Добавка для снижения крутящего момента на бурильную колонну

Номер патента: 11177

Опубликовано: 27.02.2009

Авторы: Оукли Даг, Брэдбери Эндрю, Содон Кристофер А.

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Смазочная композиция, содержащая основную жидкость и коллоидальный твердый материал с полимерным покрытием, частицы которого имеют средневзвешенный диаметр (d50) менее 10 мкм, при этом полимерный диспергатор адсорбирован на поверхности твердых частиц.

2. Композиция по п.1, в которой основная жидкость является водной жидкостью или маслянистой жидкостью.

3. Композиция по п.1, в которой основная жидкость выбрана из воды, соляного раствора, дизельного топлива, минерального масла, белого масла, н-алканов, синтетических масел, насыщенных и ненасыщенных поли(альфа-олефинов), эфиров жирных карбоновых кислот и их комбинаций.

4. Композиция по п.1, в которой материал твердых частиц выбран из сульфата бария (барита), карбоната кальция, доломита, ильменита, гематита, оливина, сидерита, сульфата стронция и их комбинаций.

5. Композиция по п.1, в которой твердые частицы имеют средневзвешенный диаметр частиц (d50) менее 10 мкм.

6. Композиция по п.1, в которой более 25% твердых частиц имеют диаметр менее 2 мкм.

7. Композиция по п.1, в которой твердые частиц состоят из материала, имеющего относительную плотность по меньшей мере 2,68.

8. Композиция по п.1, в которой полимерный диспергатор представляет собой водорастворимый полимер с молекулярной массой по меньшей мере 2000 Да.

9. Смазочная композиция, содержащая основную жидкость и коллоидальный твердый материал с полимерным покрытием, в котором менее 10% твердых частиц имеют диаметр более 10 мкм, при этом полимерный диспергатор адсорбирован на поверхности твердых частиц.

10. Композиция по п.9, в которой основная жидкость является водной жидкостью или маслянистой жидкостью.

11. Композиция по п.9, в которой основная жидкость выбрана из воды, соляного раствора, дизельного топлива, минерального масла, белого масла, н-алканов, синтетических масел, насыщенных и ненасыщенных поли(альфа-олефинов), эфиров карбоновых жирных кислот и их комбинаций.

12. Композиция по п.9, в которой материал твердых частиц выбран из сульфата бария (барита), карбоната кальция, доломита, ильменита, гематита, оливина, сидерита, сульфата стронция и их комбинаций.

13. Композиция по п.9, в которой твердые частицы имеют средневзвешенный диаметр частиц (d50) менее 10 мкм.

14. Композиция по п.9, в которой более 25% твердых частиц имеют диаметр менее 2 мкм.

15. Композиция по п.9, в которой твердые частицы состоят из материала, имеющего относительную плотность по меньшей мере 2,68.

16. Композиция по п.9, в которой полимерный диспергатор представляет собой водорастворимый полимер с молекулярной массой по меньшей мере 2000 Да.

17. Смазочная композиция, содержащая основную жидкость и коллоидальный твердый материал с полимерным покрытием, в котором по меньшей мере 90% твердых частиц имеют диаметр менее 10 мкм, при этом полимерный диспергатор адсорбирован на поверхности твердых частиц и представляет собой водорастворимый полимер с молекулярной массой по меньшей мере 2000 Да.

18. Композиция по п.17, в которой материал твердых частиц выбран из сульфата бария (барита), карбоната кальция, доломита, ильменита, гематита, оливина, сидерита, сульфата стронция и их комбинаций.

19. Композиция по п.17, в которой более 25% твердых частиц имеют диаметр менее 2 мкм.

20. Композиция по п.17, в которой твердые частицы состоят из материала, имеющего относительную плотность по меньшей мере 2,68.

21. Способ снижения крутящего момента у вращающегося компонента бурильной колонны, включающий введение в буровую жидкость композиции по любому из пп.1-20.

 

Текст

Смотреть все

011177 Предпосылки создания изобретения При бурении газовых и нефтяных скважин композиции жидкости с множеством свойств, включая смазывающую способность, прокачивают насосом вниз в скважину через бурильную колонну и наружу через сопла в буровом долоте, так что буровая жидкость циркулирует вверх через кольцевое пространство между вращающейся бурильной колонной и пластом породы. Функциями указанных буровых жидкостей, или буровых растворов, являются охлаждение и смазывание бурового долота и бурильной колонны, вынос кусков породы от бурения на поверхность, регулирование и снижение потерь жидкости в пластах породы и поддержание и защита ствола скважины до тех пор, пока металлическое крепление не цементируется на месте (т.е. создается прочный ствол). Смазывающая способность бурового раствора (для достижения минимального крутящего момента и сопротивления) и токсичность бурового раствора (для скважин в областях, чувствительных к окружающей среде, таких как морское бурение) являются главными моментами при выборе рецептуры буровой жидкости. Основная масса буровых жидкостей может быть разделена на две главные категории: водосодержащие и маслянистые. Большинство буровых жидкостей, используемых сегодня, являются водосодержащими, т.е. они содержат воду в качестве внешней непрерывной фазы. Хотя маслянистые буровые жидкости, включающие так называемые синтетику содержащие жидкости, имеют предпочтительные характеристики, недостатками являются высокая стоимость и плохое соответствие окружающей среде в отдельных областях мира. Смазывающая способность буровой жидкости является важным фактором в экономике в бурении скважин и измеряется при определении влияния жидкости на коэффициент трения между движущейся частью, такой как бурильная колонна, и поверхностью в контакте с движущейся частью. Чем ниже коэффициент трения, тем больше смазывающая способность. Смазывающая способность буровой жидкости определяет способность жидкости к снижению крутящего момента и сил сопротивления в процессе операции бурения. Существующая техника заполнена информацией о различных смазочных материалах, используемых для снижения крутящего момента бурильной колонны. Для способствования снижению крутящего момента в буровые жидкости вводят, например, различные типы углеводородов, синтетические масла,сложные эфиры, жирные кислоты, природные масла, мыла и другие соединения. Для снижения коэффициента трения в водосодержащие буровые жидкости часто вводят органические маслосодержащие смазочные материалы. Снижение трения в процессе бурения является особенно важным в операциях бурения, когда ствол скважины является невертикальным. Эмульгаторы и поверхностно-активные вещества обычно вводят в буровые жидкости для поддержания их маслосодержащих водонерастворимых смазочных компонентов суспендированными в виде капель в водосодержащих жидкостях и для предотвращения их выделения и слияния. Указанные смазочные материалы могут увеличить уровень токсичности и раздражения жидкостей. В дополнение к жидким смазочным материалам в водосодержащие буровые жидкости для увеличения их смазывающей способности могут также вводиться твердые частицы или шарики микронного размера. Некоторыми характерными примерами данного типа смазочной системы являются:(1) износостойкие и стойкие к разрушению, термостойкие и химически инертные керамические сферы;(2) пластиковые шарики, например шарики, выполненные из сополимера дивинилбензола и стирола;(3) магнитные частицы с полимерным покрытием в форме шариков для облегчения удаления и рециклирования указанных шариковых композиций;(6) целлюлоза, торф или багасса, содержащие адсорбированные маслосодержащие жидкие смазочные материалы;(7) смеси графита, силиката и кремниевых материалов. Общие трудности для вышеуказанных твердых смазочных материалов заключаются в экологических соображениях при использовании водосодержащих буровых жидкостей и при наполнении буровой жидкости твердыми материалами. Кроме того, должно быть понятно, что введение твердых материалов,которые не способствуют утяжелению жидкости, может дать возрастание проблем неутяжеленной жидкости относительно раздува или коллапса стенки. Другой проблемой, имеющей место в случае твердых смазочных веществ, является небольшой диаметр отверстий, присутствующих в клапанах, и другое используемое оборудование контроля потока и давления может предотвратить использование твердых дисперсных смазочных веществ, поскольку указанные материалы блокируют и закупоривают узкие сечения. Более серьезным вопросом является то, что твердые материалы могут быть трудными для удаления из ствола скважины и, таким образом, вызывают повреждение пласта. Несмотря на непрерывные усилия в данной области сохраняется и существует насущная потребность в жидкостях, которые снижают крутящий момент бурильной колонны и не имеют проблем оседания твердых частиц, высокой вязкости и сниженной общей массы жидкости.-1 011177 Краткое описание изобретения Настоящее изобретение в общем относится к жидкостям, используемым для снижения крутящего момента бурильной колонны, а также к способам получения и способам применения таких жидкостей. Жидкости настоящего изобретения включают коллоидальный твердый материал с полимерным покрытием, который покрыт полимером, введенным в процессе дробления (т.е. измельчения) для получения коллоидального твердого материала с полимерным покрытием. Один иллюстративный вариант настоящего изобретения включает способ снижения крутящего момента у вращающегося компонента бурильной колонны. В таком иллюстративном способе способ включает введение в буровую жидкость композиции, включающей основную жидкость и коллоидальный твердый материал с полимерным покрытием. Коллоидальный твердый материал с полимерным покрытием включает твердые частицы, покрытые полимерным диспергатором, адсорбированным на поверхности твердых частиц. Полимерный диспергатор адсорбируется на поверхности твердых частиц в процессе дробления (т.е. измельчения), используемого для получения коллоидального твердого материала с полимерным покрытием. Основная жидкость, используемая в вышеуказанном иллюстративном варианте, может быть водосодержащей жидкостью или маслянистой жидкостью и предпочтительно выбрана из воды,соляного рассола, дизельного топлива, минерального масла, белого масла, н-алканов, синтетических масел, насыщенных и ненасыщенных поли(альфа-олефинов), эфиров жирных карбоновых кислот и комбинаций и смесей их и подобных жидкостей, которые должны быть известны специалисту в данной области техники. Подходящие и иллюстративные коллоидальные твердые материалы выбраны так, что твердые частицы состоят из материала относительной плотности по меньшей мере 2,68 и предпочтительно выбраны из сульфата бария (барита), карбоната кальция, доломита, ильменита, гематита, оливина, сидерита, сульфата стронция, комбинаций и смесей их и других подходящих материалов, которые должны быть известны специалисту в данной области техники. В одном предпочтительном и иллюстративном варианте коллоидальный твердый материал с полимерным покрытием имеет средневзвешенный диаметр частиц (d50) менее 10 мкм. Другой предпочтительный и иллюстративный вариант является таким, что по меньшей мере 50% твердых частиц имеют диаметр менее 2 мкм и более предпочтительно по меньшей мере 80% твердых частиц имеют диаметр менее 5 мкм. Альтернативно, распределение частиц по диаметру в одном иллюстративном варианте является таким, что более 25% твердых частиц имеют диаметр менее 2 мкм и более предпочтительно более 50% твердых частиц имеют диаметр менее 2 мкм. Полимерный диспергатор, используемый в одном иллюстративном и предпочтительном варианте, представляет собой полимер молекулярной массы не менее 2000 Да. В другом более предпочтительном и иллюстративном варианте полимерным диспергатором является водорастворимый полимер, который является гомополимером или сополимером мономеров, выбранных из группы, содержащей акриловую кислоту, итаконовую кислоту, малеиновую кислоту или малеиновый ангидрид, гидроксипропилакрилатвинилсульфоновую кислоту, акриламидо-2-пропансульфоновую кислоту, акриламид, стиролсульфоновую кислоту, акрилфосфатные сложные эфиры, простой метилвиниловый эфир и винилацетат, и где кислотные мономеры также могут быть нейтрализованы до соли. Настоящее изобретение также относится к смазочной композиции, которая включает основную жидкость и коллоидальный твердый материал с полимерным покрытием. Рецептура коллоидального твердого материала с полимерным покрытием составляется таким образом, чтобы включать твердые частицы, покрытые полимерным диспергатором, адсорбированным на поверхности коллоидальных твердых частиц. Указанные и другие характеристики настоящего изобретения более полно представлены в последующем описании предпочтительных или иллюстративных вариантов настоящего изобретения. Краткое описание чертежа Описание представлено со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором графически представлено распределение по диаметру частиц коллоидального барита настоящего изобретения по сравнению с АИН-баритом. Описание иллюстративных вариантов Новым и неизвестным аспектом настоящего изобретения является двойная роль, которую коллоидальные частицы играют в буровой жидкости. Другими словами, коллоидальные частицы с полимерным покрытием могут служить как утяжелителем, так и смазочным веществом. Двойная роль материала является неизвестной в отрасли бурения, потому что ранее функциональности утяжелителя и смазочного вещества были различными. Специалист в данной области техники заметит, что указанные выше твердые смазочные вещества имеют меньшую плотность, чем традиционно используемые утяжелители. Например, графит минерального происхождения имеет относительную плотность от примерно 2,09 до 2,25. Напротив, традиционные утяжелители, такие как барит, имеют относительную плотность примерно 4,50, гематит имеет относительную плотность примерно 5,3. Согласно одному предпочтительному варианту настоящего изобретения смазочное вещество/утяжелитель настоящего изобретения образуется из частиц, которые состоят из материала с относительной плотностью не менее 2,68. Таким образом, частицы могут служить как комбинация смазочного вещества и утяжелителя. Материалы с относительной плотностью более 2,68, кол-2 011177 лоидальные твердые частицы из которых составляют один аспект настоящего изобретения, включают один или более материалов, выбранных из (но без ограничения) сульфата бария (барита), карбоната кальция, доломита, ильменита, гематита или других железных руд, оливина, сидерита, сульфата стронция. Обычно самая низкая вязкость жидкости ствола скважины при любой частной плотности получается при использовании коллоидальных частиц самой высокой плотности. Однако на выбор продукта могут влиять другие соображения, такие как стоимость, локальная доступность и энергия, требуемая для измельчения. Специалист в данной области техники также поймет и заметит, что традиционные утяжелители, такие как порошкообразный сульфат бария (барит), имеют минимальное воздействие на снижение крутящего момента бурильной колонны. Физически традиционные утяжелители используются благодаря их высокой плотности и имеют средний диаметр частиц (d50) в интервале 10-30 мкм. Специалисту в данной области техники должно быть известно, что свойства традиционных утяжелителей и барита, в частности,подвергаются строгому качественному контролю параметров, установленному Американским институтом нефти АИН) (API. Суспендирование указанных материалов адекватно требует введения гелеобразователя, или загустителя, такого как бентонит для водосодержащих жидкостей или органически модифицированный бентонит для маслосодержащих жидкостей. Полимерные загустители, такие как ксантановая смола, обычно вводятся для замедления скорости осаждения традиционного утяжелителя. Поэтому является очень неожиданным, что продукты данного изобретения, которые содержат твердые коллоидальные частицы, которые покрыты полимерным дефлокулирующим веществом, или диспергатором,дают жидкости, которые содержат твердые вещества высокой плотности, которые также снижают крутящий момент вращающихся частей бурильной колонны без увеличения седиментации, или оседания. Добавки данного изобретения содержат диспергированные твердые коллоидальные частицы, которые покрыты полимерным дефлокулирующим веществом, или диспергатором. Малый размер частиц обеспечивает суспензии, или пульпы, которые имеют сниженную тенденцию к седиментации, или оседанию, тогда как полимерный диспергатор на поверхности частиц регулирует взаимодействие между частицами. Комбинация малого размера частиц и регулирования коллоидальных взаимодействий согласует два назначения высокой плотности и увеличенной смазывающей способности. Согласно настоящему изобретению полимерный диспергатор наносится на поверхность дисперсного утяжелителя в процессе измельчения, используемого для формования коллоидальных частиц. Предполагается, что в процессе измельчения поверхности вновь обработанных частиц становятся покрытыми полимером, таким образом создавая свойства, показываемые коллоидальным твердым материалом настоящего изобретения. Экспериментальные данные показывают, что коллоидальный твердый материал,созданный в отсутствие полимерного диспергатора, дает концентрированную суспензию небольших частиц, которая представляет собой неперекачиваемую насосом пасту или гель. В соответствии с описанием настоящего изобретения полимерный диспергатор вводят в процессе измельчения. Предполагается, что указанное отличие обеспечивает преимущественное улучшение в состоянии дисперсии частиц по сравнению с поствведением полимерного диспергатора в тонкодисперсные частицы. Согласно предпочтительному варианту полимерный диспергатор выбран так, что он обеспечивает подходящий механизм взаимодействия между частицами, чтобы сделать их стойкими к ряду общих загрязнений ствола скважины, включая насыщенный рассол. Способ измельчения твердого материала для получения коллоидального твердого материала согласно настоящему изобретению хорошо известен, например, из описания Британского патента 1472701 или 1599632. Минерал в водной суспензии смешивают с полимерным диспергатором и затем измельчают в перемешиваемом псевдоожиженном слое дисперсной измельчающей среды в течение времени, достаточного для обеспечения требуемого распределения частиц по размеру. Важным аспектом предпочтительного варианта настоящего изобретения является присутствие диспергатора на стадии мокрого измельчения минерала. Это предотвращает новые кристаллические поверхности, образованные в ходе стадии измельчения, от образования агломератов, которые не так легко разрушаются, если они последовательно обрабатываются диспергатором. Предпочтительный вариант данного изобретения заключается в том, что средневзвешенный диаметр частиц (d50) коллоидальных твердых частиц составляет менее 10 мкм. Другой предпочтительный и иллюстративный вариант заключается в том, что не менее 50% твердых частиц имеют диаметр менее 2 мкм и более предпочтительно не менее 80% твердых частиц имеют диаметр менее 2 мкм. Альтернативно, распределение частиц по диаметру в одном иллюстративном варианте является таким, что более 25% твердых частиц имеют диаметр менее 2 мкм и более предпочтительно более 50% твердых частиц имеют диаметр менее 2 мкм. Это улучшает характеристики суспензии в плане стабильности седиментации, или оседания, без увеличения вязкости жидкости, причем такого увеличения, которое делает ее непрокачиваемой насосом. Коллоидальные твердые частицы с полимерным покрытием согласно настоящему изобретению могут быть предусмотрены как концентрированная суспензия в водной среде или в маслянистой жидкости. В последнем случае маслянистая жидкость должна иметь кинематическую вязкость менее 10 сантистокс(10 мм 2/с) при 40 С и из соображений безопасности температуру воспламенения выше 60 С. Подходя-3 011177 щими маслянистыми жидкостями являются, например, дизельное топливо, минеральное или белое масла,н-алканы или синтетические масла, такие как альфа-олефиновые масла, сложноэфирные масла или поли(альфа-олефины). Когда коллоидальные твердые частицы с полимерным покрытием предусматриваются в водной среде, диспергатором может быть, например, водорастворимый полимер молекулярной массы не менее 2000 Да. Полимер представляет собой гомополимер или сополимер любых мономеров, выбранных из (но без ограничения) класса, содержащего акриловую кислоту, итаконовую кислоту, малеиновую кислоту или малеиновый ангидрид, гидроксипропилакрилатвинилсульфоновую кислоту, акриламидо-2 пропансульфоновую кислоту, акриламидстиролсульфоновую кислоту, акриловые фосфатные сложные эфиры, простой метилвиниловый эфир и винилацетат. Кислотные мономеры могут быть также нейтрализованы до соли, такой как натриевая соль. Было установлено, что, когда диспергатор вводится в процессе дробления (т.е. измельчения), могут эффективно использоваться полимеры промежуточной молекулярной массы (например, в интервале 10000-200000). Диспергаторы промежуточной молекулярной массы являются преимущественно менее чувствительными к таким загрязнениям, как соль, глины, и поэтому являются более подходящими для жидкостей ствола скважины. Когда коллоидальные твердые частицы предусматриваются в маслянистой среде, диспергатор может быть выбран, например, среди карбоновых кислот молекулярной массы не менее 150, таких как олеиновая кислота, и многоосновных жирных кислот, алкилбензосульфоновых кислот, алкансульфоновых кислот, линейных альфа-олефиновых сульфоновых кислот или солей щелочно-земельного металла любой из вышеуказанных кислот, фосфолипидов, таких как лецитин, синтетических полимеров, таких как Hypermer ОМ-1 (торговая марка ICI). Не имея в виду быть связанными какой-либо конкретной теорией взаимодействия, предполагается,что формование коллоидального твердого материала высокомощным мокрым способом, в котором средний размер частиц АИН-барита 25-30 мкм снижается до среднего размера частиц менее 2 мкм, является более эффективным, когда измельчение проводится при высокой плотности, обычно относительной плотности более 2,1, предпочтительно относительной плотности 2,5. При указанных плотностях объемная или массовая фракция барита является очень высокой. Однако полученная суспензия еще остается жидкостью. Присутствие поверхностно-активного полимера в процессе измельчения является важным фактором в достижении результатов настоящего изобретения. Кроме того, поверхностно-активный полимер предназначен адсорбироваться на участках поверхности баритных частиц. В дробилке, где имеется очень высокая массовая фракция барита, полимер легко находит свой путь к поверхности вновь образованных частиц. Раз полимер находит барит (а в условиях дробилки это осуществляется каждый раз),комбинация условий чрезвычайно высокой мощности в мельнице мокрого измельчения (которые могут достигать 85-90 С внутри мельницы) эффективно обеспечивает, что полимер обматывается вокруг частиц барита коллоидального размера. Как результат указанного способа, предполагается, что полимерные петли или хвосты не свисают с барита с прилипанием, застопориванием или переплетением со смежными частицами. Таким образом, предполагается, что высокая мощность и сдвиг способа измельчения обеспечивает, что полимер остается постоянно на барите, и, таким образом, полимер не десорбируется и не становится отсоединенным. Указанная теория взаимодействия подкрепляется наблюдением, что введение одного и того же полимера в одинаковую массовую фракцию коллоидального барита при комнатной температуре и смешение обычным лабораторным оборудованием дает очень различающиеся результаты. Предполагается, что в таких условиях полимер сам не присоединяется к поверхности надлежащим образом. Это может быть обусловлено присутствием сферы гидратации или других молекул, занимающих участки соединения поверхности. Как результат, полимерный диспергатор постоянно не нормализуется с поверхностью, и,таким образом, реология суспензии является намного выше. Также наблюдается, что суспензия не является достаточно устойчивой к другим загрязнениям, возможно благодаря тому, что полимер стремится сам отсоединиться от барита и вместо этого присоединиться к указанным более реакционным участкам. Следующие примеры приводятся для иллюстрации свойств и характеристик жидкостей ствола скважины настоящего изобретения, хотя изобретение не ограничивается отдельными вариантами, показывающими указанные примеры. Все испытания проводятся с применением API RP 13 В. Смешение проводится на смесителях Silverson L2R или Hamilton Beach Mixers. Вязкость при различных скоростях сдвига (об/мин) и другие реологические свойства определяют с использованием Fann-вискозиметра. Массу буровых растворов определяют с использованием стандартной шкалы буровых растворов или аналитических весов. Потерю жидкости определяют с использованием стандартной АИН-ячейки потери жидкости. При выражении в метрическом эквиваленте используются следующие факторы перевода из показателей США в метрические: 1 галлон=3,785 л; 1 фунт=0,454 кг; 1 фунт/галлон=0,1198 г/см 3;-4 011177 1 баррель=42 галлона; 1 фунт/баррель=2,835 кг/м 3; 1 фунт/100 фут 2=0,4788 Па. Указанные испытания проводят с использованием различных сортов измельченного барита: стандартный сорт АИН-барита, имеющий средневзвешенный диаметр (D50) примерно 20 мкм; необработанный барит (М), имеющий средний размер 3-5 мкм, полученный помолом/измельчением барита в сухом состоянии и в отсутствие диспергатора, и коллоидальный барит согласно настоящему изобретению с полимерным диспергатором, введенным в процессе мокрого измельчения. Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что при осуществлении настоящего изобретения могут быть использованы другие твердые дисперсные материалы. Характерный образец распределения частиц по размеру показан на чертеже. Как показано на чертеже, специалисту в данной области техники должно быть понятно и заметно, что коллоидальные частицы барита настоящего изобретения имеют распределение частиц по размеру, которое очень отличается от распределения частиц по размеру АИН-барита. В частности, можно определить, что более 90% (по объему) коллоидального барита настоящего изобретения имеет диаметр частиц менее примерно 5 мкм. Напротив, менее 15 об.% частиц барита по техническим условиям АИН имеет диаметр частиц менее 5 мкм. Полимерным диспергатором является диспергатор торговой марки IDSPERSE XT - анионный акриловый терполимер молекулярной массы в интервале 40000-120000 с карбоксилатными и другими функциональными группами, коммерчески доступный от фирмы M-I LLC, Хьюстон, Техас. Данный предпочтительный полимер является преимущественно стабильным при температуре до 200 С, устойчивым к широкому ряду загрязнений, дает хорошие фильтрационные свойства и не десорбируется легко с поверхности частиц. Следующие примеры иллюстрируют двойное использование смазочного вещества как в качестве утяжелителя, так и в качестве смазочного вещества (т.е. снижая крутящий момент). Пример 1. Жидкости с плотностью 22 фунт/баррель (2,63 г/см 3) на основе сульфата бария и воды получают с использованием стандартного барита и коллоидального барита согласно настоящему изобретению. Суспензию с плотностью 22 фунт/баррель барита АИН-сорта и воды получают без гелеобразователя для регулирования взаимодействия между частицами (жидкость 1). Жидкость 2 является жидкостью также на основе стандартного АИН-барита, но с поствведением 2 фунт/баррель (5,7 кг/м 3) IDSPERSE XT. Жидкость 3 представляет собой 100% новое смазочное вещество/утяжелитель с 67% мас./мас., частиц размером менее 1 мкм и не менее 90% - менее 2 мкм. Результаты представлены в табл. I. Таблица I Вязкость жидкости 1 является очень высокой, и наблюдается, что суспензия фильтруется очень быстро. (Если другие материалы вводятся для снижения потери жидкости, вязкость должна быть еще больше увеличена). Указанная система оседает значительно больше 1 ч, давая, по существу, свободную воду (приблизительно 10% первоначального объема). Поствведение 2 фунт/баррель (5,7 кг/м 3) IDSPERSE XT в традиционный АИН-барит (жидкость 2) снижает вязкость при низкой скорости сдвига при регулировании взаимодействия между частицами. Однако благодаря концентрации частиц и среднему размеру частиц жидкость проявляет дилатансию, на которую указывает высокая пластическая вязкость и отрицательное предельное динамическое напряжение. Это оказывает значительное влияние на падение давления для этих жидкостей при прокачивании насосом. Другими словами способность прокачивать насосом данную жидкость значительно снижается благодаря высокой вязкости. Жидкость 2 оседает сразу при выстаивании. Напротив, жидкость 3 проявляет превосходную низкую пластическую вязкость. Присутствие полимерного диспергатора регулирует взаимодействие между частицами, делая жидкость 3 перекачиваемой насосом, а не гелем. Также намного меньший средний размер частиц стабилизирует режим тече-5 011177 ния, который является теперь ламинарным при 1000 с-1, на что указывает низкая пластическая вязкость и положительное предельное динамическое напряжение. Пример 2. Эксперименты проводят для исследования влияния поствведения выбранного полимерного диспергатора на суспензию, содержащую утяжелители одинакового размера коллоидальных частиц. Выбирают измельченный барит (D504 мкм) и измельченный карбонат кальция (70 мас.% частиц менее 2 мкм), оба из которых являются одинакового размера частицами по отношению к изобретению. Суспензии получают при эквивалентной объемной фракции 0,282 и сравнивают с продуктом настоящего изобретения (новым баритом). См. табл. II. Реологические характеристики определяют при 120F (49C), затем вводят 6 фунт/баррель(17,2 кг/м 3) IDSPERSE XT. Реологические характеристики последующих суспензий окончательно определяют при 120F (см. табл. III) с дополнительным АИН-испытанием на потерю жидкости. Таблица II Общая потеря жидкости за 26 мин. Общая потеря жидкости за 20 мин. Регулирование фильтрации от поствведения полимера не достигается, как подтверждается общей потерей жидкости в АИН-испытании. Специалисту в данной области техники должно быть понятно и известно, что параметрами характеристик особой важности являются низкая реология, включая пластическую вязкость PV) (ПВ, предельное динамическое напряжение YP) (ПДН, прочность геля; минимальный разброс реологии между 2)-6 011177 исходными свойствами и свойствами после теплового старения; минимальная потеря жидкости и минимальное оседание, или осаждение. Оседание определяется количественно в следующих примерах отдельным измерением плотности верхней половины и нижней половины состаренного образца жидкости,и безразмерный коэффициент рассчитывается с использованием следующего уравнения: коэффициент оседания=(плотность верхней половины)/(плотность верхней половины+плотность нижней половины) Коэффициент 0,50 указывает на нулевое отделение твердых частиц и отсутствие разброса плотности в образце жидкости. Коэффициент оседания более 0,52 обычно считается неприемлемым отделением твердых частиц. Пример 3. В следующем примере сравниваются две рецептуры жидкости с плотностью 13,0 фунт/галлон, одна, утяжеленная традиционным АИН-баритом, и вторая, утяжеленная коллоидальным баритом с полимерным покрытием КПП-барит) (РСС-барит, полученным согласно описанию настоящего изобретения, в виде жидкой суспензии с относительной плотностью 2,2. Другие добавки в рецептуру включают для обеспечения дополнительного регулирования pH, потери жидкости, реологии, ингибирования реакционных сланца и аргиллитов. Указанные добавки являются доступными от M-I Drilling Fluids. Жидкости подвергают статическому тепловому старению в течение 48 ч при 104 С с последующими типичными результатами. При рассмотрении приведенных выше результатов специалист в данной области техники должен заметить, что жидкость А, имеющая в своем составе коллоидальный барит с полимерным покрытием, не имеет отделения твердых частиц с коэффициентом оседания 0 с реологическими характеристиками на-7 011177 много ниже, чем у жидкости, утяжеленной традиционным АИН-баритом. Пример 4. В следующем примере жидкость свежая вода с плотностью 14,0 фунт/галлон выбрана для сравнения со свойствами жидкостей, имеющих в своем составе коллоидальный барит с полимерным покрытием, коллоидальный барит без покрытия и традиционный АИН-барит. Рецептура жидкости А содержит коллоидальный барит с полимерным покрытием данного изобретения. Рецептура жидкости В содержит традиционный АИН-барит. Рецептура жидкости С содержит промышленный сорт коллоидального барита без покрытия со средним размером частиц 1,6 мкм, поставляемого фирмой Highwood Resources Ltd.,Канада. Введение после измельчения полимерного покрытия изобретения включается в составы жидкостей В и С для поддержания жидкости в дефлокулированном состоянии. Образцы жидкостей А, В и С преднамеренно загрязняют бентонитом для моделирования включения в рецептуру естественных частиц от бурения. Образцы подвергают динамическому тепловому старению в течение 16 ч при 150F. Типичные и характерные результаты после старения показаны ниже. При рассмотрении приведенных выше данных специалист в данной области техники отметит, что свойства жидкости А остаются, по существу, неизменными, тогда как жидкость В становится очень вязкой, в то время как жидкость С, содержащая в своем составе коллоидальный барит без покрытия, после старения является слишком вязкой для измерения реологических характеристик.-8 011177 Пример 5. Другое сравнение между коллоидальным баритом с полимерным покрытием данного изобретения и традиционным АИН-баритом проводят в жидкости с плотностью 14 фунт/галлон, в котором предельное динамическое напряжение жидкости откорректировано так, что оно является одинаковым у двух жидкостей перед старением. Жидкости подвергают динамическому тепловому старению в течение 16 ч при 150F. В следующей таблице представлены типичные результаты. При рассмотрении вышеуказанного специалисту в данной области техники должно быть понятно,что пластичная вязкость жидкостей коллоидального барита с полимерным покрытием является ниже и,таким образом, более желательна. Испытание на оседание в вискозиметре (VST) является альтернативным методом определения оседания в буровых жидкостях и описано в American Society of MechanicalEngineers Magazine (1991) by D. Jefferson. Как показано выше, VST-значения для жидкости А, содержащей коллоидальный барит с полимерным покрытием данного изобретения, являются ниже, чем у жидкости В, содержащей необработанный АИН-барит.-9 011177 Пример 6. Длительная термостойкость жидкостей, содержащих коллоидальный барит, настоящего изобретения показана в следующем примере при 17,34 фунт/галлон. Добавка ECF-614 представляет собой добавку органофильной глины, поставляемую фирмой M-I Drilling Fluids. Жидкости подвергают статическому тепловому старению в течение 4 суток при 350F. В следующей таблице представлены типичные результаты. При рассмотрении вышеуказанного специалисту в данной области техники должна быть понятна и заметна длительная термостойкость жидкостей с коллоидальным баритом настоящего изобретения. Пример 7. Данное испытание проводят для показа возможности получения суспензий с относительной плотностью 24 фунт/галлон [2,87 г/см 3] (0,577 объемная фракция). В каждой жидкости содержатся следующие компоненты: 135,4 г свежей воды, 861,0 г барита, 18,0 г IDSPERSE XT. Баритный компонент варьируется в композиции в соответствии с табл. IV. Таблица IVos - вне установленного размера. Результаты, приведенные в табл. V, показывают, что барит АИН-сорта благодаря размеру его частиц и высокой объемной фракции, требуемой для достижения высокой массы бурового раствора, проявляет дилатансию, т.е. высокую пластическую и кажущуюся вязкость и отрицательные значения предельного динамического напряжения. Введение материалов тонкодисперсного сорта способствует стабилизации режима течения, поддерживая его ламинарным при высоких скоростях сдвига: пластическая вязкость заметно снижается, и предельное динамическое напряжение изменяется от отрицательных значений к положительным. Отсутствие значительного увеличения вязкости при низкосдвиговой скорости (при 3 об/мин) обусловлено коллоидальным баритом. Приведенные результаты показывают, что коллоидальный материал данного изобретения может быть преимущественно использоваться в сочетании с традиционным АИН-баритом. Пример 8. Получают 18 фунт/галлон (2,15 г/см 3) суспензию смазочного вещества/утяжелителя согласно настоящему изобретению и затем загрязняют рядом общих загрязнений и подвергают горячему прокатыванию при 300F (148,9 С). Реологические характеристики до горячего прокатывания ДГП) (BHR и после горячего прокатывания ПГП) (AHR представлены ниже. Система показывает превосходную устойчивость к загрязнениям, низкую регулируемую реологию и дает регулирование потери жидкости при стандартном АИН-испытании бурового раствора, как показано в следующей табл. VI. Эквивалентный набор жидкостей получают с использованием традиционного АИН-барита без полимерного покрытия в качестве прямого сравнения двух типов частиц (табл. VII). Таблица VI Новый барит ОСМА - глина ОСМА, мелкодисперсная шариковая глина, обычно используемая для воспроизведения загрязнения твердыми частицами бурения, получаемого от соединения глинистого сланца в процессе бурения. Таблица VII Традиционный АИН-барит Общая потеря жидкости за 30 с. Общая потеря жидкости за 5 мин. Сравнение двух групп данных показывает, что смазочное вещество/утяжелитель согласно настоящему изобретению (новый барит) имеет значительно регулируемые свойства потери жидкости по сравнению с АИН-баритом. АИН-барит также показывает чувствительность к загрязнению твердыми частицами от бурения, тогда как новая баритная система является более устойчивой. Пример 9. Эксперимент проводят для показа способности нового смазочного вещества/утяжелителя образовывать буровые растворы с плотностью выше 20 фунт/галлон (2,39 г/см 3). Получают две системы бурового раствора с относительной плотностью 22 фунт/галлон (2,63 г/см 3),причем утяжелители содержат смесь 35% мас./мас. нового смазочного вещества/утяжелителя с 65% мас./мас. барита АИН-сорта (жидкость 1) и 100% барита АИН-сорта (жидкость 2), обе с 11,5 фунт/баррель (32,8 кг/м 3) STAPLEX 500 (торговая марка Schlumberger, сланцевый стабилизатор),2 фунт/баррель (5,7 кг/м 3) IDCAP (торговая марка Schlumberger, сланцевый ингибитор) и 3,5 фунт/баррель (10 кг/м 3) хлорида калия. Другие добавки обеспечивают ингибирование буровой жидкости, но здесь показывают способность новой рецептуры выдерживать любые последующие введения полимера. Жидкость подвергается горячему прокатыванию при 200F (93,3C). Результаты представлены в табл. VIII. 2)os - больше установленных размеров. 100% барит АИН-сорта имеет очень высокую пластическую вязкость и является фактически турбулентным, как показано отрицательным значением предельного динамического напряжения. После горячего прокатывания реология является такой высокой, что она является больше установленных размеров. Пример 10. Данный эксперимент показывает способность нового смазочного вещества/утяжелителя настоящего изобретения снижать вязкость жидкостей. Смазочное вещество/утяжелитель представляет собой 100% коллоидальный барит согласно настоящему изобретению. Жидкость 15 представляет собой жидкость на основе синтетического масла (Ultidrill, торговая марка Schlumberger, линейный альфа-олефин, имеющий 14-16 углеродных атомов). Жидкость 16 представляет собой водосодержащий буровой раствор и включает загуститель (0,5 фунт/баррель IDVIS, торговая марка Schlumberger, чистую ксантановую смолу) и агент регулирования потери жидкости (6,6 фунт/баррель IDFLO, торговая марка Schlumberger). Жидкость 15 подвергается горячему прокатыванию при 200F (93,3 С), жидкость 16 - при 250F(121,1 С). Результаты после горячего прокатывания представлены в табл. IX. Таблица IX Мера характеристик гелеобразования и суспендирования жидкости, определенная при 10 с/10 мин с использованием Fann-вискозиметра. Несмотря на то что рецептура является неоптимизированной, данное испытание делает ясным, что новое смазочное вещество/утяжелитель обеспечивает способ получения жидкостей, аналогов рассола,используемых для применений в буровых жидкостях для скважин малого диаметра или змеевиковых трубопроводов. Реологические характеристики улучшаются при введении коллоидальных частиц. Пример 11. Данный эксперимент проводится для показа способности нового смазочного вещества/утяжелителя настоящего изобретения образовывать растворы для закачивания скважин, где регулирование плотности и стабильности седиментации является основным фактором. Смазочное вещество/утяжелитель состоит из нового коллоидального барита согласно настоящему изобретению с 50 фунт/баррель (142,65 кг/м 3) карбоната кальция стандартного АИН-сорта, который действует как твердые заполнители. Получают жидкость с относительной плотностью 18,6 фунт/галлон (2,23 г/см 3) с 2 фунт/баррель (5,7 кг/м 3) буфераpH PTS 200 (торговая марка Schlumberger). Проводят испытания на статическое старение при 400F(204,4 С) в течение 72 ч. Результаты до статического старения ДСС) (BSA и после статического старения ПСС) (ASA, приведенные в таблице ниже, подтверждают хорошие устойчивость к седимента- 13011177 ции и реологические характеристики.) Свободная вода представляет собой объем чистой воды, которая появляется поверх жидкости. Остальная часть жидкости имеет однородную плотность. Пример 12. Данный эксперимент показывает способность нового смазочного вещества/утяжелителя настоящего изобретения образовывать жидкости с низкой вязкостью и показывает его устойчивость к изменению pH. Смазочное вещество/утяжелитель состоит из нового коллоидального барита согласно настоящему изобретению. Получают жидкость с относительной плотностью 16 фунт/галлон (1,91 г/см 3) с каустической содой для корректирования pH до требуемого уровня с последующим определением реологических характеристик и АИН-фильтрации. Результаты, представленные ниже в таблице, подтверждают хорошие устойчивость к изменению pH и реологические характеристики. Пример 13. Данный эксперимент показывает способность нового смазочного вещества/утяжелителя образовывать высокотемпературные высокого давления ВТВД) (НТНР водосодержащие жидкости с низкой реологией. Смазочное вещество/утяжелитель состоит из нового коллоидального барита согласно настоящему изобретению с 10 фунт/баррель (28,53 кг/м 3) CALOTEMP (торговая марка Schlumberger, добавка, регулирующая потерю жидкости) и 1 фунт/баррель (2,85 кг/м 3) буфера pH PTS 200 (торговая марка Schlumberger). Жидкости с относительной плотностью 17 фунт/галлон (2,04 г/м 3) и 18 фунт/галлон(2,16 г/м 3) подвергают статическому старению при 250F (121C) в течение 72 ч. Результаты, приведенные в таблице ниже, подтверждают хорошие устойчивость к седиментации и реологические характеристики с последующими испытаниями на фильтрацию. Пример 14. Следующие примеры иллюстрируют способность жидкостей, полученных с использованием коллоидальных твердых материалов с полимерным покрытием настоящего изобретения, снижать крутящий- 14011177 момент бурильной колонны и, таким образом, действовать как смазочное вещество. Полевое испытание 1. 311-мм секция высокотемпературной скважины высокого давления была пробурена с 60-градусным наклоном к 5121 м с использованием 1,8 кг/л (15 фунт/галлон) буровой жидкости на основе инвертированного масла (парафина) с введением коллоидальных твердых частиц настоящего изобретения. Жидкость получают как буровую жидкость с массовым соотношением масло:вода 80:20 со следующими дополнительными компонентами: Emul HT (27,0 фунт/баррель); 8,1 фунт/баррель извести; EMI-783(3,2 фунт/баррель); EMI-783 (3,2 фунт/баррель); VG Supreme (1,8 фунт/баррель), причем жидкость показывает следующие свойства. Свойства жидкости Были сделаны следующие наблюдения относительно жидкости: система жидкости стабильна до максимальной температуры нисходящей скважины 166 С; во время длительных стационарных периодов продолжительностью до 82 ч отсутствуют признаки осыпания обломков или колебаний массы бурового раствора; пластическая вязкость составляет 25 сП первоначально и постепенно увеличивается до 41 сП на конце секции, когда увеличивается как масса бурового раствора,так и низкая относительная плотность твердых частиц; предельное динамическое напряжение остается неизменным во всей секции, находясь в интервале от 3 до 41 фунт/100 фут 2. Неожиданно, при сравнении с жидкостью традиционного состава, используемой для бурения ответвлений скважин, крутящий момент, необходимый для вращения компонентов бурильной колонны, снижается на 22% по отношению ко всему интервалу и до 25% в отводной секции. Полевое испытание 2. Расширенная достигающая 215,9 мм секция была пробурена морским бурением в Северном море в резервуаре с использованием 1,6 кг/л (13 фунт/галлон) маслосодержащей буровой жидкости, содержащей коллоидальные твердые частицы с полимерным покрытием настоящего изобретения и имеющей следующую рецептуру: Жидкость имеет следующие свойства: Секция была пробурена при массе бурового раствора 13,2 фунт/галлон и соотношении масло:вода в интервале от 72:28 до 84:16. Активность воды находится в интервале от 0,89 до 0,82 с электрической стабильностью, регулируемой в интервале от 675 до 706 В. Были сделаны следующие наблюдения: отсутствуют оседание, или осаждение, или изменение массы бурового раствора; может быть использована программа агрессивного отделения твердых частиц (т.е. более мелкое сито); отсутствует различное прилипание при избыточном давлении 2321 фунт/кв.дюйм в нижней части резервуара. Система жидкости снижает крутящий момент в необсаженном стволе скважины примерно на 28% по сравнению с отводами,- 15011177 пробуренными с традиционными буровыми жидкостями. При рассмотрении вышеуказанных данных специалист в данной области техники должен понять и отметить, что жидкости, содержащие коллоидальный барит с покрытием полимерного диспергатора,снижают крутящий момент, необходимый для вращения бурильной колонны, по сравнению с жидкостями традиционной рецептуры. Принимая во внимание приведенное выше описание, специалист в данной области техники должен понять и отметить, что один иллюстративный вариант настоящего изобретения включает способ снижения крутящего момента бурильной колонны, используемой для бурения подземных скважин. В одном таком иллюстративном способе способ включает введение в буровую жидкость композиции, включающей основную жидкость и коллоидальный твердый материал с полимерным покрытием. Коллоидальный твердый материал с полимерным покрытием включает твердые частицы, имеющие средневзвешенный диаметр частиц (d50) менее 10 мкм, и полимерный диспергатор, адсорбированный на поверхности твердых частиц в процессе измельчения. Основная жидкость, используемая в вышеуказанном иллюстративном варианте, может быть водной жидкостью или маслянистой жидкостью и предпочтительно выбрана из воды, соляного раствора, дизельного топлива, минерального масла, белого масла, н-алканов, синтетических масел, насыщенных и ненасыщенных поли(альфа-олефинов), эфиров жирных карбоновых кислот и их комбинаций и смесей их и подобных жидкостей, которые должны быть известны специалисту в данной области техники. Подходящие и иллюстративные коллоидальные твердые материалы выбраны так, что твердые частицы состоят из материала относительной плотности не менее 2,68 и предпочтительно выбраны из сульфата бария (барита), карбоната кальция, доломита, ильменита, гематита, оливина,сидерита, сульфата стронция и комбинаций и смесей указанных и других подходящих материалов, которые должны быть известны специалисту в данной области техники. В одном предпочтительном и иллюстративном варианте коллоидальный твердый материал с полимерным покрытием имеет средневзвешенный диаметр частиц (d50) менее 2,0 мкм. Другой иллюстративный вариант содержит не менее 60% твердых частиц, которые имеют диаметр менее 2 мкм, или, альтернативно, более 25% твердых частиц имеют диаметр менее 2 мкм. Полимерный диспергатор, используемый в одном предпочтительном и иллюстративном варианте, представляет собой полимер молекулярной массы не менее 2000 Да. В другом более предпочтительном и иллюстративном варианте полимерный диспергатор представляет собой водорастворимый полимер, который является гомополимером или сополимером мономеров, выбранных из группы, содержащей акриловую кислоту, итаконовую кислоту, малеиновую кислоту или малеиновый ангидрид, гидроксипропилакрилатвинилсульфоновую кислоту, акриламидо-2-пропан-сульфоновую кислоту,акриламид, стиролсульфоновую кислоту, акрилфосфатные сложные эфиры, простой метилвиниловый эфир и винилацетат, и где кислотные мономеры также могут быть нейтрализованы до соли. В дополнение к вышеуказанному иллюстративному способу настоящее изобретение также относится к смазочной композиции, которая включает основную жидкость и коллоидальный твердый материал с полимерным покрытием. Коллоидальный твердый материал с полимерным покрытием получен так, что он включает твердые частицы, имеющие средневзвешенный диаметр частиц (d50) менее 10 мкм, и полимерный диспергатор, адсорбированный на поверхности твердых частиц. Один иллюстративный вариант включает основную жидкость, которая является либо водной жидкостью, либо маслянистой жидкостью и предпочтительно выбрана из воды, соляного раствора, дизельного топлива, минерального масла, белого масла, н-алканов, синтетических масел, насыщенных и ненасыщенных поли(альфа-олефинов), эфиров жирных карбоновых кислот и комбинаций и смесей указанных и других подобных жидкостей, которые должны быть известны специалисту в данной области техники. Предпочтительно в одном иллюстративном варианте твердые частицы состоят из материала относительной плотности не менее 2,68, и более предпочтительно коллоидальные твердые частицы выбраны из сульфата бария (барита), карбоната кальция, доломита, ильменита, гематита, оливина, сидерита, сульфата стронция и комбинаций и смесей указанных и других подобных твердых материалов, которые должны быть известны специалисту в данной области техники. Коллоидальный твердый материал с полимерным покрытием, используемый в одном предпочтительном и иллюстративном варианте, имеет средневзвешенный диаметр частиц (d50) менее 2,0 мкм. Другой иллюстративный вариант содержит не менее 60% твердых частиц, которые имеют диаметр менее 2 мкм, или, альтернативно, более 25% твердых частиц имеют диаметр менее 2 мкм. Полимерный диспергатор используется в предпочтительном и иллюстративном варианте и выбран так, что полимер предпочтительно имеет молекулярную массу не менее 2000 Да. Альтернативно, иллюстративный полимерный диспергатор может быть водорастворимым полимером, который является гомополимером или сополимером мономеров, выбранных из группы, содержащей акриловую кислоту, итаконовую кислоту, малеиновую кислоту или малеиновый ангидрид, гидроксипропилакрилатвинилсульфоновую кислоту, акриламидо-2-пропансульфоновую кислоту, акриламид, стиролсульфоновую кислоту, акрилфосфатные сложные эфиры, простой метилвиниловый эфир и винилацетат, и где кислотные мономеры также могут быть нейтрализованы до соли. Специалисту в данной области техники должно быть понятно и заметно, что настоящее изобретение, кроме того, включает способ получения коллоидального твердого материала с полимерным покрытием, описанного выше. Такой иллюстративный способ включает измельчение твердого дисперсного- 16011177 материала и полимерного диспергатора в течение времени, достаточного для достижения средневзвешенного диаметра частиц (d50) менее 10 мкм, и так, что полимерный диспергатор адсорбируется на поверхности твердых частиц. Предпочтительно, иллюстративный способ измельчения осуществляется в присутствии основной жидкости. Основная жидкость, используемая в одном иллюстративном варианте,является либо водной жидкостью, либо маслянистой жидкостью и предпочтительно выбрана из воды,соляного раствора, дизельного топлива, минерального масла, белого масла, н-алканов, синтетических масел, насыщенных и ненасыщенных поли(альфа-олефинов), эфиров жирных карбоновых кислот и их комбинаций. В одном иллюстративном варианте твердый дисперсный материал выбран из материалов,имеющих относительную плотность не менее 2,68, и предпочтительно твердый дисперсный материал выбран из сульфата бария (барита), карбоната кальция, доломита, ильменита, гематита, оливина, сидерита, сульфата стронция и комбинаций и смесей указанных и других подобных твердых материалов, которые должны быть известны специалисту в данной области техники. Способ настоящего изобретения включает измельчение твердого материала в присутствии полимерного диспергатора. Предпочтительно полимерный диспергатор представляет собой полимер молекулярной массы не менее 2000 Да. Полимерный диспергатор в одном предпочтительном и иллюстративном варианте представляет собой водорастворимый полимер, который является гомополимером или сополимером мономеров, выбранных из группы, содержащей акриловую кислоту, итаконовую кислоту, малеиновую кислоту или малеиновый ангидрид, гидроксипропилакрилатвинилсульфоновую кислоту, акриламидо-2-пропансульфоновую кислоту,акриламид, стиролсульфоновую кислоту, акрилфосфатные сложные эфиры, простой метилвиниловый эфир и винилацетат, и где кислотные мономеры также могут быть нейтрализованы до соли. Также специалисту в данной области техники должно быть понятно, что продукт вышеуказанного иллюстративного способа считается частью настоящего изобретения. По существу, один такой предпочтительный вариант включает продукт вышеуказанного иллюстративного способа, в котором коллоидальный твердый материал с полимерным покрытием имеет средневзвешенный диаметр частиц (d50) менее 2,0 мкм. Другой иллюстративный вариант содержит не менее 60% твердых частиц, которые имеют диаметр менее 2 мкм, или, альтернативно, более 25% твердых частиц имеют диаметр менее 2 мкм. Хотя устройство, композиции и способы данного изобретения описаны в плане предпочтительных и иллюстративных вариантов, специалистам в данной области техники будет ясно, что могут быть сделаны вариации способа, описанного здесь, без отступления от сути и объема изобретения. Все такие подобные замены и модификации, очевидные для специалистов в данной области техники, считаются входящими в объем и суть изобретения, как установлено в следующей формуле изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Смазочная композиция, содержащая основную жидкость и коллоидальный твердый материал с полимерным покрытием, частицы которого имеют средневзвешенный диаметр (d50) менее 10 мкм, при этом полимерный диспергатор адсорбирован на поверхности твердых частиц. 2. Композиция по п.1, в которой основная жидкость является водной жидкостью или маслянистой жидкостью. 3. Композиция по п.1, в которой основная жидкость выбрана из воды, соляного раствора, дизельного топлива, минерального масла, белого масла, н-алканов, синтетических масел, насыщенных и ненасыщенных поли(альфа-олефинов), эфиров жирных карбоновых кислот и их комбинаций. 4. Композиция по п.1, в которой материал твердых частиц выбран из сульфата бария (барита), карбоната кальция, доломита, ильменита, гематита, оливина, сидерита, сульфата стронция и их комбинаций. 5. Композиция по п.1, в которой твердые частицы имеют средневзвешенный диаметр частиц (d50) менее 10 мкм. 6. Композиция по п.1, в которой более 25% твердых частиц имеют диаметр менее 2 мкм. 7. Композиция по п.1, в которой твердые частиц состоят из материала, имеющего относительную плотность по меньшей мере 2,68. 8. Композиция по п.1, в которой полимерный диспергатор представляет собой водорастворимый полимер с молекулярной массой по меньшей мере 2000 Да. 9. Смазочная композиция, содержащая основную жидкость и коллоидальный твердый материал с полимерным покрытием, в котором менее 10% твердых частиц имеют диаметр более 10 мкм, при этом полимерный диспергатор адсорбирован на поверхности твердых частиц. 10. Композиция по п.9,в которой основная жидкость является водной жидкостью или маслянистой жидкостью. 11. Композиция по п.9, в которой основная жидкость выбрана из воды, соляного раствора, дизельного топлива, минерального масла, белого масла, н-алканов, синтетических масел, насыщенных и ненасыщенных поли(альфа-олефинов), эфиров карбоновых жирных кислот и их комбинаций. 12. Композиция по п.9, в которой материал твердых частиц выбран из сульфата бария (барита), карбоната кальция, доломита, ильменита, гематита, оливина, сидерита, сульфата стронция и их комбинаций. 13. Композиция по п.9, в которой твердые частицы имеют средневзвешенный диаметр частиц (d50)- 17011177 менее 10 мкм. 14. Композиция по п.9, в которой более 25% твердых частиц имеют диаметр менее 2 мкм. 15. Композиция по п.9, в которой твердые частицы состоят из материала, имеющего относительную плотность по меньшей мере 2,68. 16. Композиция по п.9, в которой полимерный диспергатор представляет собой водорастворимый полимер с молекулярной массой по меньшей мере 2000 Да. 17. Смазочная композиция, содержащая основную жидкость и коллоидальный твердый материал с полимерным покрытием, в котором по меньшей мере 90% твердых частиц имеют диаметр менее 10 мкм,при этом полимерный диспергатор адсорбирован на поверхности твердых частиц и представляет собой водорастворимый полимер с молекулярной массой по меньшей мере 2000 Да. 18. Композиция по п.17, в которой материал твердых частиц выбран из сульфата бария (барита),карбоната кальция, доломита, ильменита, гематита, оливина, сидерита, сульфата стронция и их комбинаций. 19. Композиция по п.17, в которой более 25% твердых частиц имеют диаметр менее 2 мкм. 20. Композиция по п.17, в которой твердые частицы состоят из материала, имеющего относительную плотность по меньшей мере 2,68. 21. Способ снижения крутящего момента у вращающегося компонента бурильной колонны, включающий введение в буровую жидкость композиции по любому из пп.1-20.

МПК / Метки

МПК: C10M 171/06, C10M 173/00, C10M 101/02

Метки: момента, крутящего, бурильную, колонну, добавка, снижения

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/19-11177-dobavka-dlya-snizheniya-krutyashhego-momenta-na-burilnuyu-kolonnu.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Добавка для снижения крутящего момента на бурильную колонну</a>

Похожие патенты