CN1068842A - 钻井眼的方法和用于钻井的组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钻井方法，包括将一种使钻井扭 矩降低、防止钻井过程中钻杆卡钻或扭转、或使卡在 井眼内的钻杆解卡的组合物注入井眼步骤和钻井步 骤。该组合物含水和(A)至少一种由(A-1)至少一 种烃基取代的羧酸酰化剂和(A-2)至少一种数均分 子量为约600～10000的胺基封端的聚氧化烯反应 的产物，或至少一种该反应产物的盐。用本发明的方 法和组合物可有效地控制钻井过程中钻井扭矩、钻杆 的扭转和卡钻，以及卡在井眼内的钻杆的解卡。

Description

本发明涉及钻井眼的一种方法，此法包括利用水基钻井液和点注液。这些液体含有多羧酸酰化剂和胺基封端的聚氧化烯的反应产物。
钻井液或泥浆的主要功能是：将钻井产生的碎片和钻屑送至地表面;润滑和冷却钻头和钻具;形成滤饼以阻止滤液侵入岩层;养护井眼;控制岩层压力和防止损耗性回流;在设备停止运转时使钻屑悬浮;为以后成功的完井和开采而保护岩层。
在钻井过程中，钻杆的卡钻是一个普遍的问题，这种情况通常称作为卡杆。点注液或被卡钻杆解卡液一般用来使钻杆解卡从而钻井过程可以继续。油基钻井液常常用来防止卡杆。但是，这些液体含有精炼矿物油或柴油，这些油对海洋生物有不利影响。有效而且对环境无副作用的钻井液和点注液是人们所期望的。
美国专利Re30885，它是关于二酰胺和含二酰胺的润滑剂的美国专利4239635的再公告。羧酸封端的二酰胺及其碱金属、铵或胺盐有润滑功能，在含水金属加工液中特别有用。
美国专利Re31522，它是关于多酰胺和含多酰胺的功能液的美国专利4374741的再公告。该多酰胺是在同一分子中含有端羧基和端胺基的聚亚氧烷基多酰胺，其聚合度为210，其盐在制备稳定的水基金属加工液和液压液中有用。
美国专利4107061是关于从多脂肪酸和聚亚氧烷基二胺衍生而来的氨基酰胺润滑剂。这些物质能与水以各种组份互溶而形成 有润滑性能的澄清水溶液。
美国专利4661275和4664834涉及烃基取代的琥珀酸和/或酸酐与胺基封端的聚氧化烯的反应产物和含这些产物的水溶液体系。这些反应产物作为功能液的剪切稳定增稠剂十分有用。
美国专利4795581涉及用脂肪酸改性的聚亚氧烷基二胺增稠的水溶液流体。这些物质作为水/乙二醇基液压液、化妆品和表面活性剂是有用的。
本发明涉及一个方法，包括以下步骤：将一种组合物引入井眼，该组合物含水和其量足以使钻井扭矩降低、防止钻井过程中钻杆被卡或扭转、或使卡在井眼中的钻杆解卡的（A）至少是一种由（A-1）至少一种羧酸酰化剂和（A-2）至少一种数均分子量为约600～10000的胺基封端的聚氧化烯反应的产物或至少一种该反应产物的盐，然后钻该井眼。用本发明的方法和组合物可以有效地控制钻井过程中钻井扭矩、钻杆的扭转和卡钻以及卡在井眼中的钻杆的解卡。
术语“烃基”包括碳氢化合物基团和大体上为碳氢化合物的基团。大体上为碳氢化合物的基团指含不改变碳氢化合物主体性质的非烃取代基的那些基团。
烃基的实例包括如下：
1）碳氢化合物取代基，即脂肪族取代基（如烷基或链烯基）、脂环族取代基（如环烷基、环烯基）、芳香基、脂环的和脂族取代的芳香族取代基等等，以及环状取代基，其中环通过该分子的另一部分连接而成（这就是说，任何指明的两个取代基可能结合形成一个环状基团）;
2）取代的碳氢化合物取代基，即在此发明上下文中那些含非碳氢基团的取代基，不改变碳氢化合物取代基的主要特性;那些对这门技术熟悉的人士会知道这些基团（如：卤代基（特别是氯和氟）、羟基、烷氧基、巯基、烷巯基、硝基、亚硝基、硫氧基等等）;
3）杂原子取代基，即在本发明上下文中，具备主要碳氢化合物性质的取代基在由碳原子组成的环和链上有非碳原子。合适的杂原子对那些对此领域普通熟练的人来说是很明显的，例如包括硫、氧、氮和象吡啶基、糠酰基、噻吩基、咪唑基等取代基。一般说来，对于烃基的每十个碳原子，不超过大约2个，最好不超过1个非碳氢取代基出现在烃基中。通常，没有这样的非碳氢取代基出现在羟基中，因此，这种烃基是纯的碳氢化合物基团。
本发明的方法和流体利用烃基取代的羧酸酰化剂（A-1）与平均分子量在大约600至大约10，000的胺基封端的聚氧化烯（A-2）反应的产物（A）。
（A-1）羧酸酰化剂
羧酸酰化剂（A-1）是具有约1至4个羧基，最好2至3个羧基的羧酸酰化剂。酰化剂包括酸、酸酐、低碳酯（一至七个碳的酯）、卤化物等。酰化剂更好是酸或酸酐。羧酸酰化剂可能是单羧酸或多羧酸酰化剂。
单羧酸酰化剂包括脂肪族羧酸酰化剂，如脂肪酸和狄尔斯-阿德耳单羧酸反应物。脂肪酸通常含有大约8个（最好是大约10个、特别是大约12）至大约30个、最好至大约24个碳原子。脂肪酸的实例包括硬脂酸、油酸、月桂酸、亚麻酸、枞酸、棕榈酸、癸二酸、亚油酸、山萮酸、妥尔酸和松香酸。
单羧酸酰化剂也可以是一个α、β-不饱和羧酸（如：丙烯酸或异丁烯酸）和一个或多个链烯的反应产物。这些链烯最好是α-链烯（有时指单-1-链烯）或异构的α-烯烃。α-烯烃的实例包括1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十三烯、1-十四烯、1-十五烯、1-十六烯、1-十七烯、1-十八烯、1-十九烯、1-二十烯、1-二十一烯、1-二十二烯、1-二十三烯等。工业上可以得到又能使用的α-烯烃包括C15-18α-烯烃、C12-16α-烯烃、C14-16α-烯烃、C14-18α-烯烃、C16-18α-烯烃、C16-20α-烯烃、C22-28α-烯烃、等等。C16和C16-18α-烯烃尤其受到欢迎。
异构α-烯烃也可以用于形成狄尔斯-阿德耳反应产物。这些链烯是已转化成丙烯的α-烯烃。适于使用的异构α-烯烃常常以丙烯和一些α-烯烃的混合物形成存在。异构化α-烯烃的步骤对本专业的人来说是众所周知的。简要地说，这些步骤包括在大约80℃至130℃的条件下，将α-烯烃与阳离子交换树脂接触直到达到所希望的异构化程度。这些步骤作为例子已在美国专利4，108，889中叙述，现包括在本发明中以供参考。
本发明的多羧酸酰化剂包括二羧酸酰化剂，如琥珀酸酰化剂、二聚酸酰化剂和狄尔斯-阿德耳二羧基酰化剂。三羧酸酰化剂包括三聚酸酰化剂和狄尔斯-阿德耳三羧酸酰化剂。
二聚酸酰化剂包括不饱和脂肪酸二聚形成的产物，例如上面叙述的脂肪酸。一般地，二聚酸有大约18个（最好是大约28）至大约44个（最好是到大约40个）的平均碳原子。在一个实施方案中，二聚酸最好有大约36个碳原子。二聚酸最好从18个碳脂肪酸如油酸制备。二聚酸在美国专利2，482，760、2482761、2731481、2793219、2964545、2978468、3157681和3256304中叙述，全部公开的这些专利用作本发明的参考。二聚酸的例子包括Empol
Figure 921057903_IMG2
1014、1016和1018二聚酸，这些都可以从Emery工业公司购得;以及Hystrene
Figure 921057903_IMG3
3675、3680、3687和3695二聚酸，这些可从Humko化学公司购得。
在另一实施方案中，多羧基酰化剂是二羧基酰化剂，它们是不饱和脂肪酸（如上面描述的脂肪酸，最好是妥尔酸和油酸）与α、β-乙烯式不饱和羧基酰化剂（如丙烯酸或甲基丙烯酸酰化剂）的狄尔斯-阿德耳型反应产物，这些内容已在美国专利2，444，328号中作了交待，公开的此专利并入本发明作为参考。这些狄尔斯-阿德耳酰化剂包括Westvaco
Figure 921057903_IMG4
H-240、1525和1550二酸，每种试剂均可从Westvaco公司购得。
在另一实施方案中，多羧酸或酸酐是烃基取代的琥珀酸酰化剂，酸或酸酐较好，酸酐更好。烃基常常平均含有大约8个（较好是大约14个、特别是大约16）至40个（较好是到大约30个、更好到大约24个、特别好的是大约18个）碳原子。烃基是链烯基更为可取，链烯基可能从上面描述的一个或多个烯烃衍生得来。
琥珀酸酰化剂通过上述的烯烃或异构烯烃与富马酸或马来酸或酸酐之类的不饱和羧酸反应制得，反应温度在约160℃至240℃之间，最好是185℃至约210℃之间。自由基引发剂（如叔丁基邻苯二酚）可以用来减少或防止形成聚合副产物。制备酰化剂的步骤对于这一行的人来说是共知的，作为例子，已在美国专利3412111中加以叙述，并在1977年的J.C.S.Perkin    Ⅱ的535-537页等的文章“马来酸酐与烯烃的成烯反应”中有阐述。这些参考文献中制备上述酰化剂的步骤的公开引用在此作为参考。
多羧酸酰化剂也可以是三羧酸酰化剂。三羧酸酰化剂的实例包括三聚酸和狄尔斯-阿德耳三羧酸酰化剂。这些酰化剂常常平均含有从大约18个、最好是大约30、特别是大约36个到大约66个、最好是大约60个碳原子。三聚体酸通过上述脂肪酸的三聚制备。狄尔斯-阿德耳三羧酸酰化剂通过不饱和单羧酸与α、β-乙烯式不饱和二酸（如富马酸或马来酸或其酸酐）反应制得。在一个实施方案中，狄尔斯-阿德耳酰化剂平均含有从大约12个、最好是大约18个到大约40个、最好是大约30个碳原子。这些三羧酸的实例包括Empol
Figure 921057903_IMG5
1040（可从Emery工业公司购得）、Hystrene
Figure 921057903_IMG6
5460（可从Humko化学公司购得）、Unidyme 60（可从联合帐篷公司购得）。
在另一实施方案中，羧酸酰化剂（A-1）是一种混合物，根据重量比，至少含有10%的不少于三个羧基的羧酸酰化剂。这种混合物根据重量比，至少含有50%的三羧基酰化剂较为合适，含有80%更好，含有90%的三羧基酰化剂最好。羧酸酰化剂可以是上述确定的三羧酸酰化剂与单羧酸酰化剂以及上面确定的二羧酸酰化剂的混合物。在另一实施方案中，混合物可以含有单一、双一或三羧酸。单羧酸可以具有从2个、最好是大约8个、特别是大约12到大约30个、最好是大约24个碳原子。单羧酸的实例包括乙酸、丙酸、丁酸和脂肪族羧酸如油酸、硬脂酸、亚油酸、十二烷酸或妥尔酸。
（A-2）胺基封端的聚氧化烯
一个或多个上述的羧酸酰化剂与至少一个胺基封端的聚氧化烯反应。胺基封端的聚氧化烯最好是α-ω胺基封端的聚氧化烯。这些胺包括α-ω二氨基聚氧化乙烯、α-ω二氨基聚氧化丙烯-聚氧化乙烯-聚氧化丙烯或α-ω二氨基环氧丙烷封端的聚氧化乙烯。胺基封端的聚氧化烯也可以是上述α-ω二氨基聚氧化烯的尿素缩合物。胺基封端的聚氧化烯也可以含多氨基（如三氨基、四氨基等）。一般这些化合物的数均分子量从大约600、更好是大约2000、最好是大约3000、特别是大约4000至大约10，000、最好到大约8000、特别是大约7000。
在一实施方案中，二胺可以下列分子式表示：
Figure 921057903_IMG8
其中R是独立的氢原子或含1至8个碳原子的烷基，一至三个碳原子较好，一个碳原子更好;a是零到大约200之间的一个数;b是大约10到650之间的一个数;c是零到大约200之间的一个数。这些二胺具有的较为合适的数均分子量从大约600、更好是大约1000、最好是大约3000、特别是大约4000至约10，000之间（最好至约7000）。这些二胺的特例包括Jeffamine
Figure 921057903_IMG9
ED-600（其中a+c约为2.5，b约为8.5）、Jeffamine
Figure 921057903_IMG10
ED-900（其中a+c约为2.5，b约为15.5）、Jeffamine
Figure 921057903_IMG11
ED-2001（其中a+c约为2.5，b约为40.5）、Jeffamine
Figure 921057903_IMG12
ED-4000（其中a+c约为2.5，b约为86.0）和ED-6000（其中a+c约为2.5，b约为131.5）。Jeffamine
Figure 921057903_IMG13
的数值近似为其数均分子量，如Jeffamine
Figure 921057903_IMG14
ED-6000的数均分子量约为6000。
在另一实施方案中，胺基封端的聚氧化烯是一个二胺，最好是胺基封端的聚亚氧烷基二元醇。这些二胺用下列分子式表示：
Figure 921057903_IMG15
其中R如上所述，d在1至约50之间，较好在2至约100之间，最好在2至约75之间。这些胺的实例包括Jeffamine
Figure 921057903_IMG16
D-230（其中d为2-3）、Jeffamine
Figure 921057903_IMG17
D-400（其中d为约5-6）、Jeffamine
Figure 921057903_IMG18
D-2000（其中d的平均数为约33）和Jeffamine
Figure 921057903_IMG19
D-4000（其中d的平均数约为68）。
在另一实施方案中，二胺用下列分子式来表示：
其中R如上所述;e是一个足够大的数以保证提供数均分子量至少约为600的上述化合物。这些化合物的数均分子量在约600至2500之间较为合适，在约700至2200之间更好。
在一实施方案中，胺基封端的聚氧化烯是一种单氨基聚氧化烯诸如氨基聚氧化丙烯-聚氧化乙烯-聚氧化丙烯或氨基聚氧化丙烯之类。这些胺常常通过单羟醇与诸如氧化苯乙烯、1，2-环氧丁烷、环氧乙烷、环氧丙烷等以及更为合适的环氧乙烷、环氧丙烷或其混合物之类的环氧化物反应制得，端羟基此时转变成氨基。这些胺可用下列结构表示：
Figure 921057903_IMG21
其中f在1到约150之间，R1是有1到约18个碳原子的烷氧基，每个R的含义如上所述。f在1到100之间较为合适，在约4到约40之间更为合适。R1是含有1到12个碳原子的烷氧基较好，是甲氧基则更好。这些类型的胺可从Texco化学公司购得，商标名为Jeffamine，这些胺的具体例子包括Jeffamine
Figure 921057903_IMG22
M-600、M-1000、M-2005和M-2070胺。
在另一实施方案中，胺基封端的聚氧化烯是一种三胺，它通过用环氧乙烷、环氧丙烷或其混合物处理三元醇、接着端羟基胺化而制得。这些胺可从Texaco化学公司购得，商品名为Jeffamine 三胺。这些胺的实例包括：Jeffamine
Figure 921057903_IMG24
T-403，它是由约5-6摩尔的环氧丙烷处理三甲醇丙烷得来的;Jeffamine T-3000，它是由50摩尔的环氧丙烷处理甘油得来的;Jeffamine
Figure 921057903_IMG26
T-5000，它是由85摩尔的环氧丙烷处理甘油得来的。
本发明中使用的二胺和三胺在美国专利3，021，232;3，108，011;4，444，566和Re31，522中被公开。这些专利中的二胺和三胺及其制备方法用作参考。
上面的胺基封端的聚氧化烯与上面的多羧基酰化剂按酰化剂与胺的当量比约（1-4∶1）、较好以（1-2∶1）、更好以（3∶2）进行反应，反应温度在125℃至250℃之间，最好在约150℃至约225℃之间。此反应常在约2至10小时内完成，较好在约2至6小时内、更好在约4小时内、最好在0.25至约2小时内完成。
羧基酰化剂（A-1）与胺基封端的聚氧化烯（A-2）的反应产物（A）或反应产物的盐可以用于本发明。这种盐是金属盐、铵盐或其混合盐、如铵和金属盐。
反应产物（A）的铵盐可从氨或任何胺衍生得到。用于制备酰胺酸铵盐的胺可以是上述的任一种胺基封端的聚氧化烯。更进一步说，这种胺可以是烷基单胺或羟胺。
烷基单胺是伯、仲或叔胺。烷基单胺的每个烷基常含有1到约24个碳原子，1到约12个较好，1到约6个碳原子更好。在本发明中有用的伯胺的实例包括甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、辛胺和十二烷胺。仲胺的实例上面已经给出。叔胺包括三甲基胺、三丁基胺、甲基二乙基胺、乙基二丁基胺等。
在另一实施方案中，胺是羟胺。通常地，这些羟胺是伯、仲或叔醇胺或其混合物。这样的胺能用下面的分子式表示：
Figure 921057903_IMG27
其中每个R2是独立的含1到约8个碳原子的烃基或2到约8个碳原子的羟烃基，R3是有2到约18个碳原子的二价烃基。分子式中的-R3-OH代表羟烃基。R3是一个无环的、脂环的或芳香的基团。通常地，R3是一个诸如亚乙基、1，2-亚丙基、1，2-亚丁基或1，2-亚十八烷基、较为合适的是亚乙基或亚丙基、更为合适的是亚乙基之类的无环直链或支链亚烷基。存在于同一分子式中的两个R2基团能通过碳碳键或杂原子（如氧、氮或硫）连接形成一个5、6、7或8元环的结构。这样的杂环胺的实例包括N-（羟基低碳烷基）-吗啉、-硫代吗啉、-哌啶、-噁唑啉、-噻唑啉等等。但是，通常地，每个R2是独立的甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基。这些羟胺的实例包括单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙基乙醇胺、乙基乙醇胺等。
这些羟胺也可能是一种醚N-（羟基烃基）胺。这些是上述羟胺的羟基聚烃基氧类似物（这些类似物也包括羟基取代的氧化烯类似物）。这样的N-（羟基烃基）胺能通过环氧化物与前述的胺反应方便制得，可用以下分子式表示：
其中x是从约2到15的一个数，R2和R3的含义如上所述。R2亦可以是一个羟基聚（烃基氧）基团。
在一个最佳实施方案中，酰胺酸的盐可由羟胺形成。这些羟胺能由下列分子式表示：
其中每个R3是一个亚烷基;R4是一个烃基;g是独立的从0到100之间的一个整数，条件是至少有一个g是比零大的整数;h是零或一。
R4是一个有8至约30个碳原子的烃基较为可取，以8到约24个碳原子更好，10到约18个碳原子最好。R4为烷基或烯基较为可取，为烯基更为可取。R4为一个辛基、癸基、十二烷基、十三烷基、十六烷基、十八烷基、油基、牛脂基或大豆基最好。
g在1到约100之间较为可取，其中以2到约50之间较好，2到约20之间更好，3到约10之间最好（特别是g大约为5）。
R3的含义如上所述，每个R3是一个独立的亚乙基或亚丙基更为可取。
上面的羟胺可通过众所周知的技术制备，许多这样的羟胺可以买到。例如，它们可以通过至少含6个碳原子的伯胺与不同量的诸如环氧乙烷、环氧丙烷等之类的环氧化物反应制得。伯胺可以是单种胺或诸如牛脂油、鲸蜡油、椰子油之类的脂肪油通过水解得到的混合胺。含有约8至30个碳原子的脂肪酸胺的具体例子包括饱和和不饱和脂肪族胺、如辛胺、癸胺、月桂基酰胺、十八烷酰胺、十四烷酰胺、十六烷基胺、十二烷基胺和十八烷基胺。
在分子式（Ⅴ）中h为零的实用的羟胺包括2-羟基乙基己基胺、2-羟基乙基辛基胺、2-羟基乙基十五烷基胺、2-羟基乙基油基胺、2-羟基乙基大豆基胺、二（2-羟基乙基）己基胺、二（2-羟基乙基）油基胺及其混合物。分子式（Ⅰ）中至少一个a是大于2的整数的类似的胺亦在此列，例如，2-羟基乙氧基乙基己基胺。
其中h为零的许多羟胺可从Akzona公司的Armak化学部（芝加哥，伊利诺伊斯）购得，普通商品名为“Ethomeen”和“Propomeen”。这些产品的具体例子包括：“Ethomeen    C/15”，它是一种含约5摩尔环氧乙烷的椰子胺的环氧乙烷的缩合物;“Ethomeen    C/20”和“C/25”，它们分别是含10摩尔和15摩尔环氧乙烷的椰子胺的环氧乙烷的缩合产物;“Ethomeen    O/12”，这是每摩尔胺中含2摩尔环氧乙烷的油胺的环氧乙烷缩合产物;“Ethomeen    S/15”和“S/20”，它们分别是每摩尔胺中各含约5摩尔和10摩尔环氧乙烷的大豆胺与环氧乙烷的缩合产物;“Ethomeen    T/12、T/15”和“T/25”，它们分别是每摩尔胺中含约2、5和15摩尔环氧乙烷的牛脂油胺与环氧乙烷的缩合产物。“Propomeen    O/12”是一摩尔的油胺与二摩尔的环氧丙烷的缩合产物。其中，由Ethomeen    C/15或S/15或其混合物形成盐最好。
h为1的可以购得的羟胺包括“Ethoduomeen    T/13”和“T/20”，它们分别是每摩尔的二胺中含有3和10摩尔环氧乙烷的N-牛脂油三亚甲基二胺与环氧乙烷的缩合产物。
脂肪族二胺、多胺包括单或双烷基、对称或不对称亚乙基二胺、丙二胺（1，2或1，3）以及上述胺的多胺类似物。合适的市售脂肪族多胺是“Duomeen    C”（N-椰子基-1，3-丙二胺）、“Duomeen    S”（N-大豆基-1，3-丙二胺）、“Duomeen    T”（N-牛脂油基-1，3-丙二胺）或“Duomeen    O”（N-油基-1，3丙二胺）。“Duomeens”是市售二胺，它们在Armak化学公司（芝加哥，伊利诺伊斯）的产品数据公报No.7-10R1上已有叙述。在另一实施方案中，仲胺可以是环状胺，如哌啶、哌嗪、吗啉等。
反应产物（A）的金属盐可以从碱金属、碱土金属或过渡金属化合物制备，碱金属或碱土金属较为可取，碱金属化合物更为可取。金属化合物的具体例子包括钠、钾、钙、镁、锌、铝离子，钠离子或钾离子更为可取。金属化合物通过用金属氧化物、氢氧化物或卤化物处理反应产物制备，金属盐在室温到约120℃之间形成，室温至约80℃之间最好。
下列实施例涉及本发明的反应产物（A）。除非在实施例中和权利要求中以及说明书的其他地方另作说明，温度为摄氏温度，组份比为重量比，压力是常压的。
实施例1
在一反应器中装入3503份（0.58摩尔）的Jeffamine
Figure 921057903_IMG30
ED-6000（一种Texaco化学公司生产的二胺，其数均分子量为6000，是一种伯胺端基环氧乙烷封端的聚氧化烯）和497份（0.58摩尔）的Unidyme 60（一种三聚酸，可以联合帐篷公司购得，它含有75%的三聚酸和25%的二聚酸，由18碳单聚酸衍生得来）。混合物被搅拌和加热到150℃-220℃，维持四小时，同时除去9.2毫升的馏出液，残留物的中和值为7.5。
实施例2
在一反应器中装入2400份（1.2摩尔）的Jeffamine ED-2001和1611份（1.89摩尔）的Unidyme
Figure 921057903_IMG33
60。搅拌并加热混合物到150℃-200℃，维持3.7小时，同时除去33毫升的馏出液，残留物的中和值为42。
实施例3
反应器中装入3660份（0.61摩尔）Jeffamine
Figure 921057903_IMG34
ED-6000、260份（0.31摩尔）Unidyme 60和202份（0.6摩尔）由Dixie化学公司得来的十六烯基琥珀酸酐。混合物加热到160℃-205℃，维持四小时，同时除去9.0毫升的馏出液。77份（0.58摩尔）50%的氢氧化钠水溶液加入混合物中，混合物的中和值为12。
实施例4
反应器中装入3000份（1当量）的Jeffamine
Figure 921057903_IMG36
ED-6000和412份（2当量）的二聚酸（由Westvaco公司购得，商品名为Westvaco二聚酸1550）。混合物在40分钟里以氮气气氛保护加热至154℃，反应维持在150℃至200℃之间四小时，同时收集8.5毫升的馏出液。反应混合物冷却至120℃，并维持1.5小时，同时收集1.1毫升馏出液。然后反应温度增至200℃，同时除去0.1毫升的馏出液。残留物的中和值为16.5。
实施例5
（a）2960份十六碳α-烯烃和100份Amberlyst    15（一种Rohm    &    Haas公司的产品，为阳离子交换树脂）被加入一个5升的烧瓶中，该烧瓶装有氮气鼓泡器（每小时20标准立方英尺）、搅拌器、温度计和位于冷凝管下面的脱水器。混合物在每分钟350转的搅拌速度下加热至120℃，并维持1.5小时，滤液即为所希望的产品。
（b）马来酸酐（367.5份）加入一个两升的装有搅拌器、温度计、回流冷凝管和气体入口管的烧瓶中。熔化马来酸酐，再加入从步骤（a）得来的产品765份，混合物加热到180-200℃，并维持9.75小时。混合物在30mmHg柱的真空度、温度为182℃的条件下被汽提，然后冷却到115℃。接着混合物在0.7mmHg柱的真空度、温度为145℃的条件下汽提，再冷却到50℃。混合物用硅藻土过滤，滤液为所希望的产物。
（c）100份Jeffamine
Figure 921057903_IMG37
ED-6000和10.8份从步骤（b）得来的产物混在一起，加热到130℃并维持3小时，接着冷至室温，得到期望的产品。
实施例6
反应器中装入2225份、0.37摩尔的Jeffamine
Figure 921057903_IMG38
ED-6000和241份、0.75摩尔的十六烯基琥珀酸酐。混合物加热到130℃并维持3个小时。反应混合物冷却到100℃，并在一刻钟的时间里逐渐加入2466份蒸馏水。50%的氢氧化钠溶液（60份，0.75摩尔）加入混合物中，并搅拌半小时。50%的巯基苯并噻唑化钠加入混合物中，搅拌混合物半小时。产物的中和值为17.3。
实施例7
正如实施例6所述，利用2600份（0.43摩尔）Jeffamine
Figure 921057903_IMG39
ED-6000、603份（0.7摩尔）Unidgme
Figure 921057903_IMG40
60和56份（0.8摩尔）的50%氢氧化钠水溶液制备得到反应产物，该混合物的最终中和值为25.5。
实施例8-12
下表1有几个实施例，制备的步骤如实施例1所述。
表1
实施例    胺基封端的聚氧化烯(份)    酰化剂(份)
8 900份Jeffamine
Figure 921057903_IMG41
ED-900 857Unidyme
Figure 921057903_IMG42
60
9 4000份Jeffamine
Figure 921057903_IMG43
ED-4000 504十六烯基琥珀酸酐
10 2005份Jeffamine M-2005 412Westvaco二聚酸
(见实施例4)
11 5000份Jeffamine T-5000 857Unidyme
Figure 921057903_IMG46
60
12 2005份Jeffamine M-205 571Unidyme
Figure 921057903_IMG48
60
实施例13-16
实施例13-16根据实施例6的步骤制备，除了不加入50%的巯基苯并噻唑化钠之外。
表2
实施例    实施例产品(份)    碱(份)
13    100份实施例1产品    1份氢氧化钠(50%水溶液)
14    100份实施例2产品    3.5份氢氧化钾
15    100份实施例3产品    3份三乙醇胺
16 100份实施例10产品 3份Ethomeen
Figure 921057903_IMG49
C/15
（C）表面活性剂
酰化的胺基封端的聚氧化烯，即反应产物（A），可以单独使用或与表面活性剂（B）一起使用。酰化的胺基封端的聚氧化烯与表面活性剂的结合使液体增稠、润湿和乳化性能提高。这种结合常常含有酰化的胺基封端的聚氧化烯约5%、更好是约15%、最好是约25%、特别是约50%到约95%（其中最好是85%，特别是75%）。这种结合常含表面活性剂约5%、更好是约10%、最好是约20%到约90%（其中最好到75%，特别是到50%更为可取）。表面活性剂包括非离子型、阳离子型和阴离子型三种。表面活性剂包括聚亚氧烷基胺、聚亚氧烷基酰胺、聚亚氧烷基醇、聚亚氧烷基酯和脂肪酸盐或这些表面活性剂的混合物。上述任一聚亚氧烷基胺，包括上述胺基封端的聚氧化烯和羟胺（Ethomeens，Ethoauomeens等），可以在本发明中用作表面活性剂。
聚亚氧烷基二元醇可以是聚氧化乙二醇或聚氧化丙二醇。实用的聚氧化乙二醇可从联合碳化物公司得到，商品名为Carbowax
Figure 921057903_IMG50
PEG 300，600，1000和1450。聚亚氧烷基二元醇最好是聚氧丙二醇，其中氧化丙烯单元至少为总数的80%。其余20%可能是环氧乙烷或环氧丁烷或其他单元如酯类、烯烃类等，它们可能被聚环氧丙烷极化。实用的聚氧丙二醇类可从Union Carbide公司购买，商品名NIAX425和NIAX1025。实用的聚氧丙二醇类也可从Dow化学公司购买，它以商品名PPG-1200和PPG-2000销售。
其他实用的聚亚氧烷基二元醇是可从Wyandotte化学公司以商品名PLURONIC    Polyols购买的液体多元醇和其他类似的多元醇。这些多元醇对应于如下分子式
式中，i、j和k是大于1的整数，以致-CH2-CH2-O-基占多元醇总数均分子量的约10～15m%，上述多元醇的数均分子量约为2500～4500。这类多元醇可由丙二醇与环氧丙烷反应，然后再与环氧乙烷反应制得。特别实用的聚亚氧烷基二元醇是Pluracol
Figure 921057903_IMG52
V-10，它是分子量为22000的三甲醇丙烷的聚氧化烯衍生物。这一材料可市售地从BASF公司（美国新泽西州帕西帕尼）购买。
在另一实施方案中，表面活性剂是烷基封端的聚氧化烯。在这一技术中许多烷基封端的聚氧化烯是大家熟悉的，许多在市场上可购买。烷基封端的聚氧化烯通常用过量烯化氧（如环氧乙烷或环氧丙烷）处理脂肪族醇生产。例如，可由约6～40摩尔环氧乙烷或环氧丙烷与脂肪族醇缩合。
在本发明中使用的烷基封端的聚氧化烯二元醇在工业上可以商品名“TRITON
Figure 921057903_IMG53
”从Rohm & Hass公司购买，以商品名“Carbowax
Figure 921057903_IMG54
”和“TERGITOL
Figure 921057903_IMG55
”从Union Carbide公司购买、以商品名“ALFONIC
Figure 921057903_IMG56
”从Conoco化学公司购买和以商品名“NEODOL
Figure 921057903_IMG57
”从Shell化学公司购买。TRITON
Figure 921057903_IMG58
材料通常确定为聚乙氧化醇或酚;TERGITOLS
Figure 921057903_IMG59
材料确定为伯醇或仲醇的聚乙二醇醚类;ALFONIC
Figure 921057903_IMG60
材料确定为乙氧化直链醇类，它们可用结构通式CH3（CH2）l（OCH2CH2）mOH表示，式中l为4～16，m为3～11。用上述分子式表征的ALFONIC
Figure 921057903_IMG61
乙氧化物的具体例子包括ALFONIC 1012-60，式中l约为8～10，m平均约为5～6;ALFONIC
Figure 921057903_IMG63
1214-70，式中l约为10～12，m平均约为10～11;ALFONIC 1412-60，式中l为10～12，m平均约为7;ALFONIC
Figure 921057903_IMG65
1218-70，式中l约为10～16，m平均约为10～11。
Carbowax
Figure 921057903_IMG66
甲氧基聚乙二醇是甲醇的直链乙氧化聚合物。这些材料的例子包括Carbowax
Figure 921057903_IMG67
甲氧化聚乙二醇350、550和750，其中数字近似数均分子量。
NEODOL
Figure 921057903_IMG68
乙氧化物是乙氧化醇类，其中醇为含12～15个碳原子的醇类混合物。醇部分是支链伯醇。乙氧化物由醇与过量环氧乙烷（如每摩尔醇用3～12摩尔或更多环氧乙烷）反应得到。例如，NEODOL
Figure 921057903_IMG69
乙氧化物23-6.5是平均有6～7个乙氧基单元、12～13个碳原子的部分支链醇化物。
另一类多元醇是工业上可购买的、由Wyandotte化学公司销售的液体TETRONIC多元醇。这些多元醇用下列通式表示：
这样的羟胺在美国专利2979528中描述，在此声明并入本发明。对应于上述分子式的、数均分子量一直到约10000（其中亚乙氧基对总数均分子量的贡献在上面讨论的百分数范围内）的羟胺是优选的。具体的例子是数均分子量约为8000（其中亚乙氧基占总数均分子量的7.5～12m%）的羟胺。这样的羟胺可由亚烷基二胺（如乙二胺、丙二胺、己二胺等）与环氧丙烷反应制备。然后生成的产物再与环氧乙烷反应。
在另一实施方案中，表面活性剂为丙氧化肼。丙氧化肼在市场上可以商品名QxyprufTM购买。丙氧化肼的例子包括QxyprufTM6、12和20，它们是分别用6、12和20摩尔环氧丙烷处理的肼。
在另一实施方案中，表面活性剂是聚烷氧化酚。酚可为取代酚或未取代酚。优选的聚烷氧化酚为聚乙氧化壬基酚。聚烷氧化酚可以商品名Triton
Figure 921057903_IMG71
从Rohm & Hass公司购买，以商品名Surfonic
Figure 921057903_IMG72
从Texaco化学公司购买。聚烷氧化酚的例子包括Triton
Figure 921057903_IMG73
AG-98、N系列和X系列聚乙氧化壬基酚。
在另一实施方案中，表面活性剂为聚亚氧烷基脂肪酸酯。聚亚氧烷基脂肪酸酯可由任何聚亚氧烷基多元醇和脂肪酸制备。聚亚氧烷基多元醇最好是在这里公开的任何一种。脂肪酸最好是上面描述的脂肪族单羧酸。聚亚氧烷基脂肪酸酯在工业上可以商品名EthofatTM从Armak公司购买。聚亚氧烷基脂肪酸酯包括EthofatTMC/15和C/25，它们是分别用5和15摩尔环氧乙烷生成的椰子脂肪酸酯;EthofatTMO/15和O/20，它们是分别用5和10摩尔环氧乙烷生成的油酸酯;Ethofat 60/15、60/20和60/25，它们是分别用5、10和25摩尔环氧乙烷生成的硬脂酸酯。
在另一实施方案中，表面活性剂是聚烷氧化脂肪酸酰胺。脂肪酸酰胺最好是聚丙氧化或聚乙氧化脂肪酸酰胺，特别是聚乙氧化脂肪酸酰胺。脂肪酸酰胺的例子（它可能是聚烷氧化的）包括油酸酰胺、硬脂酸酰胺、牛脂酸酰胺、大豆酸酰胺、椰子酸酰胺和月桂酸酰胺。聚烷氧化脂肪酸酰胺可以商品名EthomidTM从Armak公司购买，以商品名Unamide
Figure 921057903_IMG74
从Lonza公司购买。这些聚烷氧化脂肪酸酰胺的具体例子包括EthomidTMHT/15和HT/60，它们是分别用5和50摩尔环氧乙烷处理的加氢的牛脂酸酰胺;EthomidTM0/15，它是用5摩尔环氧乙烷处理的油酸酰胺;Unamide
Figure 921057903_IMG75
C-2和C-5，它们是分别用2和5摩尔环氧乙烷处理的椰子酸酰胺;Unamide
Figure 921057903_IMG76
L-2和L-5，它们是分别用2和5摩尔环氧乙烷处理的月桂酸酰胺。
在最佳实施方案中，表面活性剂为妥尔油，如可以商品名Unitol从Union    Camp公司购买的蒸馏妥尔油。
在另一实施方案中，表面活性剂为羧酸酰化剂（最好是琥珀酸酰化剂）与至少一种N-（羟基烃基）胺的含氮无磷反应产物。酰化剂至少有一个约12（最好是30，特别是35）至500个碳原子（最好是约300个碳原子）的烃基。在一个实施方案中，烃基由数均分子量从约500（最好是800）至5000（最好是大约2500，特别是约1200）聚链烯得到。数均分子量用凝胶渗透色谱测定。聚链烯由2～8个碳原子的烯烃得到，如乙烯、丙烯或丁烯，最好是丁烯。胺可为单胺、多胺或它们的混合物。羧酸酰化剂以及羟胺上面已描述。
特别实用的羟烃基胺包括单乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺、二乙基乙醇胺、二（3-羟丙基）胺、N-（3-羟丁基）胺、N-（4-羟丁基）胺、N，N-二（2-羟丙基）胺、N-（2-羟乙基）吗啉及其硫代类似物、N-（2-羟乙基）环己胺、N-3-羟基环戊胺、O，M-NP-氨基苯酚、N-（羟乙基）哌嗪、N，N′-二（羟乙基）哌嗪等。优选的胺有二乙基乙醇胺和乙醇胺或它们的混合物。
反应常常在生成酯的条件下进行，因此生成的产物是酯/盐。酯/盐最好是内盐，其中羧酸酰化剂的一个羟基离子化键联到相同基团的氮原子上。或者可能是外盐，其中与不是生成酯的相同基团的氮原子生成离子化盐基团。通常，反应在约50～150℃下进行，而一般在100℃以下进行。
由羧酸酰化剂和羟胺反应生成的反应产物是实用的表面活性剂，它们在美国专利4329249、4368133、4435297、4447348和4448703中描述。这些专利所公开的羧酸酰化剂和羟胺的反应产物以及制备它们的方法包括在参考文献中。
以下的实施例涉及可用于本发明的酯/盐。
实施例17
反应容器装1000份聚丁烯（数均分子量为950）取代的琥珀酸酐。两小时加热到90℃，209份N，N-二乙基乙醇胺加到该反应容器中。反应温度在90℃下保持1小时。将混合物冷却到室温，得到所希望的产物。
钻井液
本发明的反应产物（A）与水基钻井液一起使用。钻井液或泥浆一般由水、粘土和密度增加剂组成。增加钻井泥浆密度的试剂包括方铅石（PbS）、赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、钛铁矿（FeOTiO2）、重晶石（BaSO4）、菱铁矿（FeCO3）、天青石（SrSO4）、白云石（CaCO3·MgCO3）和方解石（CaCO3）。密度增加剂也可以是可溶性盐类，如氯化钠、溴化钠、碳酸钠、氯化钾、碳酸钾、溴化钙、氯化锌和溴化锌。钻井液或泥浆也可含有工业粘土。这些粘土包括膨润土、硅藻土、海泡石等。优选的粘土是膨润土。
钻井液还可含有增加钻井液和泥浆润滑性的其他添加剂。例如，参见美国专利3214374和4064055。这些专利公开的钻井液和泥浆，包括可增加钻井液和泥浆的润滑性的其他添加剂因此包括在本发明中以供参考。
酰化的胺基封端的聚氧化烯可单独使用或与上述一种或多种表面活性剂一起使用。酰化的胺基封端的聚氧化烯通常以浓缩物加到钻井液或泥浆中。浓缩物一般至少含总组合物的30m%，最好是至少约35m%。在一实施方案中，该浓缩物含有约浓缩物总重的30～80%（最好是40～70%）酰化的胺基封端的聚氧化烯。浓缩物可只含酰化的胺基封端的聚氧化烯或还可含一种或多种上述表面活性剂。
当用于钻井液时，浓缩物通常以钻井液中含约0.5～15m%的含量加到钻井液中。通常，浓缩物占钻井液重量的约0.5～5%，最好是2%。酰化的胺一般含量为钻井液重量的约0.15～3%（最好是0.25～1%）。
以下的例子涉及可用于本发明的钻井泥浆。
实施例Ⅰ
氯化钾-聚合物钻井泥浆由350份水与12份氯化钾、8份预水合膨润土、1份淀粉、0.5份聚丙烯酰胺（从得克萨斯州休斯敦MI钻井液公司购买的Poly-Plus）、0.5份氢氧化钾、200份重晶石和12份实施例1的产物混合制备。
实施例Ⅱ
海水/木素磺酸盐钻井泥浆由350份水与20份硅镁土、15份海盐、3份木素磺酸盐、4份纤维素（马铃薯淀粉）、200份重晶石、0.05份消泡剂（Sur    Tech    H-49）和9份实施例2的产物混合制备。
实施例Ⅲ
淡水胶凝的钻井泥浆由350份水、15份预水合的膨润土、5份钻屑（Rev    Dust）、0.5份纤维素（马铃薯淀粉）、0.15份石灰、0.25份氢氧化钠、0.25份苏打粉、15份重晶石和9.5份实施例3的产物混合制备。
实施例Ⅳ
木素磺酸盐/淡水钻井泥浆由350份水、25份预水合膨润土、15份钻屑（Rev    Dust）、0.5份纤维素（马铃薯淀粉）、5份木素磺酸铬、2.5份褐煤、0.25份石灰、1份氢氧化钠、0.25份碳酸钠、200份重晶石和12份实施例4的产物混合制备。
实施例Ⅴ
钻井泥浆按实施例Ⅰ描述的方法制备，不同的是用18份实施例6的产物代替12份实施例1的产物。
实施例Ⅵ
海水/木素磺酸盐钻井泥浆按实施例Ⅱ描述的方法制备，不同的是用9份实施例9的产物代替9份实施例2的产物。
实施例Ⅶ
淡水胶凝的钻井泥浆按实施例Ⅲ描述的方法制备，不同的是用15份实施例10的产物代替9.5份实施例3的产物。
实施例Ⅷ
木素磺酸盐/淡水钻井泥浆按实施例Ⅳ描述的方法制备，不同的是用12份实施例11的产物代替12份实施例4的产物。
实施例Ⅸ
海水/木素磺酸盐钻井泥浆按实施例Ⅱ描述的方法制备，不同的是用10份实施例14的产物代替9份实施例2的产物。
实施例Ⅹ
木素磺酸盐/淡水钻井泥浆按实施例Ⅳ描述的方法制备，不同的是用12份实施例15的产物代替12份实施例4的产物。
点注液
酰化的胺基封端的聚氧化烯可单独用作点注液。这样的点注液以大于用作润滑剂所需的数量泵送下井眼。点注液用来清除钻具或钻杆以前积累的脏污。通常，用作点注液的流体是对海洋生物有毒的矿物油和植物油。本发明的酰化的胺基封端的聚氧化烯对海洋生物没有有害影响。
正如已描述的，酰化的胺基封端的聚氧化烯可单独使用或与一种或多种上述表面活性剂一起使用。点注液一般作为浓缩物（如上所述）制备，然后在钻井现场用水稀释。浓缩物通常用水稀释到水中含约0.5～15%浓缩物。水可为淡水或海水。通常浓缩物在水中的含量为约1～10m%，最好是3～7m%，特别是3～5m%。下表3列出点注液浓缩物。点注液可由这些浓缩物通过淡水或海水中混入5%浓缩物的方法制备。
Figure 921057903_IMG77
卡钻试验测定点注液使盘解卡所需的时间。表1的例子用与水混合的含22磅/桶膨润土（Aguage）和30磅/桶Martin    5号散装粘土的泥浆进行试验。该混合物静置老化72hr，然后加木素磺酸盐（Q-broxin）和氢氧化钠，一直到pH值为10左右。用从美国得克萨斯州休斯敦Baroid公司购买的Baroid差压卡钻试验设备（No.21150）进行卡钻试验。该设备经在缸上钻两个孔改装，使点注液可进出解卡试验缸。该设备还使用斜扭矩板（Exxon设计的扭矩板），形成一定的滤饼高度。该设备的改装由美国路易斯安那州拉斐特岩心实验室进行。一般的步骤包括在解卡试验缸中安装滤纸和环状附件。大约80ml钻井液注入解卡试验缸。拧紧缸上盖，然后将套圈放在缸上，希望的盘高（滤饼厚度）定为1/64英寸。试验缸用氮气加压到500磅/平方英寸。滤液收集在滤纸上并使该盘卡住。往试验缸加点注液。为了确保点注液达到泥浆饼，来回将试验缸翻转和摇摆几次。缸中存有的空气都被排出。在点注后缸仍翻转。测定泥饼解卡的时间。这些产物在浓度为5m%（海水中）下进行试验。
在含5v%点注液的钻井液上进行96hr小虾试验。钻井液pH值为8.46。钻井液用高剪切混合器充分均质化30min。经均质的材料然后与人造海水（含盐量每1000份含20份）按体积比1∶9混合。钻井液-海水混合物（pH值7.99）混合5min，然后沉降1hr。在5min混合期间，用0.05ml    6N盐酸把pH值调节到约7.8。沉降期后，悬浮的颗粒相被倾滤。
用作试验用有机物的Mysids（Mysidopsis    bahia）年龄为3～6天。这些动物在岩心实验室生物测定装置中用原从商业供应商购买的动物种窝培养。试验在20℃下进行，使用调节含盐量到每1000份含20份的人造盐水（Hawaiian    Marine    Mix）。每24hr每个动物喂养大约50个活的artemia    sp（咸水虾）。
这些试验用5种悬浮颗粒相浓度和一种对照（仅海水对照）进行，在每一浓度之中有随机分布的十个Mysids。试验在装1l试验溶液的结晶皿中进行。经过滤的含盐量为每1000份含20份的人造海水用于稀释悬浮颗粒相达到试验浓度，并作为对照溶液。用白色冷荧光维持14hr亮和10hr暗光照期。用工业水产养殖鼓风机，通过玻璃管以50～140ml/min的速度向试验室供空气。至少在0和96hr测定幸存者数。在控制暴光中90%或90%以上幸存。
按照美国环保局议定书进行96hr参考毒物试验（月桂基硫酸钠，用于这一生物试验）。月桂基硫酸钠从Aldrich化学公司得到，其批号15K-R-4G。用这一最新月桂基硫酸钠参考试验得到的半数致死浓度为11.5ppm月桂基硫酸钠，10.2～12.9ppm的95%置信水平。
下表是卡钻试验和96hr小虾试验的结果。
表4
实施例的组合物    卡钻试验    96hr小虾试验
(海水中5m%)    (ppm  SPP(1))
SP-6    1hr/10min    1000000
3hr/51min
SP-10    2hr/39min    1000000
11hr/28min
（1）悬浮的颗粒相
虽然本发明已在有关最佳实施方案中作了说明，但省去了对于那些熟悉该项技术的人一读该说明书就很清楚的各种改进方法。所以，在这里公开的本发明包括任何如后附权利要求书所确定的范围内的改进。

Claims (35)

1、一种方法，包括以下步骤：将一种有下述组成的组合物注入井眼，所说组合物含水和其量足以使钻井扭矩降低、防止钻井过程中钻杆卡钻或扭转、或使卡在井眼内的钻杆解卡的(A)至少一种由(A-1)至少一种烃基取代的羧酸酰化剂和(A-2)至少一种数均分子量约600～10000的胺基封端的聚氧化烯反应的产物，或至少一种该反应产物的盐，然后钻该井眼。
2、权利要求1的方法，其中（A-1）的烃基平均有大约8～40个碳原子。
3、权利要求1的方法，其中羧酸酰化剂是一种脂肪酸或狄尔斯-阿德耳单羧酸酰化剂。
4、权利要求1的方法，其中羧酸酰化剂（A-1）是选自琥珀酸酰化剂、狄尔斯-阿德耳二元酸、二聚物酰化剂、三羧酸酰化剂或其混合物的二羧酸或三羧酸酰化剂。
5、权利要求1的方法，其中羧酸酰化剂（A-1）是链烯基平均有约12～28个碳原子的链烯基琥珀酸或酸酐。
6、权利要求1的方法，其中羧酸酰化剂（A-1）是平均有约18～44个碳原子的二聚酸。
7、权利要求1的方法，其中羧酸酰化剂（A-1）是平均有约18～66个碳原子的三聚酸。
8、权利要求1的方法，其中胺基封端的聚氧化烯（A-2）的数均分子量为约3000～7000。
9、权利要求1的方法，其中胺基封端的聚氧化烯（A-2）用下列分子式表示：
式中，R为有1～8个碳原子的烷基，a是为0～200的一个平均数，b是为约10～650的一个平均数，c是为0～200的一个平均数，d是为约1～150的一个平均数，e是一个足以提供数均分子量至少为600左右的化合物的数。
10、权利要求1的方法，其中反应产物的盐从氨、至少一种胺、至少一种金属或它们的混合物得到。
11、权利要求1的方法，其中反应产物的盐是碱金属或碱土金属盐。
12、权利要求1的方法，其中反应产物的盐是钠盐或钾盐。
13、权利要求1的方法，其中组合物还含（B）至少一种表面活性剂。
14、权利要求13的方法，其中表面活性剂（B）是至少一种聚亚氧烷基胺、聚亚氧烷基酰胺、聚亚氧烷基醇、聚亚氧烷基酚、聚亚氧烷基醚、聚亚氧烷基酯、或脂肪酸或其盐。
15、权利要求13的方法，其中表面活性剂（B）是聚亚氧烷基多元醇。
16、权利要求1的方法，其中组合物还含有粘土。
17、权利要求16的方法，其中粘土是膨润土。
18、权利要求1的方法，其中反应产物（A）的数量为组合物重量的大约0.5～20%。
19、一种方法，包括以下步骤：将一种有以下组分的组合物注入井眼，所说组合物含水和约0.5～20m%的（A）至少一种由（A-1）至少一种烃基取代的羧酸酰化剂和（A-2）至少一种数均分子量为约3000～10000的胺基封端的聚氧化烯反应的产物，或至少一种该反应产物的盐，然后钻该井眼。
20、权利要求19的方法，其中羧酸酰化剂（A-1）是链烯基平均有约12～28个碳原子的链烯基琥珀酸或酸酐。
21、权利要求19的方法，其中羧酸酰化剂（A-1）是平均有约18～66个碳原子的三聚酸。
22、权利要求19的方法，其中胺基封端的聚氧化烯（A-2）的数均分子量为约3000～7000。
23、权利要求19的方法，其中（A）反应产物是从氨、至少一种胺、至少一种金属或它们的混合物得到。
24、权利要求19的方法，其中反应产物的盐是碱金属盐或碱土金属盐。
25、权利要求19的方法，其中反应产物的盐是钠盐或钾盐。
26、权利要求19的方法，其中组合物还含（B）至少一种表面活性剂。
27、权利要求26的方法，其中表面活性剂（B）是至少一种聚亚氧烷基胺、聚亚氧烷基酰胺、聚亚氧烷基醇、聚亚氧烷基酚、聚亚氧烷基醚、聚亚氧烷基酯、或脂肪酸或其盐。
28、一种组合物，含有水基钻井液和（A）至少一种（A-1）至少一种烃基取代的羧酸酰化剂和（A-2）至少一种数均分子量约600～10000的胺基封端的聚氧化烯反应的产物或至少一种反应产物的盐。
29、权利要求28的组合物，其中羧酸酰化剂是脂肪酸或狄尔斯-阿德耳单羧酸酰化剂。
30、权利要求28的组合物，其中羧酸酰化剂（A-1）是选自琥珀酸酰化剂、狄尔斯-阿德耳二元酸、二聚酸酰化剂、三羧酸酰化剂及其混合物的二或三羧酸酰化剂，其中酰化剂平均含约8～40个碳原子。
31、权利要求28的组合物，其中羧酸酰化剂（A-1）是链烯基平均有约12～28个碳原子的链烯基琥珀酸或酸酐。
32、权利要求28的组合物，其中羧酸酰化剂（A-1）是平均有约18～66个碳原子的三聚酸。
33、权利要求28的组合物，其中胺基封端的聚氧化烯（A-2）的数均分子量为约3000～7000。
34、权利要求28的组合物，其中组合物还至少含（B）一种表面活性剂。
35、权利要求28的组合物，其中表面活性剂（B）是至少一种聚亚氧烷基胺、聚亚氧烷基酰胺、聚亚氧烷基醇、聚亚氧烷基酚、聚亚氧烷基醚、聚亚氧烷基酯、或脂肪酸及其盐。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102807850A (zh) * 2012-07-30 2012-12-05 天津中海油服化学有限公司 一种钻井液用油基解卡剂组合物及制备方法
CN104114670A (zh) * 2012-02-14 2014-10-22 罗地亚运作公司 用于抑制粘土的溶胀的新颖试剂、包含所述试剂的组合物以及实施所述试剂的方法
CN105368428A (zh) * 2014-08-27 2016-03-02 中国石油化工股份有限公司 阴非混合型驱油表面活性剂及其制备方法和用途
CN105441054A (zh) * 2014-08-27 2016-03-30 中国石油化工股份有限公司 适用于低钙镁油藏的表面活性剂组合物及其制备方法和应用
CN107043616A (zh) * 2017-04-20 2017-08-15 长江大学 一种深水白油平板流油基钻井液
CN110746955A (zh) * 2019-09-26 2020-02-04 中国石油天然气股份有限公司 一种驱油用双子表面活性剂、二元复合体系及其制备方法与应用

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2091419A1 (en) * 1992-03-17 1993-09-18 James H. Bush Compositions containing esters of carboxy-containing interpolymers and methods of using the same
CA2091420A1 (en) * 1992-03-17 1993-09-18 Richard W. Jahnke Compositions containing combinations of surfactants and derivatives of succinic acylating agent or hydroxyaromatic compounds and methods of using the same
CA2091402A1 (en) * 1992-03-17 1993-09-18 Richard W. Jahnke Compositions containing derivatives of succinic acylating agent or hydroxyaromatic compounds and methods of using the same
US5599777A (en) * 1993-10-06 1997-02-04 The Lubrizol Corporation Methods of using acidizing fluids in wells, and compositions used therein
US5470822A (en) * 1994-05-18 1995-11-28 Arco Chemical Technology, L.P. Low-toxicity invert emulsion fluids for well drilling
US6857485B2 (en) 2000-02-11 2005-02-22 M-I Llc Shale hydration inhibition agent and method of use
US6484821B1 (en) * 2000-11-10 2002-11-26 M-I L.L.C. Shale hydration inhibition agent and method of use
US6247543B1 (en) * 2000-02-11 2001-06-19 M-I Llc Shale hydration inhibition agent and method of use
US6609578B2 (en) 2000-02-11 2003-08-26 Mo M-I Llc Shale hydration inhibition agent and method of use
US6831043B2 (en) 2002-01-31 2004-12-14 M-I Llc High performance water based drilling mud and method of use
CN102757773A (zh) * 2011-04-26 2012-10-31 中国石油化工集团公司 强抑制性无固相碱性完井液
CN111484835B (zh) * 2020-04-23 2023-02-03 新疆塔里木油田建设工程有限责任公司 一种水溶性油基钻井液润滑剂及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3259578A (en) * 1960-08-04 1966-07-05 Petrolite Corp Lubricating compositions
US3668129A (en) * 1970-06-03 1972-06-06 Robert P Willett Drilling fluid composition and additive therefor
US4250042A (en) * 1979-04-16 1981-02-10 The Lubrizol Corporation Corrosion inhibition in well-drilling operations using aqueous systems containing ammonium carboxylates
DK653488D0 (da) * 1988-11-23 1988-11-23 Esti Kemi Aps Smoeremiddel

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104114670A (zh) * 2012-02-14 2014-10-22 罗地亚运作公司 用于抑制粘土的溶胀的新颖试剂、包含所述试剂的组合物以及实施所述试剂的方法
CN104114670B (zh) * 2012-02-14 2017-07-21 罗地亚运作公司 用于抑制粘土的溶胀的试剂、包含所述试剂的组合物以及实施所述试剂的方法
CN102807850A (zh) * 2012-07-30 2012-12-05 天津中海油服化学有限公司 一种钻井液用油基解卡剂组合物及制备方法
CN102807850B (zh) * 2012-07-30 2014-07-23 天津中海油服化学有限公司 一种钻井液用油基解卡剂组合物及制备方法
CN105368428A (zh) * 2014-08-27 2016-03-02 中国石油化工股份有限公司 阴非混合型驱油表面活性剂及其制备方法和用途
CN105441054A (zh) * 2014-08-27 2016-03-30 中国石油化工股份有限公司 适用于低钙镁油藏的表面活性剂组合物及其制备方法和应用
CN105441054B (zh) * 2014-08-27 2018-09-14 中国石油化工股份有限公司 适用于低钙镁油藏的表面活性剂组合物及其制备方法和应用
CN105368428B (zh) * 2014-08-27 2019-12-10 中国石油化工股份有限公司 阴非混合型驱油表面活性剂及其制备方法和用途
CN107043616A (zh) * 2017-04-20 2017-08-15 长江大学 一种深水白油平板流油基钻井液
CN107043616B (zh) * 2017-04-20 2020-02-07 长江大学 一种深水白油平板流油基钻井液
CN110746955A (zh) * 2019-09-26 2020-02-04 中国石油天然气股份有限公司 一种驱油用双子表面活性剂、二元复合体系及其制备方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
ZA925310B (en) 1993-04-28
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AU647309B2 (en) 1994-03-17
WO1993002151A1 (en) 1993-02-04
EP0549770A1 (en) 1993-07-07
MX9204198A (es) 1993-07-01

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PB01 Publication
C01 Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication