[发明专利]将多组分纤维用作堵漏材料的方法

说明书

背景技术

为了生成用于从地层回收烃类的井，在地层钻出孔洞。钻井操作通常包括使用钻井液，该钻井液在孔洞内流通。钻井液具有多种功能，例如润滑钻井工具以及承载工具的钻管，提供用于将岩屑从井移至地表的媒介，反向平衡地层压力以防止随钻井进行在各个级别可能遇到的气体、油和/或水从渗透性或多孔地层流入井筒，在设置壳体前维持孔的稳定性，最小化地层损害并使钻屑保持悬浮，尤其是在钻井停止并且抽吸钻井泥浆中断时。钻井液必须在井筒内流通(沿着钻管向下并支撑钻管和井壁之间的环形区域)以执行这些功能，从而让钻井过程得以继续。

在钻井操作中流体流失很常见。钻井液被设计用于在钻井过程中通过形成泥饼有意地密封多孔地层，该泥饼在井内的压力大于地层内压力时将流体抽吸至渗透性地表而形成。钻井液可包含流体流失控制添加剂(即堵漏材料)，其可有助于形成低渗透性薄泥饼，所述泥饼可密封地层中的开口，以减少流失到渗透性地层的钻井液。

但是流失到地层的流体(例如全泥)可达到某个程度，使得无法形成泥饼，从而无法保护地表并形成有效屏障。例如在极端情况下，当孔洞穿过地层中的裂缝时，可能大多数钻井液会通过裂缝流失，流失速率可能超出更换速率。通常在这些情况下，钻井操作会停止，直到井漏区域被密封，并且流体流失降低至可接受水平。在最坏的情况下，该问题的后果可为井损失。

尝试采用了各种材料(例如粒子、纤维和各种材料薄片)来解决钻井期间井漏的问题。也曾例如在美国专利申请公开No.2010/0298175(Ghassemzadeh)中，建议采用粒子和共混纤维的混合物。

发明内容

一直存在对高效堵漏材料的需求，这种材料可减少钻井期间流失到地层内的钻井液。本发明描述了用作堵漏材料的多组分纤维，该材料可能对甚至严重的井漏有效。多组分纤维可例如用作钻井液的添加剂来减少钻井操作期间的流体流失，并在钻井操作期间观察到不可接受的流体流失水平时将其用作丸处理的组合物的组分。

在一方面，本发明提供形成地下井的方法。该方法包括使用包含堵漏材料的钻井泥浆来钻出地下井以及由至少钻屑和堵漏材料形成泥饼。堵漏材料包括由至少第一聚合物组合物和第二聚合物组合物制成的多组分纤维。多组分纤维的外表面的至少一部分包含第一聚合物组合物，所述第一聚合物组合物至少部分地粘接性地粘结泥饼。

在另一方面，本发明提供在钻出地下井期间减少地下井中井漏的方法。该方法包括通过钻管将包含堵漏材料的组合物注入地下井，由至少堵漏材料形成泥饼，并在注入堵漏材料后恢复地下井钻井。堵漏材料包括由至少第一聚合物组合物和第二聚合物组合物制成的多组分纤维。多组分纤维的外表面的至少一部分包含第一聚合物组合物，所述第一聚合物组合物至少部分地粘接性地粘结泥饼。

在另一方面，本发明提供钻出地下井时将多组分纤维作为堵漏材料的用途。多组分纤维包含至少第一聚合物组合物和第二聚合物组合物。多组分纤维的外表面的至少一部分包含第一聚合物组合物，所述第一聚合物组合物至少部分地粘接性地粘结在钻井期间形成的泥饼。

在本文公开的方法中，第一聚合物组合物可有利地用于将多组分纤维彼此粘附并与在钻井期间或针对钻井期间的井漏修复性地处理井期间形成的泥饼中的其他固体组分粘附。

在减少本文公开的流体流失的方法中，尤其是在观察到严重的流体流失时，本文公开的多组分纤维有利地将泥饼粘附到一起以形成高强度加固塞。此外，在一些实施例中，如下面的实例中所示，多组分纤维可提供出乎意料的厚和自粘结的滤饼，其在插入更大的开口诸如在钻井期间遇到的天然裂缝、洞穴或晶壁岩洞时可能有利。

在本专利申请中，诸如一个、一种和所述之类的术语并非仅指单一实体，而是包括一般类别，其具体实例可用于举例说明。术语一个、一种和所述可以与术语至少一种互换使用。后接列表的短语至少一种(一个)和包括至少一种(一个)指列表中的任一项以及列表中两项或更多项的任意组合。除非另外指明，否则所有数值范围均包括它们的端值以及端值之间的非整数值。

术语堵漏材料(LCM)是指有意地引入到泥浆系统中的固体材料，以减少和/或防止钻井液流入地层中。堵漏材料可能指一种材料或多种材料的组合。

术语钻井泥浆指流体和固体的混合物，其包括固体悬浮物，液体、气体和固体的混合物和乳液，用在操作中以在地层中钻出孔洞。

术语水性指包含水。