油基鉆液的添加劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本公開設及對油田進行服務。更具體地,本公開設及井眼處理液W及其制備和使 用方法。
【背景技術】
[0002] 自然資源如天然氣、水和原油的地下礦床通常通過鉆井W輕敲含有運些礦床的地 層或地下區域來回收。將多種流體用于鉆井并使所述井和相鄰地層為由此回收材料作準 備。例如,鉆液或鉆漿通常會循環通過正被鉆探的井眼W在鉆探過程期間冷卻鉆頭、保持礦 床限于其各別的地層并且將鉆屑帶到地面。
[0003] 從地層回收自然資源的一個挑戰在于運些礦床所在的地層的滲透性。具體來說, 由于存在滲透帶,因此在井眼服務操作期間引入地層中的流體的至少一部分可能會損失到 地層的滲透帶中。運些井眼服務液損失到地層中可造成多個挑戰,如有替換損失的井眼服 務液的成本;井眼服務液對井眼周圍的地層的影響;W及在井眼中存在小于工藝所需的流 體量所產生的可能的功能損失。因此,對減少井眼服務液損失到周圍地層中的材料正存在 需要。
【發明內容】
[0004] 本文公開一種用于井眼處理液的添加劑,其包含橫化漸青化合物,所述橫化漸青 化合物包含D90粒度小于約215ym的顆粒。
[0005] 本文還公開一種井眼處理液,其包含(i)油質組分W及(ii)橫化漸青,其中所述 橫化漸青包含D90小于約215ym的顆粒。
[0006] 前文已經相當廣泛地概述了本發明的特征和技術優勢W可W更好地理解下文本 發明的詳細描述。本發明的另外的特征和優勢將描述于下文,其形成本發明的權利要求書 的主題。本領域技術人員應了解,所公開的概念和具體實施方案可W容易地用作為了達到 本發明的相同目而修改或設計其它結構的基礎。本領域技術人員還應意識到,運些等效構 建物不會脫離如隨附權利要求書中所述的本發明的精神和范圍。 附圖簡沐
[0007] 為了更全面地理解本公開和其優勢,現在關聯隨附圖式和詳細描述來提及W下簡 要描述:
[000引圖1示出了來自實施例1和實施例2的樣本中的研磨漸青材料的D90、D50和D10 粒度分布。
[0009] 圖2和圖3示出了根據本公開的各個實施方案的替代性D90、D50和D10粒度分 布。
【具體實施方式】
[0010] 本文公開了包含研磨橫化漸青(GSA)的添加劑。在一個實施方案中,GSA具有有助 于其并入含有非水組分的井眼處理液中的粒度參數。如本文所用,"井眼處理液"(WT巧是 指可用于使井眼和/或由井眼穿透的地層為從地層回收材料、將材料沉積到地層中或兩者 作準備的流體。應了解,WTF可W用于設計W從地層回收自然資源的任何操作中并且不限 于油回收。在一個實施方案中,GSA當并入WTF中時可W提供多種功能,包括但不限于(i) 流體損耗減少、(ii)頁巖穩定化、(iii)流變改性或(iv)其組合。本文較詳細地公開了本 公開的運些方面和其它方面。
[0011] 在本文中,術語"漸青"或"漸青材料"是指深褐色至黑色半固體或固體膠結控材 料,其完全或大致上可溶于二硫化碳中,并且其中柏油為唯一的或占優勢的成分。漸青存在 于自然界中或者可W通過蒸饋、沉淀、裂解、氧化或類似操作進行石油精煉來獲得。適用于 本公開的漸青材料包括(不限于)漸青質、馬青締、吹制漸青、直鏈殘油、蒸饋殘渣、蓋腳、裂 解殘渣、地漸青或其組合。
[0012] 在一個實施方案中,GSA的特征可在于在115°F至475°F或替代性地在約315°F 至約350 了的范圍內的環球軟化點。環球軟化點是指測定漸青軟化點的方法。通常,對于 環球軟化測試,將樣品誘鑄或模制在尺寸為15. 875mm內徑X2. 38mm厚度X6. 35mm深度的 金屬環內部。將運個環放在流體加熱浴中的金屬板上方,并且將重3. 5克、直徑9. 5mm的鋼 珠放到樣品中屯、。當球穿透樣品并且接觸下板時,流體溫度即視為軟化點。在一個實施方 案中,適用于本公開的漸青的特征可在于,W材料總重量計,具有約0重量%至約10重量% (wt. % )飽和物、約35重量%最大樹脂、約30重量%至約40重量%芳族化合物W及約20 重量%至約30重量%漸青質。
[0013] 如本文所用的術語"橫化漸青"旨在涵蓋已經用橫化試劑橫化的漸青。橫化試劑 的實例包括(不限于)發煙硫酸、氯橫酸、濃硫酸、=氧化硫或其組合。通常通過混合本文 所公開的類型的漸青材料與溶劑(例如己燒)W形成混合物,隨后使其與橫化試劑接觸來 制造橫化漸青。在橫化過程之后,所形成的漸青-橫酸可W用堿性化合物(例如氨氧化鋼) 中和,接著與溶劑分離。如普通技術人員應了解,術語"橫化漸青"是指材料的混合物。運 歸因于橫化過程本身W及橫化程度可根據所用橫化劑的類型而變化的事實。
[0014] 在一個實施方案中,適用于本公開的橫化漸青包含橫化漸青的鋼鹽或鐘鹽。或者, 橫化漸青可包含巧鹽或裡鹽。或者,橫化漸青是游離酸。
[0015] 適用于本公開的GSA顆粒可W具有任何合適的形狀。例如,GSA顆粒可為圓柱形 的、盤狀的、球形的、扁平的、楠圓體的、等徑的、不規則的或其組合。
[0016] 在一個實施方案中,GSA的特征可在于平均粒度為約10微米至約100微米,或者 約10微米至約50微米,或替代性地約10微米至約30微米,并且中值粒度為約10微米至 約100微米,或者約10微米至約50微米,或替代性地約10微米至約20微米。
[0017] 在一個實施方案中,適用于本公開的GSA具有如下粒度分布:其中D10小于約30 微米,或者小于約20微米,或替代性地小于約10微米;D50小于約50微米,或者小于約30 微米,或替代性地小于約20微米;D90小于約215微米,或者小于約150微米,或替代性地 小于約100微米。D50是指中值粒度,而D10和D90是指篩下物累計分布,其表示尺寸等于 或低于指定值的顆粒的百分比(即10%或90% )。可W通過標準粒度測量,如物理篩選材 料并測量每一部分的質量并計算所述部分占總量的百分比來測定D10、D50、D90。
[0018] 在一個實施方案中,本文所公開的類型的GSA具有特征在于等于或大于約95 %的 顆粒能夠穿過70網目篩的粒度。或者,大于約98%或替代性地約100%。在一個實施方案 中,本文所公開的類型的GSA具有特征在于等于或大于約95%的顆粒能夠穿過100網目篩 的粒度。或者,大于約98%或替代性地約100%。在一個實施方案中,本文所公開的類型 的GSA具有特征在于等于或大于約95%的顆粒能夠穿過170網目篩的粒度。或者,大于約 98 %或替代性地約100%。
[0019] 在一個實施方案中,本文所公開的類型的GSA可W并入任何合適的WTF中。WTF可 為井眼服務操作中所用的任何流體。因此,WTF可W充當例如鉆液、修井液、壓裂液、完井液 或清掃液。在一個實施方案中,WTF是鉆液。鉆液也稱為鉆漿,其用于維持壓力、冷卻鉆頭 W及從桐中升起鉆屑。包含本文所公開的兩種類型的GSA的WTF都可W有利地呈現(i)降 低的流體損耗;(ii)提高的頁巖穩定化水平;(iii)期望的流變改性;或者其組合。
[0020] 在一個實施方案中,WTF是包含油質組分的油基泥漿。或者,WTF包含稱為逆乳狀 液的油包水乳狀液,其包含油質連續相和非油質不連續相。在一個實施方案中,油質液包含 天然油或合成油、柴油、礦物油、加氨締控、未氨化締控、聚a締控、直鏈和支鏈締控、聚二 有機硅氧烷、硅氧烷、有機硅氧烷、脂肪酸醋如脂肪酸的直鏈、支鏈和環狀烷基酸,或者其組 合。在一個實施方案中,非水液是合成控。適用于本公開的合成控的實例包括(不限于) 直鏈-a-締控、聚a締控(未氨化或氨化)、內締控、醋或者其組合。
[0021] 油質液的濃度應足夠使逆乳狀液形成并且可W小于逆乳狀液的約98體積%。在 一個實施方案中,油質液的量為逆乳狀液的約30體積%至約95體積%,或者約40體積% 至約90體積%。
[002引本文所公開的類型的WTF制劑(例如逆乳狀液流體)中所用的非油質