包含鋯交聯(lián)劑的井處理流體及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及包含可水合聚合物和溶解在苯甲醇中的可生物降解的乙酰丙酮鋯交 聯(lián)劑的井處理流體及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 井處理操作的成功通常取決于流體在井下的優(yōu)化布置。過去主要關(guān)注用于改進(jìn)酸 性增產(chǎn)和水力壓裂操作中使用的井處理流體的井下布置的方法。這些操作均提高地層內(nèi)的 烴的產(chǎn)出。
[0003] 在例如通過基質(zhì)酸化進(jìn)行酸性增產(chǎn)的過程中，在地層中注入酸或成酸材料并且酸 與地層中的礦物反應(yīng)。因此，通過打開地層內(nèi)的通道或蟲洞從而改進(jìn)近井眼滲透性。優(yōu)化井 下酸布置的早期嘗試集中于將簡(jiǎn)單酸性溶液注入井眼。然而，當(dāng)經(jīng)處理的地層包括具有變 化滲透性的段時(shí)，注入的酸通常酸化地層內(nèi)的具有最高滲透性和最高水飽和程度的區(qū)域。 造成地層內(nèi)的高滲透性區(qū)域(經(jīng)處理的區(qū)域)和低滲透性區(qū)域(未處理的區(qū)域)之間的滲透 性差異。
[0004] 為了提供處理流體在經(jīng)處理的區(qū)域內(nèi)的均勻分布，已經(jīng)開發(fā)了化學(xué)轉(zhuǎn)向流體，所 述化學(xué)轉(zhuǎn)向流體增加地層內(nèi)的流動(dòng)阻力并且因此允許處理流體從地層的較高滲透性段和/ 或水飽和段流動(dòng)至較低滲透性段或含油段。
[0005] 在水力壓裂中，在高壓下在井眼中注入增產(chǎn)流體。一旦超過天然儲(chǔ)層的壓裂梯度， 壓裂流體引發(fā)地層中的裂縫，所述裂縫通常在栗送的過程中繼續(xù)生長(zhǎng)。處理設(shè)計(jì)通常需要 使流體在其進(jìn)入裂縫時(shí)達(dá)到最大粘度。
[0006] 多數(shù)增產(chǎn)流體的粘度使用可水合聚合增粘劑產(chǎn)生。這些流體中的交聯(lián)劑增加流體 的粘度并且因此改進(jìn)經(jīng)處理的井的增產(chǎn)。當(dāng)用作壓裂流體時(shí)，膠凝流體可以包含支撐試劑 (即支撐劑）。一旦回收增產(chǎn)流體，支撐劑保留在產(chǎn)生的裂縫中從而防止裂縫完全閉合并且 形成從井眼延伸至被處理的地層的導(dǎo)流通道。
[0007] 增產(chǎn)流體中的常規(guī)交聯(lián)劑包含過渡金屬，例如鈦、鋯、鋁、鐵和銻及其混合物。所述 常規(guī)交聯(lián)劑包括氧氯化鋯、乙酸鋯、乳酸鋯、蘋果酸鋯、檸檬酸鋯、乳酸鈦、蘋果酸鈦、檸檬酸 鈦等。其它常規(guī)交聯(lián)劑包括過渡金屬化合物的絡(luò)合物，例如鋯/三乙醇胺絡(luò)合物。
[0008] 雖然常規(guī)交聯(lián)劑能夠獲得需要的粘度，它們不是特別環(huán)境友好。需要如同常規(guī)交 聯(lián)劑一樣能夠有效增加聚合增粘劑的粘度但是環(huán)境友好的交聯(lián)劑，所述交聯(lián)劑具有本專利 的其它部分描述或顯示或顯而易見的一個(gè)或多個(gè)屬性或能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 在一個(gè)實(shí)施方案中，公開的井處理流體包含溶解在苯甲醇溶劑中的乙酰丙酮鋯交 聯(lián)劑以及能夠在乙酰丙酮鋯交聯(lián)劑的存在下膠凝的可水合聚合物。
[0010] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，公開的井處理流體包含溶解在苯甲醇溶劑中的乙酰丙酮鋯 交聯(lián)劑。壓裂流體還包含能夠在乙酰丙酮鋯交聯(lián)劑的存在下膠凝的可水合聚合物。流體的 pH通常在約3.5至約11.5之間。
[0011] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，公開的井處理流體包含溶解在苯甲醇溶劑中的乙酰丙酮鋯 交聯(lián)劑。流體還包含能夠在乙酰丙酮鋯交聯(lián)劑的存在下膠凝的可水合聚合物。流體進(jìn)一步 包含酸性緩沖劑，使得流體的pH在約4.0至約6.5之間。
[0012] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，公開的井處理流體包含溶解在苯甲醇溶劑中的乙酰丙酮鋯 交聯(lián)劑。流體還包含能夠在乙酰丙酮鋯交聯(lián)劑的存在下膠凝的可水合聚合物。流體進(jìn)一步 包含堿性緩沖劑，使得流體的pH在約8.0至約11.0之間。
[0013] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，提供了增產(chǎn)被井眼穿透的地下地層的方法，其中在井眼中 栗入井處理流體，所述井處理流體包含溶解在苯甲醇溶劑中的乙酰丙酮鋯交聯(lián)劑。井處理 流體包含能夠在乙酰丙酮鋯交聯(lián)劑的存在下膠凝的可水合聚合物。
[0014] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，提供了壓裂被井眼穿透的地下地層的方法，其中在足以引 發(fā)或擴(kuò)大裂縫的壓力下在井眼中栗入壓裂流體，所述壓裂流體包含溶解在苯甲醇溶劑中的 乙酰丙酮鋯交聯(lián)劑。壓裂流體包含能夠在乙酰丙酮鋯交聯(lián)劑的存在下膠凝的可水合聚合 物。
[0015] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，提供了壓裂被井眼穿透的地下地層的方法，其中在井眼中 栗入壓裂流體，所述壓裂流體包含溶解在苯甲醇溶劑中的乙酰丙酮鋯交聯(lián)劑。壓裂流體包 含能夠在乙酰丙酮鋯交聯(lián)劑的存在下膠凝的可水合聚合物。壓裂流體的pH通常在約3.5至 約11.5之間。
[0016] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，提供了壓裂被井眼穿透的地下地層的方法，其中在井眼中 栗入壓裂流體，所述壓裂流體包含溶解在苯甲醇溶劑中的乙酰丙酮鋯交聯(lián)劑。壓裂流體包 含能夠在乙酰丙酮鋯交聯(lián)劑的存在下膠凝的可水合聚合物。此外，壓裂流體進(jìn)一步包含酸 性緩沖劑，使得壓裂流體的pH在約4.0至約6.5之間。
[0017] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，提供了壓裂被井眼穿透的地下地層的方法，其中在井眼中 栗入壓裂流體，所述壓裂流體包含溶解在苯甲醇溶劑中的乙酰丙酮鋯交聯(lián)劑。壓裂流體包 含能夠在乙酰丙酮鋯交聯(lián)劑的存在下膠凝的可水合聚合物。此外，壓裂流體進(jìn)一步包含堿 性緩沖劑，使得壓裂流體的pH在約8.0至約11.0之間。
[0018] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，公開了增產(chǎn)被井眼穿透的地下地層的方法，其中在井眼中 栗入包含溶解在苯甲醇的混合物中的乙酰丙酮鋯的流體。壓裂流體進(jìn)一步包含能夠在乙酰 丙酮鋯交聯(lián)劑的存在下膠凝的可水合聚合物。流體中乙酰丙酮鋯的存在延遲可水合聚合物 的交聯(lián)直至井內(nèi)的溫度為至少l〇〇°F。
[0019] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，公開了增產(chǎn)被井眼穿透的地下地層的方法，其中在井眼中 栗入包含溶解在苯甲醇的混合物中的乙酰丙酮鋯的流體。壓裂流體進(jìn)一步包含能夠在乙酰 丙酮鋯交聯(lián)劑的存在下膠凝的可水合聚合物。此外，壓裂流體進(jìn)一步包含酸性緩沖劑，使得 壓裂流體的pH在約4.0至約6.5之間。流體中乙酰丙酮鋯的存在延遲可水合聚合物的交聯(lián)直 至井內(nèi)的溫度為至少l〇〇°F。
[0020] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，公開了壓裂被井眼穿透的地下地層的方法，其中在井眼中 栗入包含溶解在苯甲醇的混合物中的乙酰丙酮鋯的流體。壓裂流體進(jìn)一步包含能夠在乙酰 丙酮鋯交聯(lián)劑的存在下膠凝的可水合聚合物。此外，壓裂流體進(jìn)一步包含堿性緩沖劑，使得 壓裂流體的pH在約8.0至約11.0之間。流體中乙酰丙酮鋯的存在延遲可水合聚合物的交聯(lián) 直至井內(nèi)的溫度為至少l〇〇°F。
[0021] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，公開了用井處理流體增產(chǎn)被井穿透的地下地層的方法，其 中井處理流體包含溶解在苯甲醇溶劑中的乙酰丙酮鋯交聯(lián)劑。流體包含能夠在乙酰丙酮鋯 交聯(lián)劑的存在下膠凝的可水合聚合物。流體的pH在約3.0至約6.5之間。在穿透地下地層的 井中栗入第一階段的井處理流體之后，然后栗入后續(xù)階段的井處理流體。后續(xù)階段中的流 體的流動(dòng)從地層的高滲透性部分或受損部分轉(zhuǎn)向至地層的低滲透性部分或未受損部分。
[0022] 因此，本公開包括據(jù)信能夠推進(jìn)地層壓裂的特征和優(yōu)點(diǎn)。通過考慮各個(gè)實(shí)施方案 的如下詳細(xì)描述并且參考附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解本公開的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及附 加特征和益處。
【附圖說明】
[0023] 如下附圖為本說明書的一部分，用于展示本公開的各個(gè)實(shí)施方案的某些方面并且 在本文的詳細(xì)描述中進(jìn)行參考：
[0024] 圖1為包含本公開的可生物降解的交聯(lián)劑和羧甲基瓜爾膠的流體的表觀粘度的圖 線，其中流體被緩沖至約10的PH，并且進(jìn)一步對(duì)比了現(xiàn)有技術(shù)的包含不可生物降解的交聯(lián) 劑的經(jīng)緩沖的流體。
[0025] 圖2為包含本公開限定的可生物降解的交聯(lián)劑和羧甲基瓜爾膠的流體的表觀粘度 的圖線，其中流體被緩沖至堿性以及酸性pH條件。
[0026] 圖3為包含本公開限定的可生物降解的交聯(lián)劑和羧甲基羥丙基瓜爾膠的流體的表 觀粘度的圖線，其中流體被緩沖至堿性以及酸性pH條件。
[0027] 圖4為包含本公開限定的可生物降解的交聯(lián)劑和丙烯酰氨基-甲基丙烷磺酸酯/丙 烯酸(AMPS/AA)和乙烯基膦酸酯的共聚物的可水合聚合物的流體的表觀粘度的圖線，其中 流體被緩沖至5.5的pH。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 通過考慮本公開的示例性實(shí)施方案的如下詳細(xì)描述并且參考附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人 員容易理解本公開的特征和優(yōu)點(diǎn)以及附加特征和益處。應(yīng)理解本文中的描述和附圖為示例 性實(shí)施方案，不旨在限制本發(fā)明或要求其優(yōu)先權(quán)的任何發(fā)明或發(fā)明申請(qǐng)的權(quán)利要求。相反， 目的是覆蓋落入權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的所有變體形式、等價(jià)形式和替代形式?？梢詫?duì) 本文公開的特定實(shí)施方案和細(xì)節(jié)作為許多改變而不偏離所述精神和范圍。
[0029] 正如本文和本申請(qǐng)的各個(gè)部分（以及標(biāo)題）中所使用的，術(shù)語"公開"、"本公開"及 其變體形式不旨在意指本公開或任何特定權(quán)利要求所包