CN102083938A - 高密度破坏剂流体及其使用方法 - Google Patents

高密度破坏剂流体及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种井筒流体,该井筒流体包含:水性基液;螯合剂;和至少一种酶,其中所述井筒流体具有至少6.5的pH。

Description

高密度破坏剂流体及其使用方法
发明背景
发明领域
本文中公开的实施方案总体上涉及用于从井筒破坏滤饼的流体。另外,本文中公开的实施方案总体上还涉及使用这种流体的方法。
背景技术
在井筒钻制过程中,各种流体典型用于各种功能的井。流体可以循环通过钻杆和钻头进入到井筒中,然后可以随后向上流动通过井筒达到地面。在此循环中,钻井液可以起到下列作用:将钻井切屑从井眼的底部移动到地面;当循环中断时悬浮切屑和加重材料;控制地下压力;在将井段下套管和注水泥之前,维持井筒的完整性;通过提供足够的流体静压力而分离来自地层的流体,以防止地层流体进入到井筒中;冷却和润滑钻柱和钻头;和/或将渗透速率最大化。
保护地层的一种方法是通过在地下地层的表面上形成滤饼。当井筒流体中悬浮的粒子包覆并堵塞地下地层中的孔时形成滤饼,因而滤饼防止或减少流体进入到地层中的损失和地层中存在的流体的注入量。多种形成滤饼的方法在现有技术中是已知的,包括使用桥堵粒子,由钻井过程产生的切屑,聚合物添加剂和沉淀物。在包含聚合物的粘性小段塞可以用于通过其粘度来减小井筒流体到地层中的损失速率的情况下,还可以使用滤失小段塞。
在钻井完井时,滤饼和/或滤失小段塞可以在随后的完井作业例如在井筒中放置砾石充填物的过程中稳定井筒。另外,在完井作业过程中,当怀疑滤失时,可以在该位置放置聚合物的滤失小段塞,以通过将在滤失小段塞之后的其它完井液注射到处于被怀疑滤失的地层部分正上方的井筒内的位置来降低或防止这样的滤失。然后停止流体向井筒的注射,然后滤失将朝向滤失位置移动小段塞。
在已经完成任何完井作业以后,可能必须的是移除保留在井筒侧壁上的滤饼(在钻井和/或完井过程中形成的)。尽管滤饼形成和滤失小段塞的使用对于钻井和完井作业而言是关键的,但是如果例如岩层仍被阻挡层阻塞,则阻挡层可以是对于从井开采烃或其它流体的主要障碍。由于滤饼是紧密的,因此它通常强力地附着于地层并且可能不能仅通过流体作用而容易地或完全地从地层冲洗掉。
有效的井清洗或完井的问题是所有井中的重要问题,特别是在裸眼水平井完井中。井的开采率某种程度上取决于在将水堵塞、封堵或以其它方式破坏地层的天然流动通道以及完井组件的流动通道的可能性最小化的同时有效地和有效率地移除滤饼。
因此,存在着对这样的破坏剂流体的持续需求,该破坏剂流体有效清洗井筒,并且一旦对井进行开采,就不抑制地层开采油或气的能力。
发明概述
在一个方面中,本文中公开的实施方案涉及一种井筒流体,所述井筒流体包含:水性基液;螯合剂;和至少一种酶,其中所述井筒流体具有至少6.5的pH。
在另一个方面中,本文中公开的实施方案涉及一种清洗用形成滤饼的钻井液钻制的井筒的方法,所述方法包括:将破坏剂流体放置到所述井筒中,所述破坏剂流体包含:水性流体;螯合剂;和至少一种酶,其中所述井筒流体具有至少6.5的pH,和在所述井中关闭足以开始破坏所述滤饼的时间段。
本发明的其它方面和优点将从下列描述和后附权利要求变得显然。
附图简述
图1显示对于具有选择金属的EDTA关于pH的有条件的稳定常数。
详细描述
在一个方面中,本文中公开的实施方案涉及高密度破坏剂流体及其使用方法。具体地,本文中公开的实施方案涉及在期望比常规密度流体更高密度流体的井筒中使用的具有高于9.5ppg的密度的破坏剂流体。
如上所示,破坏剂流体设计用于通过移除形成滤饼的一些或所有钻井液组分而破坏在钻井过程中形成的残余滤饼的完整性。滤饼破坏可以分类为两种基本方法:滤饼的“分散”或滤饼的“溶解”。在分散的情况下,主要滤饼组分(降滤失剂(fluid loss agent))被破坏,典型地留下桥堵剂(通常是碳酸钙)回流,筛出或变为结合到砾石充填物中,而在溶解的情况下,降滤失剂和桥堵剂都适宜地被破坏。
溶解(除破坏降滤失剂以外还破坏桥堵剂)通常依赖于与降滤失剂的氧化或酶破坏相结合的桥堵剂的酸溶解。酸溶解通常依赖于温和的酸,例如羧酸,包括甲酸,乙酸,柠檬酸,乙二胺四乙酸(或它们的盐衍生物)等。然而,归因于在低pH的较低溶解度限制,可能存在对含有这种酸物种的破坏剂流体的操作密度的限制。酸基破坏剂流体的这种操作密度典型受限于不超过9.5ppg的密度。
然而,本公开的发明人已经有利地发现,有效用于破坏桥堵剂和降滤失剂的破坏剂流体还可以具有比常规可获得的酸基组分更大的密度。特别地,大于9.5ppg的密度,并且在更特定的实施方案中大于10ppg的密度可以使用包含至少一种螯合剂和至少一种聚合物降解剂的破坏剂流体得到。此外,这样的流体在一些实施方案中可以以大于约6.5的pH提供,并且在其它的一些实施方案中,以大于7.5和8的pH提供。因而,本公开的实施方案依赖于通过螯合而非酸溶解来破坏滤饼中存在的桥堵剂。
在一些实施方案中,可以使用的螯合剂可以是多齿螯合剂,从而与配位离子如来自碳酸钙的钙形成多重键。螯合剂的选择可以基于螯合剂的条件稳定性常数(对于某种金属离子的螯合剂的螯合强度的实际表达)以及条件稳定性常数的pH依赖性。即,对于要被螯合剂螯合的具体离子,具有相对高的条件稳定性常数的螯合剂可以在条件稳定性常数处于其峰值的pH范围内使用。例如,对于乙二胺四乙酸(EDTA),如图1中所示,条件稳定性常数在约10-12的pH处于峰值,即用于“螯合”钙的最佳pH处于10-12的范围内,而在~5的pH(使用EDTA的常规酸基破坏剂的pH),条件强度(strength)常数显著降低,表明EDTA在这样的pH将不螯合。从期望的pH,可以选择适当的螯合剂盐。因而,对于EDTA,X2EDTA在4-5的pH具有最大浓度,X3EDTA在8-9的pH具有其最大浓度,而X4EDTA在高于12的pH具有其最大浓度。此外,除这种螯合剂在较高的pH具有较高的螯合强度以外,这种螯合剂的溶解度随pH增加而增大。因而,对于EDTA钾盐,在大于6的pH的EDTA的溶解度是在4.5的pH的EDTA的溶解度的超过4倍。
适用于在本公开的破坏剂流体中使用的多齿螯合剂可以包括例如下列的盐:乙二胺四乙酸(EDTA),二亚乙基三胺五乙酸(DTPA),次氮基三乙酸(NTA),乙二醇-双(2-氨基乙基)-N,N,N′,N′-四乙酸(EGTA),1,2-双(邻氨基苯氧基)乙烷-N,N,N′,N′-四乙酸(BAPTA),环己二胺四乙酸(CDTA),三亚乙基四胺六乙酸(TTHA),N-(2-羟基乙基)乙二胺-N,N′,N′-三乙酸(HEDTA),谷氨酸-N,N-二乙酸(GLDA),乙二胺四亚甲基磺酸(EDTMS),二亚乙基三胺五亚甲基磺酸(DETPMS),氨基三亚甲基磺酸(ATMS),乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP),二亚乙基三胺五亚甲基膦酸(DETPMP),氨基三亚甲基膦酸(ATMP),和它们的混合物。这样的盐例如可以包括它们的钾或钠盐。然而,此罗列不意在对适于在本文中公开的实施方案中使用的螯合剂(或盐类型)进行任何限制。本领域普通技术人员应当意识到螯合剂的选择可以取决于多种因素。具体地,螯合剂的选择可能涉及螯合剂对期望螯合的具体阳离子的专一性,logK值,用于螯合的最佳pH和螯合剂的可商购性,以及井下条件等。
在一个具体的实施方案中,在本公开的破坏剂流体中使用的螯合剂为K3EDTA。然而,取决于溶液的pH,在溶液中还可以存在一定水平的二钾或四钾盐。EDTA是氨基酸,如下所示,具有4个羧酸根和2个铵基。此多齿螯合剂典型用于螯合二-和三价离子。
Figure BPA00001287670300051
对于具有较强催化能力的金属,可能需要使用较强的螯合剂。例如,在若干个实例螯合剂中,从最强至最弱的螯合能力为DTPA,EDTA,GLDA,和HEDTA。因而,在螯合剂具有足够螯合强度的pH时将螯合剂结合到破坏剂流体中可以起到螯合形成桥堵剂的阳离子的作用,从而帮助将具有形成于其中的这种桥堵剂的滤饼溶解和降解。螯合剂可以以破坏剂流体的20至90重量%范围内的量存在。在一个具体实施方案中,螯合剂可以以破坏剂流体的25至65重量%的量存在。
除螯合剂以外,本公开的破坏剂流体可以包含至少一种用于将滤饼内的聚合物降滤失剂破坏的聚合物降解剂。这样的聚合物降解剂可以包含酶和/或氧化剂。
广泛的酶已经被鉴定并且根据它们的特征而分别归类。已知酶的详细描述和归类提供于下列题目的参考文献中:酶命名(1984):关于酶催化反应的命名和归类的国际生物化学命名委员会的推荐(ENZYME NOMENCLATURE(1984):RECOMMENDATIONS OF THE NOMENCLATURE COMMITTEE OF THE INTERNATIONAL UNION OF BIOCHEMISTRY ON THE NOMENCLATURE AND CLASSIFICATION OF ENZYME-CATALYSED REACTIONS)(Academic Press 1984)[以下称为“酶命名(Enzyme Nomenclature)(1984)”],其公开内容通过引用完全结合在此。根据酶命名(1984),酶可以分成6类,即,(1)氧化还原酶,(2)转移酶,(3)水解酶,(4)裂合酶,(5)异构酶,和(6)连接酶。每一种类别按作用(action)等进一步分成亚类。尽管每一种类别均可以包括一种或多种将降解井筒流体(以及因而的滤饼)中存在的一种或多种聚合物添加剂的酶,但是在本发明的方法中最有用的根据酶命名(1984)的酶的类别为(3)水解酶,(4)裂合酶,(2)转移酶,和(1)氧化还原酶。在这些中,类别(3)和(4)的酶可以最适用于本公开。
在用于根据本公开的方法的根据酶命名(1984)的类别(1)至(4)的酶的实例描述在下表I中:
表I
                                                                             
类别(3)水解酶(起到催化包括键C-O,C-N,和C-C在内的各种键的水解开裂作用的酶)
3.1-作用于酯键的酶
        3.1.3-磷酸单酯水解酶
3.2-糖苷酶
        3.2.1.1-α-淀粉酶
        3.2.1.2-β-淀粉酶
        3.2.1.3-葡聚糖1,4-α-糖苷酶
        3.2.1.4-纤维素酶
        3.2.1.11-葡聚糖酶
        3.2.1.20-α-葡糖苷酶
        3.2.1.22-α-半乳糖苷酶
        3.2.1.25-β-甘露糖苷酶
        3.2.1.48-蔗糖酶
        3.2.1.60-葡聚糖 1,4-α-麦芽四水解酶
        3.2.1.70-葡聚糖 1,6-α-葡糖苷酶
3.4-对肽键起作用的酶(肽水解酶)
        3.4.22-半胱氨酸蛋白酶
        3.4.22.2-木瓜蛋白酶
        3.4.22.3-Fecin
        3.4.22.4-菠萝蛋白酶
类别(4)裂合酶(通过除水解或氧化以外的手段将C--C,C--O,C-N和其它键分裂的酶)
4.1-碳—碳裂合酶
4.2-碳—氧裂合酶
4.3-碳—氮裂合酶
类别(2)转移酶(从一种化合物(给体)至另一种化合物(受体)转移如甲基或糖(glyccosyl)基之类的基团的酶)
2.1-转移—碳基
        2.1.1-甲基转移酶
2.4-糖基转移酶
        2.4.1.1-磷酸化酶
类别(1)氧化还原酶(催化氧化还原的酶)
1.1-对受体的CH—OH基起作用
        1.1.1.47-葡萄糖脱氢酶
                                                                             
此外,本领域技术人员应当理解,用于具体滤饼清洗应用的酶的选择可以取决于各种因素,例如在井筒流体中使用的聚合物添加剂的类型,例如羧甲基纤维素,羟乙基纤维素,瓜耳胶,黄原胶,葡聚糖和淀粉,井筒的温度,为螯合强度选择的pH,等等。在具体的实施方案中,在本公开的破坏剂流体中可以使用内淀粉酶,外淀粉酶,异淀粉酶(isomylase),葡糖苷酶,淀粉葡糖苷酶,麦芽水解酶,麦芽糖苷酶(maltosidase),异麦芽水解酶或麦芽六糖苷酶。这样的酶可以以在流体的1至10重量%范围内的量存在。
备选地,在破坏剂流体中可以包含氧化剂,以帮助将滤饼中存在的聚合物添加剂的破坏或降解。这样的氧化剂的实例可以包括现有技术中已知的那些氧化破坏剂中的任何一种,其用于与聚合物如多糖反应以降低多糖增稠的组合物的粘度或使滤饼被破坏。这样的化合物可以包括过氧化物(包括过氧化物加合物),包含过氧键的其它化合物例如过硫酸盐,过硼酸盐,过碳酸盐,过磷酸盐,和过硅酸盐,以及其它氧化剂如次氯酸盐,其可以任选如由美国专利6,861,394所教导的那样被包含,所述美国专利转让给本受让人并且通过引用整个结合在此。此外,除影响聚合物添加剂以外,氧化剂在破坏剂流体中的使用还可以致使溶胀粘土,例如导致钻头成球(balling)的那些溶胀粘土破碎。这样的氧化剂可以以在流体的1至10重量%的范围内的量存在。
破坏剂流体可以含有在其中任选含有盐的水性流体,例如盐水或海水(取决于井的要求)。例如,水性流体可以用所需盐在淡水中的混合物配制。这样的盐可以包括但不限于碱金属氯化物,氢氧化物或羧酸盐,包括基于例如甲酸盐,乙酸盐,柠檬酸盐的羧酸盐。在本文中公开的流体的各种实施方案中,盐水可以包括海水,盐浓度小于海水盐浓度的水溶液,或盐浓度大于海水盐浓度的水溶液。在海水中可以发现的盐包括但不限于氯化物,溴化物,碳酸盐,磷酸盐,硫酸盐,硅酸盐,碘化物,氯酸盐,溴酸盐,甲酸盐,硝酸盐,氧化物和氟化物的钠,铝,钾,锶和锂盐。可以结合在盐水中的盐包括在天然海水中存在的那些或任何其它的有机或无机溶解盐中的任一种或多种。另外,可以在本文中公开的破坏剂流体中使用的盐水可以是天然的或合成的,并且合成盐水在组成上趋于简单得多。因而,对本申请而言,意欲不对其它盐的存在进行限制。
在一个具体的实施方案中,盐水可以包含一价阳离子例如铯,钾和/或钠的卤化物或羧酸盐。破坏剂流体的密度可以通过增加盐水中的盐浓度(至饱和)以及通过增加螯合剂盐的量来控制。本领域技术人员应当理解,为了控制井底压力和/或为了防止(或减少)来自需要滤饼移除的井筒段的井筒内斑结状(spotted)流体的移动,这种密度控制可以是特别适宜的。例如,根据本公开的不同实施方案,以本文中所示方式使用螯合剂可以获得大于9.5ppg,大于10ppg和大于10.5ppg的高密度流体。
破坏剂流体还可以任选包含互溶剂,所述互溶剂可以分别地帮助减小表面张力。例如,在期望增加进入滤饼的渗透速率的情况下,可以优选包含互溶剂以降低流体的粘度并且增加流体组分进入滤饼中的渗透以致使其破碎。相反,在期望另外的延迟的情况下,可以包含较少量的互溶剂或不包含互溶剂以增加粘度并且因而减小渗透速率。
合适的互溶剂的一个实例可以是乙二醇醚或甘油。在一个具体的实施方案中,互溶剂是乙二醇一丁基醚(EGMBE)。术语“互溶剂”的使用包括本领域技术人员所知的普通含义,即在水性流体和油质流体中都有溶解性。在一些实施方案中,溶剂在每一个相中都可以基本上完全溶解,而在选择的其它实施方案中,较小的溶解度是可以接受的。此外,在具体的实施方案中,互溶剂的选择可以取决于下列因素,例如存在于流体中的盐的类型和量。
此外,破坏剂流体还可以含有表面活性剂,所述表面活性剂可以在破坏滤饼时帮助分散来自滤饼的不溶性固体。特别地,这种表面活性剂可以促进滤饼内的固体的水润湿并且分散活性粘土。表面活性剂或表面活性试剂具有两亲性分子结构,即,在一个末端为极性的(亲水的)而在另一个末端为非极性的(亲脂的/疏水的)结构。通常,亲水基团可以是阳离子的(有机胺-特别是具有与氮原子连接的3个烃链),阴离子的(脂肪酸或具有烃链的硫酸盐),或非离子的(具有含氧基团的有机化合物,例如醇,酯和醚),而疏水或亲脂基团可以是大的、直链或支链烃,环状烃,芳烃,和/或它们的组合。
取决于要分散的滤饼中材料的类型,可以选择具有适当HLB的表面活性剂。术语“HLB”(亲水性亲油性平衡)是指表面活性分子的极性基团的亲水性与该分子的亲油性部分的疏水性的比率。在一些实施方案中,可能适宜的是具有高的(大于10)或在3至15范围内的中-至-高的HLB范围内的HLB,或在其它实施方案中,具有5至14的HLB。在一个具体的实施方案中,HLB可以在7至9的范围内。
在一个具体的实施方案中,表面活性试剂可以包括,例如,脱水山梨糖醇酯和醚,例如脱水山梨糖醇单月桂酸酯,十八烷基酯,例如吡咯烷酮羧酸甘油一硬脂酸酯,乙氧基化的硬脂酸十八烷基酯,聚氧乙烯二硬脂酸酯,PEG(8)二硬脂酸酯,十甘油基三硬脂酸酯,聚氧乙烯二硬脂酸酯,蔗糖二硬脂酸酯,聚乙二醇(5)甘油基硬脂酸酯,聚乙二醇(5)甘油基硬脂酸酯,聚氧乙烯脂肪酸酯,例如聚氧乙烯脂肪酸酯,乙氧基化的油酸,聚氧乙烯单油酸酯,聚氧乙烯苯基醚,例如壬基苯酚乙氧基化物,聚氧乙烯壬基苯酚醚,壬基苯酚环氧乙烷缩合物,辛基苯酚环氧乙烷缩合物,聚乙二醇脂肪酸酯,例如聚乙二醇200单月桂酸酯,聚乙二醇400二油酸酯,聚乙二醇-300油酸酯,蒸馏的羊毛脂酸的聚氧乙烯(5)衍生物,聚乙二醇(6)油酸酯,聚乙二醇油酸酯,PEG 400二油酸酯,聚乙二醇(5)甘油基硬脂酸酯,聚氧乙烯脂肪醇醚,例如椰油基聚氧乙烯(27)醚,脂肪醇乙氧基化物(C12-C13),鲸蜡基/油基醇环氧乙烷,三乙氧基化的十三醇,蒸馏的羊毛脂醇的聚氧乙烯(5)衍生物,月桂基聚氧乙烯(3)醚,天然伯醇环氧乙烷缩合物,合成的伯醇乙氧基化物,聚氧化亚乙基二醇醚,例如聚氧化烯二醇,聚乙二醇烷基醚,例如脂肪醇聚二醇醚,以及蓖麻油乙氧基化物,壬基苯酚聚二醇醚,十甘油基三油酸酯,二甘油基二油酸酯,山梨醇蜂蜡的聚氧乙烯(6)衍生物,三聚氧乙烯醚磷酸酯,环氧乙烷的缩合物,聚丙二醇乙氧基化物,十二烷基苯磺酸钙,支链的合成醇乙氧基化物,和聚氧乙烯蓖麻油醚。
此外,本领域技术人员应当理解,此罗列不是排它性的,并且可以根据本公开的实施方案使用其它的表面活性试剂。这种表面活性试剂可以例如以流体的约0.1重量%至3重量%使用,这对于大多数应用而言是足够的。然而,本领域技术人员应当理解,在其它的实施方案中,可以使用更多或更少的表面活性剂。
本公开的实施方案的破坏剂流体使用现有技术中已知的常规技术放置到井筒中,并且可以在钻井,完井,修井作业等中使用。另外,本领域技术人员将意识到这种井筒流体可以以多种配方制备。具体配方可以取决于待使用流体的状态,例如取决于地层的深度和/或组成。可以对上述破坏剂流体进行改变,以提供处于高温和高压条件下的改进的破坏剂流体,例如在深井中遇到的要求高密度的那些。此外,本领域技术人员还将意识到,在不背离本公开的范围的情况下,可以将现有技术中已知的其它添加剂加入到本公开的破坏剂流体中。
如上所述,可以在进行至少一个完井作业的过程中或之后将破坏剂流体在井筒中循环。在其它实施方案中,可以在完井作业之后或在已经开始地层流体的开采之后将破坏剂流体循环,以破坏在套管或衬管内部残留的残余钻井液的完整性并且将它们清除。
通常地,经常对井进行“完井”以允许烃流出地层并且向上到达地表。如本文中使用的,完井过程可以包括下列各项中的一项或多项:用套管加强井孔,评价地层的压力和温度,和安装合适的完井设备以保证烃离开井的有效率流动,或在注入井的情况下,允许气体或水的注入。如本文中使用的,完井作业可以特别包括如本领域中已知的裸眼完井,常规射孔完井,防砂完井,永久完井,多层完井,和泄油孔完井。经完井的井筒可以包含下列各项中的至少一项:有缝衬管,预钻衬管,绕丝筛管,可膨胀筛管,滤砂过滤器,裸眼井砾石充填,或套管。
如本文中公开的破坏剂流体还可以在下套管井中使用以移除在任何钻制和/或顶替(displacement)工艺过程中留在井中的任何钻井液。井套管可以包括安装在新近钻制的井中的一系列金属管。套管起到加强井筒的侧面的作用,确保没有油或天然气在将其运至地表时渗漏到井筒外,并且抑制其它流体或气体通过井渗漏到地层中。因此,在顶替作业过程中,典型地,当从用油基泥浆钻制转换成水基泥浆(或反之亦然)时,用不同流体顶替井筒中的流体。例如,油基泥浆可以用另一种油基顶替物(displacement)顶替以清洗井筒。在开始钻制或开采之前,油基顶替流体可以跟随有水基顶替流体。相反,当用水基泥浆钻制时,在开采之前,水基泥浆可以顶替水基顶替物,跟随有油基顶替流体。另外,本领域技术人员将认识到,如本领域中已知的,另外的顶替流体或小段塞如粘性小段塞也可以在这种顶替或清洗作业中使用。
本发明的另一个实施方案涉及一种对使用水基或油基钻井液钻制的井筒进行清洗的方法。在一个这种示例性实施方案中,所述方法包括:将本文中公开的破坏剂流体在井筒中循环,然后关闭井历时预定量的时间以允许发生滤饼的渗透和碎裂。通过滤饼的碎裂,可以容易地将残余钻井液冲洗到井筒外。备选地,在开始开采之前可以将冲洗液(不同于破坏剂流体)循环通过井筒。
本文中公开的流体还可以用于要将筛管放置在井下位置的井筒中。在对井眼进行管下扩眼以扩大井眼的直径之后,可以将钻柱移出并且用具有所需滤砂网的生产油管代替。备选地,可以将可膨胀管式滤砂网原地膨胀或可以将砾石充填放置在井中。然后可以将破坏剂流体放置在井中,然后将井关闭以允许滤饼的渗透和碎裂发生。通过滤饼的碎裂,在开采时流体可以容易地从井筒中开采,因此容易地将残余钻井液冲洗到井筒外。备选地,在开始开采之前可以将冲洗液(不同于破坏剂流体)循环通过井筒。
然而,本文中公开的破坏剂流体还可以作为顶替流体和/或冲洗液用于各种实施方案中。如本文中使用的,顶替流体典型地用于将另一种流体物理地推出井筒,而冲洗液典型地含有表面活性剂并且可以用于从井下管中物理地和化学地移出钻井液残留物(reside)。当还用作顶替流体时,本公开的破坏剂流体可以有效地起到推出或顶替钻井液的作用。当还用作冲洗液时,一旦滤饼被破坏剂体系解集,破坏剂流体就可以辅助物理地和/或化学地移除滤饼。
在另一个实施方案中,本文中公开的破坏剂流体可以用于从地层中开采烃。在用钻井泥浆钻制地层之后,可以对井进行至少一种完井作业。然后可以将破坏剂流体在井中循环,并且可以将井关闭预定的时间以使在其中的壁上形成的滤饼被破坏。然后地层流体可以进入到井中,并且可以确保进行地层流体的开采。备选地,在开始地层流体的开采之前可以将冲洗液(不同于破坏剂流体)循环通过井筒。
有利地,本公开的实施方案关于下列内容的至少一项。本公开的破坏剂流体的使用可以允许在不使用在破坏这种添加剂中常规使用的酸基流体的情况下破坏滤饼中含有的桥堵剂。低pH体系的消除和中-至-高pH体系的使用可以允许增加螯合剂的溶解性,从而允许获得较高密度的破坏剂流体。此外,通过提高pH,可以观察到对于螯合碳酸钙的螯合强度增强和最佳pH条件。此外,通过移去低pH溶液可以减小腐蚀风险。此外,在减小昂贵盐水例如溴化钠的量(或甚至可以消除这种盐水的使用)的情况下,可以获得较高密度。
尽管已经对本发明的有限数量的实施方案进行了描述,但是受益于本公开的本领域技术人员应当认识到,可以设计不偏离如在本文中公开的本发明范围的其它实施方案。因此,本发明的范围应当仅仅由后附权利要求限制。

Claims (20)

1.一种井筒流体,所述井筒流体包含:
水性基液;
螯合剂;和
至少一种酶,
其中所述井筒流体具有至少6.5的pH。
2.根据权利要求1所述的井筒流体,其中所述井筒流体具有大于9.5ppg的密度。
3.根据权利要求2所述的井筒流体,其中所述井筒流体具有大于10ppg的密度。
4.根据权利要求1所述的井筒流体,其中所述井筒流体具有至少7.5的pH。
5.根据权利要求4所述的井筒流体,其中所述井筒流体具有至少8的pH。
6.根据权利要求1所述的井筒流体,其中所述螯合剂包括K3EDTA。
7.根据权利要求1所述的井筒流体,所述井筒流体还包含:
至少一种互溶剂。
8.根据权利要求1所述的井筒流体,所述井筒流体还包含:
至少一种表面活性剂。
9.根据权利要求1所述的井筒流体,其中所述水性基液在其中包含一价盐。
10.一种对使用形成滤饼的钻井液钻制的井筒进行清洗的方法,所述方法包括:
将破坏剂流体放置到所述井筒中,所述破坏剂流体包含:
水性流体;
螯合剂;和
至少一种酶,
其中所述井筒流体具有至少6.5的pH;以及
在所述井中关闭足以开始所述滤饼的破坏的时间段。
11.根据权利要求10所述的方法,所述方法还包括:
收集其中含有被破坏的滤饼的至少一部分的所述破坏剂流体。
12.根据权利要求10所述的方法,所述方法还包括:
将冲洗液循环通过所述井筒。
13.根据权利要求10所述的方法,所述方法还包括:
开始地层流体通过所述井筒的开采。
14.根据权利要求10所述的方法,所述方法还包括:
在所述井筒中进行至少一个完井作业。
15.根据权利要求10所述的方法,其中所述破坏剂流体具有大于9.5ppg的密度。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述破坏剂流体具有大于10ppg的密度。
17.根据权利要求10所述的方法,其中所述破坏剂流体具有至少7.5的pH。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述破坏剂流体具有至少8的pH。
19.根据权利要求10所述的方法,其中所述螯合剂包括K3EDTA。
20.根据权利要求10所述的方法,其中所述水性流体在其中包含一价盐。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103396771A (zh) * 2013-07-24 2013-11-20 中国地质大学(武汉) 一种基于纳米材料的可降解钻井液
CN106147736A (zh) * 2016-07-14 2016-11-23 东营盛世石油科技有限责任公司 一种油田井筒清洗和地层除垢的解堵剂及其制备和应用
CN106147734A (zh) * 2016-07-14 2016-11-23 东营盛世石油科技有限责任公司 一种绿色螯合增产剂及其制备方法和应用

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9127194B2 (en) 2006-08-04 2015-09-08 Halliburton Energy Services, Inc. Treatment fluids containing a boron trifluoride complex and methods for use thereof
US9027647B2 (en) 2006-08-04 2015-05-12 Halliburton Energy Services, Inc. Treatment fluids containing a biodegradable chelating agent and methods for use thereof
US8567504B2 (en) 2006-08-04 2013-10-29 Halliburton Energy Services, Inc. Composition and method relating to the prevention and remediation of surfactant gel damage
US9120964B2 (en) 2006-08-04 2015-09-01 Halliburton Energy Services, Inc. Treatment fluids containing biodegradable chelating agents and methods for use thereof
US8567503B2 (en) 2006-08-04 2013-10-29 Halliburton Energy Services, Inc. Composition and method relating to the prevention and remediation of surfactant gel damage
EP2229423B1 (en) 2008-01-09 2017-05-17 Akzo Nobel N.V. Use of an acidic aqueous solution containing a chelating agent as an oilfield chemical
WO2009137399A2 (en) * 2008-05-05 2009-11-12 M-I L. L. C. High density breaker fluids and methods of use thereof
WO2012001396A1 (en) * 2010-06-28 2012-01-05 M-I Drilling Fluids U.K. Limited Method of removing water-based filter cake
CN103261366B (zh) * 2010-12-17 2016-06-01 阿克佐诺贝尔化学国际公司 螯合剂的铵盐及其在油气田应用中的用途
AU2011200525B8 (en) 2010-12-17 2016-10-13 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Environmentally friendly stimulation fluids, processes to create wormholes in carbonate reservoirs, and processes to remove wellbore damage in carbonate reservoirs
JP2014504319A (ja) * 2010-12-17 2014-02-20 アクゾ ノーベル ケミカルズ インターナショナル ベスローテン フエンノートシャップ キレート剤を用いる、砂岩累層の浸透率を向上させるための方法および流体
CA2820920C (en) * 2010-12-17 2019-07-30 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Treatment of illitic formations using a chelating agent
MY164941A (en) * 2010-12-17 2018-02-15 Akzo Nobel Chemicals Int Bv Fluid suitable for treatment of carbonate formations containing a chelating agent
EP2652071A1 (en) * 2010-12-17 2013-10-23 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Process to control iron in oil and gas applications using a chelating agent
US8881823B2 (en) * 2011-05-03 2014-11-11 Halliburton Energy Services, Inc. Environmentally friendly low temperature breaker systems and related methods
CN103184037A (zh) * 2011-12-29 2013-07-03 中国石油化工股份有限公司 一种生物酶无固相完井液
RU2495231C1 (ru) * 2012-03-22 2013-10-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Способ промывки скважин с поглощающими пластами
US9334716B2 (en) 2012-04-12 2016-05-10 Halliburton Energy Services, Inc. Treatment fluids comprising a hydroxypyridinecarboxylic acid and methods for use thereof
US8887805B2 (en) 2012-10-30 2014-11-18 Halliburton Energy Services, Inc. Compositions and methods related to mitigating aluminum and ferric precipitates in subterranean formations after acidizing operations
US9670399B2 (en) 2013-03-15 2017-06-06 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for acidizing a subterranean formation using a stabilized microemulsion carrier fluid
US9745504B2 (en) 2013-03-21 2017-08-29 Halliburton Energy Services, Inc. Wellbore servicing compositions and methods of making and using same
US9512348B2 (en) 2013-03-28 2016-12-06 Halliburton Energy Services, Inc. Removal of inorganic deposition from high temperature formations with non-corrosive acidic pH fluids
WO2014176227A1 (en) * 2013-04-22 2014-10-30 M-I L.L.C. Use of chelants in formate-based solutions to dissolve residual filtercakes in subterranean wells
US10308860B2 (en) * 2015-06-15 2019-06-04 Ethical Solutions Llc Compositions and methods for filter cake removal
US10233385B2 (en) 2015-06-29 2019-03-19 Bj Services, Llc Well treatment methods and fluids with GLDA salt
WO2017120354A1 (en) * 2016-01-05 2017-07-13 Saudi Arabian Oil Company Removal of barite weighted mud
CN105694827A (zh) * 2016-03-14 2016-06-22 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 一种适用于有机盐钻井液的润滑剂及其制备方法
CN106701051B (zh) * 2016-12-23 2019-12-03 卫辉市化工有限公司 一种固井用油基泥浆冲洗剂及冲洗液的制备方法
WO2019070653A1 (en) * 2017-10-02 2019-04-11 Ethical Solutions, Llc METHODS AND COMPOSITIONS FOR REMOVAL OF FILTRATION TAIL

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5981447A (en) * 1997-05-28 1999-11-09 Schlumberger Technology Corporation Method and composition for controlling fluid loss in high permeability hydrocarbon bearing formations

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9411269D0 (en) * 1994-06-06 1994-07-27 Archaeus Tech Group Delayed acid for gel breaking
US6140277A (en) * 1998-12-31 2000-10-31 Schlumberger Technology Corporation Fluids and techniques for hydrocarbon well completion
US20030216263A1 (en) * 2000-08-30 2003-11-20 Tibbles Raymond J. Fluids and techniques for hydrocarbon well completion
US7000701B2 (en) * 2003-11-18 2006-02-21 Halliburton Energy Services, Inc. Compositions and methods for weighting a breaker coating for uniform distribution in a particulate pack
US20080078545A1 (en) * 2006-09-28 2008-04-03 Halliburton Energy Services, Inc. Treatment fluids viscosifield with modified xanthan and associated methods for well completion and stimulation
WO2009072036A1 (en) * 2007-12-03 2009-06-11 Schlumberger Canada Limited Methods of perforation using viscoelastic surfactant fluids and associated compositions
US20090156433A1 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 Amare Mebratu HF acidizing compositions and methods for improved placement in a subterranean formation to remediate formation damage
WO2009137399A2 (en) * 2008-05-05 2009-11-12 M-I L. L. C. High density breaker fluids and methods of use thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5981447A (en) * 1997-05-28 1999-11-09 Schlumberger Technology Corporation Method and composition for controlling fluid loss in high permeability hydrocarbon bearing formations

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103396771A (zh) * 2013-07-24 2013-11-20 中国地质大学(武汉) 一种基于纳米材料的可降解钻井液
CN106147736A (zh) * 2016-07-14 2016-11-23 东营盛世石油科技有限责任公司 一种油田井筒清洗和地层除垢的解堵剂及其制备和应用
CN106147734A (zh) * 2016-07-14 2016-11-23 东营盛世石油科技有限责任公司 一种绿色螯合增产剂及其制备方法和应用
CN106147736B (zh) * 2016-07-14 2019-03-19 东营盛世石油科技有限责任公司 一种油田井筒清洗和地层除垢的解堵剂及其制备和应用

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