[发明专利]具有被颗粒稳定化的乳液的低固体物的油基井液

说明书

井液具有被颗粒稳定化的乳液，所述乳液具有：包含烃流体的第一相、包含盐水例如水性碱金属盐水的第二相、和固体颗粒，其中所述固体颗粒的至少一部分排列在所述第一相与所述第二相之间的界面处以使所述乳液稳定化。所述井液可用作钻井液、完井液、和/或修井液。还描述了制备所述井液的方法，其可在不存在表面活性剂的情况下进行。

相关申请

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2015年9月29日提交的美国临时申请No.62/234,054的优先权，将其公开内容引入本文作为参考。

背景技术

本发明涉及烃采收以及钻井行业且更具体地涉及用于采收烃的井液(wellfluid)，并且还涉及其在烃采收作业中作为钻井液、完井液、修井(workover)液、或其它井液的用途、以及制造井液的方法。

在钻探作业、例如在油田作业中发生的钻探(例如在陆地上或者使用石油平台的海上进行)中，钻井液被设计/配制成起到数种功能。液体钻井液经常被称作钻井泥浆。所述功能包括充当钻头的润滑剂以减少钻井期间的磨损和摩擦以及以通过形成滤饼而密封地层面(地层界面，formation surface)。在钻井液中，典型地存在用于润滑的试剂以及加重材料以实现典型地产生比井眼中的周围压力大的压力的密度。该超压对于保持井眼稳定性和井控是至关重要的。在钻井作业中，通常向钻井液添加固体加重材料以赋予钻井液足够的密度以阻止油或气从井下地层流入到井眼中。加重材料可为可溶性盐或者磨细的不溶性颗粒。水不溶性加重材料可为重晶石、方解石、莫来石、方铅矿、锰氧化物、铁氧化物，以及，水溶性加重材料可为锌、铁、钡、钙的水溶性盐。已经使用重的卤化物盐例如硫酸钡(重晶石)、溴化钙、溴化锌、和铯盐例如甲酸铯作为加重材料。卤化物盐和甲酸铯加重材料例如已经被用于在井服务(well service)乳状液(用足以产生该乳液的表面活性剂制备)中使用的重的清澈盐水中。例如，美国专利No.6,562,764B1显示了使用了用非离子型表面活性剂乳化剂制备的乳液的井服务液组合物。

此外，钻井液还可典型地包含密封或失液剂(fluid loss agent)例如碳酸钙、多糖、以及其它聚合物，以在井眼的地层面上形成滤饼。此外，当在钻井期间使用钻井液时，钻井液还将包含细岩屑(drilling fine)，例如页岩和砂岩细屑。

在钻井行业中，典型地在钻井作业中使用水基泥浆(WBM)、油基泥浆(OBM)、或合成基泥浆(SBM)。水基泥浆典型地具有连续的水相，盐、聚合物、和各种其它化学品典型地被引入所述水相中以产生均匀的共混物。除了基于甲酸盐和乙酸盐盐水的那些之外，水基钻井液可能不具有适合于更极端的钻井条件例如深井、高压/高温井等的钻井的作业能力。油基泥浆典型地包括：连续相，其包括烃油(或者在SBM的情况下的合成油或酯)；不连续相，其典型地包括水性溶液；和表面活性剂。典型地，在油基泥浆中还可包括一种或多种其它试剂或添加剂(例如为了重量或密度、悬浮、油润湿、润滑、失液量(fluid loss)或过滤控制(filtration control)、和流变学控制)。

一旦已经完成了钻井作业，则井典型地准备好用于完井作业，其中用于钻井的泥浆经常被完井液替换。完井液典型地为水基清澈流体并且被配制成与用于钻井的钻井液相同的密度，以保持井眼上的液压。存在许多完井方法，其中有裸眼完井和砾石充填屏蔽(screened)系统。

如所示出的，已经将高密度甲酸铯盐水用于油井和气井的钻井和完井。目前使用的基于甲酸铯盐水的流体存在数种类型，其为钻井液、完井液、和低固体物的油基泥浆(或LSOBM)筛管运转液(screen running fluid)。由于铯盐高的成本和有限的供应，因此对于防止在用于井作业期间的铯盐损失存在需要。当这些流体以乳液的形式使用时，典型地使用表面活性剂来产生所述乳液。

然而，使用表面活性剂制得的LSOBM和其它井服务液可产生具有有限稳定性的反相乳液。对于如下的LSOBM和其它井服务液存在需要：其在其用于井作业期间具有更大的稳定性并且允许使用更浓的盐，并且对地层破坏的风险降低。

发明内容