备的组合物， [0130] b2)在孔中至少部分地循环b1)中提供的组合物。 [0131] 在用于从地下岩层钻的孔中输送钻屑的方法中，优选在钻孔的同时至少部分地循环组合物。该组合物的循环通常是通过穿过钻井装置，经由钻头出来，然后沿着钻孔向地面返回，同时在流动中输送钻屑来进行的。 [0132] 本发明还涉及处理钻头的方法，其包含以下步骤： [0133] c1)提供本发明的组合物或根据本发明的方法制备的组合物， [0134] c2)在钻头在地下岩层中运转的同时，至少部分地经由钻头循环至少部分的c1)中提供的组合物。 [0135] 在处理钻头的工艺的优选实施方案中，处理是清洁、冷却和润滑中的至少一种。本发明的钻井组合物已经被认为是特别适合于此类处理，这是由于其结合了包含在其中的亲水性和疏水性组分。 [0136] 本发明还涉及油和气中至少一种的生产方法，其包含以下工艺步骤： [0137] d1)提供本发明的组合物或根据本发明的方法制备的组合物， [0138] d2)在地下岩层中钻至少一个孔，同时至少部分地在孔中循环至少部分的[0139] d1)中提供的组合物； [0140] d3)至少部分地通过d2)中钻的至少一个孔从地下岩层中获得油和气中的至少一种； [0141] d4)任选地，对油和气中的至少一种进行选自提纯、精炼和加工中至少一种工艺步骤的处理。 [0142] 步骤d1)和d2)可以通过如上所述的，本领域技术人员已知的方法进行。步骤d3)也可以通过本领域技术人员已知方法进行，且可包含诸如泵送、收集、储藏等等阶段。步骤d4)可以在与步骤d1)到d3)描述的操作相同的位置进行，或其可以在不同的位置进行。如果步骤d4)在不同于步骤d1)到d3)的位置进行，特别是不同于步骤d3)的位置，则工艺还将包括的步骤是将油和气中的至少一种从至少步骤d3)的位置输送或传导到步骤d4的位置。 [0143] 现通过实施例的方式对本发明做更详细的说明，而实施例并不是对本发明范围的限制。实施例 [0144] 试验方法 [0145] 塑性粘度(PV)，屈服点(YP)，凝胶强度 [0146] 塑性粘度，屈服点和凝胶强度是利用 直接读数粘度计(Model35，Fann Instrμment Company，Houston，Texas，USA)，根据在“Recommended Practice for Field Testing of Oil-based Drilling Fluids”，Upstream Segment，API(American Petroleum Institute)recommendedpractice 13B-2，Fourth Edition，March 2005，section 6.3，p.8-10中描述的方法进行测量的。 [0147] 电稳定性 [0148] 电稳定性是利用 电稳定性测试仪(Model 23D，Fann InstrumentCompany，Houston，Texas，USA)，根据在“Recommended Practice for FieldTesting of Oil-based Drilling Fluids”，Upstream Segment，API(AmericanPetroleum Institute)recommended practice 13B-2，Fourth Edition，March2005，section 10，p.22-24中描述的方法测量的。 [0149] 实施例1 [0150] 油相的制备是通过将249.4ml的 HT-40(Petro-Canada，Canada)与13.1ml的C8-C14脂肪酸的2-乙基己基酯进行混合，后者购自Cognis Oleochemicals GmbH，Düsseldorf，Germany，商品名为OMC 586。该油相随后与4.2g的EZ NT(购自Halliburton(Baroid)，Texas，USA)、87.5ml的25重量％含水氯化钙溶液、3.5g的HT(购自Halliburton(Baroid)，Texas，USA)、3.5g的 II(购自Halliburton(Baroid)，Texas，USA)、和280g的重晶石进行混合。流变参数是在 50℃下测得，如表1中“老化前”项中所示。 [0151] 根据“Recommended Practice for Laboratory Testing of DrillingFluids”，API(American Petroleum Institute)recommended practice 13I，Seventh Edition，February 2004/ISO 10416：2002(modified)，section 21，p.66-73.中描述的方法，通过在高压釜中，在Baroid滚动烘箱model 70040中，在121℃(250°F)的温度下处理16个小时，来进行混合物的老化。电稳定性和流变参数在50℃下测定，如表1中“老化后”项中显示的。 [0152] 表1 [0153]老化前 老化后 电稳定性(V) n.d. 490 测得值 600rpm 49 50 300rpm 30 31 200rpm 22 23 100rpm 14 15 6rpm 5 6 3rpm 4 5 塑性粘度(cP) 19 19 屈服点(lbf/100ft2) 11 12 凝胶强度10s/10min(lbf/100ft2) 5/6 5/6 [0154] n.d.＝未测定 [0155] 实施例2 [0156] 与实施例1中的程序相同，区别是使用了26.2ml的OMC 586。 [0157] 实施例3 |
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