磁响应钻井液及其制造和使用方法与流程

技术特征：
1.一种磁响应钻井液，包括钻井液，和多个超顺磁性纳米结构，其中：所述多个超顺磁性纳米结构设置在所述钻井液中；并且所述多个超顺磁性纳米结构包括超顺磁性氧化铁纳米颗粒(spion)和吸附在所述spion上的碳纳米管(cnt)。2.根据权利要求1所述的磁响应钻井液，其中所述spion包括平均直径介于1与1000纳米(nm)之间的氧化铁颗粒。3.根据前述权利要求中任一项所述的磁响应钻井液，其中各个超顺磁性纳米结构具有介于10nm与150,000nm之间的平均外径。4.根据前述权利要求中任一项所述的磁响应钻井液，其中所述超顺磁性纳米结构还包括碳化硅纳米管(sicnt)。5.根据前述权利要求中任一项所述的磁响应钻井液，其中所述超顺磁性纳米结构还包括sicnt，并且硅与铁的质量比为1:1到1:60,000。6.根据前述权利要求中任一项所述的磁响应钻井液，其中：所述磁响应钻井液在0.001特斯拉磁场中的牛顿粘度(μ)比所述磁响应钻井液在小于0.0000001特斯拉的磁场中的μ至少大10％；所述磁响应钻井液在0.001特斯拉磁场中的塑性粘度(pv)比所述磁响应钻井液在小于0.0000001特斯拉磁场中的pv至少大10％；并且所述磁响应钻井液在0.001特斯拉磁场中的屈服点(yp)比所述磁响应钻井液在小于0.0000001特斯拉的磁场中的yp至少大10％。7.根据前述权利要求中任一项所述的磁响应钻井液，其中：所述磁响应钻井液在0.001特斯拉磁场中的介电常数比所述磁响应钻井液在小于0.0000001特斯拉磁场中的介电常数至少小10％；并且所述磁响应钻井液在0.001特斯拉磁场中的电导率比所述磁响应钻井液在小于0.0000001特斯拉磁场中的电导率至少小10％。8.根据前述权利要求中任一项所述的磁响应钻井液，其中所述磁响应钻井液在0.001特斯拉磁场中的屈服点(yp)比所述磁响应钻井液在小于0.0000001特斯拉的磁场中的yp至少大10％。9.根据前述权利要求中任一项所述的磁响应钻井液，其中：所述磁响应钻井液包括水相、油相，或两者；并且所述磁响应钻井液包括一种或多种添加剂，所述添加剂选自以下各项组成的组：增重剂、液漏控制剂、循环漏失控制剂、表面活性剂、消泡剂、增粘剂，和这些的组合。10.根据前述权利要求中任一项所述的磁响应钻井液，其中所述磁响应钻井液包括按所述磁响应钻井液的总重量计算的0.001到10.0wt.％的超顺磁性纳米结构。11.一种使用磁响应钻井液的方法，包括：将包括钻井液和设置在所述钻井液内的多个超顺磁性纳米结构的所述磁响应钻井液引入地下地层，以及向所述磁响应钻井液施加磁场以引起所述磁响应钻井液的流变变化。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述多个超顺磁性纳米结构包括超顺磁性氧化铁纳米颗粒(spion)和吸附在所述spion上的碳纳米管。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述spion包括平均直径介于1与1000纳米(nm)之间的氧化铁颗粒。14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中施加所述磁场包括使用磁场发生器并且还包括使用一个或多个传感器来确定所述磁响应钻井液在井下一个或多个位置处的所述流变特性。15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其中所述施加的磁场为至少0.001特斯拉，并且其中施加所述磁场使所述磁响应钻井液的牛顿粘度、塑性粘度、屈服点，或这些的组合增加至少10％。

技术总结
本公开涉及磁响应钻井液和使用所述磁响应钻井液的方法。所述磁响应钻井液可以包括钻井液和设置在所述钻井液内的多个超顺磁性纳米结构。所述多个超顺磁性纳米结构包括超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPION)和吸附在所述SPION上的碳纳米管(CNT)。使用所述磁响应钻井液的方法可以包括将所述磁响应钻井液引入地下地层，以及向所述磁响应钻井液施加磁场以引起所述磁响应钻井液的流变变化。述磁响应钻井液的流变变化。述磁响应钻井液的流变变化。


技术研发人员：彼得
受保护的技术使用者：沙特阿拉伯石油公司
技术研发日：2020.10.16
技术公布日：2022/6/4