[发明专利]包括层状双氢氧化物作为流变改性剂的油基钻井液组合物

说明书

本申请公开了钻井液组合物、用于制备钻井液的方法以及利用所述钻井液钻探地下井的方法。根据一个实施例，钻井液组合物可以包括油相、水相和流变改性剂。所述流变改性剂可以包括层状双氢氧化物，如Mg/Al‑肉豆蔻酸根层状双氢氧化物。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年8月15日提交的美国临时申请第62/545,507号的权益，其通过引用并入本文中。

技术领域

本公开的实施例大体上涉及在自然资源井中使用的材料和方法，并且更具体地说，涉及用于高压和高温钻井操作中的油基钻井液。

缩写

在整个本公开中，以下度量单位或其它缩写术语如下：

°＝度；

℃＝摄氏度

℉＝华氏度；

％＝百分比；

Al＝铝；

cP＝厘泊；

Ex.＝实例

FIG.＝图

g＝克；

h＝小时；

G'＝储能模量；

G”＝损耗模量；

HTHP＝高温、高压；

Mg＝镁；

mL＝毫升；

MPa＝兆帕；

psi＝磅每平方英寸；

Pa·s＝帕·秒；

s^-1＝秒的倒数；和

重量％＝重量百分比。

背景技术

例如，为了烃提取而钻探新井筒的钻井操作包括在钻井操作期间使钻井液(或者称为钻井泥浆)连续循环通过井筒的常规做法。钻井液被泵入钻杆中并到钻孔的底部，在钻孔的底部钻井液然后向上流过井筒壁和钻杆之间的环形空间，并且最后返回到地面并流出井筒，在那里将其回收以进行二次处理。在钻井期间，钻井固体(如地质地层的一部分)可能会被钻井液从井筒底部处或附近带到地面。其返回到地面之后，钻井液可以进行机械或化学处理以在再循环回通过井筒之前从钻井液中除去捕获的固体和钻屑。

发明内容

在一些钻井过程中，基于如周围温度以及施加于钻井液的物理应变的因素，钻井液经历相对多种多样的环境。例如，施加在钻井液上的应变可以基于钻井液是处于循环状态还是处于停滞状态(例如，当钻井停止时)而变化。此外，钻井液可能在井筒的表面处或附近经历相对低的温度(如在表面处接近空气温度)，但在地质地层中的更深处可能经历高压、高温(HPHT)环境条件。随着井筒深度的增加，井筒基部的压力和温度也升高。HPHT条件的业内定义通常包括井筒温度大于300℉(149℃)和井筒压力大于10,000psi(68.9MPa)。

考虑到钻井液的循环性质及其在钻井操作期间捕获固体和钻屑的功能，钻井液在循环期间应以相对低的粘度自由流动，以便有利于经济地泵送，同时具有足够的物质来保留和运输钻屑和其它固体。如果停止钻井液的循环以防止固体在井筒底部积聚，则钻井液还应具有足以悬浮固体和钻屑的凝胶强度。积聚在井筒底部的固体可能潜在地导致钻机堵塞以及钻井液流动路径的物理堵塞。