钻井孔钻井组合物制造技术

一种水基钻井泥浆组合物可以包含水性载体

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钻井孔钻井组合物
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是2019年12月12日提交的美国专利申请第16/712,322号的部分继续申请，该美国专利申请要求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，这些专利申请中的每一个都通过引用整体并入本文。


[0003]本公开涉及钻井组合物，例如用于钻探天然资源井的组合物。

技术介绍

[0004]可以钻探井以提取诸如油、气或水的天然资源。钻井孔被地层(例如页岩或粘土)包围，这可能影响钻井孔的稳定性。例如，地层可以对钻井孔施加压力，或者来自地层的流体可以进入钻井孔。地层可以包括可渗透区域，并且引入钻井孔中的流体可以进入可渗透区域，从而导致流体损失。这种流体损失可能影响钻井效率，可能需要更换钻井流体，并且影响地层的稳定性。
[0005]钻井组合物(例如钻井流体或钻井泥浆)可用于促进钻井孔的钻探。钻井流体或泥浆可以沿着钻井孔分布和循环，以提供诸如钻井设备的冷却和润滑的功能，或去除钻屑和清理钻孔。除了执行这些功能之外，钻井组合物还可以帮助促进地层稳定性。
[0006]钻井组合物可以形成乳液，例如，来自水基钻井组合物的水包油乳液。仍然需要表现出足够乳液稳定性(例如减少或避免分离)的水基钻井组合物。

技术实现思路

[0007]提供本概述以便以简化形式介绍将在以下详述中进一步描述的各种概念。本概述不旨在标识所要求保护的主题的必需或基本特征，也不旨在限制所要求保护的主题的范围。
[0008]在各方面，本公开描述了水基钻井泥浆组合物。钻井泥浆组合物可用于例如形成油井的钻井孔钻井过程中。在一方面，沥青磺酸钠(SAS)(一种沥青盐)可以用于促进水包油乳液的形成。此外，乳胶颗粒可以分散在组合物中以促进乳液的稳定性。已经发现，当与SAS组合时，分散乳胶表现出协同效应，例如大于加和效应，并且这种组合促进乳液稳定性。例如，向水基钻井泥浆组合物中添加不溶性乳胶和SAS提供了相对更高的稳定性、润滑性、更低的流体损失以及更好的页岩微裂缝密封和地层稳定性。
[0009]在一方面，本公开描述了一种水基钻井泥浆组合物，其包括水性载体、沥青磺酸盐和不溶性乳胶颗粒。所述不溶性乳胶颗粒促进响应于所述组合物中油相的引入而形成的乳液的稳定。
[0010]在一方面，本公开描述了一种水基钻井泥浆组合物，其包括水包油乳液。乳液可包括水性载体、作为液滴分散在水性载体中的油相、沥青磺酸盐和分散的不溶性乳胶颗粒。不受理论束缚，分散的不溶性乳胶颗粒可存在于油相与水性载体的水相之间的油
‑
水界面中。
不溶性乳胶颗粒可具有小于或为约0.150微米的范围内的群体平均粒度。
[0011]本概述和以下详述提供了实施例并且仅是本公开的说明。因此，前述概述和以下详述不应被视为限制性的。除了在此阐述的那些之外，可以提供另外的特征或其变型，诸如例如在详述中描述的这些特征的各种特征组合和子组合。
附图说明
[0012]图1是说明相对于不包含SAS或乳胶中的一种或两种的组合物，包含沥青磺酸钠(SAS)和粉末状乳胶两者的水基钻井泥浆组合物在250
°
F下的降低的高温高压(HTHP)流体损失的图表。
[0013]图2是说明相对于不包含SAS或乳胶中的一种或两种的组合物，包含SAS和粉末状乳胶两者并且具有比粉末状乳胶更大的SAS质量浓度的水基钻井泥浆组合物在250
°
F下的降低的渗透性堵塞测试(PPT)流体损失的图表。
[0014]图3是说明相对于不包含SAS或乳胶中的一种或两种的组合物，包含SAS和粉末状乳胶两者并且具有比粉末状乳胶更大的SAS质量浓度的水基钻井泥浆组合物在325
°
F下的降低的PPT流体损失的图表。
[0015]图4是说明相对于不包含SAS或乳胶中的一种或两种的组合物，包含SAS和粉末状乳胶两者并且具有比粉末状乳胶更大的SAS质量浓度的水基钻井泥浆组合物在325
°
F下的PPT流体损失的图表。
[0016]图5是说明在不同温度(250
°
F、275
°
F和300
°
F)下，相对于不包含SAS或乳胶的组合物，包含SAS和粉末状乳胶两者并且具有比粉末状乳胶更大的SAS质量浓度的水基钻井泥浆组合物随时间的降低的PPT流体损失的图表。
[0017]图6是说明相对于不包含SAS的组合物，包含SAS和不同类型的粉末状乳胶两者并且具有比粉末状乳胶更大的SAS质量浓度的水基钻井泥浆组合物在275
°
F下的降低的PPT流体损失的图表。
[0018]图7是说明相对于不包含SAS或乳胶中的一种或两种的组合物，包含SAS和粉末状乳胶两者并且具有大于或等于粉末状乳胶的SAS质量浓度的油基钻井泥浆组合物在275
°
F下的降低的PPT流体损失的图表。
[0019]图8是说明相对于不包含SAS或乳胶中的一种或两种的组合物，
[0020]包含SAS和粉末状乳胶两者并且具有等于粉末状乳胶的SAS质量浓度的油基钻井泥浆组合物在300
°
F下的降低的PPT流体损失的图表。
[0021]图9是说明相对于不包含SAS或乳胶中的一种或两种的组合物，包含SAS和乳胶两者并且具有等于粉末状乳胶的SAS质量浓度的油基钻井泥浆组合物在300
°
F下的降低的PPT流体损失的图表。
[0022]图10是说明相对于包含其他添加剂的组合物，包含SAS和粉末状乳胶两者并且具有大于粉末状乳胶的SAS质量浓度的水基钻井泥浆组合物在275
°
F下的降低的PPT流体损失和喷射损失的图表。
[0023]图11是说明相对于包含其他添加剂的组合物，包含SAS和粉末状乳胶两者并且具有大于粉末状乳胶的SAS质量浓度的油基钻井泥浆组合物在300
°
F下的降低的PPT流体损失和喷射损失的图表。
[0024]图12是说明相对于不包含SAS或乳胶中的一种或两种的组合物，包含SAS和粉末状乳胶并且具有大于粉末状乳胶的SAS质量浓度的水基钻井泥浆组合物在375
°
F下的API和HTHP滤液体积的图表。
[0025]图13是说明包含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表。
[0026]图14是说明不包含和包含固体润滑剂的油基钻井泥浆组合物的摩擦系数随斯特里伯克数(Stribeck number)变化的图表。
[0027]图15是说明不包含和包含固体润滑剂和粒状减摩材料的油基钻井泥浆组合物的摩擦系数随斯特里伯克数变化的图表。
[0028]图16是说明不包含和包含固体润滑剂和亲有机粘土的油基钻井泥浆组合物的摩擦系数随斯特里伯克数变化的图表。
[0029]图17是说明基料油基钻井泥浆组合物的摩擦系数随时间变化的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种水基钻井泥浆组合物，其包含：水性载体；沥青磺酸盐；和不溶性乳胶颗粒，其中所述不溶性乳胶颗粒促进响应于所述组合物中油相的引入而形成的乳液的稳定。2.如权利要求1所述的组合物，其中所述不溶性乳胶颗粒通过稳定所述油相与所述水性载体的水相之间的油
‑
水界面来促进所述乳液的稳定。3.如权利要求2所述的组合物，其中所述不溶性乳胶颗粒具有通过稳定所述油
‑
水界面而有效促进所述乳液的稳定的群体平均粒度。4.如权利要求2所述的组合物，其中所述不溶性乳胶颗粒具有有效占据所述油
‑
水界面的群体平均粒度。5.如权利要求1所述的组合物，其中所述不溶性乳胶颗粒具有小于1微米的范围内的群体平均粒度。6.如权利要求5所述的组合物，其中所述不溶性乳胶颗粒具有约0.150微米的群体平均粒度。7.如权利要求1所述的组合物，其包水性包油乳液，所述乳液包含：所述水性载体；作为液滴分散在所述水性载体中的油相；所述沥青磺酸盐；和所述不溶性乳胶颗粒，其中所述不溶性乳胶颗粒存在于所述油相与所述水性载体的水相之间的油
‑
水界面中。8.如权利要求7所述的组合物，其中所述乳液稳定至少12小时。9.如权利要求7所述的组合物，其中所述不溶性乳胶颗粒具有通过稳定所述油
‑
水界面而有效促进所述乳液的稳定的群体平均粒度。10.如权利要求9所述的组合物，其中所述不溶性乳胶颗粒具有小于或为约0.150微米的范围内的群体平均粒度。11.如权利要求10所述的组合物，其中所述不溶性乳胶颗粒由苯乙烯丁二烯共聚物的颗粒组成。12.如权利要求1所述的组合物，其中所述不溶性乳胶颗粒是通过将粉末状干乳胶分散在所述组合物中形成的。13.如权利要求12所述的组合物，其中所述粉末状干乳胶颗粒具有在70微米至100微米的范围内的附聚的群体平均粒度。14.如权利要求1所述的组合物，其中所述不溶性乳胶颗粒以所述组合物的至少0.2lbm/bbl的浓度存在。15.如权利要求14所述的组合物，其中所述不溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：切弗朗菲利浦化学公司，
类型：发明
国别省市：