分散劑包覆的增重劑的製作方法

2023-12-08 17:43:31 2

專利名稱：：分散劑包覆的增重劑的製作方法
技術領域：
：本發明總體上涉及流體和用於井眼液的表面包覆的固體材料。
背景技術：
：當在地層中鑽井或完井時，由於各種原因，通常在井中使用各種流體。井液的一般用途包括在普通鑽井或鑽開(即，鑽開目標含油地層)時潤滑和冷卻鑽頭切削表面；將"巖屑"(由於鑽頭上的齒的切削作用而移除的地層片)運輸到地表上；控制地層流體壓力以防止噴出；保持井穩定性；將固體懸浮於井中；將鑽井地層中的濾失最小化，並且穩定鑽井通過的地層；將井附近的地層壓裂；用另一種流體代替井內的流體；將井進行清洗；對井進行測試；將水馬力傳遞到鑽頭上；將流體用於安置封隔器，廢棄井或者準備廢棄井，以及另外用於對井或地層進行處理。通常，鑽井液應當可在壓力下向下泵送，通過鑽管柱，然後通過併到達深入地層的鑽頭頭部周圍，然後通過在鑽杆外部與井壁或套管之間的環狀空間返回到地表。除了提供鑽井潤滑性和效率以及減緩磨損以外，鑽井液還應當使固體顆粒懸浮並向地表輸送固體顆粒以進行濾砂和處理。此外，該流體應當能夠使添加的增重劑(為了增加泥漿的比重)懸浮，並且輸送粘土和能夠粘附到並覆蓋井眼表面的其它物質，所述增重劑通常為磨細的重晶石(硫酸鋇礦石)。鑽井液通常具有觸變性流體體系的特性。即，當被剪切時，例如當循環時，它們表現出低的粘度(在泵送或與移動鑽頭接觸過程中出現的)。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，當鑽井液處於剪切條件下並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餘的粒狀物質帶到地表上。鑽井液配劑還應當允許將巖屑和其它多餘的粒狀材料移除，或者另外從液體部分中沉降出來。越來越需要具有能夠使這些井的鑽井更容易的流變性曲線的鑽井液。具有定製的流變性的鑽井液確保從井眼中儘可能有效率和有效地移除巖屑，以避免在井中形成巖屑床，這可能導致鑽柱被卡住，以及其它的問題。出於鑽井液水力學(當量循環密度)觀點，還需要降低循環流體所需的壓力，這有助於避免將地層暴露於可能壓裂地層，導致流體損失並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，如果這種情況發生，可能導致循環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)和井眼穩定性問題(對塌/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，以迫使它穿過循環流體體系中的限制部分(restrictkm)，例如鑽頭噴嘴或測井下井儀。或者換言之，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並且流體速度緩慢，或存在低剪切條件的井區中，流體粘度必須儘可能高，以懸浮並且輸送鑽出的巖屑。這還適用於在流體在井眼中保持靜態的時候，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條件下繼續增加至不可接受的水平。另外當需要再次循環流體時，這可能導致可以壓裂地層的過度壓力，或者換句話說，如果要求收回充分循環流體體系的壓力超過泵的限度，它可能導致損失時間。井眼液還必須對井眼的穩定性有貢獻，並且控制來自地層孔隙的氣體、油或水的流動，以防止例如地層流體的流出或井噴，或加壓的地層的倒塌。井眼內的液柱施加與井眼的深度和流體的密度成正比的靜壓。高壓地層可能需要比重高達3.0的流體。多種材料目前被用於增加井眼液的密度。這些材料包括溶解的鹽，如氯化鈉、氯化鈣和溴化鈣。作為選擇，將粉末狀的礦物，如重晶石、方解石和赤鐵礦加入到流體中以形成密度增加的懸浮液。還己經描述了金屬粉5末如鐵作為鑽井液中的增重材料的使用，其中所述增重材料包括直徑小於250(im並且優選在15和75pm之間的鐵/鋼球形顆粒。還已經提出了細粉末狀的碳酸鈣或碳酸鐵的使用；然而，此類流體的塑性粘度隨著粒度的減小而快速地增加，從而限制了這些材料的應用。對於這些井眼液添加劑的一個要求是其形成穩定的懸浮液並且不易於沉降出來。第二個要求是所述懸浮液表現出低粘度，以促進泵送並使高壓的產生最小化。最後，井眼液漿液還應當表現出低的濾失量。常規的增重劑如粉末狀的重晶石具有10-30pm的範圍內的平均粒子直徑((15。)。為了充分地懸浮，這些材料需要加入膠凝劑，如用於水基液的膨潤土，或用於油基液的有機改性膨潤土。還可以加入可溶性聚合物增粘劑，如黃原膠，以減慢增重劑的沉降速率。然而，隨著加入更多的膠凝劑以增加懸浮液穩定性，流體粘度(塑性粘度和/或屈服點)不適宜地增加，從而導致泵送性降低。如果使用增粘劑保持固體懸浮的所需水平，情況也是這樣。微粒增重劑的沉降(或"垂沉")在以與垂向成大斜度所鑽的井眼中變得更加關鍵，因為例如一英寸(2.54cm)的垂沉可能導致沿井眼壁的上部連續的密度降低的液柱。為了到達例如遙遠的儲油層部分，通常在大的距離上對這樣的大斜度井進行鑽井。在這樣的情況下，重要的是將鑽井液的塑性粘度最小化，以減少在井眼長度上的壓力損失。同時，還應當保持高密度，以防止井噴。此外，如上面對微粒增重材料指出，垂沉的問題變得更加重要，以避免微粒增重劑在井眼的低側的差壓卡鑽或沉降出來。能夠配製具有高密度和低塑性粘度的鑽井液在需要高密度井眼液的深高壓井中也是重要的。高粘度可能導致泵送條件下在井眼底部的壓力增加。此"當量循環密度"的增加可能導致地層中的張開裂縫和井眼液向壓裂的地層的嚴重損失。再一次，為了保持靜壓頭以避免井噴，懸浮液的穩定性是重要的。具有低粘度和最小的增重材料垂沉的高密度流體的目標仍然是一個挑戰。因此，需要增加流體密度、同時提供改善的懸浮穩定性並同時使濾失量和粘度增加最小化的材料。
發明內容在一個方面中，本發明中所公開的實施方案涉及一種配製井眼液的方法，所述方法包括提供基液；和加入包覆有分散劑的分級增重劑，所述包覆有分散劑的分級增重劑是通過以下方法製備的將增重劑和分散劑幹混，以形成包覆有該分散劑的分級增重劑。在另一方面中，本發明中所公開的實施方案涉及一種井眼液，所述井眼液包含基液；以及通過以下方法製備的包覆有分散劑的分級增重劑將增重劑和分散劑幹混，以形成包覆有分散劑的分級增重劑。從以下描述和後附的權利要求中，本發明的其它方面和優點將變得明顯。圖1顯示根據本發明中所公開的一個實施方案的幹混方法的流程圖。具體實施例方式在一個方面中，本發明中所公開的實施方案涉及用於井眼液的增重劑上的分散劑包覆層。在另一方面中，本發明中所公開的實施方案涉及包含分散劑包覆的增重劑的井眼液的製劑。在一個實施方案中，可以通過幹混方法用分散劑包覆增重劑。可以將所得到的包覆增重劑加入到新的鑽井液製劑或加入到已有的製劑。術語"幹混"是指其中在不存在溶劑的情況下，將增重劑與分散劑混合併用分散劑包覆的方法。在已轉讓給本申請的受讓人的美國專利申請20040127366中公開了在溶劑的存在下產生膠態的包覆顆粒的類似方法，該專利申請通過引用結合在此。如在本發明中所使用的，術語"分級的增重劑"表示粒度分布降低到低於常規的API規定分布的增重劑。最後，本領域的技術人員應認識到可以在粉碎法(研磨)過程中或通過其它方法，例如熱脫附(thermaldesorption)將增重劑與分散劑幹混。增重劑在本發明所公開的實施方案中使用的增重劑可以包括本領域技術人員所熟知的各種化合物。在一個具體實施方案中，增重劑可以選自包括以下物質的材料例如，硫酸鋇(重晶石)、碳酸鈣、白雲石、鈦鐵礦、赤鐵礦、橄欖石、菱鐵礦、氧化錳和硫酸鍶。本領域的普通技術人員應認識到具體材料的選擇可以主要取決於材料的密度，如典型地，在任何特定密度下的最低井眼液粘度是通過使用最高密度的顆粒獲得的。然而，其它的考慮可以影響產品的選擇，如成本、本地可得性、研磨所需功率，以及殘留的固體或濾餅是否可以從井中容易地被去除。在一個實施方案中，增重劑可以是具有在1至25pm的範圍內的d90和在0.5至10(im的範菌內的d5o的分級增重劑。在另一個實施方案中，分級的增重劑包括具有在2至8(am的範圍內的d9o和在0.5至4|im的範圍內的ds。的顆粒。本領域的普通技術人員應認識到，根據分級技術，增重劑可以具有不同於單峰分布的粒度分布。也就是說，增重劑可以具有在各個實施方案中可以是單峰、雙峰或多峰的粒度分布，該單峰分布可以是或可以不是高斯分布。在轉讓給本申請的受讓人的美國專利申請20050277553中已公開了分級的增重劑的使用，該專利申請通過引用結合在此。可以通過數種方法獲得具有這些尺寸分布的顆粒。例如，可以商購分級的顆粒，如具有與本發明中公開的類似粒徑分布的合適的重晶石產品。可以獲得更粗的研磨的合適材料，並且可以通過任何已知技術將該材料進一步研磨到所需粒度。此類技術包括噴射研磨、高性能幹磨技術、或者本領域中已知通常用於研磨粉末狀產品的任何其它技術。在一個實施方案中，可以從常規的重晶石研磨設備的產品流中選擇性地移除適當分級的重晶石顆粒，這可以包括從常規的API重晶石研磨操作中選擇性地移除細粒(fmes)。細粒通常被認為是研磨處理的副產品，並且常規地，將這些材料與較粗的材料共混，以獲得API等級的重晶石。然而，根據本公開，可以通過空氣分級器將這些副產品細粒進一步處理，以獲得在本發明中所公開的粒度分布。在另一個實施方案中，可以通過化學沉澱形成分級的增重劑。此類沉澱的產物可以被單獨使用或與機械研磨的產物組合使用。分散劑在一個實施方案中，分散劑可以選自分子量為至少150道爾頓的羧酸，如油酸和多元脂肪酸、烷基苯磺酸、烷基磺酸、直鏈a-烯基磺酸、磷脂如卵磷脂，包括它們的鹽並包括它們的混合物。例如，還可以使用合成聚合物，例如HYPERMEROM-l(ImperialChemicalIndustries,PLC,英國倫敦)或聚丙烯酸酯。此類聚丙烯酸酯可以包括甲基丙烯酸十八酯和/或丙烯酸丁酯的聚合物。在另一個實施方案中，可以使用相應的酸甲基丙烯酸和/或丙烯酸。本領域的技術人員應認識到可以使用其它丙烯酸酯或其它不飽和羧酸單體(或其酯)，以獲得與在本發明中所公開的基本上相同的結果。當將該添加劑用於水基液中時，在一個具體實施方案中，可以使用分子量為至少2000道爾頓的水溶性聚合物。此類水溶性聚合物的實例可以包括選自以下化合物的任何單體的均聚物或共聚物丙烯酸、衣康酸、馬來酸或馬來酸酐、丙烯酸羥丙酯乙烯基磺酸、丙烯醯胺基2-丙磺酸、丙烯醯胺、苯乙烯磺酸、丙烯酸類磷酸酯(acrylicphosphateester)、甲基乙烯基醚和醋酸乙烯酯、或它們的鹽。在一個實施方案中，聚合物分散劑可以具有約10,000道爾頓至約300,000道爾頓的平均分子量，在另一個實施方案中，聚合物分散劑可以具有約17,000道爾頓至約40,000道爾頓的平均分子量，在又一實施方案中，聚合物分散劑可以具有約200,000-300,000道爾頓的平均分子量。本領域的普通技術人員應認識到，當在研磨處理的過程中將分散劑加到增重劑中時，可以使用中間分子量聚合物(10，000-300，000道爾頓)。此外，特別在本發明所公開的實施方案的範圍內的是，在本發明所公開的幹混方法之前或與同時將聚合物分散劑聚合。此類聚合可以涉及例如，熱聚合、催化聚合或其組合。包覆方法可以在基本上沒有溶劑的幹混方法中進行分散劑對增重劑的包覆。參照圖1，示出了用於製備包覆的增重劑的一個實施方案。該方法包括將增重劑IO和分散劑12以所需比率共混，以形成共混的材料。在一個實施方案中，增重劑10可以是最初未分級的，並依靠共混方法將顆粒研磨到如上公開的所需尺寸範圍。作為選擇，該方法可以以分級的增重劑開始。然9後可以將共混的材料14進料至熱交換系統16，如熱脫附系統。可以使用混合器18，如螺旋輸送器使混合物前進通過熱交換器。通過冷卻，聚合物可以保持與增重劑結合。然後可以將聚合物/增重劑混合物20分離為聚合物包覆的增重劑22、未結合的聚合物24、和可能形成的任何團聚體26。如果需要，可以任選地將未結合的聚合物24再循環到該工藝的開始處。在另一個實施方案中，在不加熱的情況下，單獨的幹混方法可以用來包覆增重劑。作為選擇，在沒有幹混處理的情況下，可以通過如上所述的熱吸附包覆分級的增重劑。在此實施方案中，用於製備被包覆的載體(substrate)的方法可以包括將分級的增重劑加熱至足以使如上所述的單體分散劑在增重劑上反應的溫度，以形成聚合物包覆的分級增重劑，以及回收聚合物包覆的增重劑。在另一個實施方案中，可以使用催化方法，以在分級的增重劑的存在下形成聚合物。在又一實施方案中，聚合物可以預先形成，並可以被熱吸附到分級的增重劑上。根據又一實施方案，在研磨處理的過程中將分散劑包覆到增重劑上。也就是說，在相對高濃度的分散劑的存在下將粗大的增重劑研磨，使得新形成的細粒的表面暴露於分散劑中，從而被分散劑包覆。據推測，這允許分散劑在顆粒表面上找到可接受的構造，從而包覆表面。作為選擇，據推測，因為與在鑽井液中相反，在研磨流體中的分散劑濃度相對更高，所以分散劑更有可能被吸附(物理地或化學地)到顆粒表面。如該術語在本發明中所使用的，"表面的包覆"意在表示足夠數目的分散劑分子被吸附(物理地或化學地)或另外與顆粒的表面緊密地結合，使得材料的細粒不導致在現有技術中觀察到的粘度的快速上升。通過使用這樣的定義，本領域的技術人員應當理解並認識到分散劑分子實際上可能沒有完全覆蓋顆粒表面，並且分子數目的量化是極困難的。本領域的普通技術人員應認識到可以通過例如噴霧乾燥和熱脫附的方法，由油基漿液得到幹法包覆的顆粒。在一個實施方案中，分散劑可以佔分散劑和增重劑的總質量的約1%至約10%。在井眼製劑中的應用根據一個實施方案，可以將幹法包覆的增重劑用於井眼液製劑中。所述井眼液可以是水基液、逆乳液或油基液。水基井眼液可以具有作為基礎溶劑(basesolvent)的水性流體和分散劑包覆的增重劑。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製水性流體。這樣的鹽可以包括但不限於，例如鹼金屬氯化物、氫氧化物或羧酸鹽。在本文中公開的鑽井液的各種實施方案中，所述鹽水可以包括海水、其中鹽濃度低於海水的鹽濃度的水溶液，或其中鹽濃度高於海水的鹽濃度的水溶液。可以在海水中發現的鹽包括但不限於，氯化物、溴化物、碳酸鹽、碘化物、氯酸鹽、溴酸鹽、甲酸鹽、硝酸鹽、氧化物和氟化物的鈉、鈣、硫、鋁、鎂、鉀、鍶、矽、鋰和磷鹽。可以被混合在給定的鹽水中的鹽包括，存在於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，可以用於本文中公開的鑽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於簡單得多。在一個實施方案中，鑽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、鈣、鋅和/或鈉的一價或二價陽離子的滷化物或羧酸鹽。油基/逆乳液井眼液可以包含油質連續相、非油質不連續相、和分散體包覆的增重劑。本領域普通技術人員應認識到，可以根據所需應用將上述分散劑包覆的增重劑改性。例如，改性可以包括將分散劑親水/疏水性化。油質流體可以是液體，並且更優選為天然的或合成的油，並且更優選所述油質流體選自包括下列的組中柴油；礦物油；合成油，如包括聚(a-烯烴)、直鏈和支鏈烯烴等的氫化和非氫化烯烴、聚二有機矽氧烷、矽氧烷、或有機矽氧烷、脂肪酸酯、特別是脂肪酸的直鏈、支鏈和環狀烷基醚、其混合物和本領域技術人員已知的類似化合物；以及它們的混合物。油質流體的濃度應當足夠，使得逆乳液形成，並且可以少於逆乳液的約99體積％。在一個實施方案中，油質流體的量為逆乳液流體的約30體積％至約95體積％，並且更優選為逆乳液流體的約40體積％至約90體積％。在一個實施方案中，油質流體可以包括至少5體積％的選自以下化合物的材料酯、醚、縮醛、碳酸二垸基酯、烴及它們的組合。在本發明中公開的逆乳液流體的製劑中所使用的非油質流體是液體，並且可以是水性液體。在一個實施方案中，非油質液體可以選自包括下列的組中海水、含有有機和/或無機溶解鹽的鹽水、含有水混溶性的有機化合物的液體及它們的組合。非油質流體的量典型地小於用於形成逆乳液所需的理論極限。因此，在一個實施方案中，非油質流體的量小於約70體積％，並且優選約1體積％至約70體積％。在另一個實施方案中，非油質流體優選為逆乳液流體的約5體積％至約60體積％。流體相可以包含水性流體或油質流體，或它們的混合物。在一個具體實施方案中，可以將包覆的重晶石或其它增重劑包括在包含水性流體的井眼液中，所述水性流體包括淡水、海水、鹽水、及它們的組合中的至少一種。本發明中公開的流體在地下油井和氣井的鑽井、完井和修井中是特別有用的。具體而言，本發明中公開的流體可以找到配製允許容易並快速地去除濾餅的鑽井泥漿和完井液方面的應用。此類泥槳和流體對於向含烴地層中鑽水平井特別有用。可以使用常規方法以與通常用於製備常規的水基和油基鑽井液的方式類似的方式製備本發明中公開的鑽井液。在一個實施方案中，將所需量的水基液和適量的分散劑包覆的增重劑混合在一起，並且在連續混合的情況下依次加入鑽井液的其餘組分。在另一個實施方案中，將所需量的油質流體如基礎油、非油質流體和適量的分散劑包覆的增重劑混合到一起，並且在連續混合的情況下依次加入其餘的組分。逆乳液可以通過劇烈攪拌、混合或剪切油質流體和非油質流體而形成。可以被包含在本發明中公開的井眼液中的其它添加劑包括例如，溼潤劑、親有機性粘土、增粘劑、濾失控制劑、表面活性劑、分散劑、界面張力降低劑、pH緩衝劑、互溶劑、稀釋劑、衝淡劑和清潔劑。對於配製鑽井液和泥槳的本領域普通技術人員，這樣的試劑的加入應當是熟知的。在又一實施方案中，可以用分散劑包覆的增重劑將現有鑽井液製劑改性。例如，可以將本公開的分散劑包覆的增重劑加入美國專利申請20040127366('366申請)中公開的井眼液，該申請已轉讓給本申請的受讓人。'366申請的井眼液包含在溶劑存在下由共混方法獲得的膠態的包覆增重劑顆粒。此外，普通技術人員應認識到，術語"膠態的"是指顆粒的懸浮，並且不給予任何具體尺寸限制。相反，本公開的微粒化增重劑的尺寸可以在範圍內變化，並僅受到本申請的權利要求的限制。然而，本領域的普通技術人員應認識到，可以將本公開的分散劑包覆的增重劑加入任何類型的現有井眼液製劑中。以下實施例包括示例性的包覆的和未包覆的增重劑以及顯示其濾失量和流變性的實驗數據。使用聚丙烯酸酯聚合物包覆的重晶石作為增重材料，在12.5-22.0ppg的泥漿重量範圍和250-350。F的溫度內，對油基鑽井液進行測試。實施例1使用高度氫化的礦物油EDC99DW(M-ILLC，休斯頓，德克薩斯州)作為油質相配製14磅/加侖(ppg)的流體。為了對比，使用分散劑包覆的重晶石和未包覆的重晶石配製14ppg的溶液。如在下面的表1(EMULHT和TRUVISTM各自可從M-ILLC，休斯頓，德克薩斯州得到)中所示，將每種組分的量以磅/桶(ppb)表示。表1.14ppg流體製劑tableseeoriginaldocumentpage13將14ppg鑽井液中的聚丙烯酸酯聚合物包覆的重晶石和未包覆的重晶石配製成80/20的油/水比率(OWR)，並在250。F陳化16小時。流變性是使用可從FannInstrumentCompany得到的FarmModel35粘度計測定的。濾失量是使用飽和的API高溫高壓(HTHP)池測量的。根據APIBulletinRP1313-2，1990中的方法，通過以磅/100平方英寸計的IO分鐘膠凝強度評價膠凝強度(即，流體的懸浮特性或觸變性的量度)。通過"鑽井液和完井液的組成與性能(CompositionandPropertiesofDrillingandCompletionFluids)"第五版，H.C.H,Darley，GeorgeR,Gray,1988，第116頁中所描述的試驗，測量乳液的電穩定性(ES)。結果顯示在下面的表2中。表2.14ppg流體性能tableseeoriginaldocumentpage14結果表明，使用提供更低的屈服點(YP)、低剪切速率粘度和膠凝強度的包覆重晶石，改善了流變剖面(rheologicalprofile)。當使用包覆的重晶石時，濾失量也顯示出改善。實施例2根據一個實施方案，可以使用分散劑包覆的增重劑使現有流體製劑增重。以下實驗是使用在350。F陳化的16ppg油基液進行的。如在下面的表3(EMULHTTM、VERSAGEL⑥和VERSATROL⑧各自可從M-ILLC,休斯頓，德克薩斯州得到)中所示，將每種組分的量以磅/桶(ppb)表示。表3.16ppg流體製劑tableseeoriginaldocumentpage15按上述進行流變性和濾失量測試。靜態垂沉測量值由在350°F下的靜態條件中將配製的鑽井液陳化16小時而得到。本領域的技術人員應認識到此測試方法涉及鑽井液在井中為靜態時的性能。該測量記錄在鑽井液柱的頂部所得到的游離油的體積，以及液柱的頂層和液柱的底層的密度。這些密度用於計算靜態垂沉因子，其中靜態垂沉因子=(頂部SG+底部SG)/底部SG。結果顯示在下面的表4中。表4.增重流體tableseeoriginaldocumentpage15儘管結果顯示相當的流變性，但是幹法包覆的重晶石提供更好的靜態垂沉和濾失量性能。實施例3將20ppg流體配製成90/10的OWR，並在350。F陳化。如在下面的表5(SUREMUIJM和VERSATROIJM各自可從M-ILLC，休斯頓，德克薩斯州得至l』；BENTONE可從NLIndustries,紐約，紐約得到)中所示，將每種組分的量以磅/桶(ppb)表示。表5.20ppg流體製劑tableseeoriginaldocumentpage16按上述進行流變性和濾失量測試。濾失量和流變性測量值顯示在下面的表6中。表6.高密度流體性能tableseeoriginaldocumentpage16結果表明，幹法包覆的重晶石可以被用於配製密度極高而沒有通常與之相關的高流變性的鑽井液。本領域的普通技術人員應當認識到，困難不僅在於用20ppg流體獲得低PV，還在於將細的未包覆增重劑混合和分散/潤溼到油基液中方面的相關問題。實施例4如在下面的表5中所概括，對重晶石在上述實施例2中描述的16ppg油基液中的混合、潤溼和分散性進行測試。表7.分散/潤溼評價tableseeoriginaldocumentpage17表5中的結果表明，當向配製的鑽井液中加入增重材料時，包覆的重晶石易於分散並且在最初的5分鐘內獲得其最終的流變性，而當加入未包覆的重晶石時，獲得其最終的流變性需要長得多的時間。實施例5使用DF1作為油質相配製14磅/加侖(ppg)的流體。使用微粒化氧化錳配製三種14ppg流體含有未包覆的微粒化氧化錳的泥漿、包含未包覆的微粒化氧化錳和分散劑(EMI759，可從M-ILLC，休斯頓，德克薩斯州得到)的鑽井泥漿、以及分散劑(EMI759)包覆的氧化錳。氧化錳具有如下粒度分布d,o-0.22微米；dso-0.99微米；d9。=2.62微米。在下面的表8中給出了在泥漿製劑中使用的每種組分以ppb表示的量(EMULHTTM，TRUVISTM，和ECOTROL⑧各自可從M-ILLC，休斯頓，德克薩斯州得到)。表8.14ppg流體制齊Utableseeoriginaldocumentpage18將上述鑽井液配製成80/20的油/水比率(OWR)，並在250。F陳化16小時。流變性是使用可從FannInstrumentCompany得到的FannModel35粘度計測定的。濾失量是使用飽和的API高溫高壓(HTHP)池測量的。根據APIBulletinRP1313-2，1990中的方法，通過以磅/100平方英寸計的lO分鐘膠凝強度評價膠凝強度(g卩，流體的懸浮特性或觸變性的量度)。結果顯示在下面的表9中。表9.14ppg流體性能tableseeoriginaldocumentpage18結果表明，使用提供更低的屈服點(YP)、低剪切速率粘度和膠凝強度的包覆氧化錳，改善了流變剖面。當使用分散劑包覆的氧化錳時，濾失量也顯示出改善。表9中的結果還表明了用分散劑包覆增重劑相對於泥漿製劑中僅包含分散劑的益處。有利地，當使用分級的增重劑時，包覆的增重材料的益處可以是最佳的。本領域的技術人員應當認識到，可以有在分級的顆粒範圍以外實現的益處，但是分級的範圍可以使得易於分散材料並且需要較少的鑽井液添加劑，如乳化劑和親有機性粘土以獲得所需的流體性能。在較高的泥漿重量(>16ppg)，與混合和分散未包覆的重晶石的困難相比，在幹法包覆的重晶石被混合和分散到流體中的能力方面可以存在顯著的益處。此外，儘管常規流體沒有實現在垂沉、流變性和濾失量的每一方面的最佳性能，但是如本發明中所公開的那些流體可以實現這些方面中的每一個的最佳化。此外，因為包覆的增重劑是在幹法中形成的，因此其可以在不需要另外增重的情況下使用。儘管己經對本發明的有限數量的實施方案進行了描述，但是受益於本公開的本領域技術人員應當認識到，可以設計不偏離本申請中公開的本發明範圍的其它實施方案。因此，本發明的範圍應當僅僅由後附權利要求限制。權利要求1.一種配製井眼液的方法，所述方法包括提供基液；以及添加包覆有分散劑的分級增重劑，所述包覆有分散劑的分級增重劑是通過包括以下步驟的方法製備的將增重劑和分散劑幹混以形成包覆有所述分散劑的分級增重劑。2.權利要求1所述的方法，其中所述增重劑是選自以下物質中的至少一種重晶石、碳酸鈣、白雲石、鈦鐵礦、赤鐵礦、橄欖石、菱鐵礦、氧化錳和硫酸鍶。3.權利要求1所述的方法，其中通過所述幹混方法將所述增重劑分級。4.權利要求1所述的方法，其中所述幹混包括將分級增重劑與分散劑幹混。5.權利要求l所述的方法，其中所述分級增重劑具有由在2至8pm的範圍內的d9。給定的粒子分布。6.權利要求1所述的方法，其中所述分級增重劑具有由在0.5至4,的範圍內的d5Q給定的粒子分布。7.權利要求1所述的方法，其中所述分散劑包含選自以下化合物中的至少一種油酸、多元脂肪酸、烷基苯磺酸、垸基磺酸、直鏈a烯基磺酸、它們的鹼土金屬鹽和磷脂。8.權利要求l所述的方法，其中所述分散劑包括聚丙烯酸酯。9.權利要求8所述的方法，其中所述聚丙烯酸酯是選自甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸的聚合物中的至少一種。10.權利要求l所述的方法，其中所述基液是選自水基液、油基液、和逆乳液中的一種。11.權利要求l所述的方法，其中所述井眼液還包含膠態的包覆增重劑。12.—種井眼液，所述井眼液包含基液；以及包覆有分散劑的分級增重劑，所述包覆有分散劑的分級增重劑是通過包括以下步驟的方法製備的將增重劑和分散劑幹混以形成包覆有所述分散劑的分級增重劑。13.權利要求12所述的井眼液，其中所述基液是選自水基液、油基液、和逆乳液中的一種。14.權利要求12所述的井眼液，其中所述井眼液還包含膠態的包覆增重劑。15.權利要求12所述的井眼液，其中所述增重劑是選自以下物質中的至少一種重晶石、碳酸鈣、白雲石、鈦鐵礦、赤鐵礦、橄欖石、菱鐵礦、氧化錳和硫酸鍶。16.權利要求12所述的井眼液，其中所述分級增重劑具有由在2至8pm的範圍內的d9o給定的粒子分布。17.權利要求12所述的井眼液，其中所述分級增重劑具有由在0.5至4pm的範圍內的dso給定的粒子分布。18.權利要求12所述的井眼液，其中所述分散劑包含選自以下化合物中的至少一種油酸、多元脂肪酸、烷基苯磺酸、烷基磺酸、直鏈a烯基磺酸、它們的鹼土金屬鹽和磷脂。19.權利要求12所述的井眼液，其中所述分散劑包括聚丙烯酸酯。20.權利要求19所述的井眼液，其中所述聚丙烯酸酯是選自甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸的聚合物中的至少一種。21.權利要求12所述的井眼液，其中所述增重劑具有選自單峰、雙峰或多峰分布中的至少一種的粒度分布。全文摘要本發明公開了一種配製井眼液的方法，所述方法包括提供基液；以及添加包覆有分散劑的分級增重劑，所述包覆有分散劑的分級增重劑是通過以下方法製備的將增重劑和分散劑幹混以形成包覆有所述分散劑的分級增重劑。文檔編號C09K8/03GK101511968SQ200780033635公開日2009年8月19日申請日期2007年6月15日優先權日2006年9月11日發明者雅羅·馬薩姆申請人:M-I有限公司