[发明专利]包括磷酸铯的基于烃的钻探流体

说明书

本发明涉及包括磷酸铯的基于烃的钻探流体。描述了基于烃的或基于酯的钻探流体或泥浆，其中所述钻探流体包括磷酸铯。所述基于烃的或基于酯的钻探流体或泥浆例如可具有包括烃流体的外相和包括磷酸铯的内相。所述基于烃的钻探流体或泥浆可还包括至少一种乳化剂或表面活性剂，和任选地其它成分。本发明可允许基于烃的钻探流体为基本上没有固体物的且可在没有腐蚀和/或地层损害问题的情况下使用，例如，归因于在基于烃的或基于酯的钻探流体的内相中使用磷酸铯。本发明还涉及用于完井、修井、悬浮和封隔操作的基于烃的或基于酯的流体，其包括磷酸铯。

本申请是申请号为201280041879.3、申请日为2012年06月21日、发明名称为“包括磷酸铯的基于烃的钻探流体”的专利申请的分案申请。

背景技术

本发明涉及烃采收和钻探(drilling)工业，且更特别地涉及基于烃的或基于酯的钻探流体(drilling fluid)和用于采收烃的其它流体(其包括磷酸铯)，和其在烃采收操作中的用途，例如在用于采收烃和其它材料的井的钻探和完井中的用途。

在钻探操作，例如发生在油田操作中的钻探(例如在陆地或使用油田平台的海上进行)中，设计/配制钻探流体以提供若干功能。这些功能包括作为对于钻头的润滑剂以降低在钻探过程中的磨损和摩擦，和通过形成滤饼而密封地层表面。在所述钻探流体中，用于润滑的试剂典型地和加重材料一起存在，以达到典型地产生高于井眼中的环境压力的压力的密度。该过压对于维持井眼的稳定性和井控制是至关重要的。加重材料可为可溶的盐，或重的非磨蚀性矿物如硫酸钡(重晶石)的精细研磨的粒子。此外，钻探流体还典型地包括密封剂或降滤失剂，例如碳酸钙、多糖和其它聚合物，以在井眼的地层表面上形成滤饼。另外，当在钻探过程中使用钻探流体时，所述钻探流体将还包括钻探细粒，例如页岩和砂岩细粒。

在钻探工业中，典型地将基于水的泥浆(WBM)、基于油的泥浆(OBM),或基于合成物的泥浆(SBM)用在钻井操作中。基于水的泥浆典型地具有连续的水相，在所述水相中典型地混入了盐、聚合物和各种其它化学品以形成均匀共混物。除了基于甲酸盐和乙酸盐盐水的那些之外，基于水的钻探流体可不具有适合于更极端钻探条件(例如深井、高压/高温井等的钻探)的工作能力。基于油的泥浆典型地包括包含烃油(或在SBM情况下的合成油或酯)的连续相、典型地包含水溶液的不连续相、以及乳化剂。典型地，一种或多种其它试剂或添加剂(例如用于重量或密度、悬浮、油润湿、润滑、降滤失或过滤控制、以及流变控制的试剂或添加剂)也可包括在基于油的泥浆中。

一旦钻探操作已经完成，典型地准备所述井用于完井操作，由此，用于钻探的所述泥浆通常被完井流体置换。完井流体典型地为基于水的清澈流体，且配制为与用于钻井的钻探流体相同的密度，以保持井眼上的液压。存在众多完井的方法，其中有裸眼完井和砾石充填筛选系统。所述清澈流体典型地为基于卤化物的盐水，例如溴化钙、氯化钙和溴化锌；或基于有机物的盐水，例如基于甲酸盐的流体。

在钻探油井或气井中，非水的基于烃的和基于酯的钻探流体的使用应具有使外相流体与地层接触的固有优点。但是，常规的基于烃的或基于酯的钻探流体的一个严重缺点为必须加入加重材料例如重晶石、碳酸钙或赤铁矿以增加所述流体的密度。这些加重材料固体物能够引起对生产地层的地层损害。固体物的存在也使得基于烃的和基于酯的流体不适合用作完井和修井流体。在钻探流体中存在固体物对液压、降低钻探速率和产生压裂井眼的风险有消极的影响。此外，在钻探流体中高固体物水平可产生厚的滤饼，并且因此当钻探管长时间固定时增加得到差别的粘附的风险。常规的基于油的钻探流体的内部水相典型地是氯化钙的浓溶液。在基于油的钻探流体中存在高浓度的氯化物盐随后使得对于陆上和内地水生环境是有毒的。在钻探过程中和钻探之后，保持在油包水乳液中的氯化物溶液也可妨碍核(nuclear)测井记录解释。

因此，本发明人已经确定存在提供基于烃的或基于酯的钻探和完井/修井流体的需求，其使用无氯化物的盐水且优选在钻探流体中没有固体物或具有低的固体物含量，以避免上述缺点。

发明内容