專利名稱：：減少鉆井流體的流體損耗的添加劑的制作方法減少鉆井流體的流體損耗的添加劑本發(fā)明涉及用于減少鉆井流體在鉆井過(guò)程中進(jìn)入井筒周圍地層的損耗的添加劑以及包含此類添加劑的鉆井流體和使用此類添加劑的方法。
背景技術(shù)：
：為了產(chǎn)生用于采集碳?xì)浠衔锖推渌黧w和/或氣體物質(zhì)目的的井，在地下地層中鉆取鉆孔。通常，流體在鉆孔過(guò)程中從地面穿過(guò)鉆柱的內(nèi)部以及鉆柱與地層和背部之間的環(huán)面流通。鉆井流體(又稱為"鉆井泥漿"，其包括水基和有機(jī)基鉆井流體，例如油基和所謂的合成基鉆井流體)被用于鉆取此類井。通常鉆井流體具有多個(gè)功能，包括潤(rùn)滑鉆孔刀具和攜帶此刀具的鉆桿；懸浮和運(yùn)輸?shù)貙忧懈钗镏恋孛嬗糜诤Y選和處理；在鉆井停止的情況下保持切割物懸浮和抽取鉆井流體；以及反向平衡地層壓力以防止從可能在任何鉆井繼續(xù)的多個(gè)水平遭遇的可滲透巖石滲漏氣體、油或水?？紤]到這些功能，通常將用于某些鉆井操作的鉆井流體設(shè)計(jì)或者說(shuō)是選擇成具有某些流變性質(zhì)和密度性質(zhì)。為了使鉆井流體執(zhí)行上述功能和允許鉆井繼續(xù)，鉆井流體必須保持在鉆孔內(nèi)。很多情況下，在鉆井過(guò)程中會(huì)遇到不可取的地層條件，其中很小或相當(dāng)數(shù)量的鉆井流體可能損失進(jìn)入地層。鉆井流體可以透過(guò)地層上大的或小的裂縫或斷裂(其可以是事先存在的或者是鉆井所引發(fā)的)或者透過(guò)圍繞鉆孔的多孔地層而離開鉆孔。一般來(lái)講，流體損耗控制的基本機(jī)制涉及在鉆井過(guò)程中，在鉆孔的側(cè)面以及因此在多孔或可滲透地層的接觸面形成厚度可變的濾餅。令人遺憾的是，在鉆井過(guò)程中很多情況下會(huì)遇到這樣的地下地層條件，不論采用的鉆井流體和生成的濾餅類型如何，這種地下地層條件都可能導(dǎo)致不可接受的鉆井流體損失至周圍地層。在這些情況下，流體損耗控制劑被添加至鉆井流體中以嘗試減少鉆井流體向周圍地層中的斷裂和/或可滲透結(jié)構(gòu)中的不可接受的高度損耗。此類流體損耗控制劑的現(xiàn)有實(shí)例包括石墨碳或石墨顆粒(參見例如美國(guó)專利No.5,826,669(Zakeski)或WO04/092301(公開日期為2004年10月28日))，或者水溶性聚合物型纖維素、淀粉或其它多糖衍生物。其它已經(jīng)給出描述的流體損耗控制劑包括黑瀝青礦粉(參見如SocietyofPetroleumEngineers的論文noSPE77446(Aston等人))；粒狀生膠顆粒(參見如美國(guó)專利No.6,518,224(Wood));油溶的有機(jī)硅樹脂顆粒(參見如WO04/013251(公開日期為2004年2月5日))；水不溶性聚合物膠乳(參見如美國(guó)專利No.6,715,568(Bailey))，有機(jī)溶角牟性聚合物(參見如SocietyofPetroleumEngineers的論文no.SPE64981(Herzhaft等人)和SPE107281(Guichard等人))，粒狀聚烯烴(參見如美國(guó)專利No.4,436,636(Carnicom))和聚合物型聚丙烯顆粒(參見如WO06/040578(公開日期為2006年4月20日)。
發(fā)明內(nèi)容已經(jīng)存在對(duì)可以控制(如可以減少)進(jìn)入地下地層的流體損耗的有效鉆井流體添加劑的需求。按照使用有機(jī)基鉆井流體(例如油基和合成基鉆井流體)的相關(guān)環(huán)境問(wèn)題和/或成本因素，希望提供此類特別適用于控制此類鉆井流體的流體損耗的添加劑。在本發(fā)明的一個(gè)方面提供了用于鉆井流體的流體損耗控制添加劑，其中在鉆井操作中所述鉆井流體被用于生成具有井溫度的井筒，所述添加劑包括聚合物型丙烯酸酯非凝聚微球，其中該微球具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度被選擇為使得微球在井溫度為彈性體。如本文所用，術(shù)語(yǔ)"非凝聚微球"指不是以具有微球和聚合樹脂的復(fù)合材料微球成分形式提供的微球，更具體地講不是具有其中分散有微球的連續(xù)聚合物相的粒料形式，也不是由不連續(xù)相的聚合樹脂聯(lián)結(jié)在一起的微球聚合體。使用此類彈性體的聚合物型丙烯酸酯非凝聚微球作為鉆井流體中的流體損耗控制添加劑有利地有效降低了鉆井流體進(jìn)入或通過(guò)鉆孔周圍的地下地層(例如多孔地層)或具有預(yù)先存在或鉆井引發(fā)的裂縫或斷裂的地層的流體損耗。此外，使用本文所述添加劑尤其理想之處在于，向鉆井流體添加此添加劑通常不會(huì)對(duì)鉆井流體的流變性產(chǎn)生任何可測(cè)量的影響。對(duì)于有機(jī)基鉆井流體，例如油基鉆井流體和合成基鉆井流體以及其它類型的有機(jī)基鉆井流體而言尤其如此。在大多數(shù)情況下，本文所述添加劑可以被使用而不需要添加其它添加劑以重新調(diào)整鉆井流體的流變性。當(dāng)鉆井操作中觀察到不可接受的流體損耗水平時(shí)，本文所述添加劑可以在鉆井操作過(guò)程中簡(jiǎn)便而有效地用作"預(yù)防性"處理或用作"藥劑"處理來(lái)控制鉆井流體損耗。添加劑微球有利地不溶于水和/或有機(jī)液體，特別是用于有機(jī)基鉆井流體的有機(jī)液體(例如用于油基鉆井流體中的柴油或礦物油，用于合成基鉆井流體的烯烴衍生油或酯衍生油，用于其他有機(jī)基鉆井流體的聚二醇和聚二醇衍生物)。添加劑微球同樣有利地易于分散在水和/或有機(jī)液體中，特別是在用于有機(jī)基鉆井流體的有機(jī)液體中(例如用于油基鉆井流體的柴油或礦物油，用于合成基鉆井流體的烯烴衍生油或酯衍生油，用于其它有機(jī)基鉆井流體的聚二醇和聚二醇衍生物)。因此本文所述添加劑一般來(lái)講有利地適用于水基鉆井流體或有機(jī)基鉆井流體，例如油基鉆井流體和合成基鉆井流體以及其它類型的有機(jī)基鉆井流體。本文所述添加劑尤其有利地用于有機(jī)基鉆井流體，例如油基鉆井流體和合成基鉆井流體以及其它類型的有機(jī)基鉆井流體。優(yōu)選添加劑以干的形式提供(例如以干粉形式提供的微球)，或者以方便微球使用和快速分散到鉆井流體中的懸浮液形式提供。本發(fā)明的另一個(gè)方面提供包含本文所述添加劑的鉆井流體。此類鉆井流體可以是水基鉆井流體或者特別是有機(jī)基鉆井流體，例如油基鉆井流體和合成基鉆井流體以及其它類型的有機(jī)基鉆井流體。如果需要，可以使用非常高濃度(例如相對(duì)微球重量最多300kg/m3)的添加劑。然而，一般來(lái)講，鉆井流體中添加劑(換句話講，微球)的濃度被選定為用于某些鉆井操作使得鉆井流體中微球的濃度足以減少流體損耗。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，本文所述添加劑具有此類有利的控制流體損耗的效能，一般來(lái)講鉆井流體中微球的濃度沒有必要很高。對(duì)于有機(jī)基鉆井流體，例如油基鉆井流體和合成基鉆井流體以及其它類型的有機(jī)基鉆井流體而言尤其如此。鉆井流體中微球的濃度優(yōu)選為10w/w。/。或更低，更優(yōu)選為8w/w。/?；蚋停鼉?yōu)選為5w/w。/?；蚋筒⑶易顑?yōu)選為3w/wM或更低。鉆井流體中微球的濃度優(yōu)選為0.1w/w。/。或更高，更優(yōu)選為0.3w/w。/?；蚋?，更優(yōu)選為0.8w/w。/?；蚋卟⑶易顑?yōu)選為1.5w/w%或更高。本發(fā)明的另一個(gè)方面包括減少流體損耗的方法，該方法包括步驟向鉆井流體添加本文所述添加劑；以及在鉆井過(guò)程中使所述鉆井流體循環(huán)流動(dòng)。本發(fā)明的另一個(gè)方面是減少流體損耗的方法，該方法包括步驟在鉆井過(guò)程中監(jiān)控鉆井流體損耗；以及如果流體損耗超過(guò)可接受水平，則向井內(nèi)注入本文所述添加劑。本發(fā)明的另一方面是一種方法，該方法包括在穿透一個(gè)或多個(gè)15地下地層的地下井中進(jìn)行鉆井操作，其中操作是在存在本文所述鉆井流體和添加劑的情況下進(jìn)行的。本
發(fā)明內(nèi)容并非意圖描述本發(fā)明所公開的每種實(shí)施例或根據(jù)本發(fā)明的每種實(shí)施方式。從屬權(quán)利要求公開了附加的實(shí)施例并且許多其它新的優(yōu)點(diǎn)、特征和相互關(guān)系將隨著描述的進(jìn)行而變得顯而易見。具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的用于鉆井流體的流體損耗控制添加劑包含聚合物型丙烯酸酯非凝聚微球，其中在鉆井操作中所述鉆井流體被用于生成具有井溫的井筒，其中所述微球具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度被適當(dāng)?shù)剡x擇使得微球在井溫度為彈性體。本文所述添加劑微球的具體玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以適當(dāng)?shù)睾陀欣匕凑漳承┿@井操作(例如井溫度)來(lái)進(jìn)行選擇，使得添加劑微球在具體的井溫度并因此在某些鉆井操作條件下為彈性體。因此，應(yīng)當(dāng)理解添加劑微球的具體選定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度應(yīng)適當(dāng)?shù)氐陀诰唧w鉆井操作中的具體井溫度。一般來(lái)講，井溫度的范圍是約5(TC至約250°C。針對(duì)普遍的適用性和功能性，本文所述添加劑微球可以具有等于或小于0X:的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，更合適地等于或小于-2(TC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。然而，已經(jīng)確定在增大效能和/或效率方面優(yōu)選的是，按照即將進(jìn)行的具體鉆井操作和所述具體鉆井操作的條件(特別是與流體損耗相關(guān)的操作)來(lái)選擇添加劑微球的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。例如，如果在鉆取井筒的過(guò)程中，觀察到流體損耗位于大約1800m的鉆井深度，在該深度處具體井溫為大約20(TC，則應(yīng)適當(dāng)?shù)剡x擇添加劑微球的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為小于200。C，更優(yōu)選在小于20(TC低至約150。C的范圍內(nèi)，最優(yōu)選在約15(TC至約18(TC的范圍內(nèi)。另一方面，如果(例如)在鉆取井筒的過(guò)程中，觀察到流體損耗位于大約700m的鉆井深度，在該深度處具體井溫為大約120°C，則應(yīng)適當(dāng)?shù)剡x擇添加劑微球的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為小于12(TC，更優(yōu)選在小于12(TC低至約7(TC的范圍內(nèi)，最優(yōu)選在約70r至約io(Tc的范圍內(nèi)。從上述實(shí)例中可以理解，一般來(lái)講優(yōu)選使添加劑微球匹配(盡可能匹配)某些即將發(fā)生的鉆井操作和所述某些鉆井操作的條件(特別是與流體損耗相關(guān)的操作)，使得微球的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相對(duì)于某些井/鉆井操作條件盡可能的高，與此同時(shí)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為使得鉆井流體內(nèi)微球的彈性性質(zhì)在某些井/鉆井操作條件下得到保證的溫度。一般來(lái)講，本文所述添加劑微球適當(dāng)具有等于或小于200"C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。優(yōu)選玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等于或小于井溫度值減20°C，更優(yōu)選玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等于或小于井溫度值減35°C，最優(yōu)選玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等于或小于井溫度值減5(TC。為了使添加劑匹配某些鉆井操作條件，此類添加劑微球通常具有大于ox:的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。本文所述添加劑可以有利地以各種等級(jí)提供。例如，合適的添加劑等級(jí)可以包括玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍為15(TC高至但不包括20(TC的微球等級(jí)，以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍為IO(TC高至但不包括15(TC的微球等級(jí)(例如用于高溫鉆井操作條件(例如分別》20(TC或》15(rC))。其它合適添加劑等級(jí)可以包括玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍為5(TC高至但不包括100'C的微球等級(jí)，以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍為5(TC或更低(更合適的范圍為0。C至5(TC，更合適的范圍為2(TC高至但不包括5(TC)的微球等級(jí)以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等于或小于0°C(合適的等于或小于-2(TC)的微球等級(jí)(例如用于低溫(〈15(TC)鉆井操作條件和/或適用于一般或普遍應(yīng)用=。由于如上所述的其在井/鉆井操作條件下的彈性性質(zhì)，本文所述的添加劑微球優(yōu)選為可壓縮的，方便其用于閉塞地下地層內(nèi)的裂縫和/或斷裂以及地下地層內(nèi)的多孔結(jié)構(gòu)，從而減少流體損耗。不受特定理論的束縛，似乎本文所述的添加劑微球能有利且有效地填充濾餅內(nèi)的空隙，尤其是沿著濾餅外部的空隙，因此，使得能通過(guò)閉塞地下地層內(nèi)的裂縫和/或斷裂和/或多孔結(jié)構(gòu)來(lái)減少流體損耗，而基本上沒有微球滲透進(jìn)地下地層的裂縫、斷裂和多孔結(jié)構(gòu)中。此外，微球優(yōu)選為不熔性的。不熔性的有利之處在于使微球保持為微球(即微球不會(huì)熔合在一起(例如形成較大的結(jié)構(gòu)如聚合物型丙烯酸酯材料團(tuán)塊)。除了有利于微球之間的相互作用及其在鉆井操作過(guò)程中閉塞裂縫、斷裂、多孔地層的功能之外，不熔性的優(yōu)點(diǎn)還在于，在完成鉆井操作后，不會(huì)因在地下地層中形成較大結(jié)構(gòu)如聚合物型丙烯酸酯材料團(tuán)塊而即刻使得不能在井操作中最終從(例如碳?xì)浠衔?生產(chǎn)區(qū)移除添加劑。同樣為了促進(jìn)微球之間的相互作用及其閉塞裂縫、斷裂和多孔地層的功能，理想的是在23'C和1Hz下微球的剪切儲(chǔ)能模量為至少lx105Pa，或者更理想的是在23°C和1Hz下剪切儲(chǔ)能模量為至少1x106Pa。添加劑微球優(yōu)選不溶于水和/或有機(jī)液體，特別是用于有機(jī)基鉆井流體如油基或合成基鉆井流體的有機(jī)液體。添加劑微球還優(yōu)選容易分散于水和/或有機(jī)液體中。用于有機(jī)基鉆井流體的此類有機(jī)液體的實(shí)例包括石油油料，例如原油、柴油、生物柴油、煤油、礦物油、汽油、石腦油、甲苯；衍生自烯烴、直鏈a-烯烴、聚((l-烯烴)、內(nèi)酯和醚的流體，特別是油質(zhì)流體；硅氧烷，例如聚二有機(jī)硅氧烷或有機(jī)硅氧烷；鏈烷烴例如直鏈烷烴或支鏈烷烴；多官能醇或多官能醇衍生物，例如乙二醇、聚乙二醇、聚氧化烯、乙二醇醚、乙二醇酯；以及它們的混合物。為方便使用和向鉆井流體添加，優(yōu)選使添加劑以干的形式(例如以干粉形式提供的微球)或者以懸浮液形式(微球分散在液體中)提供。對(duì)于以懸浮液形式提供的添加劑，微球優(yōu)選懸浮在水中或溶劑如碳?xì)浠衔锶軇?例如乙酸乙酯、四氫呋喃、庚垸、2-丁酮、苯、環(huán)己垸、Cu-CM碳?xì)浠衔锘蛩鼈兊幕旌衔?中，或者懸浮在油中，更優(yōu)選在溶劑或油中，最優(yōu)選在溶劑中。通常此類懸浮液具有至少IO重量%，更優(yōu)選至少40重量％的固體含量(相對(duì)于微球)。此類懸浮液具有最多70重量％的固體含量。添加劑可被有利地設(shè)計(jì)為包括選定平均直徑或甚至選定直徑分布(例如通過(guò)正確混合)的、用于某些鉆井操作和/或某些地下地層的微球。包括平均直徑小于100微米的微球的添加劑特別適用于有效且高效地控制流體損耗。在控制流體損耗的整體效力和效率方面，理想的是至少50體積％的微球具有小于100微米的直徑，更理想的是至少70體積％的微球具有小于100微米的直徑，最理想的是至少90體積％的微球具有小于ioo微米的直徑。通常為了實(shí)現(xiàn)控制流體損耗的優(yōu)選效力，理想的是添加劑包括平均直徑至少為0.1微米的微球，更理想的是至少0.3微米的微球，更理想的是至少0.5微米的微球，最理想的是大于l微米的微球。此外，通常理想的是使用平均直徑等于或小于90微米的微球；更理想的是使用平均直徑等于或小于70微米的微球；最理想的是使用平均直徑等于或小于50微米的微球。通過(guò)優(yōu)選地使用密度等于或小于1.0g/cmS的微球，進(jìn)一步優(yōu)選地促進(jìn)了保存鉆井流體的所需性質(zhì)和/或所需功能和/或使用添加劑作為"預(yù)防性"或"藥劑"處理。在其中微球密度大于0.7g/cm3，更優(yōu)選密度至少為0.8g/cm3，并且最優(yōu)選密度至少為0.9g/cm3的優(yōu)選實(shí)施例中同樣促進(jìn)了這一點(diǎn)。添加劑可以被有利地設(shè)計(jì)成包括具有選定膨脹度的微球(例如用于某些類型的地下地層或多孔結(jié)構(gòu))。有利的是，微球能夠在鉆孔中遇到的天然存在的碳?xì)浠衔锘蚱渌袡C(jī)液體中或者在用于鉆井流體中(如有機(jī)基鉆井流體中)的有機(jī)液體中有限地膨脹或不存在膨脹。用于有機(jī)基鉆井流體的此類有機(jī)液體的實(shí)例包括石油衍生油或類石油油，例如原油、柴油、生物柴油、煤油、礦物油、汽油、石腦油、甲苯；衍生自烯烴、直鏈a-烯烴、聚a-烯烴、內(nèi)酯和醚的流體，特別是油質(zhì)流體；硅氧烷，例如聚二有機(jī)硅氧烷或有機(jī)硅氧烷；鏈烷烴例如直鏈垸烴或支鏈垸烴；多官能醇或多官能醇衍生物，例如乙二醇、聚乙二醇、聚氧化烯、乙二醇醚、乙二醇酯；以及它們的混合物。通常理想的是，在有機(jī)液體如柴油、礦物油、烯烴衍生油、酯衍生油、聚二醇或聚二醇衍生物中，微球在5(TC下具有最大為8、更優(yōu)選最大為6、更優(yōu)選最大為4并且最優(yōu)選最大為2的體積膨脹系數(shù)。體積膨脹系數(shù)表示體積由于膨脹而增加的系數(shù)。例如膨脹為原始直徑兩倍的微球的體積膨脹系數(shù)為8，而不膨脹的微球的體積膨脹系數(shù)為1。理想的是，微球在水中表現(xiàn)出沒有膨脹或僅非常有限的膨脹。微球在較高溫度的水中會(huì)有輕微膨脹性(例如在IO(TC的水中體積膨脹系數(shù)最高為1.4(更特別地體積膨脹系數(shù)最高為1.2))。一般來(lái)講，特別優(yōu)選的是這樣的添加劑，在該添加劑中微球在IO(TC的水中表現(xiàn)出非常有限的膨脹或無(wú)膨脹(例如體積膨脹系數(shù)等于或小于1.4，更特別地等于或小于1.2)，在5(TC的有機(jī)液體(例如包含在鉆井流體中的有機(jī)液體或天然存在于鉆孔中的有機(jī)液體)中具有有限的膨脹或無(wú)膨脹。微球可以是實(shí)心微球、中空微球或它們的混合物。中空微球可以在其內(nèi)部具有一個(gè)或多個(gè)空腔。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)中空微球或中空微球和實(shí)心微球的混合物的應(yīng)用有利于添加劑微球的可壓縮性。有利的是使用的微球包含這樣的聚合產(chǎn)物，該聚合產(chǎn)物包含(a)丙烯酸垸基酯或甲基丙烯酸垸基酯和(b)共聚單體或(c)交聯(lián)劑或(b)和(c)兩者(即既包含共聚單體又包含交聯(lián)劑)。特別有利的是使用的微球包含這樣的聚合產(chǎn)物，該聚合產(chǎn)物包含(a)約80至約99.7當(dāng)量。/。的至少一種丙烯酸垸基酯或甲基丙烯酸烷基酯和(b)達(dá)到約20當(dāng)量％的極性共聚單體和/或(c)達(dá)到約10當(dāng)量％的多官能交聯(lián)劑。此外，微球可以優(yōu)選包含這樣的聚合產(chǎn)物，該聚合產(chǎn)物包含約90至約99.7當(dāng)量。/。的至少一種丙烯酸垸基酯或甲基丙烯酸烷基酯，和約0.3至約10當(dāng)量％的多官能交聯(lián)劑。微球可以優(yōu)選包含這樣的聚合產(chǎn)物，該聚合產(chǎn)物包含約80至約99.7當(dāng)量％的至少一種丙烯酸垸基酯或甲基丙烯酸垸基酯和約0.3至約20當(dāng)量％的極性共聚單體。微球可以優(yōu)選包含這樣的聚合產(chǎn)物，該聚合產(chǎn)物包含(a)約80至約99.7當(dāng)量％的至少一種丙烯酸垸基酯或甲基丙烯酸烷基酯，(b)多達(dá)約20當(dāng)量。/。的極性共聚單體和(c)多達(dá)約1020當(dāng)量％的多官能交聯(lián)劑。更優(yōu)選的是包含極性共聚單體的此類聚合產(chǎn)物，并且最優(yōu)選的是既包含極性共聚單體又包含多官能交聯(lián)劑的此類聚合產(chǎn)物。通常理想的是此類聚合產(chǎn)物的所得聚合物型丙烯酸酯微球是不熔性的、溶劑分散性的、不溶于溶劑的和水不溶性的，同時(shí)由此類聚合產(chǎn)物產(chǎn)生的此類微球的水性懸浮液為水分散性的。所得微球的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以通過(guò)正確選擇(甲基)丙烯酸烷基酯來(lái)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。同樣可行的是，選擇正確用量的交聯(lián)劑和/或正確選擇極性共聚單體使得可以調(diào)節(jié)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。例如，通常(甲基)丙烯酸垸基酯的均聚物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度越高，所得微球的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度就會(huì)越高。增加交聯(lián)劑的用量通常會(huì)提高所得微球的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。另外，極性共聚單體的某些性質(zhì)會(huì)影響所得微球的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，例如相對(duì)于使用丙烯酸作為極性共聚單體，使用2-丙烯酰胺基-2-甲基-l-丙磺酸作為極性共聚單體通常會(huì)升高所得微球的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。特別適用于制備用于本文所述添加劑的微球的丙烯酸垸基酯和甲基丙烯酸酯選自以下物質(zhì)非叔垸基醇的單官能不飽和丙烯酸垸基酯和甲基丙烯酸烷基酯以及它們的混合物，所述垸基具有約4至約14個(gè)碳原子。此類單體為親油、水乳化性的，具有有限的水溶解度。屬于此類單體的是(例如)選自由以下物質(zhì)組成的組的那些丙烯酸異辛酯、丙烯酸4-甲基-2-戊酯、丙烯酸-2-甲基丁酯、丙烯酸異戊酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸異癸酯、丙烯酸異壬酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸異冰片酯以及它們的混合物。優(yōu)選的丙烯酸酯單體包括選自由以下物質(zhì)組成的組的那些丙烯酸異辛酯、丙烯酸異壬酯、丙烯酸異戊酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸異冰片酯以及它們的混合物。作為均聚物其具有高于約-2(TC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的丙烯酸垸基酯、甲基丙烯酸烷基酯或其它可自由基聚合的單官能烯鍵式不飽和單體(例如丙烯酸叔丁酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸丁酯和醋酸乙烯酯)可以與一種或多種上述丙烯酸垸基酯或甲基丙烯酸垸基酯結(jié)合使用。用于制備微球的組合物優(yōu)選包含可以與丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸垸基酯單體共聚的極性單體。合適的極性共聚單體的實(shí)例包括強(qiáng)極性單體和適度極性單體以及它們的混合物。強(qiáng)極性單體的實(shí)例包括烯鍵式不飽和一元羧酸和二元羧酸以及它們的鹽。此類單體的實(shí)例包括丙烯酸、e-羧基丙烯酸乙酯以及它們的鹽，例如丙烯酸鈉和丙烯酸銨；甲基丙烯酸以及它們的鹽，例如甲基丙烯酸鈉和甲基丙烯酸銨、衣康酸、富馬酸、巴豆酸和馬來(lái)酸。強(qiáng)極性單體的其它實(shí)例包括烯鍵式不飽和一元羧酸和二元羧酸及其鹽的衍生物，以及烯鍵式不飽和一元磺酸及其鹽的衍生物。實(shí)例包括丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺、取代的丙烯酰胺特別是酸取代的丙烯酰胺以及它們的鹽(例如2-丙烯酰胺基-2-甲基-l-丙磺酸或者它的鈉鹽或鉀鹽)、取代的甲基丙烯酰胺特別是酸取代的甲基丙烯酰胺以及它們的鹽、甲基丙烯酸二甲基氨基丙酯和丙烯酸-2-羥烷基酯，例如丙烯酸-2-羥乙基酯。適度極性共聚單體的實(shí)例包括極性乙烯基單體如N-乙烯基吡咯垸酮、N-乙烯基己內(nèi)酰胺、丙烯腈以及它們的混合物。其它可用的極性共聚單體包括可以與丙烯酸垸基酯或甲基丙烯酸烷基酯單體共聚的離子單體?？捎玫碾x子單體包括烯鍵式不飽和一元羧酸和二元羧酸的離子衍生物(例如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的離子衍生物)。實(shí)例包括4,4,9-三甲基-4-氮鎗-7-氧基-8-氧雜-癸-9-烯-l-磺酸酯、N，N-二甲基-N-(e-甲基丙烯酰氧基乙基)丙酸銨甜菜堿、三甲胺甲基丙烯酰亞胺和1,1-二甲基-1-(2,3-二羥基丙基)胺甲基丙烯酰亞胺。其它可用的離子單體包括離子乙烯基單體，例如三甲胺p-乙烯基苯甲亞胺和苯乙烯磺酸鈉。其它可用的極性共聚單體還包括丙烯酸酯官能化、甲基丙烯酸酯官能化、乙烯基官能化低聚物和聚合物。術(shù)語(yǔ)"低聚物"指聚合程度為約2至約20個(gè)重復(fù)單元的聚合物分子。術(shù)語(yǔ)"聚合物"指聚合程度為約21個(gè)或更多個(gè)重復(fù)單元的大分子。此類自由基反應(yīng)性低聚物和/或聚合物的實(shí)例包括丙烯酸酯-、甲基丙烯酸酯-、乙烯基-封端的聚(環(huán)氧烷)(例如丙烯酸酯封端的聚環(huán)氧乙烷)；丙烯酸酯-、甲基丙烯酸酯-、乙烯基-封端的聚(乙烯基甲醚)；丙烯酸酯-、甲基丙烯酸酯-、乙烯基-封端的聚(丙烯酰胺)；丙烯酸酯-、甲基丙烯酸酯-、乙烯基-封端的聚(N-乙烯基吡咯烷酮)；丙烯酸酯-、甲基丙烯酸酯-、乙烯基-封端的聚(乙烯醇)；以及它們的混合物。優(yōu)選的極性共聚單體包括選自由如下物質(zhì)組成的組的那些丙烯酸、P-羧基丙烯酸乙酯、丙烯酸銨、丙烯腈、N-乙烯基吡咯垸酮、苯乙烯磺酸鈉、丙烯酸酯-封端的聚(環(huán)氧乙垸)以及它們的混合物。用于制備微球的組合物優(yōu)選包含多官能交聯(lián)劑。如本文所用，術(shù)語(yǔ)"多官能"指具有至少兩個(gè)(更特別地至少三個(gè))可自由基聚合的烯鍵式不飽和基團(tuán)的交聯(lián)劑。在使用時(shí)，交聯(lián)劑的使用水平優(yōu)選最多總可聚合組合物的約10當(dāng)量％，更優(yōu)選約0.3至約7當(dāng)量％?？捎玫亩喙倌芙宦?lián)劑包括選自由以下物質(zhì)組成的那些二醇(例如丁二醇)、三醇(例如甘油)和四官能醇(例如季戊四醇)的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。其它可用的多官能交聯(lián)劑包括選自由其它多官能乙烯基化合物和多官能丙烯酸酯改性低聚物組成的組的那些。優(yōu)選的是，交聯(lián)劑包括選自由以下物質(zhì)組成的組的那些多官能(甲基)丙烯酸酯(例如1,4-丁二醇二丙烯酸酯或1,6-己二醇二丙烯酸酯)；聚乙烯交聯(lián)劑，例如取代的和未取代的二乙烯基苯；以及雙官能的聚氨酯丙烯酸酯，例如以商品名EBECRYL.270和EBECRYL.230(分別為1500重均分子量和5000重均分子量的丙烯酸酯改性聚氨酯，均得自CytecSpecialtyChemicals(Anderlecht,Belgium))市售的那些。微球可以通過(guò)水性懸浮聚合技術(shù)制備。通常，聚合物型微球可以使用如下方法制備在水相中乳化處理形成單體小滴，然后使單體小滴聚合形成微球，即聚合物的微球粒子。單體小滴的乳狀液通常通過(guò)在一個(gè)或多個(gè)步驟中混合多種組分形成。組分通常包括單體、引發(fā)劑、任選的交聯(lián)劑和水。其它可以使用的組分包括穩(wěn)定劑和增稠劑。乳狀液優(yōu)選通過(guò)使用(例如)機(jī)械或超聲裝置攪拌組分混合物而形成?？捎糜诒景l(fā)明的中空微球可以通過(guò)(例如)在美國(guó)專利No.5，053，436(Delgado)中所述的"兩步"或"一步"乳化處理制備。23在兩步處理的第一步驟中，通過(guò)這樣形成油包水乳液在存在具有低親水-親油平衡(HLB)值的乳化劑的情況下，將極性共聚單體的水溶液與丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸垸基酯、引發(fā)劑和(如果適用的話)交聯(lián)劑中的至少一種的混合物合并。增稠劑(例如甲基纖維素)可以在形成油包水乳液之前引入水相中。如果不需要引入極性共聚單體，則可以將水直接與丙烯酸垸基酯或甲基丙烯酸烷基酯、引發(fā)劑和交聯(lián)劑以及乳化劑中的至少一種混合，以形成油包水乳液。合適的乳化劑為具有低于約7、優(yōu)選在約2至約7的范圍內(nèi)的HLB值的那些。具有高于約7的HLB值的乳化劑往往會(huì)產(chǎn)生與所需的油包水乳液相反的水包油乳液。具有低于7的HLB值的乳化劑的實(shí)例包括山梨糖醇單油酸酯、山梨糖醇三油酸酯和乙氧基化油醇，例如可以商品名BRIJ93獲得，得自Sigma-Aldrich(Bornem，Belgium)。在第二步驟中，水包油包水乳液通過(guò)將第一步驟所得油包水乳液分散至包含HLB值大于約6的乳化劑的水相中形成，如果可行的話，在第一步驟中不加入任何極性共聚單體部分。用于第二步驟的合適乳化劑的實(shí)例包括乙氧基化脫水山梨糖醇單油酸酯、乙氧基化月桂醇和垸基硫酸鹽。在這兩個(gè)步驟中，乳化劑濃度應(yīng)該大于其臨界膠束濃度。在如美國(guó)專利No.5，053，436(Delgado)中所述的"一步"乳化處理中，在存在至少一種能夠在乳化和聚合過(guò)程中基本上穩(wěn)定的小滴內(nèi)部產(chǎn)生油包水乳液的乳化劑的情況下，將至少一種丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯與至少一種極性共聚單體、引發(fā)劑和(如果適用的話)交聯(lián)劑混合。與兩步乳化處理一樣，優(yōu)選使用濃度大于其臨界膠束濃度的乳化劑。通常，需要高HLB乳化劑，即具有至少約25的HLB值的乳化劑，用于在聚合過(guò)程中生產(chǎn)穩(wěn)定的含腔體的小滴。此類乳化劑的實(shí)例包括垸芳基醚硫酸鹽如烷芳基醚硫酸鈉(例如可以商品名TRITONW-30從Dow(Horgen，Switzerland)購(gòu)得)和烷芳基聚醚硫酸鹽如垸芳基聚(環(huán)氧乙垸)硫酸鹽。垸基硫酸鹽、垸基醚硫酸鹽和烷芳基醚硫酸鹽是優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈冇米钌倭康谋砻婊钚詣┨峁┝嗣课⑶蜃畲罂障扼w積。聚合物型穩(wěn)定劑同樣也可以存在但不是必要的?？捎糜诒景l(fā)明的實(shí)心微球可以通過(guò)(例如)美國(guó)專利No.3，691，140(Silver)中所述的乳化處理和方法制備。該處理包括至少一種丙烯酸垸基酯或甲基丙烯酸烷基酯在存在引發(fā)劑、(如果可行的話)交聯(lián)劑和濃度大于其臨界膠束濃度的陰離子乳化劑的情況下與至少一種極性共聚單體的水性懸浮聚合法。只要陰離子乳化劑存在并占優(yōu)勢(shì)，非離子乳化劑就可以被引入。乳化劑的實(shí)例包括烷芳基醚硫酸鹽；烷芳基聚醚硫酸鹽如十二烷基硫酸銨、月桂基硫酸三乙醇胺和月桂基硫酸三乙醇胺和十六烷基硫酸鈉；烷基醚硫酸鹽如月桂基醚硫酸銨；以及垸基聚醚硫酸鹽如烷基聚(環(huán)氧乙烷)硫酸鹽。在懸浮聚合法中，上述乳狀液處理中用于形成聚合物型微球的乳化劑的量是大于其臨界膠束濃度的量。臨界膠束濃度被定義為形成膠束所必需的最小乳化劑濃度。對(duì)每種乳化劑而言，臨界膠束濃度通常略有不同。通?？捎玫臐舛确秶鸀榧s1.0x10—4至約3.0摩爾/升。引發(fā)劑通常被用于單體小滴的聚合。可用的引發(fā)劑包括通常適用于丙烯酸酯單體的自由基聚合的那些。優(yōu)選的引發(fā)劑包括油溶的那些。此類引發(fā)劑的實(shí)例包括熱活化引發(fā)劑(例如偶氮化合物、氫過(guò)氧化物、過(guò)氧化物等等)，以及光引發(fā)劑(例如二苯甲酮、安息香乙醚和2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮)。通常引發(fā)劑的提供量的范圍是可聚合組合物總重的約0.01至約10重量百分比。根據(jù)上述任一種乳化處理制備了合適的乳狀液后，通過(guò)應(yīng)用輻射或加熱來(lái)引發(fā)聚合，例如通過(guò)加熱最多約6(TC來(lái)引發(fā)聚合。在通過(guò)上述任何有用的水性懸浮聚合法處理進(jìn)行聚合后，獲得微球的水性懸浮液。所得微球的粒度通?？梢酝ㄟ^(guò)正確選擇乳化劑及其濃度和/或在制備過(guò)程中選擇正確的攪拌來(lái)進(jìn)行定制。懸浮液可以具有約10至約50重量％的非揮發(fā)性固體含量，并可以"按原樣"用作控制25鉆井流體的流體損耗的添加劑。或者可以使所得水性懸浮液靜置和分成兩個(gè)相，一個(gè)相為水相且基本上不含聚合物，另一個(gè)相為微球的水性懸浮液，然后潷析該微球豐富相從而得到具有接近約40至約70百分比的非揮發(fā)性固體含量的水性懸浮液，然后可以將其用作控制鉆井流體的流體損耗的添加劑?；蛘?，例如，如果需要的話，可以移除水相從而得到干的形式的微球。例如，可以用一元醇溶劑使水相沉淀，收集和洗漆沉淀物以獲得干的形式的微球。獲得的這類微球通?；旧喜缓砻婊钚詣?例如相對(duì)于微球總重量最多為1重量％的表面活性劑)?；蛘撸?，同樣根據(jù)需要，微球可以懸浮在溶劑(例如乙酸乙酯、四氫呋喃、庚垸、2-丁酮、苯、環(huán)己垸、d2-CM烴類，或它們的混合物)或油(例如柴油、生物柴油、礦物油、甲苯或它們的混合脇^rh切乂To對(duì)于用作水基鉆井流體的流體損耗控制添加劑，為了確保微球在鉆井流體中的分散性，微球需要以水性懸浮液的形式提供。對(duì)于用作有機(jī)基鉆井流體(例如油基或合成基鉆井流體)的流體損耗控制添加劑，微球可以懸浮在水、溶劑或油中或者以干的形式提供。為了在有機(jī)基鉆井流體中方便使用和迅速分散，有利地是使微球以干的形式或以溶劑或油基懸浮液的形式提供。為了與有機(jī)基鉆井流體一起使用，有利地是微球基本上不含表面活性劑。本文所述添加劑微球通常優(yōu)選對(duì)最多200°的溫度具有耐熱性。添加劑還可以包含抗氧化劑以進(jìn)一步提高微球的耐熱性?？捎玫目寡趸瘎┌ㄟx自以下物質(zhì)初級(jí)抗氧化劑、次級(jí)抗氧化劑、多官能抗氧化劑、羥胺、碳中心自由基清除劑以及它們的混合物。實(shí)例包括以商品名IRGANOX(得自CibaSpecialtyChemicals(Brussels，Belgium))和SUMILIZER(SumitomoChemical,Machelen,Belgium)購(gòu)得的那些以及它們的混合物。如以上所述，本文所述添加劑的突出優(yōu)點(diǎn)在于其特別適用于各種鉆井流體和各種類型的鉆井流體，例如水基鉆井流體或有機(jī)基鉆井流體(例如油基鉆井流體或所謂的合成基鉆井流體)。因此含有本文所述添加劑的鉆井流體可以特別是水基鉆井流體或有機(jī)基鉆井流體，例如油基鉆井流體、合成基鉆井流體或其它有機(jī)基鉆井流體。本文所述添加劑特別有利于用于控制有機(jī)基鉆井流體如油基鉆井流體和合成基鉆井流體以及其它類型的有機(jī)基鉆井流體的流體損耗。特別有利的包含本文所述添加劑的鉆井流體包括有機(jī)基鉆井流體，例如油基鉆井流體、合成基鉆井流體或其它有機(jī)基鉆井流體。水基鉆井流體通常包含水/含水液體，形成鉆井流體的連續(xù)相。水可以是例如淡水、海水、鹽水以及它們的混合物。水基鉆井流體還可以具有增粘劑(例如粘土如膨潤(rùn)土、綠坡縷石和海泡石，或聚合物如纖維素、黃原膠和聚丙烯酰胺)；流變控制劑(例如分散劑如聚磷酸鹽、丹寧酸、褐煤或木素磺化鹽或表面活性劑)；加重劑(例如重晶石、赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦、白云石、方解石或氯化鈉)；和/或本領(lǐng)域已知的其它添加劑，例如水合抑制劑。水基鉆井流體通常具有水相、反應(yīng)性固體和惰性固體。固體加重劑如重晶石或赤鐵礦通常為化學(xué)無(wú)活性的/惰性的，而反應(yīng)性固體可以包括增粘粘土或混入的來(lái)自鉆取地層的能水合的粘土和頁(yè)巖。聚合物型增粘劑和流變控制劑可以懸浮或溶解于水相中。水基鉆井流體還可以包含其它水溶性有機(jī)化合物，例如水合抑制劑(如低分子量(2000g/mol或更低)的乙二醇、聚乙二醇、聚環(huán)氧烷、環(huán)氧烷共聚物、亞烷基乙二醇醚、聚環(huán)氧烷乙二醇醚、碳水化合物、氨基酸、氨基磺酸酯和具有1至3個(gè)碳原子的醇以及它們的鹽)。水基鉆井流體還可以包含水包油乳液(例如在存在乳化劑的情況下達(dá)到25重量％的水包油)。有機(jī)基鉆井流體通常包含有機(jī)流體作為連續(xù)相。有機(jī)基鉆井流體包括油基鉆井流體和合成基鉆井流體，以及其他。油基鉆井流體通常基于石油油料，如原油、柴油、生物柴油、煤油、礦物油、汽油、石腦油、甲苯或者它們的混合物。油基鉆井流體最通常包含柴油或礦物油。油基鉆井流體可以是"全油泥漿"(即沒有水或水含量非常低(水相小于10體積％)的油基鉆井流體)或"轉(zhuǎn)化的油乳化液泥漿"(具有更高含量的水(水相最多70體積％)的油基鉆井流體)。合成基鉆井流體通常包含衍生自烯烴、直鏈a-烯烴、聚(a-烯烴)、內(nèi)酯和醚的流體，特別是油質(zhì)流體；硅氧垸例如聚二有機(jī)硅氧垸或有機(jī)硅氧垸；鏈垸烴例如直鏈烷烴或支鏈烷烴；以及它們的混合物。合成基鉆井流體類似于油基鉆井流體并通常被稱為"偽油泥漿"。與油基鉆井流體類似，合成基鉆井流體可以被提供作為轉(zhuǎn)化的乳化液型泥槳(如具有最多70體積％的水相)。油基或合成基鉆井流體還可以包含增粘劑(如由膨潤(rùn)土、鋰蒙脫石或綠坡縷石和脂族胺鹽制備的親有機(jī)物質(zhì)粘土，或膠態(tài)瀝青或聚合物，例如纖維素、黃原膠和聚丙烯酰胺)；流變控制劑(如分散劑，例如聚磷酸鹽、丹寧酸、褐煤或木質(zhì)磺酸鹽，或表面活性劑)；加重劑(例如重晶石、赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦、白云石、方解石或氯化鈉)；和/或本領(lǐng)域已知的其它添加劑。其它有機(jī)基鉆井流體包括其中基液是基于多官能醇或多官能醇衍生物(例如乙二醇、聚乙二醇、聚氧化烯、乙二醇醚、乙二醇酯以及它們的混合物)的鉆井流體。此類有機(jī)基鉆井流體還可以包含增粘劑(如聚合物，例如纖維素、黃原膠、瓜爾膠、聚丙烯酰胺和淀粉)；流變控制劑(如分散劑)；加重劑；和/或本領(lǐng)域己知的其它添加劑。在具有如本文所述添加劑的鉆井流體中，應(yīng)適當(dāng)?shù)乜紤]具體鉆井操作、地下地層和鉆井流體損耗原因，使微球濃度足以減少流體損耗。如以上所述，如果需要，鉆井流體內(nèi)的微球濃度可以非常高。然而已經(jīng)令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，對(duì)于有效控制鉆井流體的流體損耗，特別是有機(jī)基鉆井流體(如油基鉆井流體或合成基鉆井流體或另一類型的有機(jī)基鉆井流體)的損耗，鉆井流體內(nèi)的微球濃度不需要很高。優(yōu)選鉆井流體內(nèi)的微球濃度可以是10w/wy?；蚋停鼉?yōu)選8w/wy?；蚋?，更優(yōu)選5w/w。/?；蚋停⑶易顑?yōu)選3w/w。/?；蚋?。優(yōu)選鉆井流體內(nèi)的微球濃度可以是0.1w/w。/?；蚋?，更優(yōu)選0.3w/w。/c)或更高，更優(yōu)選0.8w/w%或更高，最優(yōu)選1.5w/w。/?；蚋摺Ｓ捎诒疚乃鎏砑觿┖?或具有本文所述添加劑的鉆井流體在減少流體損耗方面的有利效能，通常沒有必要使用其它流體損耗控制添加劑。本文所述添加劑適用于"預(yù)防性"使用(如用于包括如下的方法在穿透一個(gè)或多個(gè)地下地層的地下井中進(jìn)行鉆井操作，其中操作是在存在本文所述鉆井流體和添加劑的情況下進(jìn)行的)。本文所述添加劑同樣適用于"藥劑"型處理或使用(如用于包括向鉆井流體添加本文所述添加劑和在鉆井操作過(guò)程中使所述鉆井流體循環(huán)流動(dòng)的步驟的減少流體損耗方法，或者用于包括在鉆井過(guò)程中監(jiān)控鉆井流體損耗并且如果流體損耗超過(guò)可接受水平則注入本文所述添加劑的步驟的減少流體損耗方法)。實(shí)例在裝配有機(jī)械攪拌器的一公升樹脂反應(yīng)器內(nèi)裝入450克去離子水和6.0克十二烷基硫酸銨(可以商品名DISPONILALS33購(gòu)自Cognis)。將攪拌設(shè)定為200rpm并且將反應(yīng)器加熱至65°C。在一單獨(dú)的容器內(nèi)混合146.25克丙烯酸-2-乙基己基酯(EHA)、3克丙烯酸(AA);0.75克1,4-丁二醇二丙烯酸酯(BDDA，可以商品名LAROMER購(gòu)自BASF)和0.71克過(guò)氧化苯甲酰(可以商品名LUPEROXA75購(gòu)自Atofina)。當(dāng)反應(yīng)器溫度達(dá)到65'C并且引發(fā)劑已溶解于97.5/2/0.5重量％比率的EHA/AA/BDDA單體混合物中時(shí)，在以400rpm進(jìn)行攪拌的同時(shí)將單體混合物注入反應(yīng)器中。使反應(yīng)器溫度下降至6(TC并且保持在6(TC22小時(shí)。22小時(shí)過(guò)后，使懸浮液冷卻至室溫并且使懸浮液過(guò)濾，得到60重量％的微球水性懸浮液，獲得平均顆粒直徑為約50微米的中空微球。大多數(shù)微球包括有直徑約為微球直徑的50%的中心腔體。通過(guò)DSC確定的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-52t:。鉆井流體可以商品名VERSAVERT購(gòu)自MISwaco(Stavanger,Norway)。獲得的鉆井流體不含有任何流體損耗添加劑并且包含EDC95/11烴油、乳化劑(可以商品名VERSAVERTSE和PE購(gòu)得，29MISwaco公司)、粘土(可以商品名BENTONE38購(gòu)得，MISwaco公司)、重晶石、氯化鈣、石灰、碳酸鈣、G-密封添加劑和水。為了測(cè)定流變特性和流體損耗，使用所得的無(wú)流體損耗添加劑的鉆井流體(對(duì)比物)和包含有微球流體損耗添加劑的鉆井流體(實(shí)例)。關(guān)于后者，使用微球水性懸浮液，將微球以3w/w。/。濃度(微球重量與鉆井流體總重量比)注入鉆井流體中。如表1中所示，鉆井流體組合物，除一組示例性組合物之外，在滾筒烘箱中根據(jù)APIRecommendedPractice131/25.8"ProcedureforHotRolling(熱軋制工序)"保持在12(TC下16小時(shí)或140小時(shí)時(shí)變得老化。流變學(xué)性質(zhì)是在5(TC下使用OFITE型號(hào)900粘度計(jì)禾口APIRecommendedPractice131/25.10"ProcedureforTestingAfterHeatAgeing(熱老化后測(cè)定工序)"測(cè)量的。流體損耗是在12(TC和500psi壓差值下使用采用OFITE170-19濾紙(25微米孔)的OFITEHTHPFilterPress和APIRecommendedPractice131/26.4"ProcedureforHighTemperature,HighPressure(HTHP)Filtration(高溫高壓(HTHP)過(guò)濾工序)"測(cè)量的。結(jié)果在表1中給出。30表1<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>本公開示例性而非限制性地提供了本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解在不超出本發(fā)明范圍和精神的原則下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出許多其它修改形式和實(shí)施例。權(quán)利要求1.一種用于在鉆井操作中以產(chǎn)生具有井溫度的井筒而使用的鉆井流體的流體損耗控制添加劑，所述添加劑包含聚合物型丙烯酸酯非凝聚微球，其中所述微球具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度被選定為使得所述微球在所述井溫度為彈性體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑，其中所述微球不溶于水。3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的添加劑，其中所述微球可分散于水中。4.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的添加劑，其中所述微球在IO(TC的水中具有等于或小于1.4的體積膨脹系數(shù)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的添加劑，其中所述微球在IO(TC的水中具有等于或小于1.2的體積膨脹系數(shù)。6.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的添加劑，其中所述微球不溶于有機(jī)液體。7.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的添加劑，其中所述微球可分散于有機(jī)液體中。8.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的添加劑，其中所述微球在5(TC的有機(jī)液體中具有等于或小于8的體積膨脹系數(shù)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的添加劑，其中所述微球在5(TC的有機(jī)液體中具有等于或小于6的體積膨脹系數(shù)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的添加劑，其中所述微球在5(TC的有機(jī)液體中具有等于或小于4的體積膨脹系數(shù)。11.根據(jù)權(quán)利要求IO所述的添加劑，其中所述微球在5(TC的有機(jī)液體中具有等于或小于2的體積膨脹系數(shù)。12.根據(jù)權(quán)利要求6至11中任一項(xiàng)所述的添加劑，其中所述有機(jī)液體是石油油料；衍生自烯烴的油質(zhì)流體；直鏈ot-烯烴；聚a-烯烴；內(nèi)酯和內(nèi)醚；硅氧垸；鏈垸烴；多官能醇；多官能醇衍生物；或者它們的混合物。13.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的添加劑，其中所述微球是以干的形式提供或在懸浮液中提供。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的添加劑，其中所述添加劑為懸浮液形式，并且所述微球懸浮在水、溶劑或油中的至少一者中。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的添加劑，其中所述微球或者懸浮于水溶液中，或者懸浮于選自以下物質(zhì)的溶劑中乙酸乙酯、四氫呋喃、庚垸、2-丁酮、苯、環(huán)己烷、C12-C14烴類以及它們的混合物，或者懸浮在選自以下物質(zhì)的油中柴油、生物柴油、礦物油、甲苯以及它們的混合物。16.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的添加劑，其中所述微球?yàn)閷?shí)心的、中空的或?yàn)樗鼈兊幕旌衔铩?7.根據(jù)權(quán)利要求16所述的添加劑，其中所述微球?yàn)橹锌盏幕蛘呤侵锌瘴⑶蚝蛯?shí)心微球的混合物。18.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的添加劑，其中至少50體積％的所述微球具有小于100微米的直徑。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的添加劑，其中至少70體積％的所述微球具有小于100微米的直徑。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的添加劑，其中至少90體積％的所述微球具有小于IOO微米的直徑。21.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的添加劑，其中所述微球具有小于100微米的平均直徑。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的添加劑，其中所述微球具有等于或小于90微米的平均直徑。23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的添加劑，其中所述微球具有等于或小于70微米的平均直徑。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的添加劑，其中所述微球具有等于或小于50微米的平均直徑。25.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的添加劑，其中所述微球具有至少為0.1微米的平均直徑。26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的添加劑，其中所述微球具有至少為0.3微米的平均直徑，更優(yōu)選至少為0.5微米的平均直徑，更優(yōu)選至少為1微米的平均直徑。27.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的添加劑，其中所述微球具有等于或小于1.0g/ci^的密度。28.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的添加劑，其中所述微球具有大于0.7g/cn一的密度，更優(yōu)選至少為0.8g/cn^的密度，更優(yōu)選至少為0.9g/cm3的密度。29.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的添加劑，其中所述微球具有小于所述井溫度的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。30.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的添加劑，其中所述微球具有等于或小于20(TC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的添加劑，其中所述微球具有大于0°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。32.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的添加劑，其中所述微球具有等于或小于5(TC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的添加劑，其中所述微球具有等于或小于O'C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，更優(yōu)選等于或小于-2(TC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。34.根據(jù)權(quán)利要求29至31中任一項(xiàng)所述的添加劑，其中所述井溫度等于或大于20(TC，并且所述微球的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍為150°C至最多200。C，但不包括20(TC;或者其中所述井溫度等于或大于15(TC，并且所述微球的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍為IO(TC至最多150°C，但不包括150°C;或者其中所述井溫度等于或大于IO(TC,并且所述微球的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍為50。C至最多IO(TC，但不包括IO(TC。35.根據(jù)權(quán)利要求29至34中任一項(xiàng)所述的添加劑，其中所述微球具有等于或小于所述井溫度減去2(TC所得值的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的添加劑，其中所述微球具有等于或小于所述井溫度減35。C所得值的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的添加劑，其中所述微球具有等于或小于所述井溫度減5(TC所得值的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。38.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的添加劑，其中所述微球?yàn)椴蝗坌缘摹?9.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的添加劑，其中所述微球在23"C和1Hz下具有至少為lx10》a的剪切儲(chǔ)能模量，更優(yōu)選在23'C和1Hz下具有至少為1x1(^Pa的剪切儲(chǔ)能模量。40.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的添加劑，其中所述微球包含如下物質(zhì)的聚合產(chǎn)物丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸垸基酯中的至少一者，以及共聚單體或交聯(lián)劑或者共聚單體和交聯(lián)劑二者。41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的添加劑，其中所述丙烯酸酯或所述甲基丙烯酸酯為非叔烷基醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，所述非叔烷基醇的垸基具有4至14個(gè)碳原子。42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的添加劑，其中所述丙烯酸酯或所述甲基丙烯酸酯選自以下物質(zhì)丙烯酸異辛酯、丙烯酸-4-甲基-2-戊酯、丙烯酸-2-甲基丁酯、丙烯酸異戊酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸異癸酯、丙烯酸異壬酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸異冰片酯以及它們的混合物。43.根據(jù)權(quán)利要求40至42中任一項(xiàng)所述的添加劑，其中所述共聚單體為極性單體，所述極性單體選自以下物質(zhì)烯鍵式不飽和一元羧酸以及它們的鹽；烯鍵式不飽和二元羧酸以及它們的鹽；烯鍵式不飽和一元羧酸以及它們的鹽的衍生物；烯鍵式不飽和二元羧酸以及它們的鹽的衍生物；烯鍵式不飽和一元磺酸以及它們的鹽的衍生物、乙烯基單體；衍生自烯鍵式不飽和一元羧酸的離子單體；衍生自烯鍵式不飽和二元羧酸的離子單體；離子乙烯基單體；丙烯酸酯官能化低聚物和聚合物；甲基丙烯酸酯官能化低聚物和聚合物；乙烯基官能化低聚物和聚合物；以及它們的混合物。44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的添加劑，其中所述極性單體選自以下物質(zhì)丙烯酸；丙烯酸鈉；丙烯酸銨；甲基丙烯酸；甲基丙烯酸鈉；甲基丙烯酸銨；衣康酸；富馬酸；巴豆酸；馬來(lái)酸；丙烯酰胺；甲基丙烯酰胺、取代的丙烯酰胺；酸取代的丙烯酰胺或它們的鹽、取代的甲基丙烯酰胺；酸取代的甲基丙烯酰胺或它們的鹽、羥烷基丙烯酸酯；N-乙烯基吡咯垸酮、N-乙烯基己內(nèi)酰胺；丙烯腈、甲基丙烯酸二甲基氨基丙酯；4，4,9-三甲基-4-氮鎗-7-氧-8-氧雜-癸-9-烯-1-磺酸鹽；N,N-二甲基-N-((3-甲基丙烯酰氧基乙基)丙酸銨甜菜堿；三甲胺甲基丙烯酰胺；U-二甲基-l-(2,3-二羥基丙基)胺甲基丙烯酰亞胺；三甲胺對(duì)-乙烯基苯甲亞胺、苯乙烯磺酸鈉、丙烯酸酯封端的聚(環(huán)氧乙垸)以及它們的混合物。45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的添加劑，其中所述極性單體選自以下物質(zhì)組成的組丙烯酸、丙烯酸銨、2-丙烯酰胺基-2-甲基-l-丙磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基-l-丙磺酸的鈉鹽、2-丙烯酰胺基-2-甲基-l-丙磺酸的鉀鹽、丙烯腈、N-乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯磺酸鈉、丙烯酸酯封端的聚(環(huán)氧乙烷)以及它們的混合物。46.根據(jù)權(quán)利要求40至45中任一項(xiàng)所述的添加劑，其中所述交聯(lián)劑是選自多官能丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、聚乙烯試劑以及它們的混合物的多官能交聯(lián)劑。47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的添加劑，其中所述交聯(lián)劑選自以下物質(zhì)1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、取代的二乙烯基苯、未取代的二乙烯基苯、氨基甲酸酯二丙烯酸酯以及它們的混合物。48.根據(jù)權(quán)利要求40至47中任一項(xiàng)所述的添加劑，其中所述微球包含如下物質(zhì)的聚合產(chǎn)物約80至約99.7當(dāng)量％的至少一種丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸垸基酯，最多約20當(dāng)量％的極性共聚單體，以及最多約10當(dāng)量％的多官能交聯(lián)劑。49.根據(jù)權(quán)利要求40至42或從屬于權(quán)利要求40至42中任一項(xiàng)的權(quán)利要求46或從屬于權(quán)利要求40至42中任一項(xiàng)的權(quán)利要求47中的任一項(xiàng)所述的添加劑，其中所述微球包含如下物質(zhì)的聚合產(chǎn)物約90至約99.7當(dāng)量％的至少一種丙烯酸垸基酯或甲基丙烯酸烷基酯以及約0.3至約10當(dāng)量％的多官能交聯(lián)劑。50.根據(jù)權(quán)利要求40至45中任一項(xiàng)所述的添加劑，其中所述微球包含如下物質(zhì)的聚合產(chǎn)物約80至約99.7當(dāng)量°/。的至少一種丙烯酸垸基酯或甲基丙烯酸垸基酯以及約0.3至約20當(dāng)量％的極性共聚單體。51.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的添加劑，其中所述添加劑包含抗氧化劑。52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的添加劑，其中所述抗氧化劑選自以下物質(zhì)初級(jí)抗氧化劑、次級(jí)抗氧化劑、多官能抗氧化劑、羥胺、碳中心自由基清除劑以及它們的混合物。53.—種鉆井流體，所述鉆井流體包含根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的添加劑。54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的鉆井流體，其中所述鉆井流體為水基鉆井流體。55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的鉆井流體，其中所述水基鉆井流體包含淡水、海水、鹽水或它們的混合物。56.根據(jù)權(quán)利要求53所述的鉆井流體，其中所述鉆井流體為有機(jī)基鉆井流體。57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的鉆井流體，其中所述有機(jī)基鉆井流體是油基鉆井流體、合成基鉆井流體、基于多官能醇的鉆井流體、基于多官能醇衍生物的鉆井流體或基于多官能醇和多官能醇衍生物的鉆井流體中的至少一種。58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的鉆井流體，其中所述有機(jī)基鉆井流體是基于石油油料；衍生自烯烴、直鏈a-烯經(jīng)、聚(X-烯烴、內(nèi)酯或內(nèi)醚的液體；硅氧垸；鏈烷烴；多官能醇；多官能醇衍生物；或它們的混合物。59.根據(jù)權(quán)利要求56至58中任一項(xiàng)所述的鉆井流體，其中所述有機(jī)基鉆井流體是包含原油、柴油、生物柴油、煤油、礦物油、汽油、石腦油、甲苯或它們的混合物的油基鉆井流體。60.根據(jù)權(quán)利要求56至58中任一項(xiàng)所述的鉆井流體，其中所述有機(jī)基鉆井流體是包含如下物質(zhì)的合成基鉆井流體衍生自烯烴、直鏈a-烯烴、聚a-烯烴、內(nèi)酯或內(nèi)醚的油質(zhì)流體；聚二有機(jī)硅氧烷；有機(jī)硅氧烷；直鏈或支鏈鏈垸烴；或它們的混合物。61.根據(jù)權(quán)利要求56至58中任一項(xiàng)所述的鉆井流體，其中所述有機(jī)基鉆井流體包含乙二醇、聚乙二醇、聚氧化烯、乙二醇醚、乙二醇酯或它們的混合物。62.根據(jù)權(quán)利要求53至61中任一項(xiàng)所述的鉆井流體，其中所述微球的濃度足以減少流體損耗。63.根據(jù)權(quán)利要求53至62中任一項(xiàng)所述的鉆井流體，其中所述鉆井流體中的微球濃度等于或小于10w/w%。64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的鉆井流體，其中所述鉆井流體中的微球濃度等于或小于8w/w%。65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的鉆井流體，其中所述鉆井流體中的微球濃度等于或小于5w/w%，更優(yōu)選等于或小于3w/w%。66.根據(jù)權(quán)利要求53至65中任一項(xiàng)所述的鉆井流體，其中所述鉆井流體中的微球濃度等于或大于0.1w/w%。67.根據(jù)權(quán)利要求66所述的鉆井流體，其中所述鉆井流體中的微球濃度等于或大于0.3w/w%。68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的鉆井流體，其中所述鉆井流體中的微球濃度等于或大于0.8w/w%，更優(yōu)選等于或大于1.5w/w%。69.—種減少流體損耗的方法，所述方法包括向鉆井流體添加根據(jù)權(quán)利要求1至52中任一項(xiàng)所述的添加劑；以及在鉆井過(guò)程中使所述鉆井流體循環(huán)的步驟。70.—種減少流體損耗的方法，所述方法包括在鉆井過(guò)程中監(jiān)控鉆井流體損耗；以及如果流體損耗超過(guò)可接受水平，向井內(nèi)注入根據(jù)權(quán)利要求1至52中任一項(xiàng)所述的添加劑的步驟。71.—種方法，所述方法包括在穿透至少一個(gè)地下地層的地下井中進(jìn)行鉆井操作，其中所述操作是在根據(jù)權(quán)利要求1至52中任一項(xiàng)所述的鉆井流體和添加劑的存在下進(jìn)行。72.根據(jù)權(quán)利要求69至71中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述鉆井流體是有機(jī)基鉆井流體。73.根據(jù)權(quán)利要求72所述的方法，其中所述有機(jī)基鉆井流體是油基鉆井流體、合成基鉆井流體、基于多官能醇的鉆井流體、基于多官能醇衍生物的鉆井流體或基于多官能醇和多官能醇衍生物的鉆井流體中的至少一者。74.根據(jù)權(quán)利要求73所述的方法，其中所述有機(jī)基鉆井流體基于石油油料；衍生自烯烴、直鏈ct-烯烴、聚cc-烯烴、內(nèi)酯或內(nèi)醚的液體；硅氧烷；鏈烷烴；多官能醇；多官能醇衍生物；或它們的混合物。75.根據(jù)權(quán)利要求72至74中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述有機(jī)基鉆井流體是包含如下物質(zhì)的油基鉆井流體原油、柴油、生物柴油、煤油、礦物油、汽油、石腦油、甲苯或它們的混合物。76.根據(jù)權(quán)利要求72至74中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述有機(jī)基鉆井流體是包含如下物質(zhì)的合成基鉆井流體衍生自烯烴、直鏈a-烯烴、聚a-烯烴、內(nèi)酯或內(nèi)醚的油質(zhì)流體；聚二有機(jī)硅氧垸；有機(jī)硅氧烷；直鏈或支鏈鏈烷烴；或它們的混合物。77.根據(jù)權(quán)利要求72至74中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述有機(jī)基鉆井流體包含乙二醇、聚乙二醇、聚氧化烯、乙二醇醚、乙二醇酯或它們的混合物。全文摘要用于減少鉆井流體在鉆井過(guò)程中損耗進(jìn)井筒周圍地層中的添加劑以及包含所述添加劑的鉆井流體和使用此類添加劑的方法。所述添加劑包括彈性聚合物型丙烯酸酯非凝聚微球。文檔編號(hào)C09K8/035GK101688111SQ200880020713公開日2010年3月31日申請(qǐng)日期2008年5月27日優(yōu)先權(quán)日2007年6月18日發(fā)明者弗朗索瓦·C·德哈瑟,德克·范德皮爾,魯?shù)婪颉·達(dá)姆斯申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司