從松散或易碎地層進(jìn)行的巖心捕獲和采取的制作方法
【專利摘要】提供了使用鉆探流體來從松散或易碎巖層進(jìn)行改進(jìn)的巖心樣品的捕獲和采取的方法和系統(tǒng)，該鉆探流體允許通過增加的超壓來保持切割巖心樣品的能力和加強(qiáng)獲取的巖心樣品。在巖心樣品的捕獲和采取期間使用的鉆探流體可包括尺寸范圍為從約150微米至約1000微米的固體顆粒物防損失材料。所述固體顆粒物防損失材料防止地層中的斷裂的開始和擴(kuò)展，以允許使用否則不能夠采用的較高超壓。因此，通過在鉆取巖心樣品的同時在井眼中循環(huán)鉆探流體，可以實(shí)現(xiàn)較高的超壓，已發(fā)現(xiàn)該較高的超壓在巖心捕獲和采取過程中在保持巖心完整性和避免巖心損失方面是有益的。通過這種方式，改善了巖心樣品的完整性，獲得對地表下地層的更準(zhǔn)確表示。
【專利說明】從松散或易碎地層進(jìn)行的巖心捕獲和采取
[0001]相關(guān)申請的交叉援引
[0002]本申請是非臨時專利申請，其根據(jù)35U.S.C.§ 119 (e)要求于2011年6月22日提交的名稱為“Improved Core Capture and Recovery from Unconsolidated or FriableFormations and Methods of Use (從木公散或易碎土也層講fi"改善的巖尤、捕獲矛口采取以及j申用方法)”的美國臨時專利申請N0.61/499，826的權(quán)益，該專利申請的內(nèi)容整體結(jié)合入本文。
[0003]關(guān)于聯(lián)邦資助研究的聲明
[0004]無【技術(shù)領(lǐng)域】
[0005]本發(fā)明總體上涉及用于從松散或易碎地層進(jìn)行巖心樣品的改進(jìn)的捕獲和采取(recovery)的方法和系統(tǒng)。更具體地，但非限制性地，本發(fā)明的實(shí)施例包括使用鉆探流體來進(jìn)行改進(jìn)的巖心樣品捕獲和采取的方法和系統(tǒng)，所述鉆探流體允許通過增加的超壓(overpressure)來增加巖石強(qiáng)度和提高巖心采取率。 【背景技術(shù)】
[0006]地質(zhì)學(xué)家和工程師通常為了達(dá)到提高烴采取率的目的而對地層進(jìn)行評估。一旦定位所關(guān)注的地層，研究地層的一種方式是通過獲取和分析巖石的代表性樣品。通常使用巖心鉆或其它巖心捕獲裝置從地層提取所述代表性樣品。通過這種方法獲取的地層樣品通常被稱作巖心樣品。巖心樣品的分析通常被認(rèn)為是用于評估地層的特性和其中的儲層流體(例如油、鹽水和氣體)如何相互影響的最精確方法。盡管存在很多類型的巖心取樣(例如旋轉(zhuǎn)和沖擊側(cè)壁取芯、切割等)，能夠切割出常規(guī)的完整巖心提供了產(chǎn)生要測試的最大柱塞樣品的最大量巖心(通過具有改進(jìn)的柱塞孔隙體積而具有改進(jìn)的精度等)和用于地質(zhì)分析的最大連續(xù)原料。
[0007]—旦巖心樣品已經(jīng)被輸送到地面，則對該巖心樣品進(jìn)行分析以評估儲層特性，如孔隙度、滲透率、相對滲透率、毛細(xì)管壓力、潤濕性、巖性等。巖心樣品的分析隨后用來規(guī)劃和實(shí)施完井以及生產(chǎn)戰(zhàn)略和設(shè)計(jì)。例如，巖心樣品的分析可揭示用于確定從何區(qū)段來開采烴或者從何區(qū)段來強(qiáng)化或進(jìn)行其它處理。
[0008]松散和易碎地層在采取未損壞或有用的巖心樣品方面存在很大的挑戰(zhàn)。松散材料是在顆粒之間具有不足以在取芯或操作過程中停止單獨(dú)的顆粒運(yùn)動的粘合作用力的材料，其具有小于約IOpsi的壓縮強(qiáng)度。換句話說，術(shù)語“松散的”是指松動的或未成層的顆粒，如未壓實(shí)的、自由流動的沙子。另一方面，易碎材料是指容易破碎成小碎片或變?yōu)閱为?dú)的沙粒的材料。
[0009]松散和/或易碎地層存在的一個共同問題是這些地層在巖心捕獲和采取過程中容易受到在取芯鉆頭處的泥漿流沖刷或取芯襯管內(nèi)堵塞的影響。在一些情況下，巖心樣品可能不具有足以支承已經(jīng)捕獲的巖心樣品柱的重量的壓縮強(qiáng)度，或者巖心樣品在取芯鉆進(jìn)過程中可被簡單地流態(tài)化或“沖掉”。無論巖心損失的機(jī)理如何，在松散和易碎地層中巖心損失仍然是重大的問題。這個問題在很多情況下如此嚴(yán)重，使得由于在捕獲和采取巖心樣品的同時遇到的嚴(yán)重問題而無法獲得有用的巖心樣品。實(shí)際上，已經(jīng)估算出在美國和加拿大由于巖心不能使用或者巖心損壞而浪費(fèi)大約20%的巖心樣品。
[0010]獲取有用的巖心的問題在斜井和水平井中進(jìn)一步加劇，因?yàn)?，隨著井眼的斜度增力口，巖心變得自支承不足并且在進(jìn)入期間較容易受到內(nèi)管摩擦和震動的影響。
[0011]已經(jīng)提出多種常規(guī)方案來減輕巖心采取和損壞的問題。特別地，已經(jīng)提出很多機(jī)械解決方案，諸如使用低侵入取芯鉆頭來降低使該巖心流態(tài)化的可能性。這種機(jī)械改善已經(jīng)在真正的松散或易碎地層中獲得了有限的成功。
[0012]在一些情況下，操作人員已經(jīng)依靠捕獲和采取短部段的巖心樣品來避免巖心坍塌。然而，即使這種技術(shù)能夠偶爾起作用，但為繼續(xù)采取多個巖心樣品所需的額外井鉆孔行程是昂貴且成本高的。在每日鉆機(jī)費(fèi)用在20，000美元到100萬美元之間變化時，捕獲和采取巖心樣品花費(fèi)時間的任何增加都會是非常昂貴的。
[0013]另外，存在多種補(bǔ)救措施來減輕巖心損壞的不利影響。然而，正如可想象的，這些補(bǔ)救措施在減輕巖心損壞的不利影響方面遠(yuǎn)不如成功的預(yù)防措施有效。
[0014]因此，需要一種改進(jìn)的巖心捕獲和采取方法，其克服了現(xiàn)有技術(shù)中的一個或多個缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明總體上涉及用于從松散或易碎地層進(jìn)行巖心樣品的改進(jìn)的捕獲和采取的方法和系統(tǒng)。更具體地，但非限制性地，本發(fā)明的實(shí)施例包括使用鉆探流體來進(jìn)行改進(jìn)的巖心樣品捕獲和采取的方法和系統(tǒng)，所述鉆探流體允許通過增加的超壓來增加巖石強(qiáng)度和提高巖心采取率。
[0016]一種用于從易碎或松散地層獲取巖心樣品的方法的一個例子包括以下步驟:從貫穿該易碎或松散地層的井眼鉆取巖心樣品；在鉆取該巖心樣品的同時在該井眼中循環(huán)鉆探流體，其中所述鉆探流體包括尺寸范圍基本上為從約250微米至約600微米的固體顆粒物防損失材料，從而使該固體顆粒物防損失材料適于減輕該易碎或松散地層或者鄰近該易碎或松散地層或在該易碎或松散地層上方的地下區(qū)域中的斷裂的產(chǎn)生和擴(kuò)展；保持至少約300psi的超壓；和從該松散地層捕獲和采取該巖心樣品。
[0017]一種用于從易碎或松散地層獲取巖心樣品的方法的一個例子包括以下步驟:從貫穿易碎或松散地層的井眼鉆取巖心樣品；在鉆取該巖心樣品的同時在該井眼中循環(huán)鉆探流體，其中所述鉆探流體包括平均尺寸范圍為從約150微米至約1000微米的固體顆粒物防損失材料；保持至少約200psi的超壓；和從該松散地層捕獲和采取該巖心樣品。
[0018]本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。雖然可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員做出很多變化，但這些變化均涵蓋在本發(fā)明的精神范圍內(nèi)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]通過參考下面與附圖相結(jié)合的描述，可以獲得對本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)的更完全的理解，其中:
[0020]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的巖心捕獲和采取系統(tǒng)的一個例子。[0021]雖然易于對本發(fā)明進(jìn)行多種修改和替換，但本發(fā)明的特定的示例性實(shí)施例已在附圖中以示例方式示出并在本文中詳細(xì)描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本文中對特定實(shí)施例的描述并不意圖將本發(fā)明限制為所公開的具體形式，而是相反，其意圖在于涵蓋落入由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有修改方案、等同方案和替代方案。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明總體上涉及用于從松散或易碎地層進(jìn)行巖心樣品的改進(jìn)的捕獲和采取的方法和系統(tǒng)。更具體地，但非限制性地，本發(fā)明的實(shí)施例包括使用鉆探流體來進(jìn)行改進(jìn)的巖心樣品的捕獲和采取的方法和系統(tǒng)，所述鉆探流體允許通過增加的超壓來增加巖石強(qiáng)度和提高巖心采取率。
[0023]在某些實(shí)施例中，在于易碎或松散地層中鉆取巖心樣品的同時，鉆探流體在井眼中循環(huán)。鉆探流體可包括平均尺寸范圍為從約150微米到約1000微米的固體顆粒物防損失材料。所述固體顆粒物防損失材料可用來防止地層中的斷裂的產(chǎn)生和擴(kuò)展，從而允許采用否則不能夠使用的較高超壓。由于下面解釋的原因，較高的超壓在易碎的或松散的巖心捕獲和/或采取過程中對于保持巖心完整性和避免巖心損失是有益的。通過這種方式，改善了巖心樣品的完整性，獲得地表下地層的更準(zhǔn)確表示。
[0024]現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的多個實(shí)施例，所述實(shí)施例的一個或多個例子在附圖中示出。提供的每個例子用于解釋本發(fā)明，而不會對本發(fā)明構(gòu)成限制。在不背離本發(fā)明的范圍或精神的情況下對本發(fā)明做出的多種修改和改變對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。例如，作為一個實(shí)施例的一部分示出或描述的特征可用在另一實(shí)施例中來產(chǎn)生又一實(shí)施例。因此，意圖在于使本發(fā)明涵蓋落入本發(fā)明范圍內(nèi)的這些修改和改變。
[0025]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的巖心捕獲和采取系統(tǒng)。鉆機(jī)110被設(shè)置用于致動帶有巖心鉆頭125的鉆桿120，以用于從松散或易碎地層150采取巖心樣品。在井眼130的鉆進(jìn)過程中，鉆探流體140從鉆桿120經(jīng)過在鉆桿120與井眼130之間形成的環(huán)狀空間循環(huán)。鉆探流體可包括固體顆粒物防損失材料。所述固體顆粒物防損失材料通過將在下文中進(jìn)一步說明的若干有益機(jī)理允許在鉆井期間使用較高的超壓，而這又改進(jìn)了巖心的捕獲和采取。用這種方式，可以從松散或易碎地層150捕獲和采取具有改善的巖心完整性的巖心樣品。
[0026]如前面所述的，當(dāng)試圖從松散和易碎地層采取巖心樣品時，這些地層存在嚴(yán)重的問題。通常，松散和易碎地層缺乏足以在巖心捕獲和采取過程中保持巖心完整性的耐壓強(qiáng)度，尤其是對于長度超過約10英尺至約12英尺的巖心樣品。在很多情況下，如果并非不可能，使用傳統(tǒng)方法提取具有任意長度的有用巖心長度是困難的。
[0027]改善巖心地層的結(jié)構(gòu)完整性的一種方式是通過使用鉆探流體或其它處理流體增加井眼內(nèi)的超壓。超壓為在給定深度處超出儲層孔隙壓力的井眼壓力。增加巖心樣品周圍的超壓通過多種機(jī)理減小了巖心坍塌和損失的危險。然而，可施加在井眼中的超壓(加強(qiáng)鉆頭表面處的地層和加強(qiáng)任何新切割的巖心)的量受地層的斷裂梯度或斷裂壓力(或者相鄰的地下區(qū)域例如相鄰區(qū)域153的斷裂梯度或斷裂壓力)限制。遺憾的是，在很多松散和易碎地層中，地層的破裂壓力(或者相鄰地下區(qū)域的破裂壓力)是相當(dāng)?shù)偷?，從而使在不會遇到突然的流體損失問題的情況下巖心樣品周圍的超壓不能顯著增加。也就是說，增加在地層中的超壓將在某一位置處導(dǎo)致進(jìn)入松散或易碎地層(或者相鄰地下區(qū)域)的斷裂的產(chǎn)生和擴(kuò)展，使得鉆探或處理流體從井眼損失，而這又導(dǎo)致突然的壓力損失。無法保持井眼內(nèi)的壓力不但存在嚴(yán)重的井控制問題，而且不能為巖心樣品提供期望的結(jié)構(gòu)完整性支持。
[0028]因此，期望升高在井眼和地層中的容許超壓。增加該容許超壓的一種方式是通過循環(huán)適于減輕斷裂的產(chǎn)生和擴(kuò)展的鉆探流體，即，提高斷裂梯度或斷裂壓力的鉆探流體。在某些實(shí)施例中，鉆探流體包括固體顆粒物防損失材料，其增加了斷裂的產(chǎn)生和擴(kuò)展壓力。該固體顆粒物防損失材料可包括表現(xiàn)為在原始的或現(xiàn)存的斷裂的末端處“篩出”的固體顆粒物，以防止在取芯區(qū)段中的斷裂的開始和擴(kuò)展。在其它情況下，固體顆粒物可減輕相鄰地下區(qū)域諸如覆巖結(jié)構(gòu)中的斷裂的產(chǎn)生和擴(kuò)展。
[0029]在某些實(shí)施例中，固體顆粒物防損失材料包括尺寸范圍為從140目(約100微米)至18目(約1000微米)的顆粒物。在其它實(shí)施例中，固體顆粒物防損失材料的顆粒物的尺寸范圍為從約250微米至約600微米，或?yàn)閺募s30目至約60目，或者它們的任意組合，其中特定的篩眼尺寸對應(yīng)于經(jīng)特定的篩孔尺寸被保留或通過的顆粒數(shù)目。通常，篩眼尺寸“小于”表明超過75%、80%、90%或95%的顆粒將通過對應(yīng)的篩孔尺寸。例如18目對應(yīng)于約1000微米，20目為約840微米，25目為約700微米，30目為約600微米，35目為約500微米，40目為約420微米，45目為約350微米，50目為約300微米，60目為約250微米，70目為約210微米，80目為約180微米，100目為約150微米，120目為約125微米，和140目為約100微米。篩眼尺寸可以是有界的，其中在20目(?840微米)和60目(?250微米)之間的特定材料將包括通過20目篩網(wǎng)、小于840微米的顆粒和由60目篩網(wǎng)保持的、大于250微米的顆粒的多種顆粒。在一個實(shí)施例中，提供在20目和60目之間的顆粒。在另一個實(shí)施例中，提供在18目和140目之間的顆粒。
[0030]在另一個實(shí)施例中，提供具有平均顆粒尺寸的顆粒。在給定單個顆粒尺寸的情況下，大多數(shù)顆粒大致為該給定尺寸，這可通過標(biāo)準(zhǔn)偏差、百分比、過篩能力或取決于材料以及其是如何生產(chǎn)的其它標(biāo)準(zhǔn)變化。可以提供18目、20目、25目、30目、35目、40目、50目、55目、60目、65目、70目、75目、80目、85目、90目、95目、100目、110目、120目、130目或140目的顆粒。
[0031]固體顆粒物防損失材料可包括適于增加巖心區(qū)域周圍的潛在超壓的任何材料。合適的固體顆粒物防損失材料的例子包括但不限于石油焦炭、煅燒石油焦炭、黑浙青、碳酸鈣、玻璃、陶瓷、聚合物珠、堅(jiān)果殼(nut shell)或者它們的任意組合。固體顆粒物防損失材料可包括在于1992年10月5日提交的美國專利US5，207，282中描述的任何固體顆粒物防損失材料，該專利通過弓I用結(jié)合入本文。
[0032]通常，固體顆粒物防損失材料可包括具有界限清楚的物理形狀的固態(tài)材料以及那些具有不規(guī)則幾何形狀的材料，包括但不限于具有球體、空心珠、丸粒、片塊、立方體、角形體或者它們的任意組合的物理形狀的任意顆粒。
[0033]因此，循環(huán)包含固體顆粒物防損失材料的鉆探流體具有允許使用較高超壓的有益效果。較高的超壓通過多種機(jī)理改善了巖心的完整性。首先，較高的超壓壓緊巖心，這增加了巖心樣品的結(jié)構(gòu)完整性。此外，與固體顆粒物防損失材料一起使用的較高超壓促使形成圍繞或以其它方式包封巖心樣品的包覆層或膜。這種包覆層或膜由在鉆探流體循環(huán)期間其自身沉積在巖心樣品周圍的密實(shí)的固體或半固體材料形成。這種泥餅也通過用泥餅的包封支承層覆蓋巖心來增加巖心樣品的結(jié)構(gòu)完整性。然而，無論通過何種機(jī)理增加巖心樣品的結(jié)構(gòu)完整性，可以發(fā)現(xiàn)增加超壓導(dǎo)致巖心樣品的結(jié)構(gòu)完整性大幅度增加。
[0034]在某些實(shí)施例中，從固體顆粒物防損失材料的循環(huán)獲得的超壓包括高達(dá)約1200psi的超壓，包括從約200psi至約600ps1、從約300psi至約500ps1、從約600psi至約 1200ps1、至少約 200ps1、300ps1、400ps1、500ps1、600ps1、700ps1、800ps1、900ps1、IOOOps1、IIOOps1、1200psi或它們的任意組合的超壓。
[0035]本發(fā)明的某些實(shí)施例可以將該固體顆粒物防損失材料在鉆探流體中的濃度改變成在由公式C=SG (3.5MW-14.0)確定的濃度的約±20%范圍內(nèi)，其中C是在鉆探流體中的固體顆粒物防損失材料的以每桶鉆探流體含的磅數(shù)為單位的濃度，其中SG為防損失材料的比重，和其中MW為鉆探流體的泥漿重量(磅/加侖)。在另一些實(shí)施例中，該濃度可由公式C > 12.3SG確定。在某些實(shí)施例中，取決于鉆探流體的固體顆粒物防損失材料和其它組分的特性和性能，合適的濃度可包括但不限于從約2磅/桶(ppb)至約150ppb或者從約20ppb至約80ppb。在另一實(shí)施例中，取決于鉆探流體的防損失材料的比重和泥衆(zhòng)重量，合適的濃度包括約 2ppb、2.5ppb、5ppb、7.5ppb、lOppb、15ppb、20ppb、25ppb、30ppb、50ppb、75ppb、80ppb、lOOppb、125ppb或者150ppb。較輕的防流失材料比如堅(jiān)果殼(1.3sp gr)與密度較大的防損失材料如CaCO3 (2.6sp gr)相比，可以用于低得多的ppb。經(jīng)常使用的濃度的其它度量單位包括磅/加侖(PPg)，其中l(wèi)ppg=42ppb,以及重量百分比,其中對于比重為I的材料，I重量％=3.4ppb。
[0036]因此，本發(fā)明的方法的一個例子包括以下步驟:在易碎或松散地層中鉆取巖心樣品；在鉆取巖心樣品的同時在井眼中循環(huán)鉆探流體，其中該鉆探流體包括固體顆粒物防損失材料；保持增加的超壓；和從該松散地層采取巖心樣品。在某些實(shí)施例中，保持該增加的超壓的步驟可與一個或多個其它步驟(例如鉆取、循環(huán)和采取)同時進(jìn)行。
[0037]在某些實(shí)施例中，在鉆進(jìn)步驟中，巖心鉆的鉆進(jìn)速度被限制在這樣的速度，即能夠有效地切割巖心樣品并避免在巖心捕獲過程中流態(tài)化、“沖走”巖心樣品，或者以其它方式損壞該巖心樣品。另外，也可以控制鉆探流體的流速以進(jìn)一步限制沖走巖心樣品。合適的受限的鉆探流體循環(huán)流速包括但不限于小于約150gpm。在某些實(shí)施例中，可以優(yōu)選捕獲較大直徑的巖心樣品。合適的巖心直徑包括但不限于從約4英寸至約5V4英寸的直徑。
[0038]因?yàn)樾本哂休^低的井眼坍塌壓力，因此在應(yīng)用到斜井的情況下，本發(fā)明的方法尤其有利。因此，本發(fā)明的某些實(shí)施例將本文中的方法應(yīng)用到斜井，包括尤其是相對豎直方向傾斜超過40度的井，包括水平井。
[0039]在不使用本文描述的方法的情況下，在一些松散或易碎地層中捕獲和采取具有任意長度的巖心樣品是困難的或不可能的。在一些地層中，每次可采取不多于約10英尺至約12英尺的未損壞巖心長度。在這樣的情況下，應(yīng)用本發(fā)明的方法可獲得長達(dá)約20英尺至約30英尺的巖心長度，而不會對巖心樣品造成大的損害。
[0040]應(yīng)當(dāng)清楚地認(rèn)識到本文描述的每個裝置的任何元件和特征均能夠不受限制地用于本文描述的任一其它裝置。另外，應(yīng)當(dāng)清楚地認(rèn)識到，除非另外明確說明或者由特定的方法本身需要，本文的方法步驟可以以任何次序執(zhí)行。
[0041]因此，本發(fā)明非常適于獲得所提及的結(jié)果和優(yōu)點(diǎn)，以及那些固有的結(jié)果和優(yōu)點(diǎn)。上面描述的多個具體實(shí)施例僅僅是示例性的，因?yàn)楸景l(fā)明可以以不同的但對從本文的教導(dǎo)獲益的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的等同方式進(jìn)行更改和實(shí)施。另外，除了后面的權(quán)利要求書中描述的，本文示出的結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)是非限制性。因此，顯然上面公開的具體示例性實(shí)施例可被改變或更改，并且所有這樣的變化和等同方案均認(rèn)為落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。另外，除非專利權(quán)所有人另外明確且清楚地限定，權(quán)利要求書中的術(shù)語具有它們平常的、普通的含義。
【權(quán)利要求】
1.一種用于從易碎或松散地層獲取巖心樣品的方法，包括以下步驟: 從貫穿易碎或松散地層的井眼鉆取巖心樣品； 在鉆取所述巖心樣品的同時在所述井眼中循環(huán)鉆探流體，其中所述鉆探流體包括平均尺寸范圍為從100目(約150微米)至18目(約1000微米)的固體顆粒物防損失材料；保持至少約200psi的超壓；和從該松散地層捕獲和采取所述巖心樣品。
2.一種用于從易碎或松散地層獲取巖心樣品的方法，包括以下步驟: 從貫穿易碎或松散地層的井眼鉆取巖心樣品； 在鉆取所述巖心樣品的同時在所述井眼中循環(huán)鉆探流體，其中所述鉆探流體包括尺寸范圍為基本上從60目(約250微米)至30目(約600微米)的固體顆粒物防損失材料，從而使所述固體顆粒物防損失材料適于減輕所述易碎或松散地層中或者鄰近所述易碎或松散地層或在所述易碎或松散地層上方的地下區(qū)域中的斷裂的產(chǎn)生和擴(kuò)展； 保持至少約200psi的超壓；和 從所述松散地層捕獲和采取所述巖心樣品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述固體顆粒物防損失材料: 平均尺寸為從約250微米至約600微米，包括約300微米、約350微米、約400微米、約450微米、約500微米、約550微米和約600微米； 在從60目(約250微米)至30目(約600微米)，包括50目(約300微米)、45目(約350微米)、40目(約400 微米)、約450微米、35目(約500微米)、約550微米和30目(約600微米)的尺寸范圍內(nèi)是按重量計(jì)至少75%; 為石油焦炭、黑浙青、碳酸鈣、玻璃、陶瓷、塑料、堅(jiān)果殼或它們的任意組合，或者 基本上以球體、空心珠、丸粒、片塊、立方體形、角形或它們的任意組合的形狀形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述井眼為斜井眼，包括與豎直方向成大于約20度、約30度、約40度、約50度、約60度、約70度、約80度的角度或者接近水平的井眼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，取決于所述防損失材料的比重和所述鉆探流體的泥漿重量，所述鉆探流體的固體顆粒物濃度為約2磅/桶(ppb)至150ppb，包括約 2ppb、2.5ppb、3.4ppb、5ppb、7.5ppb、lOppb、15ppb、20ppb、25ppb、30ppb、34ppb、42ppb、50ppb、75ppb、80ppb、lOOppb、125ppb 或 150ppb。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法， 其中所述巖心樣品以一連續(xù)部段延伸，該連續(xù)部段大于10英尺，包括約10英尺、15英尺、20英尺、25英尺、30英尺、35英尺、從約10英尺至約35英尺、從約15英尺至約30英尺；或者 其中所述巖心樣品的直徑為約2英寸至約6英寸，包括約2英寸至27/8英寸、約3英寸至37/8英寸、約4英寸至47/8英寸、約5英寸至57/8英寸、約274英寸、約272英寸、約2V4英寸、約374英寸、約3V2英寸、約3V4英寸、約474英寸、約4V2英寸、約4V4英寸、約5英寸、約574英寸、約572英寸、約5V4英寸至約6英寸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法: 其中保持超壓的步驟在執(zhí)行鉆取所述巖心樣品、循環(huán)所述鉆探流體和采取所述巖心樣品的步驟期間進(jìn)行； 其中所述超壓大于 200psi,包括約 200ps1、300ps1、400ps1、500ps1、600ps1、700ps1、800ps1、900ps1、1000ps1、1100ps1、1200ps1、或從 200psi 至約 500ps1、從約 300psi 至約600ps1、從約 600psi 至約 1200psi ； 其中所述鉆取步驟被限制在鉆進(jìn)速度小于在該超壓下能夠使所述巖心樣品流態(tài)化的速度； 其中所述循環(huán)步驟還包括以低于約150gpm的流速在井眼中循環(huán)鉆探流體的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法: 其中所述防損失材料在從60目(約250微米)至30目(約600微米)的尺寸范圍內(nèi)為按重量計(jì)至少75% ； 其中所述防損失材料為煅燒石油焦炭、碳酸鈣、堅(jiān)果殼或它們的任意組合； 其中所述鉆探流體具有每桶鉆探流體約2磅至約150磅的固體顆粒物濃度； 其中所述巖心樣品以一從約15英尺至約30英尺的連續(xù)部段延伸； 其中所述巖心樣品具有直徑，且其中所述巖心樣品的該直徑為約2英寸至約6英寸； 其中所述超壓為從約300psi至約1200psi ;和 其中在鉆取所述巖心樣品、循環(huán)所述鉆探流體以及捕獲和采取所述巖心樣品的步驟期間執(zhí)行保持超壓的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法: 其中所述固體顆粒物防損失材料的平均尺寸為從60目(約250微米)至30目(約600微米); 其中所述巖心樣品以一從約10英尺至約35英尺的連續(xù)部段延伸； 其中所述巖心樣品具有直徑，且其中所述巖心樣品的該直徑為約2英寸至約6英寸；其中在鉆取所述巖心樣品、循環(huán)所述鉆探流體以及采取所述巖心樣品的步驟期間執(zhí)行所述保持超壓的步驟。
【文檔編號】E21B25/00GK103748314SQ201280040919
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月22日
【發(fā)明者】J·H·赫奇斯, D·H·比德莫爾 申請人:科諾科菲利浦公司