DE112013007387T5 - Encapsulated explosives for drilling wells - Google Patents

Encapsulated explosives for drilling wells Download PDF

Info

Publication number
DE112013007387T5
DE112013007387T5 DE112013007387.0T DE112013007387T DE112013007387T5 DE 112013007387 T5 DE112013007387 T5 DE 112013007387T5 DE 112013007387 T DE112013007387 T DE 112013007387T DE 112013007387 T5 DE112013007387 T5 DE 112013007387T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
encapsulated
explosive
detonation
triggering
wellbore
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE112013007387.0T
Other languages
German (de)
Inventor
Kazi Rashid
David Wayne Cawthon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Halliburton Energy Services Inc
Original Assignee
Halliburton Energy Services Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Halliburton Energy Services Inc filed Critical Halliburton Energy Services Inc
Publication of DE112013007387T5 publication Critical patent/DE112013007387T5/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/007Drilling by use of explosives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/03Specific additives for general use in well-drilling compositions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/01Arrangements for handling drilling fluids or cuttings outside the borehole, e.g. mud boxes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42DBLASTING
    • F42D1/00Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
    • F42D1/08Tamping methods; Methods for loading boreholes with explosives; Apparatus therefor
    • F42D1/10Feeding explosives in granular or slurry form; Feeding explosives by pneumatic or hydraulic pressure

Abstract

Systeme und Verfahren für Bohrvorgänge können verkapselte Sprengstoffe verwenden, um die Leistung der Bohrlochschneidwerkzeuge zu ergänzen. Ein beispielhaftes Verfahren kann Folgendes beinhalten: Bohren eines Bohrlochs, das eine unterirdische Formation durchdringt, mit einem Bohrlochschneidwerkzeug; Zirkulieren eines Bohrfluids in dem Bohrloch, wobei das Bohrfluid ein Basisfluid und einen verkapselten Sprengstoff mit einem mittleren Durchmesser von etwa 10 nm bis etwa 20 Mikrometern umfasst; Auslösen der Detonation des verkapselten Sprengstoffs; und Detonieren des verkapselten Sprengstoffs in der Nähe eines Abschnitts der unterirdischen Formation benachbart zu dem Bohrlochschneidwerkzeug.Systems and methods for drilling operations may use encapsulated explosives to supplement the performance of the well tools. An exemplary method may include: drilling a wellbore penetrating a subterranean formation with a downhole cutting tool; Circulating a drilling fluid in the wellbore, the drilling fluid comprising a base fluid and an encapsulated explosive having an average diameter of from about 10 nm to about 20 micrometers; Triggering the detonation of the encapsulated explosive; and detonating the encapsulated explosive near a portion of the subterranean formation adjacent the well tool.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKGENERAL PRIOR ART

Die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen Systeme und Verfahren für Bohrvorgänge, die verkapselte Sprengstoffe verwenden, um die Leistung der Bohrlochschneidwerkzeuge zu ergänzen.The embodiments described herein relate to systems and methods for drilling operations that use encapsulated explosives to supplement the performance of the well tools.

Bohrlochschneidwerkzeuge werden allgemein in der Öl- und Gasindustrie verwendet, um Bohrlöcher in unterirdische Formationen zu bohren. Eine typische Bohrtätigkeit im Zusammenhang mit Bohrlochschneidwerkzeugen beinhaltet Schneidelemente, die benachbarte Formationsmaterialien durchdringen oder brechen und die Formationsmaterialien mittels einer Schabetätigkeit entfernen. Bohrfluid, das während des Bohrens zirkuliert wird, kann ebenfalls bereitgestellt werden, um mehrere Funktionen zu erfüllen, darunter Fortwaschen von Formationsmaterialien und anderen Bohrlochtrümmern vom Boden eines Bohrlochs, Reinigen zugehöriger Schneidestrukturen und Befördern von Formationenbohrklein radial nach außen und dann aufwärts an eine zugehörige Bohrlochoberfläche.Borehole cutting tools are commonly used in the oil and gas industry to drill wells into subterranean formations. A typical drilling operation associated with downhole cutting tools includes cutting elements that penetrate or break adjacent formation materials and remove the formation materials by a scraping action. Drilling fluid that is circulated during drilling may also be provided to perform a number of functions, including washing away formation materials and other debris from the bottom of a well, cleaning associated cutting structures, and moving formation wells radially outward and then up to an associated wellbore surface.

Der Penetrationsgrad des Bohrlochschneidwerkzeugs ist ein Maßstab der Bohreffizienz. Mit erhöhtem Penetrationsgrad nimmt die Schleifabnutzung des Bohrlochschneidwerkzeugs zu. Die Abnutzung des Bohrlochschneidwerkzeugs erfordert eine regelmäßige Ersetzung des Bohrlochschneidwerkzeugs. Die Ersetzung beinhaltet Anhalten des Bohrbetriebs, Zurückholen des abgenutzten Bohrlochschneidwerkzeugs an die Oberfläche und anschließendes Herunterlassen eines neuen oder aufgearbeiteten Bohrlochschneidwerkzeugs zurück in das Bohrloch. Ersetzen eines Bohrlochschneidwerkzeugs kann somit ein recht kostspieliger und zeitaufwändiger Prozess sein.The degree of penetration of the well tool is a measure of drilling efficiency. With increased degree of penetration, the grinding wear of the borehole cutting tool increases. The wear of the downhole cutting tool requires regular replacement of the downhole cutting tool. The replacement includes stopping the drilling operation, retrieving the worn downhole cutting tool to the surface, and then lowering a new or refurbished downhole cutting tool back into the wellbore. Replacing a downhole cutting tool can thus be a rather costly and time consuming process.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die folgenden Figuren sollen bestimmte Aspekte der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele veranschaulichen und sind nicht als ausschließliche Ausführungsformen zu betrachten. Der offenbarte Gegenstand kann beträchtlichen Modifikationen, Abänderungen und Äquivalenten in Form und Funktion unterliegen, die für Fachleute mit dem Vorteil dieser Offenbarung auf der Hand liegen werden.The following figures are intended to illustrate certain aspects of the embodiments described herein and are not to be considered as exclusive embodiments. The disclosed subject matter may be subject to significant modifications, alterations and equivalents in form and function that would be obvious to those skilled in the art having the benefit of this disclosure.

1 stellt ein System dar, das zum Bohren eines Bohrlochs geeignet ist, das in eine unterirdische Formation eindringt. 1 illustrates a system that is suitable for drilling a wellbore that penetrates into a subterranean formation.

2A und 2B stellen jeweils einen Bohrmeißel in einer Draufsicht bzw. einer Querschnittansicht dar, der ein Ultraschallgerät zum Auslösen der hier beschriebenen verkapselten Sprengstoffe beinhaltet, gemäß wenigstens einer hier beschriebenen Ausführungsform. 2A and 2 B 1 and 2 respectively illustrate a drill bit in plan view and a cross-sectional view, respectively, including an ultrasonic device for triggering the encapsulated explosives described herein, according to at least one embodiment described herein.

3 stellt einen Ausräumer dar, der Ausrüstung zum Auslösen der hier beschriebenen verkapselten Sprengstoffe beinhaltet, gemäß wenigstens einer hier beschriebenen Ausführungsform. 3 FIG. 5 illustrates a scavenger incorporating equipment for triggering the encapsulated explosives described herein according to at least one embodiment described herein.

4 stellt einen Bohrmeißel und einen Abschnitt eines Bohrstrangs mit einem Behälter der hier beschriebenen verkapselten Sprengstoffe dar. 4 Figure 5 illustrates a drill bit and a portion of a drill string with a container of the encapsulated explosives described herein.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen Systeme und Verfahren für Bohrvorgänge, die verkapselte Sprengstoffe verwenden, um die Leistung der Bohrlochschneidwerkzeuge zu ergänzen.The embodiments described herein relate to systems and methods for drilling operations that use encapsulated explosives to supplement the performance of the well tools.

In einem Aspekt betreffen die offenbarten Systeme und Verfahren Bohrbetriebsvorgänge, die verschiedene bestimmte Anwendungsweisen von verkapselten Sprengstoffen beinhalten, die ausgelöst werden können, um in der Nähe eines Abschnitts einer unterirdischen Formation bei oder nahe bei einem Bohrlochschneidwerkzeug zu detonieren. Die Detonation schwächt und/oder bricht die benachbarte unterirdische Formation auf, was die Tätigkeit des Bohrlochschneidwerkzeugs ergänzen kann. So kann wiederum ein erhöhter Penetrationsgrad mit weniger Drehmoment und Energieverbrauch und geringerer Bohrlochschneidwerkzeugabnutzung erreicht werden. Als Ergebnis können Bohrlochbetreiber von reduziertem Kosten- und Zeitaufwand im Bohrbetrieb profitieren.In one aspect, the disclosed systems and methods relate to drilling operations that involve various particular applications of encapsulated explosives that may be triggered to detonate near a portion of a subterranean formation at or near a well tool. The detonation weakens and / or breaks the adjacent subterranean formation, which can complement the action of the well tool. Thus, in turn, an increased degree of penetration can be achieved with less torque and power consumption and less well tool wear. As a result, well operators can benefit from reduced cost and time in the drilling operations.

Im hier verwendeten Sinne bezeichnet der Begriff „Bohrlochschneidwerkzeug“ Bohrlochwerkzeuge, die wenigstens einen Abschnitt eines Bohrlochs bohren können, das in eine unterirdische Formation eindringt. Zu Beispielen von Bohrlochschneidwerkzeugen gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, kompakte polykristalline Diamant(polycrystalline diamond compact, PDC)-Bohrmeißel, Ausräummeißel, imprägnierte Meißel, Rollenmeißel, Ausräumer mit Schneidelementen und dergleichen.As used herein, the term "well tool" refers to downhole tools that can drill at least a portion of a wellbore that penetrates into a subterranean formation. Examples of wellhead cutting tools include, but are not limited to, compact polycrystalline diamond compact (PDC) drill bits, scrapers, impregnated bits, roller bits, scrapers with cutters, and the like.

1 stellt ein beispielhaftes System dar, das die Grundgedanken der vorliegenden Offenbarung implementieren kann, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen. Wie dargestellt, verwendet eine Bohranlage 100 Abschnitte von Rohr 102 (bisweilen als Bohrstrang bezeichnet), um Drehkraft auf ein Bohrlochschneidwerkzeug 104 zu übertragen, und eine Pumpe 106 kann benutzt werden, um Bohrfluid (wie durch Flusspfeile A dargestellt) durch die Abschnitte des Rohrs 102 zum Boden des Bohrlochs zu zirkulieren. Wenn sich das Bohrlochschneidwerkzeug dreht, zwingt die auf den Bohrmeißel aufgebrachte Belastung (weight-on-bit, „WOB“) verschiedene Schneidelemente des Schneidwerkzeugs 104 in die angebohrte Formation. Auf diese Weise üben die Schneidelemente eine Druckbelastung aus, die die Formänderungsfestigkeit der Formation übersteigt, und graben sich dadurch durch die Formation. Die resultierenden Fragmente (die auch als „Bohrklein“ bezeichnet werden) werden durch einen starken Strom des Bohrfluids (das auch als „Schlamm“ bezeichnet wird) von der Schneidfläche fort gespült. Gemäß hier beschriebenen Ausführungsformen können verkapselte Sprengstoffe in dem Bohrfluid enthalten sein und ausgelöst werden, um benachbart zu einem Abschnitt der Formation zu detonieren, der von dem Bohrlochschneidwerkzeug 104 durchdrungen wird. Das Detonieren der verkapselten Sprengstoffe im Bohrloch kann die Formänderungsfestigkeit der Formation benachbart zum Bohrlochschneidwerkzeug 104 senken und so einen effizienteren Bohrbetrieb ermöglichen und die Lebensdauer des Schneidwerkzeugs 104 erhöhen. 1 FIG. 3 illustrates an example system that may implement the principles of the present disclosure, according to one or more embodiments. As shown, uses a rig 100 Sections of pipe 102 (sometimes referred to as a drill string) to apply torque to a downhole cutting tool 104 to transfer, and a pump 106 can be used to apply drilling fluid (as represented by arrows A) through the sections of the pipe 102 to circulate to the bottom of the borehole. If that is Drill hole cutting tool rotates, forces the load applied to the drill bit (weight-on-bit, "WOB") various cutting elements of the cutting tool 104 into the drilled formation. In this way, the cutting elements exert a compressive load that exceeds the yield strength of the formation and thereby dig through the formation. The resulting fragments (also referred to as "cuttings") are flushed away from the cutting surface by a heavy stream of drilling fluid (also referred to as "mud"). According to embodiments described herein, encapsulated explosives may be included in the drilling fluid and triggered to detonate adjacent a portion of the formation that is from the well tool 104 is penetrated. The detonation of the encapsulated explosives in the wellbore can reduce the yield strength of the formation adjacent to the well tool 104 lowering, thus enabling a more efficient drilling operation and the life of the cutting tool 104 increase.

Im hier verwendeten Sinne bezeichnet der Begriff „verkapselter Sprengstoff“ eine Sprengstoffzusammensetzung, die im Wesentlichen von einer anderen Zusammensetzung eingeschlossen ist. Zu Beispielen verkapselter Sprengstoffe können, ohne darauf beschränkt zu sein, Sprengstoffzusammensetzungen gehören, die im Wesentlichen von einer Mizelle, einem Liposom, einem vernetzten Liposom, einem Polymerbläschen, einem dendritischen Polymer, einer Polymerbeschichtung, einem mesoporösen Metalloxidpartikel und einem beliebigen Hybrid davon eingeschlossen sind. Zu weiteren Beispielen verkapselter Sprengstoffe können, ohne darauf beschränkt zu sein, beschichtete Nanopartikel, beschichtete Mikropartikel, imprägnierte mesoporöse Metalloxidnanopartikel, imprägnierte mesoporöse Metalloxidmikropartikel und dergleichen gehören. Hier beschriebene Bohrfluide können in einigen Ausführungsformen Kombinationen beliebiger der vorstehend genannten verkapselten Sprengstoffe beinhalten.As used herein, the term "encapsulated explosive" refers to an explosive composition essentially comprised of another composition. Examples of encapsulated explosives may include, but are not limited to, explosive compositions essentially comprised of a micelle, a liposome, a cross-linked liposome, a polymer bubble, a dendritic polymer, a polymer coating, a mesoporous metal oxide particle, and any hybrid thereof. Other examples of encapsulated explosives may include, but are not limited to, coated nanoparticles, coated microparticles, impregnated mesoporous metal oxide nanoparticles, impregnated mesoporous metal oxide microparticles, and the like. Drilling fluids described herein may in some embodiments include combinations of any of the aforementioned encapsulated explosives.

Zu Beispielen von Sprengstoffzusammensetzungen können, ohne darauf beschränkt zu sein, Thermit, Octogen, Pentaerythritoltetranitrat, Tetranitrotoluol, ein explosives Nitroamin, Bleipikrat, Quecksilberfulminat, Iodnitrid, Kaliumperchlorat, Ammoniumperchlorat und dergleichen und eine Kombination davon gehören. In einigen Fällen kann es sich bei der Sprengstoffzusammensetzung um einen binären Sprengstoff handeln, wobei die einzelnen Komponenten des binären Sprengstoffs einzeln verkapselte Sprengstoffe sind (d. h. solche, die eine Vielzahl von ersten verkapselten Komponenten und eine Vielzahl von zweiten verkapselten Komponenten umfassen). Zu Beispielen binärer Sprengstoffzusammensetzungen können, ohne darauf beschränkt zu sein, Ammoniumnitrat/Schweröl, Ammoniumnitrat/Nitromethan, Ammoniumnitrat/Aluminium und Nitroethan/physischer Sensibilisator gehören.Examples of explosive compositions may include, but are not limited to, thermite, octogen, pentaerythritol tetranitrate, tetranitrotoluene, an explosive nitroamine, lead picrate, mercury fulminate, iodine nitride, potassium perchlorate, ammonium perchlorate, and the like, and a combination thereof. In some cases, the explosive composition may be a binary explosive wherein the individual components of the binary explosive are individually encapsulated explosives (i.e., those comprising a plurality of first encapsulated components and a plurality of second encapsulated components). Examples of binary explosive compositions may include, but are not limited to, ammonium nitrate / heavy oil, ammonium nitrate / nitromethane, ammonium nitrate / aluminum, and nitroethane / physical sensitizer.

In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen verkapselten Sprengstoffe einen mittleren Durchmesser im Bereich von einer unteren Grenze von etwa 10 nm, 50 nm, 100 nm oder 500 nm bis zu einer oberen Grenze von etwa 20 Mikrometern, 10 Mikrometern, 5 Mikrometern, 1 Mikrometer oder 500 nm aufweisen, wobei der mittlere Durchmesser zwischen einer beliebigen unteren Grenze und einer beliebigen oberen Grenze liegen kann und jede Untergruppe dazwischen einschließt. Im hier verwendeten Sinne bezeichnet der Begriff „mittlerer Durchmesser“ den Durchmessermittelwert an der kleinsten Abmessung. Beispielsweise weist ein verkapselter Sprengstoff, der ein beschichteter Nanostab mit einer Länge von etwa 50 nm ist und ein Seitenverhältnis von fünf aufweist, im Sinne der vorliegenden Beschreibung einen Durchmesser von etwa 10 nm auf.In some embodiments, the encapsulated explosives described herein may have an average diameter ranging from a lower limit of about 10 nm, 50 nm, 100 nm or 500 nm to an upper limit of about 20 microns, 10 microns, 5 microns, 1 microns or 500 nm, wherein the average diameter may be between any lower limit and any upper limit and includes any subgroup therebetween. As used herein, the term "average diameter" refers to the mean diameter value at the smallest dimension. For example, an encapsulated explosive, which is a coated nanorod having a length of about 50 nm and an aspect ratio of five, has a diameter of about 10 nm as used herein.

Gemische verkapselter Sprengstoffe mit unterschiedlicher Größe und/oder Zusammensetzung können bei der Anpassung der Explosionsstärke im Bohrloch nützlich sein.Blends of encapsulated explosives of different size and / or composition may be useful in adjusting the depth of the downhole explosion.

Zu geeigneten Basisfluiden können, ohne darauf beschränkt zu sein, Fluide auf Ölbasis, Fluide auf wässriger Basis, wässrig-mischbare Fluide, Wasser-in-Öl-Emulsionen oder Öl-in-Wasser-Emulsionen gehören. Ein Fachmann mit dem Vorteil dieser Offenbarung wird erkennen, dass das Basisfluid derart ausgewählt werden sollte, dass es wenigstens mit dem verkapselten Sprengstoff und den Auslöseverfahren kompatibel ist, die hier beschrieben sind. Zu geeigneten Fluiden auf Ölbasis können Alkane, Olefine, aromatische organische Verbindungen, zyklische Alkane, Paraffine, Dieselfluide, Mineralöle, entschwefelte hydrierte Kerosine und eine beliebige Kombination davon gehören. Zu geeigneten Fluiden auf wässriger Basis können Süßwasser; Salzwasser (z. B. Wasser, das ein oder mehrere darin gelöste Salze enthält); Salzlake (z. B. gesättigtes Salzwasser); Meerwasser; und eine beliebige Kombination davon gehören. Zu geeigneten wässrig-mischbaren Fluiden können, ohne darauf beschränkt zu sein, Alkohole (z. B. Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, sec-Butanol, Isobutanol und tert-Butanol), Glycerine, Glycole (z. B. Polyglycole, Propylenglycol und Ethylenglycol), Polyglycolamine, Polyole, beliebige Derivate davon, beliebige in Kombination mit Salzen (z. B. Natriumchlorid, Calciumchlorid, Calciumbromid, Zinkbromid, Kaliumcarbonat, Natriumformat, Kaliumformat, Cäsiumformat, Natriumacetat, Kaliumacetat, Calciumacetat, Ammoniumacetat, Ammoniumchlorid, Ammoniumbromid, Natriumnitrat, Kaliumnitrat, Ammoniumnitrat, Ammoniumsulfat, Calciumnitrat, Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat), beliebige in Kombination mit einem Fluid auf wässriger Basis und eine beliebige Kombination davon gehören. Geeignete Wasser-in-Öl-Emulsionen, die auch als Invertemulsionen bekannt sind, können ein Öl-Wasser-Verhältnis von einer unteren Grenze von größer als etwa 50:50, 55:45, 60:40, 65:35, 70:30, 75:25 oder 80:20 bis zu einer oberen Grenze von kleiner als 100:0, 95:5, 90:10, 85:15, 80:20, 75:25, 70:30 oder 65:35 nach Volumen im Basisfluid aufweisen, wobei die Menge zwischen einer beliebigen unteren Grenze und einer beliebigen oberen Grenze liegen kann und eine beliebige Untergruppe dazwischen einschließt.Suitable base fluids may include, but are not limited to, oil-based fluids, aqueous-based fluids, aqueous-miscible fluids, water-in-oil emulsions, or oil-in-water emulsions. One skilled in the art having the benefit of this disclosure will recognize that the base fluid should be selected to be compatible with at least the encapsulated explosive and the triggering methods described herein. Suitable oil-based fluids may include alkanes, olefins, aromatic organic compounds, cyclic alkanes, paraffins, diesel fluids, mineral oils, desulfurized hydrogenated kerosenes, and any combination thereof. Suitable aqueous-based fluids may be fresh water; Salt water (eg, water containing one or more salts dissolved therein); Brine (eg saturated salt water); Seawater; and any combination thereof. Suitable aqueous-miscible fluids may include, but are not limited to, alcohols (e.g., methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, sec-butanol, isobutanol and tert-butanol), glycerols, glycols (e.g. Polyglycols, propylene glycol and ethylene glycol), polyglycolamines, polyols, any derivatives thereof, any in combination with salts (e.g., sodium chloride, calcium chloride, calcium bromide, zinc bromide, potassium carbonate, sodium formate, potassium formate, cesium formate, sodium acetate, potassium acetate, calcium acetate, Ammonium acetate, ammonium chloride, ammonium bromide, sodium nitrate, potassium nitrate, ammonium nitrate, ammonium sulfate, calcium nitrate, sodium carbonate and potassium carbonate), any in combination with an aqueous-based fluid and any combination thereof. Suitable water-in-oil emulsions, also known as invert emulsions, may have an oil-to-water ratio of a lower limit of greater than about 50:50, 55:45, 60:40, 65:35, 70:30 , 75:25 or 80:20 up to an upper limit of less than 100: 0, 95: 5, 90:10, 85:15, 80:20, 75:25, 70:30 or 65:35 by volume Base fluid, wherein the amount may be between any lower limit and any upper limit and includes any subgroup in between.

In einigen Fällen kann die Detonation der verkapselten Sprengstoffe mechanisch ausgelöst werden. Beispielsweise können die verkapselten Sprengstoffe zwischen dem Bohrlochschneidwerkzeug und der unterirdische Formation zerquetscht werden, und der physische Akt des Zerquetschens oder Mahlens der verkapselten Sprengstoffe dient dazu, ihre jeweiligen Detonationen auszulösen. In einem anderen Beispiel kann ein Ultraschallgerät (siehe 2B), das im Bohrlochschneidwerkzeug angeordnet ist, derart benutzt werden, dass eine Kavitation, die von dem Ultraschallgerät erzeugt wird, die verkapselten Sprengstoffe detoniert.In some cases, the detonation of the encapsulated explosives can be triggered mechanically. For example, the encapsulated explosives may be crushed between the downhole cutting tool and the subterranean formation, and the physical act of crushing or grinding the encapsulated explosives serves to trigger their respective detonations. In another example, an ultrasound device (see 2 B ) disposed in the downhole cutting tool can be used such that cavitation generated by the ultrasonic device detonates the encapsulated explosives.

In einigen Fällen kann die Detonation der verkapselten Sprengstoffe thermisch ausgelöst werden. Beispielsweise kann die Zusammensetzung, die den Sprengstoff verkapselt, elektromagnetischer Strahlung mit einer Frequenz von etwa 106 Hz bis etwa 1017 Hz ausgesetzt werden, wodurch bewirkt wird, dass die verkapselnde Zusammensetzung sich erwärmt und die Detonation des Sprengstoffs auslöst. Als nicht einschränkendes Beispiel können die verkapselten Sprengstoffe, die funktionalisierte Fullerene (z. B. Dendrofullerene) oder funktionalisierte Nanoröhren zur Umhüllung beinhalten (z. B. mittels Liposom, Mizelle oder Polymerbeschichtung) durch Aussetzung gegenüber Infrarotlicht oder Mikrowellenstrahlung erwärmt werden.In some cases, the detonation of the encapsulated explosives can be thermally triggered. For example, the composition that encapsulates the explosive may be exposed to electromagnetic radiation at a frequency of about 10 6 Hz to about 10 17 Hz, causing the encapsulant composition to heat up and detonate the explosive. By way of non-limiting example, the encapsulated explosives containing functionalized fullerenes (eg, Dendrofullerene) or functionalized nanotubes for encapsulation may be heated (eg, by liposome, micelle, or polymer coating) by exposure to infrared or microwave radiation.

In einem anderen Beispiel, das sowohl thermische als auch mechanische Detonation beinhaltet, kann ein Gemisch eines ersten und zweiten verkapselten Sprengstoffs benutzt werden, wobei der erste verkapselte Sprengstoff in einer geringeren Konzentration vorliegt, eine höhere Detonationssensibilität aufweist und eine höhere Sprengkraft als der zweite verkapselte Sprengstoff aufweist. In diesen Ausführungsformen kann die Detonation des ersten verkapselten Sprengstoffs dazu konfiguriert sein, den zweiten verkapselten Sprengstoff zu detonieren.In another example involving both thermal and mechanical detonation, a mixture of first and second encapsulated explosives may be used, wherein the first encapsulated explosive is in a lower concentration, has higher detonation sensitivity, and has a higher explosive force than the second encapsulated explosive having. In these embodiments, the detonation of the first encapsulated explosive may be configured to detonate the second encapsulated explosive.

In einigen Fällen kann die Detonation der verkapselten Sprengstoffe chemisch ausgelöst werden. Beispielsweise kann die Zusammensetzung, die die einzelnen Komponenten eines binären Sprengstoffs verkapselt, derart beeinträchtigt werden, dass die zwei Komponenten in Kontakt miteinander gelangen und detonieren können. Das Beeinträchtigen der Zusammensetzung, die die Komponenten verkapselt, kann mechanisch und/oder thermisch erreicht werden, wie hier in Bezug auf Detonation beschrieben ist. In anderen Fällen kann das Beeinträchtigen der Zusammensetzung, die die Komponenten verkapselt, eine chemische Auslösung sein, indem der pH-Wert und/oder Salzgehalt des Bohrfluids verändert wird. Beispielsweise können Liposome und Mizellen, die ionische Tenside und/oder Polymere enthalten, bei Veränderungen von pH-Wert und Salzgehalt beeinträchtigt werden.In some cases, the detonation of the encapsulated explosives can be chemically triggered. For example, the composition that encapsulates the individual components of a binary explosive may be compromised such that the two components can come into contact and detonate. The impairment of the composition that encapsulates the components can be achieved mechanically and / or thermally, as described herein with respect to detonation. In other instances, compromising the composition that encapsulates the components may be a chemical trigger by altering the pH and / or salinity of the drilling fluid. For example, liposomes and micelles containing ionic surfactants and / or polymers may be affected by changes in pH and salinity.

Das Auslösen der Detonation der verkapselten Sprengstoffe kann an einer beliebigen Stelle in einem Bohrsystem stattfinden. Bezug nehmend auf 2A und 2B zeigen diese beispielsweise jeweils eine Draufsicht bzw. eine Querschnittansicht eines beispielhaften imprägnierten Bohrmeißels 200. Der Bohrmeißel 200 kann zum Auslösen der Detonation mittels Kavitation benutzt werden. Der Bohrmeißel 200 weist Schneidflächen 202 zum Beseitigen von Fels vom Boden eines Bohrlochs auf. Bohrfluid fließt durch den Innenkanal 204 (2B) des Bohrstrangs 206 und in einen Hohlraum 208, der in dem Bohrmeißel 200 definiert ist, bevor es über verschiedene Öffnungen 210, die im Kopf des Bohrmeißels 200 definiert sind, aus dem Bohrmeißel 200 austritt. Wie in 2B gezeigt, kann sich ein Ultraschallgerät 212 in den Hohlraum 208 des Bohrmeißels 200 erstrecken und kann Kavitation in dem Bohrfluid erzeugen, das durch den Hohlraum 208 tritt. Die Position des Ultraschallgeräts 212 im Hohlraum 208, die Zusammensetzung des verkapselten Sprengstoffs und die Fließrate des Bohrfluids können derart eingestellt werden, dass das Auslösen der verkapselten Sprengstoffe in dem Hohlraum 208 stattfindet, aber ihre Detonation erst dann stattfindet, wenn die verkapselten Sprengstoffe aus den Öffnungen 210 ausgetreten sind.The triggering of the detonation of the encapsulated explosives may take place anywhere in a drilling system. Referring to 2A and 2 B For example, these each show a plan view and a cross-sectional view of an exemplary impregnated drill bit 200 , The drill bit 200 can be used to trigger the detonation by means of cavitation. The drill bit 200 has cutting surfaces 202 for clearing rock from the bottom of a borehole. Drilling fluid flows through the inner channel 204 ( 2 B ) of the drill string 206 and into a cavity 208 in the drill bit 200 is defined before it has different openings 210 in the head of the drill bit 200 are defined from the drill bit 200 exit. As in 2 B shown, can be an ultrasound device 212 in the cavity 208 of the drill bit 200 and can generate cavitation in the drilling fluid passing through the cavity 208 occurs. The position of the ultrasound device 212 in the cavity 208 , the composition of the encapsulated explosive and the flow rate of the drilling fluid may be adjusted to cause the encapsulated explosives to be released into the cavity 208 takes place, but their detonation takes place only when the encapsulated explosives from the openings 210 have leaked.

In einigen Fällen kann das Ultraschallgerät 212 durch einen Laser oder eine andere Vorrichtung ersetzt werden, die elektromagnetische Strahlung einer gewünschten Frequenz erzeugt. Entsprechend kann der Bohrmeißel 200 gleichermaßen für die thermische Auslösung des verkapselten Sprengstoffs nützlich sein. Ein Fachmann mit dem Vorteil dieser Offenbarung wird die Vielzahl von Möglichkeiten erkennen, um diese Auslösevorrichtungen in dem imprägnierten Bohrmeißel 200 oder einem beliebigen anderen Bohrlochschneidwerkzeug zu implementieren.In some cases, the ultrasound machine can 212 be replaced by a laser or other device that generates electromagnetic radiation of a desired frequency. Accordingly, the drill bit 200 equally useful for thermal initiation of the encapsulated explosive. One skilled in the art having the benefit of this disclosure will recognize the variety of ways to use these tripping devices in the impregnated drill bit 200 or any other downhole cutting tool.

Bezug nehmend auf 3 stellt diese einen beispielhaften Ausräumer 314 dar. Wie dargestellt, kann der Ausräumer 314 einen Körper 316 beinhalten, der an einen Schaft 318 gekoppelt ist. Der Körper 316 kann einen oder mehrere Blöcke 320 und/oder einen oder mehrere Füße 322 beinhalten, die daran gekoppelt oder in anderer Weise daran gebildet sind. In der dargestellten Ausführungsform aus 3 beinhaltet der Ausräumer 314 vier Blöcke 320 und vier Füße 322, die radial um den Körper 316 angeordnet sind, beispielsweise alternierend. Allerdings kann der Ausräumer 314 alternativ eine beliebige Anzahl von Blöcken 320 und Füßen 322 in beliebiger Kombination beinhalten, wie es für eine bestimmte Anwendung erforderlich ist. Die Blöcke 320 können beispielsweise Stabilisatoren oder Messblöcke sein, oder sie können Schneidelemente wie etwa PDC-Bohrkronen beinhalten. In einigen Ausführungsformen können die Blöcke 320 Ausrüstung 324 beinhalten, die die Detonation des verkapselten Sprengstoffs auslösen kann (z. B. Ultraschallgeräte, Laser oder andere Vorrichtungen, die elektromagnetische Strahlung einer gewünschten Frequenz erzeugen).Referring to 3 This represents an exemplary scavenger 314 As shown, the scraper 314 a body 316 Include, attached to a shaft 318 is coupled. The body 316 can be one or more blocks 320 and or one or more feet 322 include, coupled to or otherwise formed thereon. In the illustrated embodiment 3 includes the evacuee 314 four blocks 320 and four feet 322 that are radial around the body 316 are arranged, for example, alternately. However, the scavenger can 314 alternatively any number of blocks 320 and feet 322 in any combination, as required for a particular application. The blocks 320 For example, they may be stabilizers or measuring blocks, or they may include cutting elements such as PDC bits. In some embodiments, the blocks 320 equipment 324 which may trigger the detonation of the encapsulated explosive (eg, ultrasound devices, lasers, or other devices that produce electromagnetic radiation of a desired frequency).

Jeder Fuß 322 kann einen Kopf 326 beinhalten, der Lager, Dichtungen oder andere Komponenten zum Tragen von Schneidelementen zum Ausräumen des Bohrlochs, etwa einen Rollenmeißel 328, beinhalten kann. Der Schaft 318 kann eine oder mehrere Fluidöffnungen 330 und/oder einen Bohrlochverbinder 332 zum Koppeln des Ausräumers 314 an andere Komponenten in einem Bohr- oder Ausräumsystem beinhalten, etwa einen Pilotbohrmeißel 334 oder andere Bohrausrüstung. Der Verbinder 332 kann Gewinde, Löcher, Stifte, Profile oder ähnliche Komponenten beinhalten, wie es für eine bestimmte Anwendung erforderlich ist. Im Ausführungsbeispiel aus 3 ist der Pilotbohrmeißel 334 als ein Hybridbohrmeißel dargestellt, doch es versteht sich, dass es sich bei dem Pilotbohrmeißel 334 um einen beliebigen Bohrmeißel handeln kann, wie er für eine bestimmte Anwendung erforderlich ist, etwa einen PDC-Bohrmeißel, einen imprägnierten Bohrmeißel oder einen Rollenmeißel. In einigen Fällen kann der Pilotbohrmeißel 334 Ausrüstung beinhalten, die die verkapselten Sprengstoffe auslösen kann, wie etwa die Ausrüstung, die oben unter Bezugnahme auf 2A und 2B beschrieben wurde (z. B. Ultraschallgeräte, Laser usw.).Every foot 322 can a head 326 include, the bearings, seals or other components for supporting cutting elements for clearing the borehole, such as a roller bit 328 , may include. The shaft 318 may be one or more fluid ports 330 and / or a borehole connector 332 for coupling the scraper 314 to other components in a drilling or excavating system, such as a pilot drill bit 334 or other drilling equipment. The connector 332 may include threads, holes, pins, profiles or similar components as required for a particular application. In the embodiment 3 is the pilot drill bit 334 as a hybrid drill bit, but it is understood that the pilot bit 334 may be any drill bit required for a particular application, such as a PDC drill bit, an impregnated drill bit, or a roller bit. In some cases, the pilot drill bit 334 Equipment that can trigger the encapsulated explosives, such as the equipment described above with reference to 2A and 2 B described (eg ultrasound machines, lasers etc.).

Ein Durchschnittsfachmann mit dem Vorteil dieser Offenbarung erkennt die Vielzahl von weiteren Konfigurationen zum Einbeziehen von Ausrüstung, die die Detonation auslösen kann. Beispielsweise kann die Ausrüstung zwischen dem Ausräumer 314 und dem Pilotbohrmeißel 334 angeordnet sein und an den Verbinder 332 aus 3 gekoppelt sein. In einem anderen Beispiel kann die Ausrüstung an einen Stabilisator (nicht dargestellt) gekoppelt sein, der an einen Bohrmeißel 200 (2A und 2B), einen Pilotbohrmeißel 334, einen Ausräumer 314 oder einen Verbinder 332 oder ein anderes ähnliches Bohrlochschneidwerkzeug oder einen Abschnitt davon gekoppelt ist.One of ordinary skill in the art having the benefit of this disclosure will recognize the variety of other equipment incorporation configurations that can initiate detonation. For example, the equipment between the scraper 314 and the pilot drill bit 334 be arranged and connected to the connector 332 out 3 be coupled. In another example, the equipment may be coupled to a stabilizer (not shown) connected to a drill bit 200 ( 2A and 2 B ), a pilot drill bit 334 , a scavenger 314 or a connector 332 or another similar downhole cutting tool or portion thereof.

In einigen Fällen können sich die verkapselten Sprengstoffe in dem Bohrfluid befinden, wenn das Bohrfluid in ein Bohrloch eingeleitet wird. In anderen Fällen können die verkapselten Sprengstoffe dem Bohrfluid an einer Stelle entlang dem Bohrstrang zugesetzt werden. Zum Beispiel stellt 4 einen Querschnitt eines Abschnitts eines Bohrstrangs 406 dar, der an einen imprägnierten Bohrmeißel 400 gekoppelt ist, wobei der Bohrstrang 406 dazu konfiguriert ist, die verkapselten Sprengstoffe dem dadurch zirkulierenden Bohrfluid an einer oder mehreren Stellen entlang dem Bohrstrang 406 zuzusetzen. Der Bohrstrang 406 kann einen oder mehrere Behälter 436 (dargestellt sind zwei) beinhalten, die stromaufwärts von dem imprägnierten Bohrmeißel 400 angeordnet sind, bei dem es sich alternativ um ein beliebiges anderes Bohrlochschneidwerkzeug handeln kann. Die Behälter 436 können eine Vielzahl von verkapselten Sprengstoffen 438 enthalten und Signale empfangen, um die verkapselten Sprengstoffe 438 über eine Kommunikationsleitung 440 oder ein anderes geeignetes Kommunikationsverfahren (z. B. akustische Telemetrie, elektromagnetische Telemetrie, Funkwellen, elektronische Signalisierung usw.) in das Bohrfluid freizusetzen. Der Behälter 436 kann dazu konfiguriert sein, beim Empfang eines vorgegebenen Signals wenigstens einen Teil der verkapselten Sprengstoffe 438 in das Bohrfluid freizusetzen, das durch den Bohrstrang 406 fließt. Die verkapselten Sprengstoffe 438 können durch beliebige der hier beschriebenen Verfahren ausgelöst werden.In some cases, the encapsulated explosives may be in the drilling fluid as the drilling fluid is introduced into a wellbore. In other cases, the encapsulated explosives may be added to the drilling fluid at a location along the drill string. For example 4 a cross section of a portion of a drill string 406 which is attached to an impregnated drill bit 400 coupled, the drill string 406 configured to deliver the encapsulated explosives to the drilling fluid circulating thereby at one or more locations along the drill string 406 add. The drill string 406 can one or more containers 436 (Shown are two) upstream of the impregnated drill bit 400 are arranged, which may alternatively be any other well cutting tool. The containers 436 can use a variety of encapsulated explosives 438 contain and receive signals to the encapsulated explosives 438 via a communication line 440 or other suitable communication method (eg, acoustic telemetry, electromagnetic telemetry, radio waves, electronic signaling, etc.) into the drilling fluid. The container 436 may be configured to receive at least a portion of the encapsulated explosives upon receipt of a predetermined signal 438 into the drilling fluid released by the drill string 406 flows. The encapsulated explosives 438 can be triggered by any of the methods described herein.

In einigen Fällen kann der Bohrstrang 406, der an den imprägnierten Bohrmeißel 400 aus 4 gekoppelt ist, für chemisches Auslösen nützlich sein, wobei der Behälter 436 den chemischen Auslöser (z. B. Säuren, Basen, Salze und dergleichen) oder eine der zwei verkapselten Komponenten einer binären Sprengstoffzusammensetzung enthält. Es versteht sich, dass die Verwendung des Behälters/der Behälter in vorteilhafter Weise das Risiko einer verfrühten Explosion der verkapselten Sprengstoffe im Bohrstrang stromaufwärts des Bohrlochschneidwerkzeugs mindern kann.In some cases, the drill string 406 that is attached to the impregnated drill bit 400 out 4 coupled, be useful for chemical release, the container 436 contains the chemical trigger (eg, acids, bases, salts and the like) or one of the two encapsulated components of a binary explosive composition. It will be understood that the use of the container (s) may beneficially mitigate the risk of premature explosion of the encapsulated explosives in the drill string upstream of the downhole cutting tool.

Erneut Bezug nehmend auf 3 und weiterhin unter Bezugnahme auf 4 können Teile der Ausrüstung 324, die am Ausräumer 314 angeordnet ist, durch einen Behälter ähnlich wie der Behälter 436 aus 4. Wieder kann die Verwendung des Behälters 436 vorteilhaft sein, um eine weitere Minderung des Risikos einer verfrühten Explosion zu ermöglichen.Referring again to 3 and continue with reference to 4 can parts of the equipment 324 who are at the evacuee 314 is arranged, through a container similar to the container 436 out 4 , Again, the use of the container 436 be advantageous to further reduce the risk of premature explosion.

In einigen Ausführungsformen kann die Detonation der verkapselten Sprengstoffe im Verhältnis zum Bohrbetrieb intermittierend sein. Beispielsweise können die verkapselten Sprengstoffe dem Bohrfluid intermittierend (z. B. vor dem Einleiten in das Bohrloch oder von einem Behälter) zugesetzt werden. In einem anderen Beispiel kann das Auslösen der Detonation der verkapselten Sprengstoffe intermittierend durchgeführt werden, wobei die verkapselten Sprengstoffe im Bohrfluid vorhanden sind, wenn keine Auslösung durchgeführt wird. In einigen Fällen kann ein Hybrid der beiden durchgeführt werden. Die intermittierende Verwendung und/oder Auslösung der verkapselten Sprengstoffe kann Risiken im Zusammenhang mit ihrer Verwendung weiter mindern.In some embodiments, the detonation of the encapsulated explosives may be intermittent relative to the drilling operation. For example, the encapsulated explosives may be added intermittently to the drilling fluid (eg, prior to entering the wellbore or from a vessel) become. In another example, initiation of the detonation of the encapsulated explosives may be intermittent, with the encapsulated explosives present in the drilling fluid when no triggering is performed. In some cases, a hybrid of the two can be performed. The intermittent use and / or release of the encapsulated explosives may further reduce risks associated with their use.

In einigen Ausführungsformen können während des Bohrens eines Bohrlochs, das eine unterirdische Formation durchdringt, die verkapselten Sprengstoffe im Verhältnis zu ausgewählten Gesteinen implementiert werden (z. B. im Bohrfluid enthalten sein, ausgelöst werden oder beides), die sich in der unterirdische Formation befinden, um das Bohren durch das Gestein zu ergänzen. In einigen Fällen kann das Erkennen des Gesteins über einen oder mehrere Sensoren erreicht werden, die benachbart zu einem Bohrlochschneidwerkzeug (z. B einer Bohrlochsohlenanordnung usw.), einem Bohrstrang oder dergleichen angeordnet sind. In einem anderen Beispiel können das Drehmoment, der Penetrationsgrad, der Bohrlochdruck und andere zum Bohren verwendete Parameter angeben, dass ein bestimmtes Gestein angetroffen wurde, in dem die Implementierung verkapselter Sprengstoffe nützlich sein kann. In einem weiteren Beispiel können seismische Daten und andere Formationsdaten (z. B. Kernproben oder der Bohrverlauf eines Bohrlochs in dieselbe Formation) benutzt werden, um das ausgewählte Gestein zu identifizieren. In einem anderen Beispiel kann ein System zum Protokollieren/Messen beim Bohren autonom Signale senden oder in anderer Weise kommunizieren, um den verkapselten Sprengstoff auf Grundlage der Informationen zu der unterirdischen Formation, die anhand der Protokollierungs-/Messaktivität des Bohrsystems bestimmt wurden, auszulösen (oder die verkapselten Sprengstoffe freizusetzen). In einigen Ausführungsformen können Kombinationen der vorstehenden Verfahren benutzt werden, um zu bestimmen, wann die verkapselten Sprengstoffe implementiert werden sollten.In some embodiments, while drilling a borehole penetrating a subterranean formation, the encapsulated explosives may be implemented relative to selected rocks (e.g., contained in drilling fluid, or both) located in the subterranean formation, to complement the drilling through the rock. In some cases, the detection of the rock may be accomplished via one or more sensors located adjacent to a downhole cutting tool (eg, a bottomhole assembly, etc.), a drill string, or the like. In another example, torque, degree of penetration, well pressure, and other parameters used for drilling may indicate that a particular rock has been encountered in which the implementation of encapsulated explosives may be useful. In another example, seismic data and other formation data (e.g., core samples or the wellbore of a well in the same formation) may be used to identify the selected rock. In another example, a drilling / measuring / logging system may autonomously transmit or otherwise communicate signals to trigger (or.) The encapsulated explosive based on the subterranean formation information determined by the logging / measuring activity of the drilling system release the encapsulated explosives). In some embodiments, combinations of the above methods may be used to determine when the encapsulated explosives should be implemented.

Hier offenbarte Ausführungsformen beinhalten:

  • A: Ein Verfahren, das Folgendes beinhaltet: Bohren eines Bohrlochs, das eine unterirdische Formation durchdringt, mit einem Bohrlochschneidwerkzeug; Zirkulieren eines Bohrfluids in dem Bohrloch, wobei das Bohrfluid ein Basisfluid und einen verkapselten Sprengstoff mit einem mittleren Durchmesser von etwa 10 nm bis etwa 20 Mikrometern umfasst; Auslösen der Detonation des verkapselten Sprengstoffs; und Detonieren des verkapselten Sprengstoffs in der Nähe eines Abschnitts der unterirdischen Formation benachbart zu dem Bohrlochschneidwerkzeug;
  • B: Ein Verfahren, das Folgendes beinhaltet: Bohren eines Bohrlochs, das eine unterirdische Formation durchdringt, mit einem Bohrlochschneidwerkzeug, das in Wirkbeziehung an einen Bohrstrang gekoppelt ist, und einen Behälter, der an wenigstens eins ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Bohrlochschneidwerkzeug und dem Bohrstrang gekoppelt ist, wobei der Behälter eine Vielzahl von verkapselten Sprengstoffe enthält; Zirkulieren eines Bohrfluids in dem Bohrloch; Freisetzen wenigstens eines Teils der verkapselten Sprengstoffe von dem Behälter und in das Bohrfluid, wobei die verkapselten Sprengstoffe einen mittleren Durchmesser von etwa 10 nm bis etwa 20 Mikrometern aufweisen; Auslösen der Detonation der verkapselten Sprengstoffe in dem Bohrfluid; und Detonieren der verkapselten Sprengstoffe in der Nähe eines Abschnitts der unterirdischen Formation benachbart zum Bohrlochschneidwerkzeug; und
  • C: Ein Verfahren, das Folgendes beinhaltet: Bohren eines Bohrlochs, das eine unterirdische Formation durchdringt, mit einem Bohrlochschneidwerkzeug, das in Wirkbeziehung an einen Bohrstrang gekoppelt ist, und einen Behälter, der an wenigstens eins von dem Bohrlochschneidwerkzeug und dem Bohrstrang gekoppelt ist, wobei der Behälter eine Vielzahl von ersten verkapselten Komponenten enthält; Zirkulieren eines Bohrfluids in dem Bohrloch, wobei das Bohrfluid ein Basisfluid und eine Vielzahl von zweiten verkapselten Komponenten umfasst, wobei die erste und zweite Vielzahl von verkapselte Komponenten Teil eines binären Sprengstoffs bilden; Freisetzen wenigstens eines Teils der ersten verkapselte Komponenten aus dem Behälter in das Bohrfluid; Auslösen der Detonation des binären Sprengstoffs durch Vermischen der ersten verkapselten Komponenten mit den zweiten verkapselten Komponenten; und Detonieren des binären Sprengstoffs in der Nähe eines Abschnitts der unterirdischen Formation benachbart zu dem Bohrlochschneidwerkzeug.
Embodiments disclosed herein include:
  • A: A method comprising: drilling a wellbore penetrating an underground formation with a downhole cutting tool; Circulating a drilling fluid in the wellbore, the drilling fluid comprising a base fluid and an encapsulated explosive having an average diameter of from about 10 nm to about 20 micrometers; Triggering the detonation of the encapsulated explosive; and detonating the encapsulated explosive near a portion of the subterranean formation adjacent the well tool;
  • B: A method comprising: drilling a wellbore penetrating a subterranean formation with a wellbore cutting tool operably coupled to a drillstring; and a receptacle connected to at least one selected from the group consisting of the wellbore cutting tool and the wellbore Drill string is coupled, wherein the container contains a plurality of encapsulated explosives; Circulating a drilling fluid in the wellbore; Releasing at least a portion of the encapsulated explosives from the container and into the drilling fluid, the encapsulated explosives having an average diameter of from about 10 nm to about 20 microns; Triggering the detonation of the encapsulated explosives in the drilling fluid; and detonating the encapsulated explosives near a portion of the subterranean formation adjacent the well tool; and
  • C: A method comprising: drilling a wellbore penetrating a subterranean formation with a wellbore cutting tool operably coupled to a drillstring and a receptacle coupled to at least one of the wellbore cutting tool and the drillstring; the container contains a plurality of first encapsulated components; Circulating a drilling fluid in the wellbore, the drilling fluid comprising a base fluid and a plurality of second encapsulated components, the first and second plurality of encapsulated components forming part of a binary explosive; Releasing at least a portion of the first encapsulated components from the container into the drilling fluid; Triggering the detonation of the binary explosive by mixing the first encapsulated components with the second encapsulated components; and detonating the binary explosive proximate a portion of the subterranean formation adjacent to the well tool.

Jede der Ausführungsformen A, B und C kann, soweit nicht anders angegeben, eines oder mehrere der folgenden Elemente in beliebiger Kombination aufweisen: Element 1: wobei das Auslösen der Detonation des verkapselten Sprengstoffs Bestrahlen des verkapselten Sprengstoffs mit elektromagnetischer Strahlung mit einer Frequenz von etwa 106 Hz bis etwa 1017 Hz umfasst; Element 2: wobei das Auslösen der Detonation des verkapselte Sprengstoffs Zerquetschen des verkapselten Sprengstoffs zwischen dem Bohrlochschneidwerkzeug und der unterirdischen Formation umfasst; Element 3: wobei das Auslösen der Detonation des verkapselten Sprengstoffs Einführen einer Kavitation in das Bohrfluid umfasst; Element 4: wobei das Auslösen der Detonation des verkapselten Sprengstoffs das In-Kontakt-Bringen des verkapselten Sprengstoffs mit einem chemischen Auslöser umfasst; Element 5: wobei das Auslösen der Detonation des verkapselten Sprengstoffs intermittierend ist; Element 6: das Auslösen der Detonation des verkapselten Sprengstoffs erfolgt stromaufwärts von dem Bohrmeißel in einem Bohrstrang, der an das Bohrlochschneidwerkzeug gekoppelt ist; Element 7: wobei der verkapselte Sprengstoff wenigstens eins, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Liposom, einem vernetzten Liposom, einem Nanoliposom, einem Polymerbläschen, einem dendritischen Polymer, einem beschichteten Nanopartikel, einem beschichteten Mikropartikel, einem imprägnierten Nanopartikel, einem imprägnierten Mikropartikel und einem beliebigen Hybrid davon, umfasst; Element 8: wobei der verkapselte Sprengstoff wenigstens eins, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Thermit, Octogen, Pentaerythritoltetranitrat, Tetranitrotoluol, einem explosiven Nitroamin, Bleipikrat, Quecksilberfulminat, Iodnitrid, Kaliumperchlorat, Ammoniumperchlorat und dergleichen und eine Kombination davon, umfasst; Element 9: wobei der verkapselte Sprengstoff einen ersten verkapselten Sprengstoff und einen zweiten verkapselten Sprengstoff umfasst, und wobei der erste verkapselte Sprengstoff eine höhere Detonationssensibilität als der zweite verkapselte Sprengstoff aufweist; Element 10: wobei der verkapselte Sprengstoff ein binärer Sprengstoff ist, der zwei Komponenten umfasst, die jeweils einzeln verkapselt sind; Element 11: wobei der verkapselte Sprengstoff ein binärer Sprengstoff ist, der zwei Komponenten umfasst, die jeweils einzeln verkapselt sind, und wobei die zwei Komponenten wenigstens ein Paar, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ammoniumnitrat/Schweröl, Ammoniumnitrat/Nitromethan, Ammoniumnitrat/Aluminium und Nitroethan/physischer Sensibilisator, umfassen; und Element 12: wobei der verkapselte Sprengstoff einen mittleren Durchmesser von etwa 10 nm bis etwa 500 nm aufweist.Each of embodiments A, B and C may, unless otherwise indicated, comprise one or more of the following elements in any combination: Element 1: wherein triggering detonation of the encapsulated explosive exposing the encapsulated explosive to electromagnetic radiation at a frequency of about 10 6 Hz to about 10 17 Hz; Element 2: wherein triggering the detonation of the encapsulated explosive comprises crushing the encapsulated explosive between the well tool and the subterranean formation; Element 3: wherein initiating the detonation of the encapsulated explosive comprises introducing cavitation into the drilling fluid; Element 4: where the triggering of the detonation of the encapsulated explosive is the in-process Bringing the encapsulated explosive with a chemical trigger includes; Element 5: wherein the initiation of the detonation of the encapsulated explosive is intermittent; Element 6: initiation of the detonation of the encapsulated explosive occurs upstream of the drill bit in a drill string coupled to the well tool; Element 7: wherein the encapsulated explosive is at least one selected from the group consisting of a liposome, a crosslinked liposome, a nanoliposome, a polymer bubble, a dendritic polymer, a coated nanoparticle, a coated microparticle, an impregnated nanoparticle, an impregnated microparticle, and a any hybrid thereof; Item 8: wherein the encapsulated explosive comprises at least one selected from the group consisting of thermite, octogen, pentaerythritol tetranitrate, tetranitrotoluene, an explosive nitroamine, lead picrate, mercury fulminate, iodine nitride, potassium perchlorate, ammonium perchlorate, and the like and a combination thereof; Item 9: wherein the encapsulated explosive comprises a first encapsulated explosive and a second encapsulated explosive, and wherein the first encapsulated explosive has a higher detonation sensitivity than the second encapsulated explosive; Element 10: wherein the encapsulated explosive is a binary explosive comprising two components, each individually encapsulated; Element 11: wherein the encapsulated explosive is a binary explosive comprising two components, each individually encapsulated, and wherein the two components comprise at least one pair selected from the group consisting of ammonium nitrate / heavy oil, ammonium nitrate / nitromethane, ammonium nitrate / aluminum and Nitroethane / physical sensitizer, include; and element 12: wherein the encapsulated explosive has an average diameter of from about 10 nm to about 500 nm.

Als nicht einschränkendes Beispiel beinhalten beispielhafte Kombinationen für A, B, C: wenigstens zwei der Elemente 1–4; Element 5 in Kombination mit wenigstens einem der Elemente 1–4; Element 6 in Kombination mit wenigstens einem der Elemente 1–4; Element 5 in Kombination mit Element 6; Element 5 in Kombination mit Element 6 und wenigstens einem der Elemente 1–4; wenigstens zwei der Elemente 7–11; Element 5 in Kombination mit wenigstens einem der Elemente 7–11; Element 6 in Kombination mit wenigstens einem der Elemente 7–11; Element 5 in Kombination mit Element 6 und wenigstens einem der Elemente 7–11; Element 12 in Kombination mit einer der vorstehenden Kombinationen; Element 5 in Kombination mit Element 12; und Element 6 in Kombination mit Element 12.As a non-limiting example, exemplary combinations for A, B, C include: at least two of the elements 1-4; Element 5 in combination with at least one of elements 1-4; Element 6 in combination with at least one of elements 1-4; Element 5 in combination with element 6; Element 5 in combination with element 6 and at least one of elements 1-4; at least two of the elements 7-11; Element 5 in combination with at least one of elements 7-11; Element 6 in combination with at least one of elements 7-11; Element 5 in combination with element 6 and at least one of elements 7-11; Element 12 in combination with one of the above combinations; Element 5 in combination with element 12; and element 6 in combination with element 12.

Eine oder mehrere veranschaulichende Ausführungsformen, die die Grundgedanken der hier beschriebenen Offenbarung verkörpern, sind im Folgenden aufgeführt. In dieser Anmeldung werden aus Gründen der Klarheit nicht alle Merkmale einer tatsächlichen Implementierung beschrieben oder gezeigt. Es versteht sich, dass bei der Entwicklung einer tatsächlichen Ausführungsform, die die vorliegende Offenbarung verkörpert, zahlreiche implementierungsspezifische Entscheidungen getroffen werden müssen, um die Ziele des Entwicklers zu erreichen, wie etwa die Einhaltung systembezogener, wirtschaftlicher, vorschriftenbezogener und anderer Einschränkungen, die je nach Implementierung und von Zeit zu Zeit variieren. Obgleich die Bemühungen eines Entwicklers komplex und zeitaufwändig sein können, sind diese Bemühungen trotzdem ein routinemäßiges Unterfangen für Durchschnittsfachleute mit dem Vorteil dieser Offenbarung.One or more illustrative embodiments embodying the principles of the disclosure described herein are set forth below. For purposes of clarity, not all features of an actual implementation are described or shown in this application. It should be understood that in developing an actual embodiment embodying the present disclosure, numerous implementation-specific decisions must be made to achieve the goals of the developer, such as adhering to system-related, economic, regulatory, and other constraints, depending on the implementation and vary from time to time. However, while a developer's effort may be complex and time consuming, these efforts are still a routine undertaking for those of ordinary skill in the art having the benefit of this disclosure.

Es ist zu beachten, dass, wenn der Begriff „etwa“ vor den Anfang einer numerischen Auflistung gesetzt ist, der Begriff alle Zahlen der numerischen Auflistung modifiziert. Bei einigen numerischen Auflistungen von Bereichen können einige aufgeführte untere Grenzen größer als einige aufgeführte obere Grenzen sein. Ein Fachmann wird erkennen, dass die ausgewählte Untergruppe die Auswahl einer oberen Grenze erfordert, die die ausgewählte untere Grenze überschreitet. Soweit nicht anders angegeben, verstehen sich alle Zahlen, die Mengen von Bestandteilen, Eigenschaften wie Molekulargewicht, Reaktionsbedingungen und so fort ausdrücken und in der vorliegenden Beschreibung und den zugehörigen Ansprüchen verwendet werden, als mit dem Begriff „etwa“ modifiziert. Soweit nicht anders angegeben, sind daher die numerischen Parameter, die in der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen angegeben sind, Annäherungen, die abhängig von den gewünschten Eigenschaften variieren können, nach welchen die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele streben. Zumindest, und nicht im Versuch, die Anwendung der Äquivalenzdoktrin auf den Umfang des Anspruchs einzuschränken, ist jeder numerische Parameter wenigstens unter Berücksichtigung der Anzahl angegebener signifikanter Stellen und unter Anwendung gewöhnlicher Rundungsverfahren auszulegen.Note that if the term "about" precedes the beginning of a numeric listing, the term modifies all numbers in the numeric listing. For some numeric listings of ranges, some listed lower bounds may be greater than some listed upper bounds. One skilled in the art will recognize that the selected subset requires selection of an upper bound that exceeds the selected lower bound. Unless otherwise indicated, all numbers expressing amounts of ingredients, such as molecular weight, reaction conditions, and so forth, used in the present specification and claims are to be understood as modified by the term "about." Unless otherwise indicated, therefore, the numerical parameters set forth in the following description and the appended claims are approximations which may vary depending on the desired characteristics sought by the embodiments described herein. At least, and not in an attempt to limit the application of equivalence doctrine to the scope of the claim, each numerical parameter shall be interpreted at least considering the number of significant digits indicated and using ordinary rounding techniques.

Demnach ist die vorliegende Offenbarung gut geeignet, um die aufgeführten sowie die darin innewohnenden Ziele und Vorteile zu erzielen. Die jeweiligen oben offenbarten Ausführungsformen sind nur veranschaulichend, und die vorliegende Offenbarung kann in unterschiedlicher, aber äquivalenter Weise abgewandelt und umgesetzt werden, wie es für Fachleute mit dem Vorteil der vorliegenden Lehren auf der Hand liegen wird. Darüber hinaus sind hinsichtlich der Einzelheiten der hier gezeigten Konstruktion oder Auslegung keine anderen Einschränkungen als die in den nachfolgenden Ansprüchen beschriebenen vorgesehen. Es ist somit deutlich, dass die oben offenbarten jeweiligen veranschaulichenden Ausführungsformen geändert, kombiniert oder abgewandelt werden können und dass alle derartigen Variationen als in den Umfang und Geist der vorliegenden Offenbarung fallend betrachtet werden. Die hier veranschaulichend beschriebene Offenbarung kann in geeigneter Weise unter Weglassung beliebiger Elemente, die hier nicht spezifisch offenbart wurden, und/oder beliebiger hier offenbarter fakultativer Elemente ausgeübt werden. Obwohl Zusammensetzungen und Verfahren als verschiedene Komponenten oder Schritte „umfassend“, „enthaltend“ oder „beinhaltend“ beschrieben wurden, können die Zusammensetzungen und Verfahren auch aus den verschiedenen Komponenten und Schritten „im Wesentlichen bestehen“ oder „bestehen“. Alle oben offenbarten Zahlen und Bereiche können um einen gewissen Betrag variieren. Immer wenn ein numerischer Bereich mit einem unteren Grenzwert und einem oberen Grenzwert offenbart ist, ist auch jede Zahl und jeder darin enthaltene Bereich, die bzw. der in diesen Bereich fällt, ausdrücklich offenbart. Insbesondere gilt jeder hier offenbarte Wertebereich (der Form „von etwa a bis etwa b“ oder äquivalent „von ungefähr a bis b“ oder äquivalent „von ungefähr a–b“) als jede Zahl und jeden Bereich aufführend, die bzw. der in den breiter gefassten Wertebereich fällt. Außerdem tragen die Begriffe in den Ansprüchen ihre einfache, gewöhnliche Bedeutung, soweit nicht durch den Patentinhaber ausdrücklich und deutlich anders definiert. Die unbestimmten Artikel „ein“, „eine“, „einer“, „eines“, „einem“ in den Ansprüchen sind dabei derart definiert, dass sie ein oder mehr als eines der Elemente bezeichnen, denen sie vorangestellt sind. Falls ein Widerspruch in der Verwendung eines Worts oder Begriffs in dieser Beschreibung und einem oder mehreren Patent- oder anderen Dokumenten auftritt, die durch Querverweis einbezogen sein können, sind die Definitionen in Übereinstimmung mit dieser Beschreibung anzuwenden.Accordingly, the present disclosure is well suited to achieving the listed and the inherent objects and advantages. The particular embodiments disclosed above are illustrative only, and the present disclosure may be modified and implemented in a different but equivalent manner, as will be apparent to those skilled in the art having the benefit of the present teachings. Furthermore, as regards the details of the construction or design shown herein, no other limitations than those described in the following claims are provided. It is thus to be understood that the particular illustrative embodiments disclosed above may be changed, combined, or modified, and that all such variations are considered to fall within the scope and spirit of the present disclosure. The disclosure illustratively described herein may be suitably practiced by omitting any elements not specifically disclosed herein and / or any optional elements disclosed herein. Although compositions and methods have been described as comprising "comprising," "containing," or "including" the components and methods, the compositions and methods may also "consist" essentially of the various components and steps. All numbers and ranges disclosed above may vary by a certain amount. Whenever a numerical range having a lower limit and an upper limit is disclosed, any number and any range therein that falls within this range is expressly disclosed. In particular, each range of values disclosed herein (of the form "from about a to about b" or equivalently "from about a to b" or equivalently "about a-b") is cited as each number and range included in the broader range of values. In addition, the terms in the claims bear their simple, ordinary meaning unless expressly and clearly defined otherwise by the assignee. The indefinite articles "a," "an," "an," "an," "an" in the claims are defined to designate one or more of the elements to which they are prefixed. If there is an inconsistency in the use of a word or term in this specification and one or more patent or other documents that may be incorporated by reference, the definitions in accordance with this description shall apply.

Claims (20)

Verfahren, umfassend: Bohren eines Bohrlochs, das eine unterirdische Formation durchdringt, mit einem Bohrlochschneidwerkzeug; Zirkulieren eines Bohrfluids in dem Bohrloch, wobei das Bohrfluid ein Basisfluid und einen verkapselten Sprengstoff mit einem mittleren Durchmesser von etwa 10 nm bis etwa 20 Mikrometern umfasst; Auslösen der Detonation des verkapselten Sprengstoffs; und Detonieren des verkapselten Sprengstoffs in der Nähe eines Abschnitts der unterirdischen Formation benachbart zu dem Bohrlochschneidwerkzeug.Method, comprising: Drilling a borehole penetrating a subterranean formation with a downhole cutting tool; Circulating a drilling fluid in the wellbore, the drilling fluid comprising a base fluid and an encapsulated explosive having an average diameter of from about 10 nm to about 20 micrometers; Triggering the detonation of the encapsulated explosive; and Detonating the encapsulated explosive near a portion of the subterranean formation adjacent to the downhole cutting tool. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Auslösen der Detonation des verkapselten Sprengstoffs Bestrahlen des verkapselten Sprengstoffs mit elektromagnetischer Strahlung mit einer Frequenz von etwa 106 Hz bis etwa 1017 Hz umfasst.The method of claim 1, wherein the triggering of the detonation of the encapsulated explosive comprises irradiating the encapsulated explosive with electromagnetic radiation having a frequency of about 10 6 Hz to about 10 17 Hz. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Auslösen der Detonation des verkapselten Sprengstoffs Zerquetschen des verkapselten Sprengstoffs zwischen dem Bohrlochschneidwerkzeug und der unterirdischen Formation umfasst.The method of claim 1, wherein triggering the detonation of the encapsulated explosive comprises crushing the encapsulated explosive between the well tool and the subterranean formation. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Auslösen der Detonation des verkapselten Sprengstoffs Einführen einer Kavitation in das Bohrfluid umfasst.The method of claim 1, wherein the triggering of the detonation of the encapsulated explosive comprises introducing cavitation into the drilling fluid. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Auslösen der Detonation des verkapselten Sprengstoffs intermittierend ist.The method of claim 1, wherein the triggering of the detonation of the encapsulated explosive is intermittent. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Auslösen der Detonation des verkapselten Sprengstoffs stromaufwärts von dem Bohrmeißel in einem Bohrstrang stattfindet, der an das Bohrlochschneidwerkzeug gekoppelt ist.The method of claim 1, wherein the triggering of the detonation of the encapsulated explosive occurs upstream of the drill bit in a drill string coupled to the well tool. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der verkapselte Sprengstoff wenigstens eins, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Liposom, einem vernetzten Liposom, einem Nanoliposom, einem Polymerbläschen, einem dendritischen Polymer, einem beschichteten Nanopartikel, einem beschichteten Mikropartikel, einem imprägnierten Nanopartikel, einem imprägnierten Mikropartikel und einem beliebigen Hybrid davon, umfasst.The method of claim 1, wherein the encapsulated explosive is at least one selected from the group consisting of a liposome, a cross-linked liposome, a nanoliposome, a polymer bubble, a dendritic polymer, a coated nanoparticle, a coated microparticle, an impregnated nanoparticle, an impregnated microparticle and any hybrid thereof. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der verkapselte Sprengstoff wenigstens eins, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Thermit, Octogen, Pentaerythritoltetranitrat, Tetranitrotoluol, einem explosiven Nitroamin, Bleipikrat, Quecksilberfulminat, Iodnitrid, Kaliumperchlorat, Ammoniumperchlorat und dergleichen und eine Kombination davon, umfasst.The method of claim 1, wherein the encapsulated explosive comprises at least one selected from the group consisting of thermite, octogen, pentaerythritol tetranitrate, tetranitrotoluene, an explosive nitroamine, lead picrate, mercury fulminate, iodine nitride, potassium perchlorate, ammonium perchlorate and the like and a combination thereof. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der verkapselte Sprengstoff einen ersten verkapselten Sprengstoff und einen zweiten verkapselten Sprengstoff umfasst, und wobei der erste verkapselte Sprengstoff eine höhere Detonationssensibilität als der zweite verkapselte Sprengstoff aufweist.The method of claim 1, wherein the encapsulated explosive comprises a first encapsulated explosive and a second encapsulated explosive, and wherein the first encapsulated explosive has a higher detonation sensitivity than the second encapsulated explosive. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der verkapselte Sprengstoff ein binärer Sprengstoff ist, der zwei Komponenten umfasst, die jeweils einzeln verkapselt sind.The method of claim 1, wherein the encapsulated explosive is a binary explosive comprising two components, each individually encapsulated. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die zwei Komponenten wenigstens ein Paar, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ammoniumnitrat/Schweröl, Ammoniumnitrat/Nitromethan, Ammoniumnitrat/Aluminium und Nitroethan/physischer Sensibilisator, umfassen.The method of claim 10, wherein the two components comprise at least one pair selected from the group consisting of ammonium nitrate / heavy oil, ammonium nitrate / nitromethane, ammonium nitrate / aluminum and nitroethane / physical sensitizer. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der verkapselte Sprengstoff einen mittleren Durchmesser von etwa 10 nm bis etwa 500 nm aufweist. The method of claim 1, wherein the encapsulated explosive has an average diameter of from about 10 nm to about 500 nm. Verfahren, umfassend: Bohren eines Bohrlochs, das eine unterirdische Formation durchdringt, mit einem Bohrlochschneidwerkzeug, das in Wirkbeziehung an einen Bohrstrang gekoppelt ist, und einen Behälter, der an wenigstens eins von dem Bohrlochschneidwerkzeug und dem Bohrstrang gekoppelt ist, wobei der Behälter eine Vielzahl von verkapselten Sprengstoffen enthält; Zirkulieren eines Bohrfluids in dem Bohrloch; Freisetzen wenigstens eines Teils der verkapselten Sprengstoffe von dem Behälter und in das Bohrfluid, wobei die verkapselten Sprengstoffe einen mittleren Durchmesser von etwa 10 nm bis etwa 20 Mikrometern aufweisen; Auslösen der Detonation der verkapselten Sprengstoffe in dem Bohrfluid; und Detonieren der verkapselten Sprengstoffe in der Nähe eines Abschnitts der unterirdischen Formation benachbart zum Bohrlochschneidwerkzeug.Method, comprising: Drilling a wellbore penetrating a subterranean formation with a wellbore cutting tool operably coupled to a drill string and a receptacle coupled to at least one of the wellbore cutting tool and the drillstring, the receptacle containing a plurality of encapsulated explosives; Circulating a drilling fluid in the wellbore; Releasing at least a portion of the encapsulated explosives from the container and into the drilling fluid, the encapsulated explosives having an average diameter of from about 10 nm to about 20 microns; Triggering the detonation of the encapsulated explosives in the drilling fluid; and Detonating the encapsulated explosives near a portion of the subterranean formation adjacent to the downhole cutting tool. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Freisetzen des wenigstens einen Teils der verkapselten Sprengstoffe aus dem Behälter intermittierend ist.The method of claim 13, wherein the release of the at least part of the encapsulated explosives from the container is intermittent. Verfahren nach Anspruch 13, wobei Auslösen der Detonation des verkapselten Sprengstoffs Bestrahlen des verkapselten Sprengstoffs mit elektromagnetischer Strahlung mit einer Frequenz von etwa 106 Hz bis etwa 1017 Hz umfasst.The method of claim 13, wherein initiating the detonation of the encapsulated explosive comprises irradiating the encapsulated explosive with electromagnetic radiation having a frequency of about 10 6 Hz to about 10 17 Hz. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Auslösen der Detonation des verkapselten Sprengstoffs Zerquetschen des verkapselten Sprengstoffs zwischen dem Bohrlochschneidwerkzeug und der unterirdischen Formation umfasst.The method of claim 13, wherein triggering the detonation of the encapsulated explosive comprises crushing the encapsulated explosive between the well tool and the subterranean formation. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Auslösen der Detonation des verkapselten Sprengstoffs Aussetzen des verkapselten Sprengstoffs gegenüber Kavitation umfasst.The method of claim 13, wherein triggering the detonation of the encapsulated explosive comprises subjecting the encapsulated explosive to cavitation. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Auslösen der Detonation des verkapselten Sprengstoffs In-Kontakt-Bringen des verkapselten Sprengstoffs mit einem chemischen Auslöser umfasst.The method of claim 13, wherein triggering the detonation of the encapsulated explosive comprises contacting the encapsulated explosive with a chemical trigger. Verfahren, umfassend: Bohren eines Bohrlochs, das eine unterirdische Formation durchdringt, mit einem Bohrlochschneidwerkzeug, das in Wirkbeziehung an einen Bohrstrang gekoppelt ist, und einen Behälter, der an wenigstens eins von dem Bohrlochschneidwerkzeug und dem Bohrstrang gekoppelt ist, wobei der Behälter eine Vielzahl von ersten verkapselten Komponenten enthält; Zirkulieren eines Bohrfluids in dem Bohrloch, wobei das Bohrfluid ein Basisfluid und eine Vielzahl von zweiten verkapselten Komponenten umfasst, wobei die erste und zweite Vielzahl von verkapselte Komponenten Teil eines binären Sprengstoffs bilden; Freisetzen wenigstens eines Teils der verkapselte Komponenten aus dem Behälter in das Bohrfluid; Auslösen der Detonation des binären Sprengstoffs durch Vermischen der ersten verkapselten Komponenten mit den zweiten verkapselten Komponenten; und Detonieren des binären Sprengstoffs in der Nähe eines Abschnitts der unterirdischen Formation benachbart zu dem Bohrlochschneidwerkzeug.Method, comprising: Drilling a wellbore penetrating a subterranean formation with a wellbore cutting tool operably coupled to a drill string and a receptacle coupled to at least one of the wellbore cutting tool and the drillstring, the receptacle including a plurality of first encapsulated components ; Circulating a drilling fluid in the wellbore, the drilling fluid comprising a base fluid and a plurality of second encapsulated components, the first and second plurality of encapsulated components forming part of a binary explosive; Releasing at least a portion of the encapsulated components from the container into the drilling fluid; Triggering the detonation of the binary explosive by mixing the first encapsulated components with the second encapsulated components; and Detonating the binary explosive near a portion of the subterranean formation adjacent the well tool. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Freisetzen des wenigstens einen Teils der ersten verkapselten Komponente aus dem Behälter intermittierend ist.The method of claim 19, wherein the releasing of the at least a portion of the first encapsulated component from the container is intermittent.
DE112013007387.0T 2013-08-27 2013-08-27 Encapsulated explosives for drilling wells Withdrawn DE112013007387T5 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2013/056839 WO2015030732A1 (en) 2013-08-27 2013-08-27 Encapsulated explosives for drilling wellbores

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112013007387T5 true DE112013007387T5 (en) 2016-05-12

Family

ID=52587095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112013007387.0T Withdrawn DE112013007387T5 (en) 2013-08-27 2013-08-27 Encapsulated explosives for drilling wells

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20160032654A1 (en)
CN (1) CN105378216A (en)
AR (1) AR096676A1 (en)
CA (1) CA2917846C (en)
DE (1) DE112013007387T5 (en)
GB (1) GB2532884A (en)
WO (1) WO2015030732A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10989029B2 (en) 2015-11-05 2021-04-27 Saudi Arabian Oil Company Methods and apparatus for spatially-oriented chemically-induced pulsed fracturing in reservoirs
WO2017079386A1 (en) 2015-11-05 2017-05-11 Saudi Arabian Oil Company Triggering an exothermic reaction for reservoirs using microwaves
CN107842352B (en) * 2017-11-07 2020-05-22 河南理工大学 Method for improving underground hydraulic fracturing permeability-increasing yield-increasing effect of coal mine
CN111578801A (en) * 2020-05-27 2020-08-25 李天北 Drilling blasting type hard rock tunneling equipment
BR102021006835A2 (en) * 2021-04-09 2022-10-11 Avibras Indústria Aeroespacial S.A. PUMPABLE TERMITA FORMULATIONS WITH ENERGY FLUID PHASE AND METHOD FOR CLOSING AND ABANDONMENT OF OIL WELLS

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3112233A (en) * 1960-05-26 1963-11-26 Jersey Prod Res Co Drilling fluid containing explosive composition
GB9219666D0 (en) * 1992-09-17 1992-10-28 Miszewski Antoni A detonating system
US5597974A (en) * 1996-03-04 1997-01-28 Schlumberger Technology Corporation Shaped charge for a perforating gun having a main body of explosive including TATB and a sensitive primer
WO2001004452A1 (en) * 1999-07-13 2001-01-18 Schlumberger Technology Corporation Encapsulated shaped charge for well perforation
US7451819B2 (en) * 2000-03-02 2008-11-18 Schlumberger Technology Corporation Openhole perforating
US7677311B2 (en) * 2002-08-26 2010-03-16 Schlumberger Technology Corporation Internal breaker for oilfield treatments
DE10323531B3 (en) * 2003-05-24 2005-02-10 Hilti Ag Propellant charge set, especially for bolt guns
US7025840B1 (en) * 2003-07-15 2006-04-11 Lockheed Martin Corporation Explosive/energetic fullerenes
KR100743452B1 (en) * 2006-06-02 2007-07-30 한국석유공사 Blasting method of vertical hole
US20120037368A1 (en) * 2010-08-12 2012-02-16 Conocophillips Company Controlled release proppant
US8453731B2 (en) * 2010-08-26 2013-06-04 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for estimating formation properties using nanoexplosive elements
US20120325471A1 (en) * 2011-06-24 2012-12-27 Sumitra Mukhopadhyay Encapsulated materials and their use in oil and gas wells

Also Published As

Publication number Publication date
GB2532884A (en) 2016-06-01
AR096676A1 (en) 2016-01-27
US20160032654A1 (en) 2016-02-04
WO2015030732A1 (en) 2015-03-05
CN105378216A (en) 2016-03-02
CA2917846C (en) 2018-01-16
CA2917846A1 (en) 2015-03-05
GB201600217D0 (en) 2016-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60308383T2 (en) PROCESS FOR HYDRAULIC CLOSING OF UNDERGROUND FORMATIONS
US10961443B2 (en) Oil field chemical delivery fluids, methods for their use in the targeted delivery of oil field chemicals to subterranean hydrocarbon reservoirs and methods for tracing fluid flow
DE60219689T2 (en) METHOD FOR DRILLING A PRODUCTION TUBE WITHOUT BORE RESOLUTION AND PACKING
DE69930538T2 (en) NEW LIQUIDS AND TECHNIQUES FOR MAXIMIZING THE CLEANING OF FRACTION CREAMS PRODUCED BY FRACTURES
US9784085B2 (en) Method for transverse fracturing of a subterranean formation
DE112013007387T5 (en) Encapsulated explosives for drilling wells
DE602004011775T2 (en) METHOD FOR PRODUCING A NATURAL HEAT ENGINE
DE602004003702T2 (en) Percussion Drill
DE602005004295T2 (en) drill bit
DE60121259T2 (en) Method for removing cuttings from a deflected borehole
US10793761B2 (en) Metalate-based additives for use in subterranean formations
US3692125A (en) Method of drilling oil wells
US2510300A (en) Rock coring method
US9575047B2 (en) Method of clay stabilization analysis
DE202017105632U1 (en) Geothermal plant using a crack zone in hot dry rock
US2146732A (en) Method of drilling wells
WO2016130110A1 (en) Barrier pills
GB2577937A (en) Drilling method
CN105482792A (en) Preparation method of small particle size water-soluble temporary plugging agent for oil fields
US11708524B1 (en) Superheated phase changing nanodroplets for hydrocarbon reservoir applications
US11807807B2 (en) Selective and on-demand near wellbore formation permeability improvement with in-situ cavitation of nanobubbles
US475319A (en) Method of drilling for minerals
Ramah Moorthy et al. Integrated Engineered Solution for Realtime Through-Tubing Remedial Sand Control
Draskovic Analytical solution for stuck pipe problems based on worldwide company practices
Saychenko et al. Application of the CL-systems technology for water injection wells at an oil and gas field

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee