井眼钻井组合物制造技术

描述包括第一浓度的粉末状胶乳和第二浓度的SAS的钻井泥浆组合物。所述SAS的第二浓度可大于或等于所述胶乳的第一浓度。在一些实例中，所述SAS的第二浓度可大于所述胶乳的第一浓度。所述钻井泥浆组合物可包括油基载体或水基载体。实例技术包括将第一预定量的粉末状胶乳和第二预定量的SAS分散在水基载体中，以形成水基泥浆。另一个实例技术包括将第一预定量的粉末状胶乳和第二预定量的SAS分散在油基载体中，以形成油基泥浆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】井眼钻井组合物相关申请的交叉引用本申请要求2018年12月12日提交的美国临时专利申请第62/778,363号的优先权和权益，所述申请以全文引用的方式并入本文中。
本公开涉及钻井组合物，例如用于钻自然资源井的组合物。
技术介绍
可钻井来开采自然资源，如石油、天然气或水。井眼被可影响井眼稳定性的页岩或粘土等地层包围。举例来说，地层可对井眼施加压力，或来自地层的流体可进入井眼。地层可包括可渗透区域，并且引入井眼的流体可进入可渗透区域，导致流体损失。这类流体损失可影响钻井效率，可需要更换钻井液，并影响地层的稳定性。钻井组合物，例如钻井液或钻井泥浆，可用于促进井眼的钻井。钻井液或泥浆可沿井眼分配并循环，以提供如冷却和润滑钻井设备的功能，或去除钻屑并清理钻孔。除了执行这些功能之外，钻井组合物还可帮助促进地层稳定性。
技术实现思路
提供本
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来以简化形式介绍下文在具体实施方式中另外描述的各种概念。本
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不旨在标识出所要求保护主题的必要或基本特征，本
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也不旨在限制所要求保护主题的范围。在各方面，本公开描述钻井泥浆组合物。钻井泥浆组合物可用于井眼钻井过程中，例如以形成油井。在一个方面，沥青盐沥青磺酸钠(SAS)可用于控制钻井泥浆组合物的流体损失和润滑性。另外，SAS可密封页岩微裂缝，这可提供地层稳定性。已经发现，当与SAS组合时，粉末状胶乳表现出协同作用，例如，比相加作用大，并且这种组合促进对流体损失和润滑性以及地层稳定性的控制。举例来说，与单独使用相似浓度的SAS或粉末状胶乳相比，将粉末状胶乳和SAS都添加到钻井泥浆组合物可提供相对较高的润滑性、较低的流体损失和页岩微裂缝的更好密封性以及地层稳定性。在一些方面，通过使用大于或等于胶乳的SAS浓度来促进协同作用。在一个方面，本公开描述钻井泥浆组合物，其包括第一浓度的粉末状胶乳和第二浓度的SAS。SAS的第二浓度(以质量计，例如，lbm/bbl)可大于或等于胶乳的第一浓度(以质量计，例如，lbm/bbl)。在一些实例中，SAS的第二浓度(以质量计)可高于胶乳的第一浓度(以质量计)。本
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和以下具体实施方式提供实例，并且对本公开仅是解释性的。因此，前述
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和以下具体实施方式不应被认为是限制性的。除了本文所阐述的特点，例如具体实施方式中所描述的各种特点组合和特点子组合之外，还可以提供额外特点或其变型。附图说明图1为说明相对于不包括SAS或胶乳中的一种或两种的组合物，包括沥青磺酸钠(SAS)和粉末状胶乳的水基钻井泥浆组合物在250℉下降低的高温高压(HTHP)流体损失的图。图2为说明相对于不包括SAS或胶乳中的一种或两种的组合物，包括SAS和粉末状胶乳并且SAS的以质量计的浓度大于粉末状胶乳的水基钻井泥浆组合物在250℉下降低的渗透性堵塞测试(PPT)流体损失。图3为说明相对于不包括SAS或胶乳中的一种或两种的组合物，包括SAS和粉末状胶乳并且SAS的以质量计的浓度大于粉末状胶乳的水基钻井泥浆组合物在325℉下降低的PPT流体损失的图。图4为说明相对于不包括SAS或胶乳中的一种或两种的组合物，包括SAS和粉末状胶乳并且SAS的以质量计的浓度大于粉末状胶乳的水基钻井泥浆组合物在325℉下PPT流体损失的图。图5为说明在不同温度(250℉、275℉和300℉)下，相对于不包括SAS或胶乳的组合物，包括SAS和粉末状胶乳并且SAS的以质量计的浓度大于粉末状胶乳的水基钻井泥浆组合物随时间降低的PPT流体损失的图。图6为说明相对于不包括SAS的组合物，包括SAS和不同类型的粉末状胶乳并且SAS的以质量计的浓度大于粉末状胶乳的水基钻井泥浆组合物在275℉下降低的PPT流体损失的图。图7为说明相对于不包括SAS或胶乳中的一种或两种的组合物，包括SAS和粉末状胶乳并且SAS的以质量计的浓度大于或等于粉末状胶乳的油基钻井泥浆组合物在275℉下降低的PPT流体损失的图。图8为说明相对于不包括SAS或胶乳中的一种或两种的组合物，包括SAS和粉末状胶乳并且SAS的以质量计的浓度等于粉末状胶乳的油基钻井泥浆组合物在300℉下降低的PPT流体损失的图。图9为说明相对于不包括SAS或胶乳中的一种或两种的组合物，包括SAS和胶乳并且SAS的以质量计的浓度等于粉末状胶乳的油基钻井泥浆组合物在300℉下降低的PPT流体损失的图。图10为说明相对于包括其它添加剂的组合物，包括SAS和粉末状胶乳并且SAS的以质量计的浓度大于粉末状胶乳的水基钻井泥浆组合物在275℉下降低的PPT流体损失和初滤失量的图。图11为说明相对于包括其它添加剂的组合物，包括SAS和粉末状胶乳并且SAS的以质量计的浓度大于粉末状胶乳的油基钻井泥浆组合物在300℉下降低的PPT流体损失和初滤失量的图。图12为说明相对于不包括SAS或胶乳中的一种或两种的组合物，包括SAS和粉末状胶乳并且SAS的以质量计的浓度大于粉末状胶乳的水基钻井泥浆组合物在375℉下API和HTHP滤失体积的图。图13为说明包括固体润滑剂的油基钻井泥浆组合物的摩擦系数随扭矩的变化的图。图14为说明不包括和包括固体润滑剂的油基钻井泥浆组合物的摩擦系数随斯特里贝克数(Stribecknumber)的变化的图。图15为说明不包括和包括固体润滑剂和颗粒状减少摩擦的材料的油基钻井泥浆组合物的摩擦系数随斯特里贝克数的变化的图。图16为说明不包括和包括固体润滑剂和亲有机物质的粘土的油基钻井泥浆组合物的摩擦系数随斯特里贝克数的变化的图。图17为说明基础油基钻井泥浆组合物的摩擦系数随时间的图。图18为说明包括固体润滑剂的基础油基钻井泥浆组合物的摩擦系数随时间的图。图19为说明不包括润滑剂、包括固体润滑剂和包括两种不同的液体润滑剂的油基钻井泥浆组合物的摩擦系数随斯特里贝克数的变化的图。图20为说明沿水平截面的重量增加和重量减少随深度的变化的图。具体实施方式应理解，本公开在其应用方面不限于在以下描述中阐述的或在附图中说明的部件的构造和布置的细节。定义为了更清楚地定义本文所使用的术语，提供了以下定义。除非另外指示，否则以下定义适用于本公开。如果术语用于本公开但未在本文中具体定义，那么可应用来自《IUPAC化学术语汇编(IUPACCompendiumofChemicalTerminology)》第2版(1997)的定义，只要所述定义不与任何其它公开内容或本文所用定义冲突，或不使应用所述定义的任何权利要求不定的或不可启用。在以引用方式并入本文中的任何文件所提供的任何定义或用法与本文所提供的定义或用法相冲突的程度上，以本文所提供的定义或用法为准。尽管在“包含”各种组分或步骤方面描述了组合物和方法，但除非另外说明，否则组合物和方法也可以“基本上由各种组分或步骤组成”或“由各种组分或步骤组成”。术语“一个/一种(a/an)”和“所述(the)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻井泥浆组合物，其包含：/n第一浓度的粉末状胶乳；和/n第二浓度的沥青磺酸钠(SAS)，其中SAS的所述第二浓度(以质量计)大于或等于胶乳的所述第一浓度(以质量计)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181212 US 62/778,3631.一种钻井泥浆组合物，其包含：
第一浓度的粉末状胶乳；和
第二浓度的沥青磺酸钠(SAS)，其中SAS的所述第二浓度(以质量计)大于或等于胶乳的所述第一浓度(以质量计)。


2.根据权利要求1所述的钻井泥浆组合物，其中所述SAS的第二浓度大于所述胶乳的第一浓度。


3.根据权利要求1或2所述的钻井泥浆组合物，其中所述粉末状胶乳包含苯乙烯丁二烯共聚物或乙酸乙烯酯乙烯共聚物中的至少一种。


4.根据权利要求1到3中任一项所述的钻井泥浆组合物，其中所述粉末状胶乳总体平均粒度在约70微米至约100微米的范围内。


5.根据权利要求4所述的钻井泥浆组合物，其中所述总体平均粒度在约80微米至约90微米的范围内。


6.根据权利要求5所述的钻井泥浆组合物，其中所述总体平均粒度为约85微米。


7.根据权利要求1到6中任一项所述的钻井泥浆组合物，其中所述钻井泥浆组合物包含水基载体，其中所述SAS的第二浓度大于所述胶乳的第一浓度，并且其中当根据美国石油学会(API)测试13B-1测试时，所述钻井泥浆组合物的在250℉和500磅/平方英寸(psi)下的平均高温高压(HTHP)流体损失小于或为约20mL。


8.根据权利要求7所述的钻井泥浆组合物，其在250lb-ft扭矩下的摩擦系数小于或为约0.40。


9.根据权利要求7或8所述的钻井泥浆组合物，其中当根据API测试13B-1测试时，所述钻井泥浆组合物在250℉下在12微米过滤盘的情况下的平均渗透性堵塞测试(PPT)损失小于或为约18.0mL。


10.根据权利要求7到9中任一项所述的钻井泥浆组合物，其中当根据美国石油学会(API)测试13B-1测试时，所述钻井泥浆组合物在120℉下的塑性粘度在约20cP至约30cP的范围内。


11.根据权利要求7到10中任一项所述的钻井泥浆组合物，其中当根据美国石油学会(API)测试13B-1测试时，所述钻井泥浆组合在120℉下的屈服点在约20lb/100ft2至约45lb/100ft2的范围内。


12.根据权利要求7到11中任一项所述的钻井泥浆组合物，其中当根据美国石油学会(API)测试13B-1测试时，所述钻井泥浆组合物在120℉下的10秒胶凝强度在约5.5至约6.5lb/100ft2之间的范围内。


13.根据权利要求7到12中任一项所述的钻井泥浆组合物，其中当根据美国石油学会(API)测试13B-1测试时，所述钻井泥浆组合物在120℉下的10分钟胶凝强度在约5至约12lb/100ft2之间的范围内。


14.根据权利要求7到13中任一项所述的钻井泥浆组合物，其中所述粉末状胶乳的第一浓度为至少1磅每桶(lbm/bbl)，并且其中所述SAS的第二浓度为至少2lbm/bbl。


15.根据权利要求14所述的钻井泥浆组合物，其中所述粉末状胶乳的第一浓度在约1.5至约2.5lbm/bbl的范围内，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·拉米雷斯，M·D·毕夏普，
申请(专利权)人：切弗朗菲利浦化学公司，
类型：发明
国别省市：美国;US