[發明專利]防止油田鉆井作業的循環液漏失的方法

無效

• 申請號: 90104513.6
• 申請日: 1990-07-10
• 公開（公告）號: CN1022119C
• 公開（公告）日: 1993-09-15
• 發明（設計）人: 羅伯特·D·西丹斯克
• 申請（專利權）人: 馬拉索恩石油公司
• 主分類號: E21B21/06
• 分類號: E21B21/06;C09K7/02;E21B33/138
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 黃澤雄

本發明涉及到一種用于鉆探地下含烴地層的方法，更確切地說，一種在鉆探地下含烴地層時使鉆井液的漏失達到最小的方法。

鉆井液是一種循環液，該液體在鉆探地下含烴地層時從地面通過鉆出的井眼流到井底，然后又返回地面。鉆井液是用來履行許多特定的任務的，包括冷卻并潤滑鉆頭，從井眼中帶走鉆屑，支撐鉆桿及鉆頭的重量，提供靜壓頭來維持井壁的完整性，防止流體越過井壁大量流入井眼中，反之亦然。

本領域中已知的最常用的鉆井液稱為“鉆井泥漿”，該鉆井泥漿是固體顆粒在一種液體中的分散體。舉例來說，鉆井泥漿是粘土（如膨潤土）和/或石膏在水中的分散體。鉆井泥漿通常也含有一種或多種聚合物添加劑來控制“鉆井液漏失”。“鉆井液漏失”是指鉆井液透過井壁過多地流出井眼并進入地層。參見如Patel等人的美國專利4，740，319，Chen等人的美國專利4，726，906，Farrar等人的美國專利4，675，119以及McDonald等人的美國專利4，282，928。含有能阻止鉆井液從井眼流入地層的物質（如聚合物添加劑）的溶液稱為“井漏液”。

鉆井工藝技術能反映目前研制能在寬的操作條件范圍內有效地控制鉆井液漏失的現狀。本領域中許多已知的井漏液都不令人滿意，因為其操作限度限制了它們的使用。例如，一些井漏液在高鹽濃度的鹽水中不起作用。其它的井漏液在高的操作溫度下會發生熱降解。最大的不足是本領域缺乏能有效地控制在鉆遇的地層中存在空隙時所碰到的鉆井液漏失的井漏液。

本發明的目的在于提供一種在所碰到的操作條件的最寬范圍內能有效地阻止或減少鉆井液漏失的方法，更確切地說，需要一種井漏液，該井漏液不僅能使進入致密的地層巖石中的鉆井液的漏失最少，而且有足夠的強度和完整性，使進入與井眼直連通的空隙（如裂縫及裂縫網絡）的鉆井液漏失最少。

本發明提供了一種當采用傳統的方法鉆探地下含烴地層時能阻止或減少鉆井液漏失的方法。該方法采用一種連續的、流動的、交聯的聚合物膠凝物作為井漏液。從經濟的角度來看，鉆井液的漏失是不希望的，因為它要求人們連續不斷地向井眼中補充昂貴的鉆井液。從操作及安全角度來看，鉆井液的漏失也是不希望的，因為它能毀壞產油地帶，在嚴重的情況下，它能導致含烴地帶發生井噴，接著產生油井火災。

從幾個實施方案中可以看到，本發明采用一種膠凝物。在一個實施方案中，膠凝物在鉆井操作一開始就以單一的鉆井液加入井眼中，該鉆井液起著鉆井液及井漏液的雙重作用。另一實施方案中，膠凝物作為已在井中的傳統鉆井液的一種添加劑加入井眼中，該膠凝物起著井漏液的單一作用。最后，在一檢測到鉆井液漏失后就在井眼中加入膠凝物，該膠凝物能起著一種補救作用。

本方法的應用可歸因于用作井漏液的特定膠凝組合物。聚合物的膠凝組合物包括一種含羧基的聚合物、一種羧酸鉻復合交聯劑和一種水基溶劑。膠凝物的成分在地面預混合并交聯，形成一種連續流動的膠凝物，該膠凝物在鉆井操作過程中加入井眼中，能有效地阻止鉆井液流入地層。膠凝物不會毀壞地層，而且如任何殘留的膠凝物在井面附近發生不期望的積累時，這些膠凝物亦可進行可逆性處理。

本發明所采用的膠凝物能在一寬的操作條件范圍內應用。該膠凝物在高濃度的鹽水存在下是有效的，并能在鉆井操作過程中通常碰到的溫度下防止熱降解。而且，該膠凝物能在一很寬的起動時間、流變性、強度及粘度范圍內進行配制。然而，該膠凝物對配制條件微小的變化相對不敏感。這樣，該膠凝物能很容易地在油田現場配制，因油田的方法控制常常不精確，例如，在遙遠的不利的岸上及海上地區。

除上述操作優點外，本發明所采用的膠凝物在實用性方面亦優于在本領域中已知的井漏液。本方法經濟上是可行的，因為膠凝物成分能很容易地得到而且相對便宜。該膠凝物能用傳統的油田設備使用。最后，該膠凝物組合物對環境相對無毒且能安全使用。

與本發明的方法中所采用的膠凝物類似的膠凝物在波及改善處理（CIT）方法上已有應用，如Sydansk等人的美國專利4，683，949和4，744，499中所述，在此，并入本發明以供參考。然而，井漏膠凝物的性能要求與CIT膠凝物不同。井漏液組合物及其特性對鉆井操作的性能要求來說必需是特定的。本發明滿足了本領域對一種方法的要求，該方法采用一種聚合物的膠凝組合物，以便在鉆探與烴有關的井眼時，在一寬的條件范圍內控制鉆井液的漏失。

對推薦的具體實例的說明