流变剂、制备方法及其用途.pdf

本发明涉及制备流变剂的方法、以及通过所述方法能够获得的流变剂，含有所述流变剂的基于油的钻井液，所述流变剂在基于油的钻井液中作为触变剂的用途，和使用含有所述流变剂的基于油的钻井液进行钻井的方法，所述制备流变剂的方法包括以下单体的聚合反应：(a)至少一种基于苯乙烯的单体，(b)至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的单体或丁二烯，和(c)任选的可共聚表面活性剂，其含有任选取代的乙烯基官能团和源自环氧丙烷和/或环氧乙烷的部分，所述聚合反应任选地在含有源自环氧丙烷和/或环氧乙烷的部分的非可聚合表面活性剂的存在下，和任选地在另一表面活性剂的存在下，其中在所述聚合反应期间至少可共聚的表面活性剂或非可聚合的表面活性剂是存在的。

权利要求书
1.  用于制备流变剂的方法，包括以下单体的聚合反应：
(a)至少一种在苯基部分上取代的基于苯乙烯的单体，
(b)任选的至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的单体或丁二烯，和
(c)含有任选取代的乙烯基官能团和源自环氧丙烷和/或环氧乙烷的部分 的可共聚表面活性剂，优选选自阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性 剂，
所述聚合反应任选地在含有源自环氧丙烷和/或环氧乙烷的部分的非可 聚合表面活性剂的存在下，所述非可聚合表面活性剂优选选自阴离子型表面 活性剂和非离子型表面活性剂，和
任选地在另一表面活性剂的存在下进行。

2.  权利要求1的方法，其中所述基于苯乙烯的单体是在苯基部分上取 代有一个或多个取代基的苯乙烯，所述取代基选自(C1-C15)烷基、(C2-C6)烯基、 (C5-C8)环烷基、芳基和芳基-(C1-C6)烷基，且所述基于苯乙烯的单体优选为 (C1-C6)烷基苯乙烯。

3.  权利要求2的方法，其中所述基于苯乙烯的单体选自对叔丁基苯乙 烯(PTBS)、对甲基苯乙烯(PMS)和它们的混合物。

4.  权利要求1-3中任一项的方法，其中存在单体(b)，且为至少一种对 应于下式的基于(甲基)丙烯酸酯的单体：

其中：
-Ra代表氢原子或甲基，和
-Rb代表(C1-C15)饱和烃基。

5.  权利要求4的方法，其中单体(b)是选自以下的至少一种基于(甲基) 丙烯酸酯的单体：甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)、丙烯酸异冰片酯(IBOA)、 甲基丙烯酸异丁酯(IBMA)、丙烯酸2-乙基己基酯(2-EHA)n和它们的混合物。

6.  权利要求1-5中任一项的方法，其中单体(a)与单体(b)的重量比为 100:0至10:90，有利地为100:0至50:50，特别地为100:0至70:30。

7.  权利要求1-6中任一项的方法，其中所述可共聚的表面活性剂具有下 式：
CHR’＝CRL-(O-CHR7n-CHR8n)n-X1
其中：
-L代表单键或连接基；
-R和R'彼此独立地代表H或(C1-C25)烷基，具体为H或(C1-C6)烷基， 特别是H或甲基，优选H，
-n代表至少1、特别是3至120、具体为5至70，优选为5至40的整 数，
-每个R7n和每个R8n彼此独立地代表氢原子或甲基，但是R7n和R8n二 者不能同时代表甲基，和
-X1代表-O-(任选取代的芳基)、-O(C1-C25)烷基、-O-(C1-C6)烷二基 -SO3H、-OH、-S(O)2(OH)、-O-P(O)(OH)2或-O-S(O)2(OH)基团，或它们的盐， 如钠盐、钾盐或铵盐。

8.  权利要求1-7中任一项的方法，其中所述非可聚合的表面活性剂具有 下式：
X3-(OCH2CH2)q-X2
其中：
-q代表1至60、特别是3至20的整数，
-X3代表(C8-C25)烷基链或任选地取代有(C1-C25)烷基的芳基，和
-X2代表-OH、-S(O)2(OH)、-O-P(O)(OH)2或-O-S(O)2(OH)基团，或它们 的盐，如钠盐、钾盐或铵盐。

9.  权利要求1-8中任一项的方法，其中在交联剂的存在下进行所述聚合 反应。

10.  权利要求1-9中任一项的方法，其中相对于所述流变剂的基于干重 的总重量，它含有0.5wt％至10wt％、特别是1wt％至7wt％的可共聚表面 活性剂和非可聚合表面活性剂。

11.  根据权利要求1-10中任一项的方法能够获得的流变剂。

12.  包含权利要求11的流变剂的基于油的钻井液。

13.  权利要求12的基于油的钻井液，其中它含有0.1至10ppb(0.285 至28.5kg/m3)的所述流变剂。

14.  权利要求11的流变剂作为触变剂在基于油的钻井液中的用途。

15.  使用权利要求12或13的基于油的钻井液的钻井方法。

说明书流变剂、制备方法及其用途
本发明涉及特别是用于钻探地下井的基于油的钻井液的领域，更具体地 涉及可用于替代存在于该钻井液中的有机粘土的流变剂。
钻井液，也称为钻井泥浆，被特别用在钻探石油、天然气和地热的地下 井中，以维持压力和井眼稳定性，冷却、润滑和支撑钻头，控制腐蚀，并且 在钻井操作过程中从井中悬浮(suspend)和除去钻屑。
这些钻井液在巨大压力下沿着长钻井管道循环，然后通过管孔环(pipe  hole annulus)(即管道外部和钻孔壁之间的区域)返回到表面。由钻头产生 的钻屑由此在钻井液中被运载至表面，其中在使钻井液再次在钻井中循环之 前，处理该钻井液，以除去这些钻屑。
该钻井液的组成取决于待钻探的井。因而存在两种主要类型的钻井液： 基于水的钻井液和基于油的钻井液。
在实际中，特别是在近海钻探中，基于油的体系被日益频繁地用于含硫 化氢地层的钻探或用于水敏性层(如页岩层、盐层、石膏层、硬石膏层或蒸 发岩层)的钻探。
基于油的钻井液通常包括反相乳液，即包括不连续内部水相分散于其中 的外部连续油相的油包水乳液。
因此，乳化剂通常存在于这样的组合物中，以使乳液稳定。也可以存在 本领域技术人员公知的其它添加剂，如增重剂、润湿剂、滤失控制添加剂、 碱度调节剂、粘度调节剂等，以用于使系统稳定为一个整体，并且用于建立 期望地性能性质。完备的细节可在例如P.A.Boyd等.Journal of Petroleum  Technology 1985，131-142的文章和R.B.Bennet等.Journal of Petroleum  Technology 1984，875-981的文章中得到。
值得注意的是，钻井液的重要性质在于在高剪切具有低粘度且在静置时 具有较高粘度，从而在钻探操作停止时快速形成粘稠凝胶，以便使钻屑甚至 在高温(因为钻探井底(drilling bottom hole)的温度可以达到300°F(约149℃) 或更高)也保持在悬浮体中，但是也在将钻井液输送至井场的过程中保持钻 井液的均匀性。因此，为了保持期望的钻井液的流变性和粘度，将流变改性 剂和增粘剂，特别是有机粘土(也称为亲有机物质的粘土，其为通过用有机 基阳离子处理形成亲有机物质的表面而有机改性的粘土)，添加于钻井液中。
然而，将有机粘土以固体颗粒的形式添加到钻井液中，所述有机粘土降 低了流体能够容许的钻屑的量，由此降低了钻井液在处理之前的寿命，且还 可以通过堵塞孔喉(pore throats)引起地层破坏，由此降低渗透性和产率。 有机粘土的固体形式在输送和储存的过程中也显示出问题，因为在这些过程 中存在有机粘土沉析出来的风险。因此，通常必须保持流体循环，或通过添 加永久性或暂时性增粘剂来使其非常粘稠，以保持钻井液的均匀性，此外， 在高温也可能发生有机粘土的热降解，这将导致损失期望的钻井液流变性。
因此，需要用其它流变改性剂代替基于油的钻井液中的有机粘土，从而 保持基于油的钻井液的期望性质，同时避免有机粘土的上述缺点。
因此，本专利申请的发明人已经发现，可以用由如下所述的聚合物制备 的流变剂代替存在于基于油的钻井液中的有机粘土：所述聚合物包含可溶于 基于油的钻井液的油相中的疏水主链，以及连接于或未连接于所述疏水性主 链聚合物的亲水性官能团。
本发明的流变剂的确具有以下性质和优点：
-流变剂在基于油的钻井液中的完全溶解，
-对大的温度范围的化学稳定性和物理稳定性，
-触变性质，即流变剂在静置时形成凝胶，且在高剪切下具有低粘度， 这使得在输送和储存阶段、以及在钻井中使用钻井液之前和之中，能够控制 钻井液的流变性，和
-更好地控制钻井液的流变学形态，如较低的塑性粘度。
通过在聚合反应步骤过程中将可聚合或非可聚合的表面活性剂添加到 将得到聚合物的疏水性主链的单体混合物中，来获得具有这样的性质和优点 的流变剂。
因而本发明涉及制备流变剂的方法，其包括以下单体的聚合反应：
(a)至少一种基于苯乙烯的单体，
(b)任选的至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的单体或丁二烯，和
(c)任选的可共聚表面活性剂，其含有任选取代的乙烯基官能团和源自环 氧丙烷和/或环氧乙烷的部分，所述聚合反应任选地在含有源自环氧丙烷和/ 或环氧乙烷的部分的非可聚合表面活性剂的存在下，和
任选地在另一表面活性剂的存在下进行，
其中在所述聚合反应期间至少所述可共聚的表面活性剂或所述非可聚 合的表面活性剂是存在的。
应当注意的是，当存在非可聚合的表面活性剂时，在聚合反应步骤过程 中存在该非可聚合的表面活性剂是重要的，即使它不与以上单体反应也是如 此，这是因为通过单体(a)和(b)聚合获得的聚合物与所述非可聚合的表面活性 剂的简单混合物不会得到具有期望性质的化合物。
本发明所使用的术语“(C1-C25)烷基”、“(C1-C15)烷基”和“(C1-C6)烷 基”指分别含有1至25个、1至15个或1至6个碳原子的直链或支化的单 价饱和烃链，包括但不限于，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁 基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、十二烷基等。
本发明所使用的术语“(C1-C6)烷二基(alkanediyl)”指含有1至6个碳 原子的直链或支化的二价饱和烃链，包括但不限于，甲烷二基(methanediyl)、 乙烷二基(ethanediyl)、丙烷二基(propanediyl)、丁烷二基(butanediyl)、 戊烷二基(pentanediyl)、己烷二基(hexanediyle)等。
本发明所使用的术语“(C2-C6)烯基”指含有2至6个碳原子且包括至少 一个双键的直链或支化的不饱和烃链，包括但不限于乙烯基、丙烯基、丁烯 基、戊烯基、己烯基等。它特别为乙烯基。
本发明所使用的术语“(C5-C8)环烷基”指具有5至8个碳原子的饱和烃 环，包括但不限于，环戊基、环己基等。
本发明所使用的术语“芳基”指优选包括6至10个碳原子且包括一个 或多个稠环的芳族基团，例如苯基或萘基。有利的是，它将是苯基。
本发明所使用的术语“芳基-(C1-C6)烷基”指经由如上所定义的(C1-C6) 烷基结合到分子上的如上所定义的芳基。具体地，芳基-(C1-C6)烷基是苄基 或苯基丁基。
本发明所使用的术语“任选取代的乙烯基官能团”指基团-CHR＝CHR'， 其中R和R'彼此独立地代表氢原子或取代基如(C1-C25)烷基，具体为(C1-C6) 烷基，特别是甲基。它可以有利地为基团-CHR＝CH2，其中R代表(C1-C6)烷 基，特别是甲基。有利的是，它是基团-CH＝CH2(乙烯基)或-CMe＝CH2。
本发明所使用的术语“源自环氧丙烷和/或环氧乙烷的部分”指具有下 式的基团：
-(O-CHR1a-CHR2a)a-
其中每个Rla和每个R2a彼此独立地代表氢原子或甲基，但是Rla和R2a二者不能同时代表甲基；和a代表至少1、特别是至少3的整数。
当所涉及的表面活性剂是可共聚的表面活性剂时，有利的是a代表至少 3、特别是3至120、具体为5至70、优选5至40的整数。当所涉及的表面 活性剂是非可聚合的表面活性剂时，有利的是a代表1至60、特别是3至 20的整数。
因此，部分-(O-CHRla-CHR2a)-代表源自环氧乙烷(OCH2CH2)或源自环氧 丙烷(OCH2CHMe或OCHMeCH2)的部分。
优选的是，它将是具有下式的基团：
-(O-CHR3-CHR4)b-(O-CHR5-CHR6)c-
其中：
-每个b和c彼此独立地代表大于或等于0的整数，其中b+c≥1， 特别是b+c≥3，
-每个R3和R4彼此独立地代表氢原子或甲基，但是二者不能同时代表 甲基，和
-每个R5和R6彼此独立地代表氢原子或甲基，但是二者不能同时代表 甲基。
当所涉及的表面活性剂是可共聚的表面活性剂时，有利的是每个b和c 彼此独立地代表大于或等于0的整数，其中b+c≥3，特别是3≤b+c≤120， 具体为3≤b+c≤70，优选5≤b+c≤40。当所涉及的表面活性剂是非可聚 合的表面活性剂时，有利的是每个b和c彼此独立地代表大于或等于0的整 数，其中b+c≥1，特别是1≤b+c≤60，优选3≤b+c≤20。
部分-(O-CHR3-CHR4)b-和-(O-CHR5-CHR6)c-则代表聚环氧乙烷(PEO)部 分，即(OCH2CH2)x其中x＝b或c，或聚环氧丙烷(PPO)部分，即(OCH2CHMe)y或(OCHMeCH2)y其中y＝b或c。
术语“基于苯乙烯的单体”指由任选取代(优选在苯基部分上，尤其是 在对位上)有一个或多个取代基的苯乙烯部分组成的单体。所述取代基可以 是(C1-C15)烷基，具体为(C1-C6)烷基，(C2-C6)烯基，(C5-C8)环烷基，芳基或芳 基-(C1-C6)烷基，特别是(C1-C15)烷基。优选的是，它将是(C1-C6)烷基苯乙烯， 特别是对-(C1-C6)烷基苯乙烯。
基于苯乙烯的单体可以选自苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对 丙基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对环己基苯乙烯、对十二烷基苯乙烯、2-乙 基-4-苄基-苯乙烯、对(苯基丁基)苯乙烯、二乙烯基苯和它们的混合物。 具体地，它可以是对叔丁基苯乙烯(PTBS)、对甲基苯乙烯(PMS)和它们的混 合物。
优选的是，当存在时，单体(b)将是至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的单体。
术语“(甲基)丙烯酸酯”对于本领域技术人员是公知的，且指甲基丙烯 酸酯衍生物和丙烯酸酯衍生物二者。
因此，术语“基于(甲基)丙烯酸酯的单体”指由(甲基)丙烯酸酯部分组 成的单体，即(甲基)丙烯酸酯或丙烯酸酯部分。该(甲基)丙烯酸酯部分可以 对应于下式：

其中：
-Ra代表氢原子或甲基，和
-Rb代表(C1-C15)饱和烃基，特别是(C1-C10)饱和烃基。
所述饱和烃基可以是直链或支化的，因而代表(C1-C15)烷基，特别是 (C1-C10)烷基。
所述饱和烃基还可以是单环或多环的，有利的是所述环为5元环或6元 环，且任选地取代有一个或多个(C1-C4)烷基。
基于(甲基)丙烯酸酯的单体可以选自丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯 酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯 酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、 甲基丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸异冰片酯和它们 的混合物。
特别的是单体(b)可以是至少一种选自以下的基于(甲基)丙烯酸酯的单 体：甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)、丙烯酸异冰片酯(IBOA)、甲基丙烯酸异 丁酯(IBMA)、丙烯酸2-乙基己基酯(2EHA)和它们的混合物。
具体地，它可以是(甲基)丙烯酸异冰片酯(IBOMA)、(甲基)丙烯酸异丁 酯(IBMA)、丙烯酸2-乙基己基酯(2EHA)和它们的混合物。具体地，它可以 是IBOMA。
单体(a)与单体(b)的重量比可以为100:0至10:90，有利地为100:0至 50:50，特别是100:0至70:30。
术语“可共聚的表面活性剂”意为该表面活性剂含有官能团，即任选取 代的乙烯基官能团，该官能团能够在聚合反应步骤期间与单体(a)和/或单体(b) 的官能团反应形成聚合物。
优选的是，这样的可共聚的表面活性剂是阴离子型表面活性剂或非离子 型表面活性剂，其携带了任选取代的乙烯基官能团和源自环氧丙烷和/或环氧 乙烷的部分。有利的是，乙烯基官能团任选地取代有(C1-C25)烷基，特别是 (C1-C6)烷基，如甲基。因而这样的表面活性剂可以对应于下式：
CHR’＝CR-L-(O-CHR7n-CHR8n)n-X1
其中：
-L代表单键或连接基；
-R和R'彼此独立地代表H或(C1-C25)烷基，具体为H或(C1-C6)烷基， 特别是H或甲基，优选H，
-n代表至少1、特别是3至120、具体为5至70、优选5至40的整数，
-每个R7n和每个R8n彼此独立地代表氢原子或甲基，但是R7n和R8n二 者不能同时代表甲基，和
-X1代表-O-(任选取代的芳基)，-O(C1-C25)烷基，-O-(C1-C6)烷二基 -SO3H，-OH(醇)，-S(O)2(OH)(磺酸酯)，-O-P(O)(OH)2(磷酸酯)或-O-S(O)2(OH) (硫酸酯)基团，或它们的盐，如钠盐、钾盐或铵盐。
因此，部分-(O-CHR 7n-CHR 8n)-代表源自环氧乙烷(OCH2CH2)或源自环 氧丙烷(OCH2CHMe或OCHMeCH2)的部分。
术语“连接基”指用于将“乙烯基”部分-CR＝CHR'连接到表面活性剂 的其余部分上的二价基团(通常为小基团)，如：
(C1-C6)烷二基如-(CH2)k-(k＝1至6，特别是1)，-C(＝O)-，-O-(C1-C15) 烷二基-如-O-(CH2)t-(t＝1至6)，任选取代有(C1-C15)烷基的芳基，任选取代 有(C1-C15)烷基的-O-芳基-，(其中A＝(C1-C15)烷基或(CH2)uOA1， 其中A1代表烃链，和u＝1至6，特别是1)。该连接基还可以是任选取代 的多元醇。
有利的是，X1代表-OH(醇)，-S(O)2(OH)(磺酸酯)，-O-P(O)(OH)2(磷酸 酯)或-O-S(O)2(OH)(硫酸酯)基团，或它们的盐，如钠盐、钾盐或铵盐。
有利的是，R'＝H和R＝H或(C1-C6)烷基，特别是H或甲基，优选H。
X1的芳基部分优选是苯基。具体地，该芳基部分可以任选地取代有一 个或若干个选自(C1-C6)烷基、芳基和芳基-(C1-C6)烷基的基团。
具体地，可共聚的表面活性剂可以对应于下式：
CHR’＝CR-L-(O-CHR9-CHR10)m-(O-CHR11-CHR12)p-X1
其中：
-R、R'、L和X1如上所定义，
-每个m和p彼此独立地代表大于或等于0的整数，其中m+p≥3， 特别是3≤m+p≤120，具体是3≤m+p≤70，优选5≤m+p≤40，
-每个R9和R10彼此独立地代表氢原子或甲基，但是二者不能同时代表 甲基，和
-每个R11和R12彼此独立地代表氢原子或甲基，但是二者不能同时代 表甲基。
部分-(O-CHR9-CHR10)m-和-(O-CHR11-CHR12)p-则代表聚环氧乙烷(PEO) 部分(即(OCH2CH2)x其中x＝m或p)或聚环氧丙烷(PPO)部分(即 (OCH2CHMe)y或(OCHMeCH2)y其中y＝m或p)。
具体地，它可以是以下化合物的一种：

术语“非可聚合的表面活性剂”意为不含有可以与单体(a)和(b)反应形 成聚合物的官能团的表面活性剂，因而该表面活性剂在聚合反应步骤期间不 与所形成的聚合物共价连接。
优选的是，这样的非可聚合的表面活性剂是阴离子型或非离子型表面活 性剂，其含有源自环氧丙烷和/或环氧乙烷的部分，具体为含有源自环氧乙烷 的部分。这样的表面活性剂可以对应于下式：
X3-(OCH2CH2)q-X2
其中：
-q代表1至60、特别是3至20的整数，
-X3代表(C8-C25)烷基链，即含有8至25个碳原子的直链或支化的饱和 烃链，或芳基(如苯基)，其任选地取代有(Cl-C25)烷基，和
-X2代表-OH(醇)，-S(O)2(OH)(磺酸酯)，-O-P(O)(OH)2(磷酸酯)或 -O-S(O)2(OH)(硫酸酯)基团，或它们的盐，如钠盐、钾盐或铵盐。
具体地，X3为(C8-C25)烷基链。
具体地，它可以是以下化合物中的一种：

在聚合反应步骤过程中，必须存在可共聚的表面活性剂和非可聚合的表 面活性剂。
根据具体实施方式，流变剂包括至少一种可共聚的表面活性剂。由此获 得的流变剂的确具有较好的流变性质。
有利的是，流变剂包括含有0.5wt％至10wt％、特别是1wt％至7wt％ 的可共聚表面活性剂和非可聚合表面活性剂，相对于流变剂的基于干重的总 重量(即，相对于流变剂的活性部分)。
在本领域技术人员公知的条件下，特别是在乳液聚合的条件下，实施聚 合反应。具体地，该反应可以在交联剂(如二乙烯基苯或二甲基丙烯酸乙二 醇酯)的存在下实施。交联剂可以占流变剂总重量的0wt％至5wt％、特别 是0.01wt％至3wt％。
因而流变剂可以呈交联的聚合物的形式。
根据具体实施方式，流变剂呈统计结构共聚物(任选交联的)的形式。
本发明所使用的术语“统计结构共聚物”指其中单体残余部分的序列依 照统计学规律的共聚物。
可以在另一表面活性剂的存在下实施聚合反应，所述另一表面活性剂可 以是在乳液聚合反应中普遍使用的表面活性剂。
本发明还涉及通过上述方法能够获得的流变剂。
流变剂的形式可以是胶乳或粉末。
本发明还涉及基于油的钻井液，也称为基于油的钻井泥浆，其包括如上 所定义的流变剂。
本发明的基于油的钻井液有利地包括反相乳液，即包括不连续内部水相 分散于其中的外部连续油相的油包水乳液。
包含在油相中的油可以是矿物油、合成油或柴油。合成油可以是例如， 石蜡油、异烯烃、聚烯烃、硅氧烷衍生物等。
水相可以是水或盐水，即盐(如卤化物或碱金属或碱土金属，具体为氯 化钠或氯化钙)的水溶液。
基于油的钻井液还可以包括至少一种选自以下的添加剂：乳化剂、增重 剂、润湿剂、滤失控制添加剂、碱度调节剂和流变改性剂。
乳化剂可以包括松香酸、妥尔油酸、脂肪醇、或脂肪酸和它们的盐和衍 生物(如酰胺基胺(amidoamines)、聚酰胺、多胺、酯、咪唑啉(imidaxolines)、 硫酸盐(酯)和膦酸盐(酯))、以及合成乳化剂。具体地，它可以是在乳液聚 合反应中普遍使用的乳化剂。
增重剂可以是重晶石、硫酸钡、铁氧化物、方铅矿、菱铁矿、磁铁矿、 钛铁矿、天青石、白云石、方解石、赤铁矿或碳酸钙。优选的是，它是重晶 石或硫酸钡。
润湿剂可以是卵磷脂、脂肪酸、妥尔油、氧化的妥尔油、有机磷酸酯、 改性的咪唑啉、改性的酰胺基胺、烷基芳族硫酸酯、烷基芳族磺酸酯或多元 醇的有机酯。
滤失控制添加剂可以是褐煤、柏油化合物、硬沥青、亲有机物质的腐殖 酸盐(酯)、或合成聚合物如DF。
碱度调节剂可以是与酸性气体(如CO2和H2S)结合或反应的石灰(氢 氧化钙)。
除有机粘土之外的流变改性剂可以是聚酰胺树脂、聚羧酸和脂肪酸皂。
优选的是，本发明的基于油的钻井液不含有机粘土。
本发明的基于油的钻井液有利地含有0.1至10ppb(磅每桶)(0.285至 28.5kg/m3)的流变剂。
本发明还涉及本发明的流变剂在基于油的钻井液中作为触变剂的用途， 所述触变剂为在静置时形成凝胶且在高剪切速率下具有低粘度的试剂。
本发明的流变剂还可用作滤失控制作用剂(fluid-loss-control  contributor，防滤失剂)。
最终，本发明还涉及使用含有本发明的流变剂的基于油的钻井液进行钻 井的方法。
展示以下实施例仅为了例示本发明，且不是非限制性的。
实施例
I.流变剂的制备
已经通过单体(a)和(b)(如存在)和可共聚的表面活性剂和/或非可聚合 的表面活性剂任选地在交联剂(如二乙烯基苯)的存在下进行乳液聚合，来 制备本发明的流变剂。所使用的一种或多种单体和表面活性剂如下：


*对比例
**烷基二苯醚二磺酸盐(它不是本发明的非可聚合的表面活性剂)
***十二烷基硫酸钠(它不是本发明的非可聚合的表面活性剂)
所有这些实施例含有约4wt％的表面活性剂，基于干重。
流变剂以胶乳的形式获得，并且以这种形式用于基于油的钻井液的制备 中，但也可以以粉末形式使用。
II.基于油的钻井液的制备
然后将在先前实施例I中制备的流变剂添加到以下组合物A中，随后将 其在300°F(149℃)热轧16h，从而得到本发明的基于油的钻井液。

III.触变效果
已经根据API(American petroleum Institute)13A标准测定了在这部分试 验的各种基于油的钻井液的流变形态。
在添加到上述基于油的钻井液组合物A中的情况下，将本发明的流变 剂与有机粘土以及对比的流变剂1进行比较。
以下缩写已经用于这部分：
ES@RTC：在室温的电稳定性
H.R.：热轧
HTHP：高温高压(mL)
PV：塑化粘度(cP)
YP：屈服点(lb/100ft2)
所获得的结果示于下表中：
表1：比较本发明的流变剂2与有机粘土和对比的流变剂1(任选地采 用EPA 073)

*基于以胶乳的形式引入的流变剂的干重
**与流变剂2中相同的量
这些结果表明了在乳液聚合反应步骤的过程中(而不是在该步骤之后) 引入非可聚合的表面活性剂与单体(a)和任选的(b)对于获得改进的流变剂的 重要性。
表2：采用本发明的流变剂3、8和12获得的触变效果

*基于以胶乳的形式引入的流变剂的干重
表3：采用本发明的流变剂3、4和6获得的触变效果

*基于以胶乳的形式引入的流变剂的干重
在表2和3上所示的结果显示了广泛多种的可共聚表面活性剂和非可聚 合表面活性剂可用于本发明的流变剂中，且其它表面活性剂也可以存在。
表4：采用本发明的流变剂13、3和15获得的触变效果

*基于以胶乳的形式引入的流变剂的干重