[发明专利]高性能盐水增粘剂

说明书

一种用于高温含烃储层应用中的粘度保持配制物。所述配制物包含盐水组合物以及粘度增强组合物，该粘度增强组合物至少部分通过胶束化从而能够提高所述粘度保持配制物的粘度保持性，该粘度增强组合物包含聚阳离子组合物和阴离子表面活性剂组合物。

技术领域

本公开的实施方案涉及用于从含烃储层中开采烃的工艺中的流体。具体而言，本公开的实施方案涉及使用于从含烃储层中开采烃的工艺中的流体(例如，钻井液)增粘的组合物和方法。

背景技术

随着油气藏施工深度的增加以及小井眼水平钻井的发展，对于高密度无固体储层钻井液(RDF)、完井液(CF)和修井液(WF)的需求随之增加。目前用于RDF、CF和WF中的增粘剂不与高密度盐水相容、或者需要使用极其昂贵的盐水(如甲酸铯)以实现目标密度。盐水基钻井液在温度超过260°F的储层段中的应用受到限制，这是因为用于提高流体粘度的聚合物会分解并使钻屑悬浮。此外，二价盐水基钻井液在温度超过260°F(127℃)的储层段中的应用受到限制，这是因为用于提高流体粘度的聚合物会分解并使钻屑悬浮。

有效的钻井液在井的施工中具有多种功能。这些钻井液必须具有将岩屑由钻头下方运送升至井环空以在地表分离所需的物理性质。钻井液还必须为钻头提供冷却作用并且能够减少钻柱与被钻地层之间的摩擦。这些功能的完成必须不能对地层造成损害。从钻井泥浆中流入的流体或固体可能会造成地层损害，从而可能会降低钻井过程中的钻进速度(ROP)并且还可能会降低生产井中的产烃率。

必须调节RDF、CF和WF的密度，以提供维持井筒壁的完整性并防止井喷的静水压头。尽管大部分井的钻探可通过用如矿物质(例如，重晶石)的固体颗粒加重的油基或水基流体进行，但是储层段在这方面常常是不同的，这是因为会担心这些固体可能堵塞地层中的孔隙并降低烃的流速。在一些情况中，作业者寄希望于盐水以使储层钻井液(RDF)具有一定的密度。盐水也可用于完井液和修井液中。

完井液是用于在钻探之后射孔之前冲洗井筒中的潜在地层损坏物质的那些流体。损坏物质包括钻井液添加剂(如可附着至地表的降滤失剂)、钻井液中所携带的并沉积于地表的固体岩屑和粘土、以及钻井液留在地层上的滤饼。滤饼可包含来自钻井液的钻井液添加剂残留物的固体物质(取决于是油基流体还是水基流体)。完井液控制井压，防止油管因超压而坍塌，并提供漏失控制。可将防滤失剂添加到本体(bulk)完井液中，或者以丸剂的形式供给。防滤失丸剂包括油溶性树脂、碳酸钙和细盐(ground salt)。

修井液用于清洗并修复老井以提高产量。完井液、修井液和压井液(kill pillfluids)被设计为防止来自地层的流体侵入井筒中，同时防止井筒流体漏泄。流体漏泄是指流体从井筒中流失到地层中。已知流体漏泄会造成地层损坏，从而有可能降低烃的采收率。与RDF和CF一样，盐水也被用于修井液中，以减轻因包含不溶性颗粒(如重晶石)的流体的使用而导致的地层损坏。

所要求的盐水密度和成本能够驱动盐水的选择。特定的盐水实例以及相应的密度范围列举如下：甲酸钾(8.4-13.1磅/加仑(lbs/gal)；63-98lbs/ft³)；氯化钾(8.3-9.7lbs/gal；62-73lbs/ft³)；氯化钠(8.3-10.0lbs/gal；62-75lbs/ft³)；溴化钠(8.4-12.5lbs/gal；63-93.5lbs/ft³)；氯化钙(8.4-11.8lbs/gal；63-88lbs/ft³)；溴化钙(8.4-14.2lbs/gal；63-106lbs/ft³)；氯化钙/溴化钙混合物(11.8-15.2lbs/gal；88-114lbs/ft³)；氯化钙/溴化钙/溴化锌混合物(14.2-19.2lbs/gal；106-144lbs/ft³)；溴化锌(14.2-19.2lbs/gal；106-144lbs/ft³)；甲酸铯(15.0-19.2lbs/gal；112-144lbs/ft³)。