[发明专利]导电井眼流体和使用方法

说明书

背景

发明领域

所公开的实施方案一般涉及导电井眼流体。更具体来说，本文所公开的实施方案涉及建立或改善井眼流体导电性的方法。

背景技术

在钻探地下井和特定来说油井和气井的领域中熟知使用电缆测井。电缆测井是通过在电缆上将测井工具降低至井中产生。该工具被缓慢带回地面且测井工具上的仪器进行测定以表征被井穿透地层以及井的其它重要性质。例如，在测井期间，电缆测井可利用地层相对电阻的测定值确定井下地层的地质组成。而且，在钻探期间，这种电阻测定可用于确定钻头的位置以增强地质导向能力和定向钻探控制。因此，在石油和天然气开采工业中有赖于电测井和其它电缆测井技术来确定地质属性和被井穿透的含油地层的储层性质，以及钻探过程的其它性质(例如，钻头的位置)。此外，电缆测井通常是可用于特定地域中关联不同井的被井穿透的地层的唯一记录。

当对井进行电缆测井时，使测井工具上的电极与井眼流体或滤饼和因此被井穿透的地层岩石接触。建立电路并在测井工具从井缩回的同时可测定电路的电阻和其它电学性质。电阻测定要求测井工具与地层之间(即，贯穿井眼流体)存在高导电路径。所获得的数据是钻探地层的电学性质相对于井深度的测定手段。这种测定的结果可经过解释以确定存在或不存在石油或天然气、地层岩石的孔隙度和井的其它重要性质。

电缆测井的替代或补充方案涉及置于专业钻环外壳中且在钻头附近在钻柱中运行的测井工具。这种技术称为随钻测井(LWD)或随钻地层评价(FEWD)。从而可在井下进行诸如电阻的测定并加以储存供随后在钻柱“起出”期间取回或经泥浆脉冲遥测传输至地面。钻井和地下测井技术人员知悉这些技术。

自从20世纪50年代引入这种技术，油基泥浆和井眼流体的使用变得越来越广泛。一直以来，油基泥浆和井眼流体的创新对于开发环境友好井眼流体和具有其它特殊特性的流体来说十分重要。油基泥浆在许多钻探情况中提供了超越水性泥浆的优点。特定来说，在本领域中已知油基泥浆提供优异页岩抑制、井眼稳定性、润滑性、热稳定性、污染耐受和维护便利性。然而，油基泥浆和井眼流体也具有一些缺点。一个缺点是当使用常规油基泥浆或井眼流体钻井时，由于油基井眼流体和泥浆的非导电属性，无法进行正常电阻和自然电势测定。

还可作为反相乳液流体存在的油基井眼流体是油包水乳液，其中油是连续或外相，且水是内相。因提供优秀钻探和井眼稳定性能，所以经常使用反相乳液流体。油基井眼流体的一个缺点是其非导电属性。换言之，当使用反相乳液流体时，由于外油相的非导电属性，贯穿流体的任何电学路径绝缘。这严重限制了可利用电缆测井从井眼收集的电阻信息的量和清晰度。

发明概要

在一方面，本文所公开实施方案涉及允许进行井电阻测定，如电缆测井的油基井眼流体。在另一方面，本文所公开实施方案涉及导电油基井眼流体，其包括：油基流体；一种或多种碳纳米管，其中所述一种或多种碳纳米管具有经拉曼光谱确定为0.01至0.6的d/g比。

在又一方面，本文所公开实施方案涉及导电油基井眼流体，其含有：油基流体；一种或多种碳纳米管，和选自由基于羧酸的乳化剂、羧基脂肪酸、二聚酸和脂肪酸二聚体组成的组的一种或多种乳化剂。

在另一方面，本文所公开实施方案涉及对地下井进行电学测井的方法，其包括：将测井介质置于地下井中，其中所述测井介质含有非水性流体和一种或多种碳纳米管，其中所述一种或多种碳纳米管具有经拉曼光谱确定为0.01至0.6的d/g比，且其中所述一种或多种碳纳米管以允许对地下井进行电学测井的浓度存在；且获取地下井的电测井。

在另外一方面，本文所公开实施方案涉及对地下井的分段进行电测井的方法，其包括：将非水性钻井液安置在井眼中；标识井眼的分段进行成像；将包含一种或多种碳纳米管的非水性流体引入所述井眼分段；且获取所述井眼分段的电测井。

提供本总结以介绍将在下文详细描述中进一步描述的一系列概念。本总结既不希望标识所要求主要内容的关键或必要特征，也不希望用于限制所要求主要内容的范围。

具体实施方式

在一些方面，本文所公开实施方案涉及导电井眼流体。更具体来说，本文所公开实施方案涉及含有一种或多种碳纳米管的井眼流体。在一些实施方案中，本文所公开井眼流体可以是油基井眼流体，而在其它实施方案中所述井眼流体可以是反相乳液或含有水性不连续相和油基连续相的高内相比(HIPR)乳液。