[发明专利]快速脱水的堵漏材料(LCM)

说明书

本发明提供了一种快速脱水的堵漏材料(LCM)组合物。该LCM组合物可包含携带液、火山灰、增粘剂和枣树轴纤维。该携带液可以是水并且该增粘剂可以是纤维素微纤维。该LCM组合物可以形成快速脱水的漏失控制浆料(RDLCS)。可以通过在混合器中将携带液、火山灰、增粘剂和枣树轴纤维混合以形成均质混合物来形成LCM组合物。本发明还提供了井漏控制的方法和快速脱水LCM的制造方法。

技术领域

本公开主要涉及在用钻井液钻探期间控制井眼中的井漏。更具体而言，本公开的实施方案涉及一种堵漏材料(LCM)。

背景技术

井漏是钻井作业期间遇到的常见挑战之一。井漏可能在作业的任何阶段期间遇到，并且当泵入井中的钻井液(其可包括钻井泥浆)部分返回或不返回到地面时发生。虽然预期会有一些流体漏失，但是从安全、经济或环境的角度来看，不希望有过多的流体漏失。井漏与井控制、井眼不稳定、管道粘连、不成功的生产试验、完井后差的烃产量以及由泥浆颗粒堵塞孔隙和孔喉造成的地层损害的问题有关。在极端情况下，井漏问题可能会迫使放弃井。

井漏可以发生在诸如天然裂隙性地层、溶洞性地层和高渗透性地层之类的各种地层中。薄弱地层中的次生裂缝也可能会引发井漏。当井控和维持井眼稳定性所需的泥浆比重超过地层的压裂梯度时，次生裂缝可能会引发井漏。具有低压裂梯度的枯竭储层地层可能易受次生井漏的影响。由于在这种地层中使用的泥浆的泥浆比重窗口较窄，因此因为用于支撑地层的泥浆比重可容易地超过地层的抗裂性，所以在不发生诱发性井漏的情况下钻探一些枯竭区域可能是困难的。由于钻井泥浆不能从井眼中移除低重力固体和高重力固体，因此，也可能发生诱发性井漏。泥浆中固体的积累可能使流体密度增加超过泥浆比重窗口的上限并在地层中产生次生裂缝，从而导致井漏问题。

发明内容

不同类型的传统和特别设计的漏失控制材料、浆液和段塞被用于控制井漏。漏失控制材料通常可以分为几类，其可以包括表面抹灰和浅堵塞材料、裂缝密封和较深的堵塞材料或漏失控制浆料、间隙桥接和孔堵塞材料。这些堵漏材料(LCM)被用于通过阻塞钻井泥浆进入地层的路径来减轻井漏。在井漏情况下使用的LCM的类型取决于井漏的程度和地层的类型。然而，当在中度至重度的漏失情况下使用常规的LCM和井漏段塞时，它们通常会失效。此外，常规的漏失控制段塞和含有较新的LCM的浆料也缺乏对中度至重度漏失区域进行密封和阻塞的能力。另外，如果钻井液或LCM与储层周围的环境相互作用，则井漏可能导致环境问题。此外，购买和输入LCM到钻井位置可能是昂贵且耗时的。因此，需要堵漏材料以克服与井漏相关的钻探挑战，特别是在中度至重度漏失区域。

本公开的实施方案大体涉及快速脱水的LCM组合物(也称为快速脱水的漏失控制浆料(RDLCS))，以控制井眼中的井漏区域中的井漏。更具体地，本公开的实施方案涉及快速脱水的LCM组合物，其包含携带液、颗粒材料(例如，火山灰)、粘性材料(也称为“增粘剂”)和有机纤维材料(例如，来自枣树的轴纤维(rachis fiber))。

在一些实施方案中，提供了一种堵漏材料(LCM)组合物。该LCM组合物包含：携带液；包含火山灰的颗粒材料；增粘剂；和包含枣树轴纤维的纤维材料。在一些实施方案中，所述携带液、所述颗粒材料、所述增粘剂和所述纤维材料形成均质混合物。在一些实施方案中，所述携带液包括水。在一些实施方案中，所述增粘剂包括纤维素微纤维。在一些实施方案中，所述颗粒材料由火山灰组成。在一些实施方案中，所述纤维材料由枣树轴纤维组成。在一些实施方案中，所述LCM组合物在100磅/平方英寸的压差(psid)下的脱水时间小于3分钟。在一些实施方案中，所述火山灰占所述LCM组合物的至少6重量％。在一些实施方案中，所述枣树轴纤维占所述LCM组合物的至少6重量％。