[发明专利]纳米颗粒致密化的完井液

权利要求书

1.可操作地用于涉及地下井的完井操作的完井液组合物，其中所述组合物包含：

(a)基液；和

(b)大量纳米颗粒，其中所述纳米颗粒：(i)与所述基液相容；(ii)通常与完井操作相容；(iii)在至少两个维度中具有约1nm-约100nm的平均直径；(iv)可分散于或可悬浮于所述基液中；以及(v)可操作地使所得完井液组合物致密化；其中所产生的所述组合物重量是纳米颗粒的尺寸、纳米颗粒的量和纳米颗粒的比重的函数。

2.权利要求1的完井液组合物，该完井液组合物还包含一定量的至少一种选自以下的添加剂类型：(i’)缓蚀剂，(ii’)O₂清除剂，(iii’)杀细菌剂，(iv’)pH调节剂，(v’)增粘剂，(vi’)盐，(vii’)表面活性剂，(viii’)分散剂和(ix’)消泡剂。

3.权利要求1的完井液组合物，其中所述组合物的特征在于如下中的一种：(a)可增粘，(b)可交联，(c)可过滤，或(d)它们的组合。

4.权利要求1的完井液组合物，其中所述基液的特征在于为水基基液或烃基基液。

5.权利要求1的完井液组合物，其中所述纳米颗粒选自金属、合金、聚合物、陶瓷、混合基质组合物、纳米球、纳米管、纳米棒、纳米壳以及它们的涂覆和未涂覆组合。

6.权利要求1的完井液组合物，其中至少一些纳米颗粒在它们的表面用官能部分进行化学改性。

7.权利要求6的完井液组合物，其中所述官能部分增强纳米颗粒在完井液中的可悬浮性。

8.权利要求1的组合物，其中所述组合物增重到至少约7.5ppg和最多约22ppg。

9.制备可结合与地下井有关的完井操作使用的完井液的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)按照具体应用的相应要求，基于纳米颗粒的比重和惰性选择一定量的纳米颗粒；以及

(b)将所述量的纳米颗粒加入到一定量的基液中以提供纳米颗粒增重的完井液，

其中所述纳米颗粒：(i)与基液和至少一种添加剂类型相容；(ii)通常与完井操作相容；(iii)在至少两个维度中具有约1nm-约100nm的平均直径；(iv)可分散于或可悬浮于所述基液中；以及(v)可操作地使所得完井液组合物致密化；其中所产生的所述组合物重量是纳米颗粒的尺寸、纳米颗粒的量和纳米颗粒的比重的函数。

10.权利要求9的方法，该方法还包括在所得纳米颗粒增重的完井液中引入一定量的至少一种添加剂类型的步骤，所述添加剂类型选自：(i’)缓蚀剂，(ii’)O2清除剂，(iii’)杀细菌剂，(iv’)pH调节剂，(v’)增粘剂，(vi’)盐，(vii’)表面活性剂，(viii’)分散剂和(ix’)消泡剂。

11.权利要求9的方法，其中所述基液选自水基基液、烃基基液和它们的组合。

12.权利要求9的方法，其中使所述纳米颗粒增重的完井液致密化到至少约7.5ppg和最多约22ppg。

13.权利要求12的方法，该方法还包括以下步骤中的至少一个：(a)使纳米颗粒增重的完井液增粘的步骤，(b)使纳米颗粒增重的完井液交联的步骤，或(c)将纳米颗粒增重的完井液过滤的步骤。

14.权利要求12的方法，该方法还包括将纳米颗粒增重的完井液过滤的步骤，其中该过滤步骤使用选自以下类型的过滤器来完成：硅藻土过滤器、滤袋式过滤器、金属网过滤器、编织过滤器和它们的组合。

15.权利要求的12方法，其中至少一些纳米颗粒在它们的表面用官能部分进行化学改性。