专利名称：：用于清洗油基或合成油基泥浆的原位流体形成的制作方法
技术领域：
：本发明涉及减少或除去在油井钻探期间和之后的井眼壁损害(skindamage)、油基钻井流体(dri11ingfluids)和滤饼沉积的方法和组合物，更具体地说，在一个非限制性实施方案中涉及使用原位形成的与过量油或水(WinsorI和WinsorII相行为)，或两者(WinsorIII)平衡的粗乳液、纳米乳液、细乳液、微乳液体系或单相微乳液(WinsorIV)减少或除去油基钻井流体和桥接颗粒，尤其是由于就地流体和固体与注射制剂混合的结果。
背景技术：
：使用的钻井流体是已知的。在旋转钻井时，存在多种期望属于钻井流体(亦称钻井泥浆或简称为"泥浆")的功能和特性。期望钻井流体在冷却和清洗旋转钻井用钻头的同时，应该携带来自钻头下方的切屑，经过环带(annulus)输送它们并且允许它们在表面分离。钻井泥浆在维持钻孔的无套管部分的稳定性的同时还旨在减少钻柱和孔侧壁之间的摩擦。配制钻井流体是为了避免来自被钻入的渗透性岩层的地层流体的非所需流入，还往往为了形成暂时密封孔隙、其它裂口和被钻头钻入的地层的薄的低渗透性滤饼。钻井流体还可以用来收集和解释从钻屑、岩心和电测井得到的信息。应当理解，在本文中请求保护的本发明的范围之内，术语"钻井流体"还涵盖"钻井液(drill-influid)"和"完井液(completionfluids)"。钻井流体通常是依照它们的基础流体分类。在水基泥浆中，固体颗粒悬浮在水或盐水中。油可以在水中乳化。尽管如此，水仍是连续相。盐水基钻井流体当然是水基泥浆(WBM)，其中水性组分是盐水。油基泥浆(OBM)是相反或颠倒的。固体颗粒悬浮在油中，而水或盐水在油中乳化，因此油是连续相。油基泥浆可以是全油基的或油包水型的粗乳液，它们还称作逆乳液。在油基泥浆中，油可以由任何油构成，它们可以包括，但不限于柴油、矿物油、酯或a-烯烃。对选择或使用油和/或气勘探的钻井流体的人员显而易见的是，所选的流体的主要组分是为实现最终特定应用必不可少的特性而被适当平衡的。因为要求钻井流体同时完成许多任务，所以这种所需的平衡并不总是易于实现。当在压力下将浆料、悬浮乳液(suspoemulsion)或悬浮液，例如钻井流体朝可透介质例如地层表面压紧时，滤饼是沉积在该介质上的残渣。滤液是穿过介质的液体，将滤饼留在该介质上。滤饼性能例如滤饼厚度、韧性、光滑和渗透性是重要的，因为在井眼中的可透区上形成的滤饼可能引起钻杆被卡及其它钻井问题。当差的滤饼允许深的滤液侵入时，烃生产减少可能由储层或井壁损害引起。在一些情形下，为了将钻井流体与地层分隔，某种程度的滤饼聚集是所需要的。在高角或水平井眼中的棵眼完井中，外部滤饼的形成优于部分地在地层内(内部)形成的滤饼。后一种情况具有更高的地层损害的可能性。应当理解，在本发明范围中，术语"滤饼"包括滤饼的任何油、乳液或逆乳液部分，并且滤饼在此限定为任何添加的固体(如果有)，和钻出的固体与钻井流体的结合物。还应理解，钻井流体，例如OBM在井壁面处和部分地在地层内浓缩。此外，棵眼完井应理解为没有衬管或套管穿过储层地层的完井，从而允许产出流体直接地流入井眼。衬管或套管可以存在于其它井段中，例如生产井段和表面之间。许多操作者对在用OBM钻入储层之后改进地层清理感兴趣。更有效的滤饼和地层清理是为许多棵眼完井(包括独立和可膨胀的沙子篩)以及生产井和水注井的砾石充填应用所希望的，为了使烃回收(尤其是在棵眼完井中)最大化，在用油基钻入和钻井流体钻油井储层期间从内部和外部滤饼沉积的井壁损害移除是所需要的。如果可能设计组合物和方法来帮助和改进清理滤饼的能力，和更完全地将它除去，而不引起附加的地层损害，则将是所希望的。控制滤饼的破坏和移除速率也是所需要的。
发明内容在一个非限制性形式中，提供了清洗来自烃储层井眼的OBM滤饼颗粒的方法。该方法包括用OBM钻烃储层中的井眼。OBM颗粒的滤饼在井眼的至少一部分上形成。使油基流体和滤饼与至少一种表面活性剂和极性液体接触以原位形成与过量油或水(WinsorI或II相行为)或两者(WinsorIII)平衡的粗乳液、纳米乳液、细乳液和/或微乳液和/或单相微乳液(WinsorIV)。即，这些乳液在OBM滤饼或颗粒的部位原位形成。任何这些原位流体因此将存在的油或滤饼的油的至少一部分引入呈两相或三相体系的粗乳液、纳米乳液、细乳液、微乳液中和/或引入单相微乳液(SPME)中以便从中除去油。酸可以任选地用来使桥接颗粒溶解在滤饼中。酸可以是无机酸和/或有机酸，并且在一个非限制性实施方案中可以是多氨基羧酸(PACA)。在另一个非限制性的型式中，酸也可以原位产生。固体颗粒可以被螯合剂或多价螯合剂增溶，该螯合剂或多价螯合剂与二价离子形成络合物并且减少或避免二价离子盐，例如碳酸钩或硫酸钡的沉淀。此外，在本发明的另一个非限制性实施方案中提供了清洗来自烃储层井眼的OBM和滤饼颗粒的改进方法。该方法涉及用OBM钻烃储层中的井眼。OBM颗粒的滤饼在井眼的至少一部分上形成。将砾石充填载体盐水泵送到井眼中，其中该载体盐水包括调整了大小的砾石(sizedgravel),至少一种表面活性剂和极性液体。将砾石填料放入井眼。让OBM和滤饼与砾石充填栽体盐水接触而原位形成纳米乳液、细乳液、微乳液和/或单相微乳液并从而通过增溶将油的至少一部分从OBM引入流体。这可以在不让井循环的情况下进行。滤饼颗粒的可湿性从油湿改变到水湿，从而允许单相微乳液作为浸泡液接触滤饼一段时间。因此可以除去大部分滤饼颗粒。在一个可选的实施方案中还提供了热力学稳定的、宏观均匀的单相微乳液，它包括极性相；非极性相；表面活性剂和任选地，7助表面活性剂和酸。因为该乳液是原位形成的，所以所述极性相可以来自存在于井眼和/或滤饼中的OBM。图1是在140下(60。C)和500psi(3.4MPa)下在泥浆封(mud-off)之后典型OBM滤饼外观的照片；图2是图1的OBM滤饼在浸泡之后的照片；图3是在新鲜水中试验以观察其分散或水润湿条件的可能性之后残留的滤饼颗粒的一部分的照片；图4是在10lb/gal(1.2kg/L)CaCh盐水与原位单相微乳液中的20%DFE734在20nm陶瓷盘上在漏泄阀打开下在有和没有延迟作用(AD)的添加剂的情况下使用3-小时泥浆封的过滤试验结果的曲线图；图5是在10lb/gal(1.2kg/L)NaBr盐水与原位单相微乳液中的20°/。EXP298在20)xm陶资盘上在漏泄阀打开下在有和没有延迟作用(AD)的添加剂的情况下使用3-小时泥浆封的过滤试验结果的曲线图；图6是在10lb/gal(1.2kg/L)HCOOK盐水与原位单相微乳液中的20%EXP298在20jim陶瓷盘上在漏泄阀打开下在有和没有延迟作用(AD)的添加剂的情况下使用3-小时泥浆封的过滤试验结果的曲线图；图7是在10lb/gal(1.2kg/L)CaCh盐水与原位单相微乳液中的20%EXP298在20jLim陶瓷盘上在漏泄阀打开下在有和没有延迟作用(AD)的添加剂的情况下使用3-小时泥浆封的过滤试验结果的曲线图；和图8是滤饼在用在10lb/gal(1.2kg/L)CaCh盐水中的DFE734处理之后的照片。详细描述已经发现，大部分滤饼颗粒的钻入后处理和改变可以通过将OBM改变成粗乳液、纳米乳液、细乳液、微乳液(WinsorIII)和/或单相微乳液，例如WinsorIV或类似的化学物质来进行，如将更详细描述的那样。单相微乳液可以定义为双连续，0/W或W/0。在本发明现象的一个非限制性解释中，0/W单相微乳液接触油基泥浆和滤饼并且形成水连续(水包油型)微乳液。已经令人惊奇地发现，这种接触可以在不让井循环的情况下进行，这是指经过整个活性流体体系(包括钻孔和构成主体系的所有地面槽)泵送流体。还发现，可以在井下原位形成微乳液。即，在地面上形成微乳液并向井下泵送它是不必要的。应该相信，这种原位微乳液方法减緩来自滤饼的油的增溶并且增强清洗操作。文献一般描述这些微乳液为单相微乳液，但是它们也可以作为与过量水和/或油相平衡的微乳液，即作为三相体系的一部分。更具体地说，本文的方法和组合物涉及使用原位反应流体例如微乳液除去油基泥浆(OBM)滤饼或合成油基泥浆(SBM)滤饼，并使可湿性反转和将用SBM或OBM钻的产油井中的井眼壁损害除去或使之最小化。当至少一种表面活性剂和极性相(通常，但不限于水)接触OBM或OBM滤饼并使该OBM的非极性材料增溶时，可以形成原位流体(例如微乳液、纳米乳液等)。在此应当理解，术语OBM涵盖SBM。原位流体形成的利益之一是清洗流体在配制中不要求任何油或溶剂，这导致当与OBM滤饼接触时更高的油引入容量或清洗能力。另一个利益是滤饼的固体颗粒可能从油湿转变为水湿。此外，当在滤饼可润湿性反转过程之后或期间将无机酸、有机酸、氧化剂、水溶性酶(例如催化剂)、螯合剂和原位酸产生剂滴入井眼时，水基滤饼对损伤补救(滤饼破坏)是理想的。当在流体，例如微乳液或纳米乳液的原位形成期间OBM(或SBM)滤饼从油湿转变成水湿时，表面活性剂和极性相(例如水)的共混物还可以含有酸，二价盐(碳酸钙、硫酸镁或钡等)的溶解剂(螯合剂)或其它可以溶解所述碳酸盐或重晶石颗粒并分解聚合物流体损失添加剂(如果存在)的前体添加剂。多数情况下，表面活性剂可以是表面活性剂共混物并且通常是表面活性剂-助表面活性剂混合物，其中所述助表面活性剂是短两亲性物质例如醇(在非限制性实例中，呈它们不同异构化结构的丙醇、丁醇、戊醇)9以及二醇，和乙氧基化和丙氧基化醇或酚。这些原位流体(例如单相微乳液、纳米乳液、细乳液等)化学物质在棵眼完井中的使用任选地允许螯合剂的直接接触，而不会引起高粘性油连续乳液(淤渣)和地层阻断，所述螯合剂包括，但不一定限于，混合在常规盐水完井液(或原位产生的完井液)中的酸和/或酸共混物。原位形成的流体的作用改变沉积的滤饼，该沉积的滤饼允许螯合剂例如酸或酸的盐，例如多氨基羧酸(PACA)和/或无机酸或它们的盐，例如盐酸或有机酸或它们的盐，例如乙酸，或其它酸，溶解桥接和地层颗粒，例如碳酸钩、赤铁矿、钛铁矿和重晶石。可以用原位流体(例如单相微乳液)/酸共混物处理由四氧化镁(在一个非限制性实施方案中)组成的桥接颗粒，只要该酸在本发明的一个非限制性实施方案中是有机酸。已经发现，PACA在碱性环境中作为这些酸的盐表现较好，这些酸将它们进一步区别于更常用的酸和其盐。例如，PACA的盐使硫酸钡从经处理的碳酸4丐中离解；该PACA呈阳离子。在一个非限制性实例中，PACA的Na或K盐当接触碳酸钩时经由阳离子交换接触和溶解该钡盐。PACA的盐形式表现较普通的酸形式好，但是非盐酸形式仍发挥该功能并且达到本文方法和组合物的所需结果。普通酸形式在较低pH值下作用略微更好。此种处理系统的净效果将改进操作者将水注入储层以维持储层压力(例如，对于注入井)的概率，并且改进生产井中的生产速率。在任一情况下，通过产生越过注射/生产层段的原位流体(例如单相微乳液)达到表层(滤饼)改变。该原位流体(例如单相微乳液)可以用于开放孔可膨胀和不可膨胀筛选应用或各种套管孔操作。简单地说，本文的一个非限制性实施方案OBM滤饼清理技术(也称为"一步"滤饼清理)以单一共混物方式使用例如，原位单相微乳液，和任选的螯合剂技术来将OBM滤饼的油或逆乳液改变成微乳液(或以其它原位流体形式)并同时使它的酸溶性组分分解。使用原位单相微乳液(或以其它原位流体形式)改变滤饼促进固体溶解在该原位流体的水溶液组分中而被清除，从而防止可能在螯合剂和OBM滤饼间形成的淤渣的出现。应当理解，对于认为是成功的本发明方法和其组合物来说，从滤饼中除去全部桥接颗粒是没有必要的。如果与不使用原位流体(例如单相微乳液)相比除去更多颗粒，或如果与不使用原位流体和/或螯合剂的情况相比使用原位流体连同螯合剂除去更多颗粒，则获得成功。或者，如果滤饼颗粒的至少一部分被除去，则认为本发明是成功的。在一个非限制性实施方案中，至少大部分(>50%)滤饼颗粒被除去。一般而言，当然，希望除去尽可能多的OBM和滤饼。本发明除去滤饼颗粒的一个非限制性目标是获得高百分率的水注入(在非限制性实例中，>50%注入)或与无论如何不使用微乳液的情况下的预期生产相比更高百分率的油和气生产。特别有利的是能够用OBM，例如逆乳化钻井液钻进具有块状页岩段的储层和使用盐水作为砾石充填砂的载流流体将相同井眼砾石填塞。为了这种技术行之有效，必须维持页岩稳定性并且在砾石充填期间或之后盐水栽流流体和OBM(例如逆乳液)滤饼间不能产生不希望的淤渣。本文描述的井眼清理技术具有宽的应用范围。通过将井眼(滤饼)清理的化学方面与置换技术结合，据信，可以显著地减少或消除在用OBM(例如逆乳化流体)钻井和用盐水栽流流体砾石填塞之后的砾石填塞缺点。本文的方法和组合物与不存在原位流体(例如单相微乳液井减少的地层井壁损害，并因此具有提高的烃回收，和/或提高的水注率的优点。微乳液是至少三种组分的热力学稳定、宏观均匀的混合物极性相和非极性相(通常，但不限于，水和有机相)和表面活性剂，通常多于一种表面活性剂，例如具有助表面活性剂例如醇、二醇或酚，或它们的乙氧基衍生物，尤其是当使用离子表面活性剂时，如以下参考文献中提到的那样J.L.Salager和R.E.Anton,"IonicMicroemulsions"，第8章，P.Kumar和K丄Mitta1，ed.〃a刀Wo0A#/c_roe/zw_/<y/o/z5^/e/cerec力/o/c^/，MarcelDekkerInc.纽纟々1999，pp.247-280。微乳液自发地形成并且显著地不同于所述热力学不稳定的粗乳液，这取决于用于它们形成的强混合能量。微乳液是在本领域中熟知的，并请参见S.Ezrahi，A.Aserin和N.Garti，"第7章AggregationBehaviorinOne-Phase(WinsorIV)MicroemulsionSystems",P.Kumar和K.L.Mittal，ed.，^^/zc6ooio尸vlZ/croe/Bw7s/0/7iWe/cea/7f/7ecA/7o/o^7，MarcelDekker，Inc.，纽约，1999，pp.185-246。引证的文章描述了由Winsor限定的微乳液相配制的类型WinsorI、WinsorII和WinsorIII。体系或配制定义为WinsorI，此时它含有与过量油相平衡的微乳液；WinsorII,此时它含有与过量水分平衡的微乳液；和WinsorIII，此时它含有与过量水分和过量油平衡的中间相微乳液。作者还描述WinsorIV为单相微乳液，不含过量油或过量水分。虽然不希望受任一种理论限制，但是应该相信在本发明方法和组合物中形成的微乳液具有WinsorIV类型，这是指整个体系是微乳液相。热力学稳定的单相WinsorIV微乳液可能通过配制或组成改变成细乳液或纳米乳液的形成而进化，该细乳液或纳米乳液是含亚微米尺寸小液滴的两相体系，该两相体系可能长期稳定，但是不永久地作为微乳液稳定，如以下参考文献所述J.L.Salager，"EmulsionPhaseInversionPhenomena",EmulsionsandEmulsionStability,J.Sjobl6mEd.,第2版，Chap.4，pp.185-226，TaylorandFrancis,伦敦(2006)。适合于产生本发明的原位流体(例如单相微乳液)的表面活性剂包括，但不一定限于，非离子、阴离子、阳离子和两性表面活性剂并且尤其是它们的共混物。助溶剂或助表面活性剂例如醇是该微乳液配方中使用的任选的添加剂。适合的非离子表面活性剂包括，但不一定限于，烷基聚糖苷、脱水山梨醇酯、甲基葡糖苷酯、胺乙氧基化物、二胺乙氧基化物、聚甘油酯、烷基乙氧基化物、已经被聚丙氧基化和/或聚乙氧基化或这两者的醇。适合的阳离子表面活性剂包括，12但不一定限于，精氨酸甲基酯、链烷醇胺和亚烷基二酰胺。在一个非限制性实施方案中，可以使用呈共混物的至少两种表面活性剂原位产生单相微乳液，以及其它原位流体。适合的表面活性剂还可以包括含非离子型间隔基臂中心延伸部分和离子或非离子型极性基团的表面活性剂。在非限制性实施方案中，所述非离子型间隔基臂中心延伸部分可以是聚丙氧基化、聚乙氧基化或这两种混合的结果。在一个非限制性实施方案中，助溶剂或助表面活性剂不存在丙酸酯。在本发明的另一个非限制性的实施方案中，原位流体配方(例如粗乳液、納米乳液等)可以含有助表面活性剂，它可以是含大约3-大约10个碳原子，在另一个非限制性实施方案中，大约4,独立地至多大约6个碳原子的醇。适合的助表面活性剂的具体实例包括，但不一定限于正丁醇和丙醇，或仲丁醇。在本发明的一个非限制性实施方案中，原位流体(例如单相微乳液)含有非极性液体，它可以包括合成液体，包括但不一定限于，酯流体；链烷烃(例如得自BakerHughesDrillingFluids的PARA-TEQTM流体)和异构化烯烃(例如得自BakerHughesDrillingFluids的ISO-TEQTM)。然而，柴油和矿物油例如EscaidIIO(得自Exxon)或ECD99-DW油(得自TOTAL)也可以用作制备本发明流体体系的非极性液体。如此前所指出，原位形成所述流体(例如纳米乳液、单相微乳液等)的优点是必须使用更少非极性液体(与预形成的微乳液相比)，因为在OBM(或SBM)滤饼本身中存在非极性液体。这样赋予微乳液，例如，吸收滤饼中的油的更高能力。应当理解，待产生或形成的原位流体的量和待添加或包括的原位形成组分(极性、非极性和表面活性剂和助表面活性剂混合物)的量难以预先非常精确地确定和预计，因为它取决于许多相关因素，包括但不一定限于，盐水类型、桥接颗粒类型、地层温度、所使用的特定表面活性剂或表面活性剂共混物，是否存在螯合剂和什么类型等。虽然如此，为了获得对所使用的数量的一定了解，在一个非限制性实施方案中，原位流体(例如单相微乳液)中非盐水组分的比例可以为大约1-大约50体积％，大约5，独立地至多大约20体积％。预计，盐水将是原位流体(例如单相微乳液)的通用组分，并且任何常用的无机和有机盐水，和制备它们的盐预计适合于本发明组合物和方法。虽然水预期是用来制备原位微乳液的极性液体，但是应当理解也可以使用其它极性液体例如醇和二醇，单独地或与水一同地使用。在其中原位流体(例如单相微乳液)含有至少一种螯合剂的非限制性实施方案中，该螯合剂应该能够使构成滤饼的桥接颗粒增溶或溶解。螯合剂可以是无机酸或其盐，包括但不一定限于，盐酸、硫酸，和/或有机酸，包括但不一定限于，有机试剂或其盐，例如乙酸、甲酸和它们的混合物。在一个非限制性实施方案中，所述酸可以仅是一种无机酸或仅是一种有机酸。在大多数实施方案中，原位流体可以在一些情况下含有是多氨基羧酸(PACA)或PACA的盐的螯合剂。适合的PACA及其它螯合剂包括、但不一定限于，次氨基三乙酸(NTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、反式-1，2-二氨基环己烷-N，N，N'，N'-四乙酸一水合物(CDTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、二氧杂八亚甲基二次氨基四乙酸(DOCTA)、幾乙基亚乙基二胺三乙酸(HEDTA)、三亚乙基四胺六乙酸(TTHA)、反式-1，2-二氨基环己烷四乙酸(DCTA)、多磷酸盐、焦磷酸盐、oc-醚羧酸盐、氧基二乙酸盐、羧甲基丙醇二酸盐(CMT)和氧基琥珀酸盐(CMOS)、柠檬酸、酒石酸和丙醇二酸盐和它们的混合物。原位流体(例如单相微乳液)中螯合剂的浓度具有大约l体积％，或者大约5体积°/。的下限，和大约30体积％，或者大约20体积％，在另一个非限制性实施方案中，至多大约15体积％的上限。存在多种可以根据本发明程序递送螯合剂的方法。可以将螯合剂与形成单相微乳液(例如原位形成)的组分一起添加到滤饼中；或可以在原位流体(例如单相微乳液)处理之后添加；或可以一旦在原位形成微乳液浸泡液就添加到该微乳液浸泡液中，然后除去大部分滤饼颗粒和OBM(例如逆乳液)，和它们的组合。预期可用于本发明方法的典型或预期桥接颗粒包括，但不一定限于，碳酸钙、赤铁矿、钛铁矿、四氧化镁、一氧化锰、碳酸铁、氧化镁、硫酸钡和它们的混合物。在其中导入砾石充填的实施方案中，原位流体(例如单相微乳液)可以原位在含砾石(沙子)粒的载体盐水中产生，其中该砾石经调整大小以桥接地层来抑制或防止沙子的产生。下面将进一步详细地论述砾石充填实施方案。特别地，本文方法和组合物可以涉及单程清理定点注入流体，该定点注入流体设计用来以物理方式改变OBM(例如逆乳液)滤饼和酸化该滤饼上的酸溶性组分。本发明方法不但以物理方式改变沉积的滤饼的性质，而且原位引入单相微乳液(例如)地层然后进一步被微乳化或吸收的原始滤饼的所得油组分允许容易注水(在注入井的情况下)，或容易经由完井筛生产(在生产井的情况下)。在外部油转化成在水中的内部乳化油，加上矿物质(例如桥接颗粒例如碳酸钙及其它酸溶性组分)通过螯合剂任选分解的情况下，大多数滤饼被除去或被微调整大小到仅最小或减少量的破坏性组分保留在储层面上。在一个非限制性实施方案中并且更进一步详细地，本文组合物和方法使用微乳液或其它原位流体将OBM滤饼转化成水基滤饼。此种转化的利益是若干的。当OBM滤饼是油湿润的并且对某些完井操作例如注水和砾石填塞提出相容性问题时，水基滤饼自然地与注射水和盐水基砾石充填栽流流体相容。此外，当在滤饼反转过程之后(或期间)将无机酸、有机酸、氧化剂、水溶性酶(催化剂)和原位酸产生剂滴入井眼时，水基滤饼对损伤补救(滤饼破坏)是理想的。原位流体(例如微乳液形成)浸泡液还可以含有酸、重晶石溶解剂(螯合剂)或其它可以溶解酸溶性颗粒或溶解重晶石并且分解流体损失添加剂(聚合物或其它)的前体添加剂。此种使用含所有其功能性组分的单一浸泡液的转化的价值是OBM(例如逆乳液)滤饼可以转变成含可溶解颗粒和滤失控制添加剂的水基滤饼，它可以在单一操作步骤中除去。此外，如果不要求立即破坏，则可以配制一步浸泡液以致该水基滤饼维持其完整性直到要求破坏。在另一个非限制性实施方案中，微乳液可以任选地含有调整尺寸的盐以替换OBM中的碳酸钙。当希望时，这些调整尺寸的盐然后可以用不饱和水溶解。所述调整尺寸的盐的尺寸指定在微米。通常，共混的尺寸指定为共混物的在粒度分析器上测量的D50(平均或50°/0)直径(微米)。共混的尺寸也给出D90和D10名称。D90是指9(T/。的颗粒小于所测量的微米尺寸。同样地，Dio是指ioy。的共混盐粒小于某种所测量的微米尺寸。对于在过滤控制添加剂范围中的调整尺寸的盐，该调整尺寸的盐可以包括，但不一定限于，NaCl、KC1、NaBr、KBr、HCOOK、HCOONa、CaCl2、CaBr2、ZnBr2和它们的组合。在另一个非限制性实施方案中，适合用于产生盐水的盐包括，但不一定限于，无机盐如氯化钠、氯化钾、氯化钓、溴化钠、溴化钩和有机盐例如甲酸钠、甲酸钾、曱酸铯、溴化锌、乙酸钠、乙酸钙和它们的组合。盐水的密度可以为大约8.4lb/gal-大约15lb/gal(大约l至大约l.8kg/L)，但是可以在本文其它地方给出其它密度。使可膨胀或不可膨胀筛展开并改变滤饼(包括除去油和使无机成分分解)的棵眼完井的操作方法可以如下，在一个非限制性实施方案中1.用OBM钻到总深度，该流体包括酸溶性增重剂和/或桥接剂，其中该增重剂和/或桥接剂在井眼上形成滤饼。2.在总深度，进行短程划眼到套管中。3.运行作业管柱回入孔(RIH)到底并对钻井流体作出认为必要的任何组成改变，例如化学改变以优化置换。4.泵送基础油隔离物以冲洗井眼中的任何外部滤饼。5.泵送包括OBM的增粘、增重推进丸以将逐出的颗粒沿井眼向上携带离开生产层。6.将无固体OBM泵送到棵孔中并至少部分地泵送到套管中，例如进入套管100-200英尺(大约30-大约61米)。7.—旦无固体OBM的引导端位于套管管头上方，就将作业管柱的底16部拔起进入套管管头，并且原始钻井流体保留在套管中并越过适当尺寸的摇动筛循环以致较大固体来自钻井流体，使钻井流体中的颗粒到当流向底部时不会堵塞完井篩的尺寸。8.从套管和孔取出作业管柱到地面。9.然后可以拾取完井筛并达到棵孔的底部。完井篩(防砂器件)可以具有任何类型，但是通常是可膨胀的、独立的或砾石充填筛。10.如果if争是可膨胀的，则使筛膨胀。11.用作业管柱或可膨胀工具从孔起出钻具。12.用改进的CSAP(打包机，球阀和冲管)进入孔并设置打包机。13.替换裸孔中的无固体0BM乳液并将单相微乳液处理物，或在原位形成微乳液的情况下，表面活性剂共混物和极性液体或极性相滴入棵孔并进入套管100-200ft(30-61m)，其中水包油型乳液浸泡液如此前所述。14.将上方打包机组装转移到单相微乳液处理物中。15.检测漏泄。16.允许单相微乳液渗透滤饼。17.准备注水或产生烃。原位流体(例如单相微乳液或其它乳液)处理物可以由不同盐水和油共混物组成，这取决于用于井的流体的要求密度。可以根据需要改变任选的酸，或PACA,或其它螯合剂浓度，包括添加剂或酸或螯合剂的类型。本文方法和组合物的一个重要的新特征是原位流体(例如微乳液)任选地含有螯合剂(酸或其盐)或PACA或其它溶解包含在逆乳液滤饼中的固体并清理井眼的螯合剂。这种技术不要求或歧视任何OBM。换句话说，单相微乳液可以应用于任何OBM体系的滤饼清理，与基础油类型或用来配制泥浆的乳化剂无关。这种通用性允许操作者灵活地根据井眼需要配制钻井流体。一些现有的方法的情况不是这样，其中需要高度特异性的胺乳化剂，因为它们要求酸质子化来使可湿性反转。在本发明技术中，仅使用螯合剂除去酸溶性桥接组分。在一个非限制性实施方案中，在没有胺乳1化剂，例如松香胺和/或通式R-N-[(CH2CH2R'A),H]2的胺乳化剂，例方法和组合物。相对于其它0BM或逆乳液滤饼除去方法的另一个重要的特征是将OBM乳液的油相微-乳化成单相微乳液(或在其它原位流体中，例如纳米乳液、细乳液或单相乳液)。本发明处理方法当与以前的方法相比时降低形成微乳液所必要的能量。这种效率减少导管旅程的数目并且减少完井要求的时间。此外，本文方法和组合物允许滤饼得到维持然后在受控时期内被破坏和除去。具体实施例方式现将相对于本发明在实施例中的实际执行进一步论述本发明，所述实施例没有限制本发明的意图，而仅是进一步说明本发明。同样，虽然原位流体可以称为"微乳液"或"单相微乳液"，但是不言而喻的是所述方法和组合物预期适用于其它原位流体，包括但不限于细乳液、纳米乳液和所有类型的微乳液。已经使用本发明原位微乳液化学和BakerOilTools的酸处理包装料对通过逆乳液沉积的滤饼进行了许多室内试验，该逆乳液由10lb/gal(1.2kg/L)油基泥浆(OBM)构成。表I、II和III示出了在Disc-Sandpack渗透仪中对3和20pm陶资圓盘和Berea砂石进行试验之后的渗透数据。如下面数据所示，通过进行一系列注水试验证实了排除滤饼破坏和避免淤渣破坏的化学技术。选择注水试验，因为这类试验摹拟"更糟情况"情形并且更容易地暴露不完善的清理结果。阶段I:用"两步"浸泡程序(在没有酸的情况下浸泡接着常规酸化处理)试验原理试验的第一阶段由滤饼沉积在3、10、20和35nm陶瓷圆盘上接着用配方，例如Exp-298和DFE734(用来形成原位单相微乳液的浓缩物)处理构成。Exp-298和DFE734都是得自BakerHughesDrillingFluids的专利性表面活性剂共混物，该表面活性剂共混物含有表面活,性剂与助表面活性剂和水的共混物。试验的第一部分是初始渗透率的测量。在建立初始海水注射渗透率之后，进行泥浆封以沉积用于随后通过浸泡液破坏的滤饼。这些试验的滤饼沉积时间是3小时。在140下(60°C),150下(66°C)或194下(90°C)和500psi(3.4MPa)下的3-hr泥浆封的目的是让具有适当厚度的滤饼"断裂"，以验证单相微乳液技术的功效。在150下(60。C)和500psi(3.4MPa)下泥浆封之后典型的泥饼外观在图l照片中示出。在从隔室除泥浆封并证实良好的滤饼沉积在圆盘上之后，小心地添加浸泡液并允许破坏滤饼。允许含2Q体积。/。在CaCh盐水或NaCl盐水中的DFE734的每种浸泡液在恒温(140°F(60°C),150下(66°C)或194下(90°C))和超平衡的360psi(2.5MPa)下浸泡3.0小时。用至少501b/bbl(143g/L)碳酸钩特意配制OBM泥浆以待后续酸浸泡处理。在从隔室移除该圆盘之后，观察滤饼并拍照(图2)。在新鲜水中试验部分残留的滤饼颗粒以观察其对分散或水润湿条件的可能性(参见图3)。可以看出，滤饼完全地分散在水中。将具有残留滤饼颗粒的圆盘放入酸中以观察碳酸钙的溶解。C02气体的产生进一步证明滤饼中的颗粒被浸泡液水润湿。表I显示使用在IOlb/gal(1.2kg/L)CaCh盐水中的20。/。訓734和在9.3lb/gal(1.lkg/L)NaCl盐水中的15%DFE734的注射渗透试验的结果。表I-注水渗透试验结果DFE734/原位单相^:乳液Sandpack渗透仪/在陶f:圆盘上的三小时泥浆封/放泄阀关闭<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>"两步"浸泡程序(在没有酸的情况下浸泡接着常规酸化处理)的结论阶段I结果表明(94至>100%注水渗透率)单相微乳液改变滤饼(图2)以致当添加酸处理物时，碳酸4丐颗粒可以通过该酸溶解，不在原始0BM乳液滤饼和CaCl2盐水单相微乳液之间产生不希望的淤渣。试验1和2中的结果说明在应用浸泡液之后，破坏被除去，由高的y。注射渗透率证明。仅使用盐水作为浸泡液的基线试验产生0%注射渗透率。总之，由原位微乳化接着酸包裹(例如此前在一个非限制性实施方案中确认的那样)构成的两步处理将使储器为注水准备。阶段2:在沙填充渗透仪中试验"一步"浸泡原理试验的第二阶段由用DFE734和酸在盐水中的共混物浸泡OBM滤饼构成。用KC1、NaCl、HCOOK和NaBr进行试验。使用DFE734和乙酸在CaCl2盐水中的共混物的实施例在表II和III中示出。表II和表III的试验中使用的盐水的最终密度是10lb/galU.2kg/L)。试验的第一部分是初始渗透率的测量。在建立初始海水注射渗透率之后，进行3-小时泥浆封以沉积用于随后通过浸泡液破坏的滤饼。在从隔室除泥浆封并证实良好的滤饼沉积在圆盘上之后，小心地添加浸泡液并允许破坏滤饼。在该滤饼上的过平衡压力是360psi(2.5MPa)。收集数孔隙体积的滤液。然后，在关闭阀门的情况下允许该溶液浸泡一整夜。次日早晨，打开阀门以收集所有滤液。接下来，经由隔室泵送海水，从而推动残留浸泡液经过圆盘。当流动体积变得稳定时，终止试验并计算最终注水渗透率。表II示出了用在IOlb/gal(1.2kg/L)氯化钙盐水中的20%DFE734和10%甲酸进行注射渗透率的结果。表III示出了使用10%AcidgenHA+2%CSGBS-I的共混物在IOlb/gal(1.2kg/L)氯化锔盐水中的20。/。DFE734中产生乙酸的注射渗透率的结果。这是根据本文方法的一个任选的实施方案原位产生乙酸的实施例。20表II-注水渗透率试验结果DFE734/原位单相微乳液Sandpack渗透仪/在陶瓷圆盘上的三小时泥浆封/放泄阀关闭试验#3-在10ib/gaiCaCl2(1.2kg/L)中的20%DFE734和10%曱酸，和360psi(2.5MPa)下在3jim圓盘上浸泡20小时在140。F(60'C)<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>"一步"浸泡程序的结论阶段2:结论阶段2证实本文的本发明方法的重要原理。由完井盐水、20%DFE734和10%酸组成的"一步"原位单相微乳液浸泡液是相容的并且同时有效使生产层表面为注射或生产准备。过滤试验使用11.0lb/gal(1.3kg/L)OBM钻井液在双头HPHT(高压、高温)过滤隔室中进行过滤试验。该程序包括在500psi(3.4MPa)和150下(66°C)下3-小时泥浆封以沉积滤饼。在从隔室除泥浆封并证实良好的滤饼沉积在圆盘上之后，添加浸泡液。然后，再次关闭隔室并在滤饼上施加200psi(L4MPa)压力。打开放泄阀以收集根据时间变化的滤液。将20%(v/v)EXP298在10lWgal(1.2kg/L)盐水中或20%(v/v)DFE734在10lb/gal(1.2kg/L)盐水中的浸泡液用于过滤试验。使用用表IV中描述的EXP298或DFE734和NaBr、CaCh或HC00K盐水配制的浸泡液的过滤试验结果在图4、5、6和7中给出。在图4中，最后实施例使用10%AcidgenHA乙酸产生剂连同2。/。CSGBS-1催化剂触发酸产生。AcidgenHA可以从CleansorbLTD获得，CSGBS-1也可以从CleansorbLTD荻得。使用延迟添加剂控制过滤速率。在移除滤饼和圆盘后，可以看出滤饼是完全水润湿的，由滤饼颗粒容易分散在水中证明(图8的照片)。当将滤饼样品分散在水中时，没有观察到光泽，说明所有油-故引入浸泡液。表IV-用于过滤试验的配方<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>(*):16.7%DFE734和16.7%EXP298按重量相当于20°/。按体积试验条件滤饼沉积在20微米圆盘中10lb/gal(1.2kg/L)SBM，在150下(60°C)和IOOOpsi(6.9MPa)下3小时。浸泡条件200psi(1.4MPa)，150°F(60°C)，放泄阀开放。其它考虑篩选应用本发明的"原位流体"技术可以应用于独立和可膨胀筛选应用的滤饼清理，其中操作者希望改进的生产或注水。本发明方法的优点是完井盐水可以在筛就位之后越过储层安放而不会担忧产生不希望的淤渣。OBM滤饼改变和酸化同时地发生的事实增加使用者的灵活性，同时节省时间和金钱。使用"原位流体"滤饼清理技术的一个非限制性概括程序如下。*钻到总深度(TD)參短程划眼,下入井内(RIH)到底部并流变学地调理泥浆參泵送推进丸和无固体OBM在棵孔(OH)和300ft(91m)套管*掘地(P/U)到管头上方IOOft(30m)，循环和调整大小到固体越过合适的泥浆筛參从孔取出(POOH)P/UEXPress或其它筛组装，用含调整大小的固体的泥浆填充*RIH,如果EXPress(可膨胀的篩)，则使篩膨胀,从井中起出(TOH)w/工具RIHw/改进的CSAP(打包机，球阀，冲管)，设置打包机"离落"原位流体"浸泡液，向上将打包机转移到盐水*检测漏泄*根据需要，重复滴落/浸泡POOH砾石充填实施方案本发明的原位微乳液或其它原位流体技术还在用0BM钻储层之后应用于砾石充填操作。大多数程序将与上面用可膨胀和独立筛概括的相同。将无固体和固体调理的OBM分别留在棵孔和套管中，直到将筛放置在底部上并设置打包机。在设置打包机之后，将打包机上方的套管转移到盐水并清洗该套管。当装配泵壳时，使用一系列推进和清洗丸补充到盐水的棵孔并冲洗滤饼。砾石充填载体盐水可以配制为原位形成的细乳液、微乳液、纳米乳液或单相乳液，并且允许在砾石就位之后改变滤饼的OBM。可以调节浓度以加速或减慢反转。如果酸化是希望的，则可以将酸安放在筛内部并允许朝地层扩散以分解酸溶性组分。这一程序的一个优点是用OBM保护大块页岩或其它引起麻烦的页岩区直到即将泵送砾石。第二个优点是载流流体可以形成与滤饼完全接触的原位流体(例如微乳液)。第三个利益是暂时留在孔中的无固体和调理的泥在筛到达底部的同时可以再循环到OBM中。最后，使用"原位微乳液"排除OBM/酸化技术或使用原位微乳液单独地允许操作者将他的OBM配方基于储层需求，因为该单相微乳液技术适用于所有OBM滤饼。通常，PACA添加剂緩慢地溶解碳酸钓和硫酸钡矿物质。实验室研究表明溶解给定量硫酸钡的至少50%要求24-48小时，如表V所示。此外，该表示出溶解100%碳酸钓要求至少24小时。用来制定表V中的数据的PACA添加剂是DTPA。表VI示出了在用含PACA的浸泡液浸泡10.0lb/gal(1.2kg/L)油基滤饼之后的注射渗透率结果。下面试验在浸泡液与滤饼仅接触20小时之后就达到38y。注射渗透率。不含PACA的样品在20小时试验之后达到3%注射渗透率。考虑到仅20小时接触时间，注射渗透率的这种百分率是可接受的。通过延长将溶解更大量碳酸钩和重晶石的浸泡时间可以达到更高的注射渗透率。表V-使用PACA增溶硫酸钡和碳酸钩<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>表VI-原位微乳液浸泡/注射渗透率试验结果DFE734/PACA单相微乳液浸泡Disc-Sandpack渗透仪试验H2-在20pm陶瓷圆盘上的两小时泥封含重晶石和5()lb/bbl(143g/L)碳酸4丐的10.0lb/gal(1.2kg/L)油基泥浆一步浸泡初始渗透率最终渗透率%注射渗透率在NaCl盐水中的15°/。DFE734和27%PACA。*352mD133.8mD38在NaCl盐水中的15XDFB734。*335mD10.05mD3.0*浸泡时间20小时。包括PACA的试验相对于基线试验导致注射渗透率改进。总之，可以获得许多结论。1.由在盐水中的10%-25%DFE734组成的单相微乳液形成溶液形成似乎完全地破坏滤饼的OBM部分的原位单相微乳液。滤饼损失所有完整性并且似乎变得基本上完全地从陶资过滤介质逐出。2.其它原位单相微乳液化学物质选项是可获得的。DFE734导致CaCl2盐水单相微乳液，而其它表面活性剂选项支持使用海水、NaCl或其它盐水类型。3.如果0BM是不含重晶石的或仅含有酸溶性桥接组分，则滤饼可以被单相微乳液化学物质和酸化学破坏而允许优异的注射速率。4.可以将原位单相微乳液化学物质共混在含酸包装料的盐水中以按l-步骤清理过程清理滤饼。5.长时间沉积的静态过滤器滤饼将要求(1)高速置换以除去放大、紧凑的外部滤饼体积或(2)更长浸泡时间和改进的原位单相微乳液。6.使用原位单相微乳液技术改变0BM滤饼可在筛展开或在砾石填塞之后应用。7.当使用单相微乳液时，操作者可以用OBM钻井，然后安全和有效地置换至盐水为独立筛选、可膨胀筛选或低粘度棵孔砾石充填应用准备。8.置换至盐水可以在筛选已经运行之前或之后进行，只要OBM已经对于固体尺寸进行了调节。9.在一个非限制性实施方案中，置换0BM和除去滤饼的决定可以基于储层并且应该通过包括但不限于钻屑的性质、地层流体相容性和操作考虑的这些因素确定。10.原位形成微乳液(或其它乳液)避免在配方中使用附加的油或溶剂，这又获得更高的将油引入所形成的微乳液中的能力和/或当微乳液接触0BM(或SBM)滤饼时的提高的清洗能力。在前面的说明书中，本发明已参照其特定的实施方案予以描述，而且已被证明在提供能有效地从烃井眼除去滤饼颗粒的方法和组合物方面是有效的。然而，明显的是，在不脱离所附权利要求书限定的本发明的较宽精神或范围的情况下，可以对本发明作出各种修改和改变。因此，本说明书应认为是说明性的而不是限制性的。例如，落在请求保护的范围之内，但是在改进本文滤饼颗粒除去的特定组合物中没有特别确认或试验的单相微乳液形成组分及其它用于形成原位流体的组分，例如表面活性剂、螯合剂、酸、溶剂、非极性液体等的特定组合和它们的比例都预期将在本发明的范围之内。此外，本发明的方法和组合物除篩选应用、砾石充填应用等之外还可以用于其它应用。权利要求1.清洗来自烃储层井眼的油基泥浆(OBM)滤饼颗粒的方法，包括用OBM钻烃储层中的井眼；在该井眼的至少一部分上形成OBM颗粒的滤饼；使该OBM和滤饼与至少一种表面活性剂和极性液体接触而原位形成原位流体，该原位流体选自与过量油或水或两者(WinsorIII)平衡的细乳液、纳米乳液、微乳液和单相微乳液(WinsorIV)，并因此将该滤饼颗粒中的油的至少一部分引入该原位流体。2.权利要求1的方法，其中该至少一种表面活性剂选自非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性表面活性剂、含非离子型间隔基臂中心延伸部分和离子或非离子型极性基团的表面活性剂、和它们的混合物。3.权利要求2的方法，其中在所述表面活性剂中，非离子表面活性剂选自烷基聚糖苷、脱水山梨醇酯、胺乙氧基化物、二胺乙氧基化物、曱基葡糖苷酯、聚甘油酯、烷基乙氧基化物、已经被聚丙氧基化和/或乙氧基化的醇；阴离子表面活性剂选自碱金属烷基硫酸盐、烷基或烷芳基磺酸盐、线性或支化烷基醚硫酸盐和磺酸盐、醇聚丙氧基化和/或聚乙氧基化硫酸盐、烷基或烷芳基二磺酸盐、烷基二硫酸盐、烷基磺基琥珀酸盐、烷基醚疏酸盐、线性和支化醚硫酸盐；阳离子表面活性剂选自精氨酸甲基酯、链烷醇胺和亚烷基二酰胺和它们的混合物，和含非离子型间隔基臂中心延伸部分和离子或非离子型极性基团的表面活性剂。4.上述权利要求中任一项的方法，其中所述原位流体还包含盐水，该盐水含有选自无机盐、有机盐和它们的组合的盐。5.权利要求4的方法，其中该原位流体是至少三种组分的热力学稳定、宏观均匀的混合物，其中该三种组分包括得自极性液体的极性相、得自0BM或滤饼的非极性相和至少一种表面活性剂。6.权利要求4的方法，其中该滤饼颗粒选自碳酸钙、赤铁矿、钛铁矿、四氧化镁、一氧化锰、碳酸铁、氧化镁、硫酸钡和它们的混合物。7.权利要求4的方法，其中该原位流体还包含选自无机酸和有机酸的酸。8.权利要求7的方法，还包括原位产生该酸。9.清洗来自烃储层井眼的油基泥浆(0BM)滤饼颗粒的方法，包括用OBM钻烃储层中的井眼；在该井眼的至少一部分上形成0BM颗粒的滤饼；将砾石充填栽体盐水泵送入该井眼，该砾石充填载体盐水包含调整了大小的砾石，至少一种表面活性剂和极性液体；将砾石填料放入该井眼；使该0BM和滤饼与该砾石充填栽体盐水接触而原位形成原位流体，该原位流体选自细乳液、納米乳液、微乳液和单相微乳液，并因此通过增溶在不让井循环的情况下将油的至少一部分从OBM引入该原位流体；将滤饼颗粒的可湿性从油湿改变到水湿，从而允许该原位流体作为浸泡液接触该滤饼一段时间；和除去大部分滤饼颗粒。10.权利要求9的方法，其中该至少一种表面活性剂选自非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性表面活性剂、含非离子型间隔基臂中心延伸部分和离子或非离子型极性基团的表面活性剂、和它们的混合物。11.权利要求10的方法，其中在所述表面活性剂中，非离子表面活性剂选自烷基聚糖苷、脱水山梨醇酯、胺乙氧基化物、二胺乙氧基化物、甲基葡糖苷酯、聚甘油酯、烷基乙氧基化物、已经被聚丙氧基化和/或乙氧基化的醇；阴离子表面活性剂选自碱金属烷基硫酸盐、烷基或烷芳基磺酸盐、线性或支化烷基醚硫酸盐和磺酸盐、醇聚丙氧基化和/或聚乙氧基化硫酸盐、烷基或烷芳基二磺酸盐、烷基二硫酸盐、烷基磺基琥珀酸盐、烷基醚硫酸盐、线性和支化醚硫酸盐；阳离子表面活性剂选自精氨酸曱基酯、链烷醇胺和亚烷基二酰胺和它们的混合物，和含非离子型间隔基臂中心延伸部分和离子或非离子型极性基团的表面活性剂。12.权利要求9-ll任一项的方法，其中所述原位流体还包含盐水，该盐水含有选自无机盐、有机盐和它们的组合的盐。13.权利要求12的方法，其中该原位流体是热力学稳定、宏观均匀的混合物。14.权利要求12的方法，其中该滤饼颗粒选自碳酸钙、赤铁矿、钛铁矿、四氧化镁、一氧化锰、碳酸铁、氧化镁、硫酸钡和它们的混合物。15.权利要求12的方法，其中该原位流体还包含选自无机酸和有机酸的酸。16.权利要求15的方法，还包括原位产生该酸。全文摘要具有过量油或水或两者的纳米乳液、粗乳液、细乳液、微乳液体系(WinsorI、II或III相行为)或单相微乳液(WinsorIV)改进在用OBM钻油气层井眼期间形成的滤饼的除去。具有过量油或水或两者的粗乳液、纳米乳液、细乳液、微乳液体系或单相微乳液从该沉积的滤饼中除去油和固体。在一个非限制性实施方案中，所述乳液体系(例如单相微乳液、纳米乳液或其它乳液)可以原位(井下)形成而不是预先生产或制备并向井下泵送。可以减少从内部和外部滤饼沉积的井壁损害移除。文档编号C09K8/22GK101522851SQ200780037948公开日2009年9月2日申请日期2007年10月3日优先权日2006年10月11日发明者A·弗吉阿里尼,D·E·克拉克,J·L·萨尔戈,L·昆特罗,T·A·琼斯申请人:贝克休斯公司