[发明专利]用作隔离液的原位微乳液

说明书

本申请是中国专利申请号200880013045.5的分案申请。

技术领域

本发明涉及在油井钻孔之后从井眼中移出或清除油基钻井液(OBM)或合成基钻井液(SBM)的方法和组合物，且更具体地，在一个非限制性实施方案中，涉及使用在处理液（fluid pill）中原位形成的与过量的油或水或两者平衡的纳米乳液、细乳液、微乳液体系(Winsor III)或单相微乳液(Winsor IV)从井眼中移出或清除OBM、SBM及其它污染物的方法和组合物。

背景

在地下油井和气井的钻井中使用的钻井液以及其它钻井液应用和钻井程序是众所周知的。在旋转钻井中，有多种对钻井液(也称为钻井泥浆或简单称为“泥浆”)所预期的作用和特性。钻井液应该运载来自钻头下面的切屑和其它微粒，将它们运输穿过环空，并容许它们在表面上分离，而同时冷却并清洁旋转钻头。钻井泥浆还打算降低钻柱与孔侧面之间的磨擦力，同时保持钻孔的暴露部分的稳定性。配制钻井液以防止地层流体从透水岩渗透而不想要的流入。钻井液还可用于收集并解释得自于钻屑、芯部和电法测井(electrical log)的信息。应了解，在本文中所要求保护的发明的范围内，术语“钻井液”还包含“钻进液”和“完井液”。

钻井液通常根据它们的基液分类。在水基泥浆中，固体颗粒悬浮在水或盐水中。油可在该水中乳化。尽管如此，该水为连续相。盐水基钻井液当然为水基泥浆(WBM)，其中水性组分为盐水。油基泥浆(OBM)为相反的或颠倒的。固体颗粒悬浮在油中，且水或盐水在该油中乳化，且因此该油为连续相。油基泥浆可为全油基粗乳液或油包水粗乳液，其还被称为逆乳液。在油基泥浆中，油可由包括但不限于柴油、矿物油、酯或α-烯烃的任何油组成。如果与通过常规炼油技术所生产的油相比，该油为合成的，则该泥浆为合成基泥浆或SBM。非水性泥浆可称作以O/SBM速记（short hand）的一类。

对于选择或使用用于油和/或气勘探的钻井液的那些人显而易见的是，所选流体的基本组分适当平衡以获得对于具体最终应用的必要特性。因为需要钻井液同时执行许多任务，所以该合乎需要的平衡并不总是容易获得。

隔离液为用于物理上分隔一种专用液体与另一专用液体的液体。专用液体通常遭受污染，因此在两者之间使用与两者相容的隔离液。常见的隔离液简单地是水，但同样典型的是溶剂基隔离液和含有大部分互溶溶剂的隔离液。然而，经常加入其它化学品以增强流体对于特定操作的性能。隔离液主要是在改变泥浆类型或从泥浆改变为完井液时使用。在前者情况下，油基流体必须与水基流体保持分隔。隔离液的其它常见用途是在固井操作期间将泥浆与水泥分隔开。对于固井来说，化学处理过的水性隔离液或隔离液序列通常将钻井泥浆与随后泵送到井下的水泥浆分隔开。清洁用隔离液同样广泛用于在钻入井眼部分之后清洁套管、提升管及其它设备。清洁用隔离液不仅从井眼中移出剩余钻井液，而且还移出切屑、加重剂颗粒(例如重晶石)及其它残留油质碎片和污染物。

实际上，在整个井眼的完井程序中在井眼中驱替钻井液或钻进液变成澄清盐水已成为一项非常重要的过程，它导致优化的烃回收。不良驱替可导致低于计划生产率，此归因于由于泥浆残余沉积物留在包括金属和/或地层面的井眼表面上引起的地层损害。低效驱替的其它后果包括粘住装填器、完井工具定位问题、钻探设备和过滤时间增加、处理成本增加和腐蚀麻点增加。驱替液和隔离液通常含有至少一种表面活性剂、任选至少一种增粘剂，且设计成尽可能接近于“活塞流”或层流。另一方面，设计一些隔离液用来提供湍流以进一步洗掉油和油质碎片。它们可用来驱替O/SBM和WBM两者。

如果能发明帮助并改善清除残留OBM、SBM和任何碎片或其它污染物的能力并更彻底地将其移出而不引起额外的地层损害的组合物和方法，则这将是合乎需要的。

发明概述

在一种非限制性的形式中，提供了从井眼中移出油基泥浆或合成基泥浆(O/SBM)的至少一部分的方法，包括用O/SBM在烃储层中钻井眼。将处理液泵送到该井眼中，其中所述处理液含有至少一种表面活性剂、任选至少一种增粘剂和水或盐水。所需要的处理液（pill）密度通过加入增浓剂如重晶石而获得。一旦将处理液泵送到井下并使其与OBM接触，OBM的油和油质组分将乳化到隔离液中，在井眼中形成原位乳液。该乳液接触O/SBM并基本上将其从井眼中移出。通过该方法还可移出微粒及其它碎片。可预期本文中的方法除准备用于固井操作之外在提供用于清洁套管、提升管及其它井下设备的改善的清洁用处理液、隔离液、驱替液等方面找到特殊用途。