[发明专利]烃开采作业流体及其使用方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年10月16日提交的美国临时专利申请号61/252,376的权益。

技术领域

本公开一般涉及烃开采作业，包括钻井作业、完井作业、生产作业和注入作业。更具体而言，本公开涉及用于解决在烃开采作业期间由于滤饼出现的各种问题的流体和方法。

背景技术

本部分旨在向读者介绍本领域的可能与本发明的实施方式相关联的各个方面。相信该讨论在给读者提供信息，以促进更好理解本发明的具体技术方面是有帮助的。因此，应当理解，要从这一角度阅读这些陈述，而不必认为是承认现有技术。

为了本申请的目的，将理解，烃指有机化合物，如果不是排他地，其主要包括元素氢和碳。含烃物质的例子包括任何形式的天然气、油、煤和可用作燃料或提升为燃料的沥青。烃通常出现在地下地层。如本文所使用，术语地层指地下区域，不管大小如何，其包含地下沉积的、变质的和/或火成的物质的聚集体，无论是胶结的或未胶结的，以及其他地下物质，无论成固态、半固态、液态和/或气态。地层可指特定岩石类型相关地质层的单一集合，或指不同岩石类型地质层的整个集合，其有助于或遇到例如但不限于：(i)烃或矿物的形成、产生和/或圈闭和(ii)执行用于从地下提取烃或矿物的方法。

烃相关井的操作者从事设计来从地层提取烃或含烃材料的各种活动。各种井和井类型可被钻入单一地层，并且在提取那些烃的努力中，各种作业可在单一地层上进行。用于井和作业的策略取决于地层的开发阶段、地层的性质和与地层相关的油藏中含烃物质的性质，等等。例如，可需要钻井作业以探测地层和/或在地层中形成井。另外，例如通过在井眼(即，钻井作业造成的井身中空间，井身指井底地层面)中放置一件或多件井下设备，可完井。仍另外，地层流体可被采出至井眼并到地表。仍另外地，由于各种原因流体可从井眼注入地层，如用于处理地层的近井区域，朝向另一井驱动地层流体，隔离(sequester)流体或气体，等等。

另外，“烃生产”指与从井或其他孔中提取烃相关的任何活动。烃生产通常指完井后在井中或井上进行的任何活动。因此，烃生产不仅包括初次烃提取，也包括二次和三次生产技术，如注入气体或液体以增加驱动压力；使烃流动或通过例如化学或水力压裂井身处理以促进增加的流动；井维修；测井；和其他井和井身处理。尽管可对烃相关井进行各种作业，但是为了本申请的目的，术语烃开采作业用于指它们的全体或单个。例如，术语烃开采作业指钻井作业、完井作业、烃生产作业和注入作业的每一个和全部(不管被泵入井眼的流体或泵入的目的如何)。

存在多种可限制操作者以期望的或优选的效率进行烃开采作业的能力的因素。一种常见的因素是滤饼的存在，其积聚在井身上和/或井眼中的井下设备上。如本文使用的滤饼可指当淤浆如钻井流体在压力下被迫靠向介质时沉积在介质上的残渣，所述介质通常为可渗透介质。滤饼性质如饼厚度、韧度、光滑性和渗透性是重要的，因为在井身可渗透区域上形成的饼可有益于作业或可能对作业有害。滤饼可产生的问题包括减小生产和/或注入作业期间的渗透性。除了降低生产/注入作业期间的效率，滤饼减小的渗透性也可限制操作者在钻井作业期间处理常见问题如被卡的钻杆和循环液漏失的能力。尽管滤饼可产生许多挑战或缺点，但是操作者也知道滤饼提供许多优点，如限制钻井流体向地层的损失，降低钻井期间污染或破坏油藏的风险，在钻井期间保持地层流体以防止井涌，等等。因此，涉及形成和破坏滤饼的出版物和发明已有很长的历史。本领域已知的示例性教导包括使用螯合剂从滤饼中提取金属加重剂，使用酸性处理流体溶解滤饼元素，和/或使用表面活性剂从井身的表面清理滤饼。这类教导的示例性公开可在美国专利申请号2008/0110621中发现，为了所有目的以其整体并入本文。尽管该文件和其他文件以它们的整体并入本文，但是如果在本说明书中与通过引用并入本文的另一专利文件的说明书中术语的定义或使用之间存在任何冲突，则以本说明书术语的定义或使用为准。其他示例性相关公开可见美国专利申请号2007/0029085和2008/0110618；和美国专利号5,909,774；6,631,64；7,134,496；和Single-phase Microemulsion Technology for Cleaning Oil or Synthetic-Based Mud(用于清理油基或合成物基泥浆的单相微乳液技术)；Lirio Quintero等；2007AADE National Technical Conference(全国技术会议)，2007年4月10-12。