專利名稱：用砂篩完井的方法
技術領域：
這里公開的實施例一般地涉及用砂篩完井(completing a well)的方法。尤其是， 這里公開的實施例一般地涉及在用砂篩完井的過程中所使用的井眼流體。
背景技術：
在鉆井眼期間，典型地，在井中使用各種流體用于各種功能。這些流體可以通過
鉆桿和鉆頭流動進入井眼內，然后可以隨后向上流動通過井眼到地表。井流體的通常用途
包括在一般地鉆井或鉆入(即鉆入目標的含油地層)時潤滑和冷卻鉆頭切割面、運輸"切
屑"(被鉆頭上的齒的切割運動移走的地層片)到地表、控制地層流體壓力以防止井噴、保
持井的穩定性、在井中懸浮固體、使進入地層的流體損失最小并穩定鉆井所鉆過的地層、破
碎井附近的地層、用另一種流體替代井內的流體、清潔井、測試井、將液壓馬力傳送到鉆頭、
流體用于安放填充器、放棄井或為放棄井做準備、以及對井或地層的其它處理。
—旦已經鉆好了井，并且已經遇到碳氫化合物儲層，則準備完井。在完井的過程
中，一般做法是把套管的管柱放入井眼中然后將開采管放入套管內。在地層的開采層段處，
典型地，穿孔被形成以延伸通過套管管柱、延伸通過固定套管管柱在位的水泥、并且延伸進
入到地層小段距離。可以通過引爆穿孔槍內攜帶的成形彈來形成這些穿孔。形成的穿孔穿
過一個或更多開采區域，以允許開采流體進入井眼的內部。 然而，一旦形成穿孔，必須控制地層的壓力。典型地，這是通過在完井過程中把完 井流體裝入井眼而實現的。選擇完井流體，以使其具有的密度足以在井眼穿孔的位置處形 成超平衡的液體靜力壓力狀況，由此防止地層流體進入井眼。 在井被穿孔以后，可以進行增產措施或砂控制作業過程。在完井并且生產以后，砂 控制過程可以防止來自疏松地層的地層砂和地層流體一起被沖到流動路徑中，這侵蝕在流 動路徑中的開采部件。類似地，在開口層面跨越含油帶或含氣區域建立的無套管的井眼中， 來自疏松地層的地層砂也可能和地層流體一起被沖到流動路徑中去。 因而，對于下套管的或無套管的井眼，可以在流動路徑中在開采管和被穿孔套管 之間安裝一個或更多砂篩。另外，圍繞篩網的環帶可以被較粗糙的砂或砂礫填充，這些砂或 砂礫作為過濾器以減少到達篩網的精細地層砂的數量并且將在開采區域中的環帶相對于 非開采地層封閉起來。當砂試圖移動通過砂礫時，砂被砂礫及/或篩網過濾和保持，但是地 層流體不受阻礙地(被由砂礫或篩網)繼續流到井眼中。 接著上述作業過程之后，通常需要將完井流體保持在井眼中以在剩余的完成過程
中控制地層壓力。典型地，這些過程包括從井眼中松開工作管柱的部分并且在井眼內安裝
開采管管柱以提供管道，地層流體通過所述管道從地層深處行進到地表。此外，開采管管柱
可以包括各種開采工具，包括流控制裝置、安全裝置等調節和控制流體從井眼的開采的裝
置。 一旦開采管管柱已經被安裝好并且從井中移除了完井流體，就可以開始開采。 常規地，在鉆井操作期間使用的流體包含固體填充劑(weightingagent)、稠化的
固體以及其他固體，以產生具有鉆井所需要的密度和流變特性的流體。然而，如果上述含有固體物質的流體在完井操作和設備的安放期間仍然在井眼中，出現在流體中的固體物質可
能潛在地堵塞篩網且嚴重地損害開采速度。因而，典型地，使用完井流體來替代鉆井流體并
且讓砂排除設備以及砂礫填充工具在基本沒有固體物質的環境中運行。 在完井(well completions)中經常需要高密度完井流體以保持足夠的液體靜力
壓力以控制開采區域的底孔壓力用于相對較高壓力的開采區域。然而，高密度完井鹽水可
能非常昂貴、對現場人員有危險并且對開采區域經常有數倍的破壞性。 因此，對能夠用在完井操作中的井眼流體一直存在需要。
發明內容
在一個方面中，此處公開的實施例涉及用于鉆出和完成井眼的方法，其包括用井 眼流體鉆出井眼通過地下地層的步驟，該井眼流體包括基液；微粒化填充劑；以及在具有 井眼流體的井眼的層段中設置砂篩的步驟。 在另一方面，此處公開的實施例涉及用于鉆出和完成井眼的方法，其包括用井眼 流體鉆出井眼通過地下地層的步驟，該井眼流體包括基液；涂覆分散劑的微粒化填充劑； 在帶井眼流體的井眼的層段中設置砂篩的步驟。 從下述說明和所附的權利要求中，本發明的其他方面和優點將變得更加明顯。
圖1示出根據本申請公開的一個實施例的用于完井的石油平臺的操作系統的示 意圖； 圖2示出根據本申請公開的一個實施例的圖1的系統的示意圖。
具體實施例方式
根據各種實施例，本申請公開的井眼流體可以用在有篩網的完井操作中，其中砂 排除篩網被放置在井眼的開采層段中以減少或防止油層砂(reservoir sands)流入到井 中。在一個實施例中，井眼流體可包括基液(包括油基或水基流體)以及微粒化的填充劑。
參考圖1和2，示出從近海平臺12操作的井下完井作業10。半潛式平臺12的中 心在位于海床16下面的水下油氣地層14的上方。海底管道18從平臺12的甲板20延伸 到包括井噴防止裝置24的井口裝置22。平臺12具有起重設備26和井架28，用于升起和 降低諸如油管柱30的管子。 井眼32延伸通過包括地層14的多種地球各層。套管34被水泥36粘接在井眼32
內。位于套管32內的是井下完井系統。具體地，該井下完井系統包括，油管柱組件40和用
于形成通過套管32、水泥36并且進入地層14的小段距離的穿孔55的穿孔組件(未示出)。
油管柱組件40在其中尤其包括砂控制篩網組件58和裝有氣門的套筒66。 在對地層14穿孔時，砂控制篩網組件58可以緊接著穿孔55放置。諸如壓裂液的
作業砂漿可以被泵送入油管柱組件40、離開有氣門套筒66，并被強制泵入地層14中，從而
在地層14的開采層段中形成裂縫(未示出)。在各種實施例中，為了支撐在地層14中打開
的裂縫，壓裂液可以在其中攜帶支撐劑或其他固體作用劑進入裂縫中。 在從地層14開采和完井期間，砂控制篩網組件58提供地層流體的過濾，以及防止地層細屑或砂和諸如砂、砂礫或支撐劑的填充固體物進入油管柱組件40的內部。砂篩組件 58可以具有任何類型的合適的過濾介質，包括例如多孔金屬絲網的篩網，其設計成允許流 體流經其中但防止預定尺寸的微粒材料流通過其中。 在常規的完井操作中，在穿孔或否則完井之前，典型地將高密度、無固體的完井流
體泵入油管柱組件40，并通過有氣門的套筒60離開而進入到油管柱組件40和套管34之間
的環帶中。然而，根據本申請公開的實施例，用在鉆井操作中的包含基液和微粒化填充劑的
井眼流體，保留在井眼中經過至少一個完井作業，例如，給井眼穿孔、將砂篩組件放入期望
的井眼層段中、砂礫填充、和/或地層的增產措施等。在特定實施例中，根據本申請公開的
井眼流體可以用于鉆井和完井，并且可以保留在井眼中直到地層流體的開采。 微粒化的填充劑 用在此處公開的實施例中的流體可包括微粒化的填充劑。在一些實施例中，微粒 化的填充劑可以是無涂層的。在另一些實施例中，微粒化的填充劑可以被分散劑涂覆。例 如，用在此處公開的一些實施例中的流體可包括涂覆分散劑的微粒化填充劑。這些被涂覆 的填充劑可以通過干法涂覆步驟或者濕法涂覆步驟而形成。適于用在此處公開的其他實施 例中的填充劑可包括在美國專利申請公開20040127366、20050101493、20060188651、美國 專利6586372、7176165和美國臨時申請60/825156中公開的那些填充劑，上述文獻的每一 件以引用方式合并于此。 用在此處公開的一些實施例中的微粒化填充劑可包括本領域技術人員熟知的各 種化合物。在特定實施例中，可以從一種或多種材料中選擇填充劑，所述材料例如包括硫酸 鋇(重晶石)、碳酸鈣(方解石)、白云石、鈦鐵礦、赤鐵礦或其他鐵礦石、橄欖石、菱鐵礦、氧 化錳和硫酸鍶。本領域技術人員能夠認識到，典型地，對特定材料的選擇很大程度上取決于 材料的密度，在任何特定密度下的最低井眼流體粘性都是通過使用密度最大的微粒來獲得 的。然而，例如費用、能否在當地得到、研磨所需要的動力、以及是否可以容易地從井中去除 殘余的固體或濾餅的其他考慮可能影響產品的選擇。 在一個實施例中，微粒化的填充劑可以具有d9。范圍從1到25微米而d5。范圍從 0. 5到10微米。在另一個實施例中，微粒化的填充劑包括具有d9。范圍從2到8微米而d5。 范圍從O. 5到5微米的微粒。本領域技術人員將認識到，取決于按大小區分的技術，填充劑 可以具有粒度分布而非單峰分布。就是說，填充劑可以具有粒度分布，該分布在不同的實施 例中可以是單峰的，其可以是或者不是高斯的、雙峰的或者多峰的。 已經發現太精細的微粒(即，1微米以下)占據主導將導致高流變漿(rheology paste)的形成。因而，意外地發現填充劑微粒必須足夠小以避免凹陷地問題，但是不能小到 對流變有負面沖擊的程度。因而，可以使用符合此處公開的粒度分布規則的填充劑(重晶 石)微粒，其不會對井眼流體的流變特性有不利的影響。在一個實施例中，微粒化的填充劑 被定尺寸以使直徑小于1微米的微粒占體積比為0到15% ;直徑在1微米和4微米之間 的微粒占體積比為15到40% ;直徑在4微米和8微米之間的微粒占體積比為15到30% ; 直徑在8微米和12微米之間的微粒占體積比為5到15% ;直徑在12微米和16微米之間 的微粒占體積比為3到7% ;直徑在16微米和20微米之間的微粒占體積比為0到10% ; 直徑大于20微米的微粒占體積比為0到5%。在另一個實施例中，微粒化的填充劑被定尺
寸以使得累積體積分布為不到10%的微粒是小于1微米的；不到25%的微粒是在1微米到3微米之間范圍；不到50%的微粒是在2微米到6微米之間范圍；不到75%的微粒是在 6微米到10微米之間范圍；不到90%的微粒是在10微米到24微米之間范圍。
在讓與本申請的受讓人的美國專利申請公開20050277553中已經公開了微粒化 填充劑的使用，該文獻通過參考結合于此。可以通過幾種手段獲得具有這些尺寸分布的微 粒。例如，可以商業性地購買按大小分好的微粒，例如與此處公開的粒度分布相似的適當的 重晶石產品。可以獲得粗磨過的適當材料，該材料可以被任何已知技術進一步打磨到期望 的粒度。這些技術包括噴射研磨、球磨研磨、高性能的濕法和干法研磨技術，或者任何其他 的本領域中已知的任何一般用于研磨粉狀產品的技術。在一個實施例中，合適尺寸的重晶 石微粒可以被選擇性地從常規重晶石磨礦車間的產品流中除去，這可以包括從常規API等 級重晶石磨礦操作中選擇性地除去細粉。細粉經常被認為是磨礦過程的副產品，常規上這 些材料被與更粗糙的材料混合以獲得API等級重晶石。然而，根據本申請公開，這些副產品 細粉可以通過空氣分級器被進一步處理以達到此處公開的粒度分布。在又一個實施例中， 可以通過化學沉淀形成微粒化填充劑。這種沉淀出的產品可以單獨使用或者與機械研磨產 品結合使用。 在一些實施例中，微粒化的填充劑包括固體膠質微粒，其具有涂覆在微粒的表面 上的反絮凝劑或分散劑。此外，本領域技術人員將認識到，術語"膠質"指微粒的懸浮，并不 賦予任何特定的尺寸限制。相反，本申請公開的微粒化的填充劑可以在一定范圍中改變，并 且僅受本申請的權利要求的限制。微粒化粒度產生高密度懸浮或漿液，這種漿液顯示出更 小的沉積或凹陷的趨向，而在微粒的表面上的分散劑控制微粒間的相互作用，導致低的流 變剖面。因而，高密度、精細粒度以及通過表面涂覆分散劑對膠質相互作用的控制，這三者 的結合符合高密度、低粘性和最小凹陷的目標。 在一些實施例中，在粉碎(磨碎)步驟期間，分散劑可以被涂覆到特定的增重添 加劑上。就是說，粗糙的增重添加劑在有較高濃度的分散劑存在的情況下被研磨，使得精 細微粒的新形成的表面暴露在分散劑下并因而被分散劑涂覆。可以推測，這允許分散劑在 微粒表面找到可接受的構造從而涂覆該表面。備選地，可以推測，因為與鉆井流體相反，在 研磨流體中有相對較高地分散劑濃度，分散劑更容易被吸收(物理地或化學地)到微粒表 面。如術語"對表面的涂覆"在此處所使用的那樣，該術語是說有足夠數量的分散劑分子被 吸收(物理地或化學地)或者在其他方面與微粒的表面緊密結合，從而材料的精細微粒不 會導致在現有技術中觀察到的粘性的快速增大。通過使用這一定義，本領域技術人員應該 理解和認識到分散劑分子可能實際上不會完全覆蓋微粒表面，而定量分子的數量是非常困 難的。因此，必然地，依靠放在結果導向的定義上。作為該過程的結果，在添加到鉆井流體 之前，技術人員可以通過用分散劑涂覆微粒來控制精細微粒的膠質相互作用。通過這樣做， 除了提高流體的流體損失(濾失)特性，可以系統地控制包含在添加劑中的流體的流變特 性，以及對流體中的污染物的耐受性。 在一些實施例中，填充劑包括加權(weight)平均微粒直徑(d5。)小于10微米的被 分散的固體膠質微粒，這些微粒被聚合的抗絮凝劑或分散劑涂覆。在另一個實施例中，填充 劑包括加權平均微粒直徑(d5。)小于8微米的被分散的固體膠質微粒，這些微粒被聚合的抗 絮凝劑或分散劑涂覆；在其他實施例中則是小于6微米；在另一些實施例中則是小于4微 米；在又一些實施例中則是小于2微米。精細粒度將產生懸浮或漿液，其對沉積或凹陷顯示出減小的趨向，而在微粒的表面上的聚合的分散劑可以控制微粒間相互作用并因而產生較 低的流變剖面。是精細粒度和對膠質相互作用的控制的結合符合降低粘性和使凹陷最小化 這兩個目的。另外，分散劑出現在粉碎步驟中產生離散微粒，其形成更有效的填充濾餅因而 有利地減少了過濾速度。 用分散劑涂覆微粒化填充劑可以在干混合步驟中進行，從而在該步驟中基本沒有 溶劑。該步驟包括以期望的比率混合填充劑和分散劑，以形成混合好的材料。在一個實施 例中，填充劑可以在開始時是不分大小的，并且依靠混合步驟將微粒磨成在上面所公開的 期望的尺寸范圍內。備選地，該步驟可以用分好尺寸的填充劑開始。混合好的材料然后可 以被供給到熱交換系統，例如熱解吸系統。可以使用攪拌器，例如螺旋式輸送器，將混合物 運送通過熱交換器。在冷卻時，聚合物可仍然與填充劑結合。聚合物/填充劑混合物然后 可以被分成聚合物涂覆的填充劑、未結合的聚合物以及可能已經形成的任何集塊巖。如果 希望這樣的話，未被結合的聚合物可選擇性地被再循環到步驟的開始。在另一個實施例中， 干混合步驟自己可以用來不加熱就涂覆填充劑。 備選地，如上所述，在沒有干混合步驟時，分尺寸的填充劑可以通過熱吸附而被涂 覆。在此實施例中，用于形成被涂覆的基片的步驟包括加熱分好尺寸的填充劑到一個溫 度，該溫度足以使單體分散劑反應到填充劑上，以形成聚合物涂覆的分尺寸填充劑，以及收 回聚合物涂覆的填充劑。在另一個實施例中，技術人員可以使用催化過程以在有分尺寸的 填充劑存在的情況下形成聚合物。在又一個實施例中，聚合物可以被預先形成，并被熱吸附 到分好尺寸的填充劑上。 在一些實施例中，微粒化的填充劑可以由下述微粒形成，所述微粒由下述材料構 成比重至少2. 3的材料；在其他實施例中至少是2. 4 ;在其他實施例中至少是2. 5 ;在其他
實施例中至少是2. 6 ;在另外的實施例中至少是2. 68。例如，由具有至少2. 68比重的微粒 形成的填充劑可以允許井眼流體被配制以滿足大多數密度要求，但具有足夠低的微粒體積 分數(fraction)用于流體可被泵送。 如上面所提到的那樣，微粒化的填充劑的實施例可以包括抗絮凝劑或分散劑。在 一個實施例中，分散劑可以從分子量至少150道爾頓的羧基酸選擇，例如油酸、多元脂肪 酸、烷基苯磺酸、鏈烷磺酸、線性a烯烴磺酸、諸如卵磷脂的磷脂，其中包括鹽并且其中包 括化合物。可以使用合成聚合物，例如HYPERMER 0M-1(帝國化學工業(Imperial Chemical Industries)股票上市公司，英國倫敦)或者例如聚丙烯酸酯。聚丙烯酸酯可以包括硬脂酰 甲基丙烯酸酯及/或丁基丙烯酸酯的聚合物。在另一個實施例中，可以使用相應的酸甲基 丙烯酸及/或丙烯酸。本領域技術人員將認識到可以使用其他丙烯酸脂或者其他未飽和的 羧酸單體(或其酯)來達到與此處公開基本相同的結果。 當分散劑涂覆的微粒化填充劑被用在水基流體中時，分子量至少2000道爾頓的 水溶性聚合物可以用在特定實施例中。這種水溶性聚合物的例子可以包括從丙烯酸、衣康 酸、馬來酸或酐、丙烯酸羥丙脂乙烯基磺酸、丙烯酸2丙烷磺酸、丙烯酰胺、苯乙烯磺酸、丙 烯酸磷酸脂、甲基乙烯基和醋酸乙烯酯或其鹽中選擇的任何單體的均聚物或共聚物。
在一個實施例中，聚合的分散劑可以具有從約10，000道爾頓到約300，000道爾頓 的平均分子量，在另一個實施例中則是從約17， 000道爾頓到約40， OOO道爾頓，在又一個實 施例中則是約200， 000道爾頓到約300， 000道爾頓。本領域技術人員將認識到在磨碎步驟期間當分散劑被加到填充劑上時，可以使用中間分子量(10， 000-300， 000道爾頓)的聚合物。 此外，在此處公開的干混合或濕混合步驟之前或同時將聚合的分散劑聚合，也是 明確地在此處公開的實施例的范圍內。這種聚合可能牽涉例如，熱聚合、催化聚合、引發聚 合及其組合。 假定此處公開的微粒化和分散劑涂覆的微粒化填充劑的微粒性質，本領域技術人 員應該認識到可以把另外的成分與填充劑混合以改變各種宏觀特性。例如，可以包括反結 塊劑、潤滑劑以及用于減輕潮氣產生的作用劑。可選擇地，提高潤滑或幫助控制流體損失的 固體材料可以被加入到此處公開的填充劑和鉆井流體中。在一個說明性的例子中，被制成 精細粉狀的天然石墨、石油焦炭、石墨化碳或它們的化合物被加入以提高鉆井流體的潤滑 性、滲透率以及流體損失以及其他特性。另一個說明性的實施例利用精細磨碎的聚合物材 料而賦予各種特性給鉆井流體。在加入這種材料的情形中，重要是要注意到加入的材料的 數量不應該對鉆井流體的特性和性能有明顯不利的影響。在一個示例性實施例中，重量比 構成小于5%的聚合的流體損失材料被加入進去以提高鉆井流體的特性。可選擇地，重量比 小于5%的適當尺寸的石墨和石油焦炭被加入進去以提高流體的潤滑性和流體損失特性。 最后，在另一個說明書實施例中，重量比小于5%的常規反結塊劑被加入進去以幫助加重材 料的散裝儲存。 如此處所描述的微粒材料(即，被涂覆的及/或未被涂覆的微粒化填充劑)可以 以干燥形式加入到鉆井流體中作為填充劑，或在水介質或有機液中濃縮作為漿液。如所知 道的那樣，有機液應該具有油基鉆井流體的添加劑所要求的必要的環境特性。考慮到這一 點，油質流體可以在4(TC下具有小于10厘斯(10mm7s)的動粘度，以及由于安全原因，其燃 點大于60°C。適當的油質液體是例如，柴油、礦物油或白油、n鏈烷烴油或合成油例如烯烴 油、酯油，這些流體的混合物，以及鉆井或其他井眼流體配制領域的本領域技術人員已知的 其他類似流體。在一個實施例中，期望的粒度分布是通過濕磨在期望的載液中的粗糙材料 而實現的。 井眼流體配制 上面描述的分尺寸的微粒(即，微粒化的填充劑)(被涂覆或未被涂覆的)可以被 用于任何井眼流體中，例如鉆井流體、固井流體、完井流體、填充流體、重做(修補)流體、增 產措施流體、壓井流體、隔離液、以及高密度流體的其他用途，例如在重介質分離流體中或 者在船或其他運載工具的壓艙流體中。在給定的本申請公開下，本申請流體的這種備選使 用，以及其他使用對本領域技術人員來說是顯而易見的。根據一個實施例，填充劑可以用在 井眼流體配制中。該井眼流體可以是水基流體、直接乳液、轉化乳液或者油基流體。
水基井眼流體可以具有作為基液的水流體和微粒化的填充劑(有涂層的或者沒 有涂層的)。水基井眼流體可以具有作為基液的水流體和微粒化的填充劑。水流體可包括 淡水、海水、鹽水、水和水溶性有機化合物的混合物和其混合物中的至少一種。例如水流體 可在淡水中配制有期望的鹽的混合物。這些鹽可包括，但不限于，例如，堿金屬氯化物、氫氧 化物或者羧酸鹽。在此處公開的鉆井流體的各種實施例中，鹽水可包括海水，其中鹽濃度低 于海水鹽濃度的水溶液，或者其中鹽濃度高于海水鹽濃度的水溶液。可以在海水中發現的 鹽包括，但不限于，鈉、H硫、鋁、鎂、鉀、鍶、硅、鋰，以及氯化物的磷鹽、溴、碳酸、碘、氯酸、溴酸、甲酸、硝酸、氧化、氟化鹽。可以被包含在鹽水中的鹽包括存在于天然海水中的那些鹽 或其他任何有機或無機的溶解的鹽。另外，可以用在此處公開的鉆井流體中的鹽水可以是 天然的或合成的，合成的鹽傾向于在構造上更簡單。在一個實施例中，鉆井流體的密度可以 通過提高鹽水中的鹽濃度(達到飽和)來控制。在特定實施例中，鹽水可包括金屬例如銫、 鉀、鈣、鋅和/或鈉的一價或二價鹵化物或羧酸鹽。 油基/轉化乳膠井眼流體可包括油質連續相、非油質不連續相以及微粒化的填充 劑。本領域技術人員將認識到上面描述的微粒化填充劑可以根據預期應用而改變。例如， 變型包括分散劑的親水的/疏水的特性。 油質流體可以是液體，更優選地，是天然或合成油，更優選地，油質流體從包括下 述油的組中選出柴油；礦物油；合成油，例如包括聚a烯烴、線性和分支烯烴等、聚有機硅 氧烷、硅氧烷或有機硅氧烷、脂肪酸的酯、尤其是脂肪酸的直鏈、支化和環狀烷基鏈的氫化 和非氫化石蠟；本領域技術人員已知的類似化合物；及其化合物。油質流體的濃度應足以 使得轉化乳液形成并且按轉化乳液的體積是小于約99%。在一個實施例中，油質流體的數 量按轉化乳液流體的體積是從約30%到約95 % ，更優選地是從約40 %到約90 % 。在一個 實施例中，油質流體可包括按體積算的至少5%的從包括酯、醚、乙縮醛、二烷基碳酸酯、烴 類及其組合中選擇的材料。 在配制此處公開的轉化乳液中使用的非油質流體是液體并且可以是水成液。在一 個實施例中，非油質流體可以從包括下述物質的組中選出海水、包含有機及/或無機溶解 的鹽的鹽水、包含可與水混溶的有機化合物的液體，及其組合。典型地，非油質流體的數量 小于形成轉化乳液需要的理論限制。因而，在一個實施例中，非油質流體的數量按體積小于 70%，并且優選地按體積是從約1%到約70%。在另一個實施例中，非油質流體優選地按轉 化乳液流體的體積是從約5%到約60%。流體相可包括水流體和油質流體，及其混合物。 在特定實施例中，被涂覆的重晶石或其他微粒化填充劑可以包含在具有水流體的井眼流體 中，所述水流體包括淡水、海水、鹽水中的至少一種及其組合。 可以使用常規的方法以類似于通常所用的準備常規水基和有機鉆井流體的方式 來準備此處公開的鉆井流體。在一個實施例中，如上所述的期望數量的水基流體和適當數 量的一種或多種微粒化填充劑被混合到一起，并用連續混合依序地加入鉆井流體的剩余成 分。在另一個實施例中，期望數量的油質流體，例如基油、非油質流體以及適當數量的一種 或多種微粒化填充劑被混合到一起，并且用連續混合依序地加入剩余成分。可以通過猛烈 攪拌、混合或者剪切油質流體和非油質流體來形成轉化乳液。 包含在此處公開的井眼流體中的其他添加劑包括，例如潤濕劑、有機土、增粘劑、 流體損失控制劑、表面活性齊U、分散齊U、界面張力縮減劑、PH緩沖齊U、互溶齊U、稀釋齊U、稀釋作 用劑以及清洗劑。這些作用劑的添加對鉆井流體和鉆井泥漿的配制領域中的本領域技術人 員來說是熟知的。 有利的是，本申請公開的鉆井流體的實施例可以用于鉆井和完井中。常規上，對完 井流體的要求包括無固體的流體，尤其是當用在篩網完井時，以便減少或防止砂控制篩網 的阻塞。然而，通過使用小于井下篩網組件的網眼的微粒化填充劑，在該井眼流體內的微粒 化填充劑可以容易地通過篩網組件而沒有堵塞的危險。通過使用本申請公開的流體，可以 通過避免復雜的替代操作而減少鉆機作業時間以及與上述操作有關的危險。另外，與高密度清潔鹽水有關的費用也可以消除，同時還減少了潤濕性變化到儲層的危險。 盡管已經相對有限數量的實施例描述了本發明，本領域技術人員，在從本申請公
開獲益以后，將認識到可以不偏離此處公開的本申請的范圍而設計出其他的實施例。因此，
本發明的范圍僅由所附的權利要求限定。
權利要求
一種用于鉆出和完成井眼的方法，包括用井眼流體鉆出井眼通過地下地層的步驟，所述井眼流體包括基液；及微粒化的填充劑；及在具有所述井眼流體的所述井眼的層段中設置砂篩的步驟。
2. 根據權利要求1所述的方法，還包括 礫石填充所述井眼的層段的步驟。
3. 根據權利要求1所述的方法，還包括 經由所述井眼從所述地下地層生產碳氫化合物的步驟。
4. 根據權利要求1所述的方法，還包括 在所述井眼中循環所述井眼流體的步驟。
5. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述微粒化的填充劑是從下述材料中選出的至 少一種材料重晶石、碳酸鈣、白云石、鈦鐵礦、赤鐵礦、橄欖石、菱鐵礦、黑錳礦和硫酸鍶。
6. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述微粒化的填充劑被分散劑涂覆，分散劑涂覆 填充劑的方法包括將微粒化的填充劑和分散劑干混合以形成被所述分散劑涂覆的微粒化 填充劑。
7. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述微粒化的填充劑包括其上具有涂層的膠質 微粒。
8. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述微粒化的填充劑的粒度d9。小于約20微米。
9. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述微粒化的填充劑的粒度d9。小于約10微米。
10. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述微粒化的填充劑的粒度d9。小于約5微米。
11. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述涂層包括從下述材料中選出的至少一種材 料油酸、多元脂肪酸、烷基苯磺酸、鏈烷磺酸、線性a烯烴磺酸、其堿土金屬鹽、聚丙烯酸 酯以及磷脂。
12. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述基液是油質流體和非油質流體中的至少一種。
13. —種用于鉆出和完成井眼的方法，包括用井眼流體鉆出井眼通過地下地層的步驟，所述井眼流體包括 基液；及被分散劑涂覆的微粒化的填充劑；及在具有所述井眼流體的所述井眼的層段中設置砂篩的步驟。
14. 根據權利要求13所述的方法，還包括 礫石填充所述井眼的層段的步驟。
15. 根據權利要求13所述的方法，還包括 經由所述井眼從所述地下地層生產碳氫化合物的步驟。
16. 根據權利要求13所述的方法，還包括 在所述井眼中循環所述井眼流體的步驟。
17. 根據權利要求13所述的方法，其中，所述微粒化的填充劑是從下述材料中選出的 至少一種材料重晶石、碳酸鈣、白云石、鈦鐵礦、赤鐵礦、橄欖石、菱鐵礦、黑錳礦和硫酸鍶。
18. 根據權利要求13所述的方法，其中，所述微粒化的填充劑的粒度d9。小于約20微米。
19. 根據權利要求13所述的方法，其中，所述微粒化的填充劑的粒度d9。小于約10微米。
20. 根據權利要求13所述的方法，其中，所述微粒化的填充劑的粒度d9。小于約5微米。
21. 根據權利要求13所述的方法，其中，所述涂層包括從下述材料中選出的至少一種 材料油酸、多元脂肪酸、烷基苯磺酸、鏈烷磺酸、線性a烯烴磺酸、其 堿土金屬鹽、聚丙烯 酸酯以及磷脂。
全文摘要
本發明公開一種用于鉆出和完成井眼的方法，包括用井眼流體鉆出井眼通過地下地層，該井眼流體包括基液及微粒化的填充劑；以及在具有井眼流體的井眼的層段中設置砂篩。
文檔編號E21B43/08GK101765696SQ200880101279
公開日2010年6月30日 申請日期2008年5月7日 優先權日2007年6月22日
發明者安德魯·布雷德伯里, 格雷特·斯萬尼斯, 貢納·菲曼雷特, 賈羅德·馬薩姆, 道格·奧克莉 申請人:M-I有限公司