控制油井附近的岩层饱和度的方法和液体技术

本发明专利技术涉及在通过多孔渗透性岩层的井中用于钻井或操作的方法和液体，其中，水基井液流入所述井中。该方法包括除了这种液体的标准组分以外，向该液体中加入不大于３重量％的由油脂、油和醇获得的组合物，选择酸和醇部分的链长，使得所得的酯在水中具有足够的分散、与所述组分的相容性、不与油层油乳化并且在多孔岩层上充分吸附。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钻井领域，更一般地涉及在钻井中要求液体循环的操作领域，所述液体与多孔渗透性岩石壁接触。在这些操作中，取决于可以向液体中加入的降失水性添加剂的效率高低，循环液体在更高或更低程度上穿过井壁的厚度。已知“滤出液”(渗入岩石的液体体积)可以在不同程度上导致井壁堵塞。如果井穿过烃生产区域，可能严重降低生产率。本专利技术提出一种液体和一种方法，用于钻井或者在排出孔中用于烃生产岩层的初始生产并促进这些烃向井中流动。在钻井时所用的液体在与岩层压力相关的过压下沿着岩层循环。这使得流入现象受到限制并且井壁的稳定性受到控制。发生过滤现象，导致形成滤饼。取决于循环条件(泥浆是否在井中循环)，在称为“喷射”期间的期间中形成外部和内部滤饼，或者仅形成内部滤饼。这种非常低渗透性的滤饼保护岩层(特别是储油岩)不受钻井泥浆成分的侵入。但是，最近的研究(A.Audibert，J-F Argillier，H.Ladva，Way P.，Hove A.提交到SPE Formation Damage的“Role of Polymerson Formation Damage”SPE 54764，The Hague，1999)表明，在内部滤饼之外，形成一个由某些泥浆成分侵入的区域。特别是在用清水泥浆钻过的油层的情况下，观察到由泥浆中所含的一部分聚合物在内部滤饼以外的油层的侵入。不保持在滤饼中的这些亲水聚合物被吸收在岩石的孔隙中，因此降低岩石的油渗透性。该现象在油井附近更显著，并且引起油井附近含水饱和度增大。本专利技术有利地应用于为跨越油层提出的含水泥浆配方，更一般地称为“钻井液”(例如在Halliday W.S.的文献“Drill-in FluidsControl Formation Damage”，World Oil，Dec.1994，43-47描述的)。井液是复杂的液体，其主要作用特别是在钻井过程中或在钻井之后清洗油井(完井液)，施加足够的水压以保证井的安全性，稳定井壁、润滑套管柱或钻柱，或能在底部建造设备或实现生产过程(完井液)。为了实现这些功能，例如，基础液体(在本情况下为水)含有向其中加入的特定产品以调节流变性、密度、清洗能力、和滤出液控制。对与液体接触的岩石的饱和度具有直接影响的井液添加剂是未知的。
技术介绍
文献GB-A-2,283,036公开了含有聚亚烷基二醇和酯的水基钻井液，所述酯是多元醇与脂肪酸的部分酯；其要求权利的是这些流体意欲用在粘土页岩和粘土的岩层中，以及它们组合了高润滑性和高页岩抑制能力。实施例公开了以下部分酯-甘油一油酸酯；-四乙二醇一甘油酯；和-甘油一蓖麻醇酸酯。但是，实施例7清楚表明，加入小于3重量％的混合物(2.25重量％聚亚烷基二醇和0.75重量％甘油一油酸酯)不能提供高润滑性能。文献US-A-5,318,956(相当于文献EP-A-0,398,113)公开了单官能或多官能醇与最多C36的饱和或不饱和脂肪酸的酯用作“水包油”O/W乳液型钻井液的油相的主要成分。文献US-A-3,882,029公开了包含细分散固体颗粒的完井液和修井液，该固体颗粒由以下物质的均匀固溶体组成-蜡；-甘油或脱水山梨糖醇与高级饱和脂肪酸(C12-C20)的部分酯，其是油溶性的并且具有表面活性剂性质；-聚乙二醇与高级饱和脂肪酸(C12-C20)的单酯，可分散在水中并具有表面活性剂性质；-乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；和-脂肪醇。文献US-A-3,979,304公开了一种减小可渗透地下岩层的渗透性的方法，其在于向钻井液中加入包含以下物质的均匀固溶体颗粒-蜡；-多羟基化合物与高级脂肪酸(C12-C20)的部分酯，其是油溶性的并且具有表面活性剂性质；-水溶性表面活性剂，其可以是聚乙二醇与高级脂肪酸(C12-C20)的单酯；文献WO-A-96/40,835公开包含盐水、C7-C23脂肪酸三甘油酯、醇、乳化剂和含硫化合物的“水包油”O/W型乳液。专利技术概述本专利技术的目的是提供使用含有可以减小或防止油层损坏的添加剂的水基液体的钻井或修井方法。另一个目的是提供这样的方法，其中，水基液体包含可以直接进入滤出液并充分吸收在储油岩上的添加剂。再一个目的是提供所述液体。因此，本专利技术涉及一种钻井或修井方法，其中，使一种液体在烃储油岩中钻出的井中循环。它还涉及所述液体及其在本专利技术方法中的使用。该液体是水基的，排除在以“水包油”O/W型乳液销售中已知的液体；事实上，所述乳液具有堵塞孔隙并因此阻止添加剂通过滤饼的作用，这与本专利技术的目的之一相反。所述液体包括钻井和/或修井液功能所需的所有添加剂和足够量的，最多3重量％，优选小于0.1重量％的一种或多种选自多元醇与C6-C22脂肪酸的部分酯的化合物。特别地，该部分酯优选以基于部分酯的浓缩组合物形式加入，其加入方式使得部分酯在液体中的浓度约为1g/l。意外地，在烃储油岩中钻出的井中，在钻井和/或修井液中这些添加剂的使用在钻井和/或修井阶段(直至并且包括开采阶段，称为初始的)可以减少或防止对油层的损坏。当然，这些添加剂的性质根据水基井液的特定性质决定，水基井液含有根据本专利技术的添加剂与之相容的其它添加剂，即不损害其它添加剂或井液成分的作用。此外，闪点(根据ASTM D92标准方法测定)优选至少100℃，或者至少150℃更好。至于形成本专利技术中所用的部分酯的多元醇，它们包括二醇、三醇、多元醇以及混合的聚烷氧化物和多元醇混合物。可以特别提及以下物质-甘油HOCH2-CHOH-CH2OH；-二甘油HOCH2-CHOH-CH2-O-CH2-CHOH-CH2OH；-聚甘油HOCH2-CHOH-CH2-(OCH2-CHOH-CH2)n-OCH2-CHOH-CH2OH，其中，n是1-8，优选为1-4；-三羟甲基丙烷HOCH2CH2-CHCH2OH-CH2CH2OH；-季戊四醇C(CH2OH)4；-乙二醇HOCH2CH2OH；-聚乙二醇H(OCH2CH2)nOH，其中，n为2-30，优选为2-12；-丙二醇CH3-CHOH-CH2OH；-聚丙二醇H(OCH(CH3)CH2)nOH，其中，n是2-30，优选为2-12，和-聚乙二醇-聚丙二醇混合物。形成本专利技术中所用的部分酯的脂肪酸具有C6-C22，优选为C6-C12，更好为C8-C10的链长。这些链可以是直链或支化的、饱和或不饱和的、具有天然或合成来源的。一般使用链长基本在这些范围内的脂肪酸的混合物，优选具有天然来源。本专利技术中所用的酯是部分酯它们包含至少一个自由羟基和至少一个被脂肪酸酯化的羟基。自由羟基数与被脂肪酸酯化的羟基数的摩尔比优选至少1∶1，优选的比例为至少2∶1，更优选的比例是至少3∶1。本专利技术中所用的部分酯可以通过甘油醇解、通过直接酯化或通过来自脂肪(或油)和醇的转酯化作用获得。所有的植物和动物脂肪都是合适的，只要它们具有基本在C6-C12范围内的链长，优选在C6-C12之间，甚至更好在C8-C10之间的链长。称为脂肪(或油)的物质包括甘油三酸酯、脂肪酸以及甲基酯。全部等同的蓖麻子白蛋白范围也包括在其中。根据本专利技术的添加剂组合物组合了其最大效率所需的各种性质，特别是关于岩石润湿性的变化方面。换言之，该添加剂组合物具有以下详细描述的特征-在井液的水中的良好分散性，即足够的水溶解度本文档来自技高网...

【技术保护点】
在通过多孔渗透性岩层的井中的钻井或修井方法，其中，水基井液在所述井中循环，特征在于该水基井液不是“Ｏ／Ｗ”乳液并且除了所述井液的传统组分以外，向所述井液中加入最多３重量％的一种或多种选自多元醇与Ｃ６－Ｃ２２脂肪酸的部分酯的化合物，选择酸和醇部分的链长使得所获得的酯在水中具有足够的分散性、与所述组分的相容性、不与油层油形成乳液、并且充分吸附在多孔岩层上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A奥迪伯特，JF阿吉利尔，D隆格伦，C德瓦蒂内斯，M杨森，
申请(专利权)人：法国石油公司，奥莱安有限公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]