使增重剂悬浮在钻井液中的方法技术

本公开涉及使至少一种增重剂悬浮在钻井液中的方法。实施例包含向所述钻井液中添加一定量的前体纳米颗粒，所述前体纳米颗粒包含由金属氧化物催化剂纳米颗粒负载的碳纳米管。选择所述金属氧化物催化剂纳米颗粒和所述钻井液，使得所述金属氧化物催化剂纳米颗粒可溶于所述钻井液。所述金属氧化物催化剂纳米颗粒溶解在所述钻井液中，从而导致一定量的碳纳米管分散在所述钻井液内。与没有碳纳米管分散的类似或等效水力压裂液相比，碳纳米管分散增加了具有分散的碳纳米管的钻井液的牛顿粘度、屈服点、塑性粘度和密度中的至少一个的值。所述方法可以进一步包含添加至少一种将悬浮在所述钻井液中的增重剂。钻井液中的增重剂。钻井液中的增重剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使增重剂悬浮在钻井液中的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年4月17日提交的美国临时申请序列号62/835,138的优先权权益，所述美国临时申请通过引用整体并入本文。


[0003]本公开总体上涉及钻井液、其制造和其用途。

技术介绍

[0004]油气行业的钻井液执行无数的任务，包含清理井、使钻屑保持悬浮、降低摩擦、润滑钻孔工具、保持井筒的稳定性以及防止流体流失，仅举几例。增重剂可以悬浮在钻井液中以增加钻井液的密度。

技术实现思路

[0005]然而，由于钻井液的牛顿粘度、屈服点、塑性粘度和密度的降低以及钻井液的热稀释性，常规钻井液有效悬浮和携带钻屑和增重剂的能力随着钻井液温度的升高而降低。
[0006]悬浮如钻屑和增重剂等固体材料的常规钻井液遇到了困难，因为固体与液体分离并沉淀在井筒中。这种现象通常被称为“下陷”。当钻井液通过井筒的流动停止一段时间时，通常会发生下陷，在此期间钻井液是静止的。钻井液的流量或环隙流速降低也可能引起下陷的发生。牛顿粘度、屈服点、塑性粘度和密度的降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种使至少一种增重剂悬浮在钻井液中的方法，所述方法包括：向所述钻井液中添加一定量的前体纳米颗粒，所述前体纳米颗粒包括由金属氧化物催化剂纳米颗粒负载的碳纳米管；以及在添加所述前体纳米颗粒之后，向所述钻井液中添加至少一种增重剂，其中：选择所述金属氧化物催化剂纳米颗粒和所述钻井液，使得所述金属氧化物催化剂纳米颗粒可溶于所述钻井液，所述金属氧化物催化剂纳米颗粒能够溶解在所述钻井液中，使得一定量的碳纳米管分散在所述钻井液内，与没有所述碳纳米管的等效钻井液相比，在存在分散的碳纳米管的情况下，所述钻井液的牛顿粘度、屈服点、塑性粘度和密度值中的至少一个更大，与没有所述碳纳米管的等效钻井液相比，在存在分散的碳纳米管的情况下，所述钻井液中悬浮的增重剂的量增加，并且所述增重剂选自由以下组成的组：重晶石、赤铁矿、石灰、碳酸钙、膨润土、蒙脱石粘土、菱铁矿、钛铁矿、黑锰矿、硅铁、氧化锰、莫来石、高岭石、氧化铝、碳化硅、碳化钨以及这些的组合。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属氧化物催化剂纳米颗粒的单个纳米颗粒包括金属氧化物和过渡金属。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述过渡金属安置在所述金属氧化物上。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述碳纳米管被吸附到所述金属氧化物催化剂纳米颗粒上。5.根据权利要求2到4中任一项所述的方法，其中按所述金属氧化物的重量计算，所述金属氧化物催化剂纳米颗粒的单个纳米颗粒包括10wt.％或更少的过渡金属。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其进一步包括在向所述钻井液中添加所述一定量的前体纳米颗粒之后，用羧酸盐、铵衍生物、磺化单体、低聚物或聚合物中的至少一种使所述碳纳米管的表面官能化。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其进一步包括：通过化学气相沉积在金属氧化物催化剂纳米颗粒上合成碳纳米管以形成所述一定量的前体纳米颗粒，其中通过化学气相沉积在金属氧化物催化剂纳米颗粒上合成碳纳米管包括使碳原子通过所述碳纳米管扩散；或者通过化学气相沉积在金属氧化物催化剂纳米颗粒上合成碳纳米管以形成所述一定量的前体纳米颗粒，其中通过化学气相沉积在金属氧化物催化剂纳米颗粒上合成碳纳米管包括使碳原子沿着所述金属氧化物催化剂纳米颗粒的单个纳米颗粒的表面扩散。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：所述钻井液包括极性非质子溶剂，所述极性非质子溶剂包括正烷基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺或二甲亚砜中的至少一种；并且所述钻井液包括选自由以下组成的组的一种或多种添加剂：补充增重剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿肖克，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：