井處理方法及流體技術

一種方法，包括通過組合水性流體、增粘劑、交聯劑、含醛的流變改進劑來形成井處理流體。該增粘劑是交聯了的，從而增加了該流體的粘度。該方法包括用表現出增加的粘度的流體處理井、在交聯后對醛進行化學改變并由此形成酸，以及作為形成該酸的結果而降低交聯了的流體的粘度。該醛可以是乙二醛，其形成草酸，從而破裂交聯。用包括水性流體和增粘劑以及經配置以用于交聯該增粘劑的交聯劑的成分配制井處理流體。該流體包括含醛的流變改進劑。該流體可缺少醛交聯延緩添加劑。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
這里的方法和組合物涉及井處理方法及流體，例如具有可控釋放流變改進劑例如可控釋放破裂劑(包括緩釋破裂劑)的那些。
技術介紹
常常通過油藏增產技術例如水力壓裂來處理在低滲透性地下地層中鉆的井，以增加烴產率。可使用高粘度流體攜帶支撐劑至井下以支撐地層中打開的裂縫。可在環境溫度下在表面處操作的已知的線性凝膠(僅包含膠凝劑的水)，通常不表現出足夠高的粘度以轉移大尺寸或大數量的支撐劑。因此，交聯劑可用于增加流體粘度，從而提供較大支撐劑尺寸或較大支撐劑數量的充分運輸。較高粘度流體還在地層中產生較寬的裂縫。瓜爾膠和瓜爾膠衍生物是在水力壓裂處理中最常用的增粘劑例如聚合物當中。瓜爾膠衍生物，例如羧甲基瓜爾膠(CMG)和羧甲基羥丙基瓜爾膠(CMHPG)，主要用于具有高井底溫度(BHT)的井中。由于纖維素的天然豐度，對于壓裂處理，增加了對纖維素衍生物例如羥乙基纖維素(HEC)、羧甲基纖維素(CMC)以及羧甲基羥乙基纖維素(CMHEC)的關注。經常地，水力壓裂凝膠除了許多其他可能的添加劑外，還包括交聯延緩添加劑、破膠劑和流體損失控制劑，以使水力壓裂凝膠適應水力壓裂的情況。已知各種膠凝劑和交聯劑用于水力壓裂凝膠中。對于延緩添加劑，設計交聯反應，使得在將水力壓裂凝膠深置于井中后開始粘度增加。在一個相關的方法中，流變改進劑例如破膠劑可包括在水力壓裂凝膠中以在壓裂后顯著降低粘度，用于更容易地從井中移除凝膠。在交聯了的凝膠包含破膠劑的程度上，破膠劑可經配置以用于延緩作用從而在壓裂時保持交聯了的凝膠的所需性質。即使這樣，仍需要額外的延緩化學品來使流變改進劑適應增加的各種增粘劑和相關組分。另外，壓裂處理中的流體體積顯著增加，同時公眾對水的使用與處置的關注同樣增加。與其付費處理和處置采出水和回流水，服務公司和操作員不如在后續增產操作中實行再循環。“采出水”是指由烴井產生的水。通常術語用于在油工業中描述伴隨著油和/或氣產生的水。“回流水”為采出水的子類別，是指通過井回流的壓裂流體，其可占原始壓裂流體體積的一部分。采出水，尤其是來自頁巖間隙(play)例如Marcellus和Bakken的采出水，以其高的總溶解固體(TDS)含量而聞名。TDS對于已知的瓜爾膠基和瓜爾膠衍生物基壓裂流體造成挑戰。而且，原始用清潔水制備的各種井處理流體可顯示出較低的性能，或者如果使用含鹽且硬的采出水代替清潔水時，甚至完全失效。因此，對打算在后續增產操作中再循環的采出水進行處理以獲得適用于壓裂流體的水品質。即使這樣，這樣的處理常常是成本高昂和費時的。因此，需要其他適用于采出水再循環的流體。
技術實現思路
一種井處理方法包括通過組合包括水性流體、增粘劑、交聯劑以及含醛的流變改進劑的成分來形成井處理流體。使用該交聯劑在該水性流體中交聯該增粘劑，該交聯增加了該井處理流體的粘度。該方法包含用表現出增加的粘度的井處理流體處理井，交聯后對該醛進行化學改變并由此形成酸，以及作為形成該酸的結果，降低交聯了的井處理流體的粘度。另一種井處理方法包括通過組合包括水性流體、增粘劑、含鋯交聯劑、含乙二醛的流變改進劑的成分來形成井處理流體。使用該交聯劑在該水性流體中交聯該增粘劑，該交聯增加了該井處理流體的粘度。該方法包括用表現出增加的粘度的井處理流體處理井，交聯后對該乙二醛進行化學改變并由此形成草酸，該草酸破裂了由鋯形成的交聯，并且使用該草酸降低交聯了的井處理流體的粘度。一種井處理流體用包括水性流體和增粘劑以及交聯劑的成分配制，該交聯劑經配置以用于在該水性流體中交聯該增粘劑并由此增加該井處理流體的粘度。該流體包括含有醛的流變改進劑。配置該井處理流體以在交聯后對醛進行化學改變并由此形成酸，該酸經配置以用于降低交聯了的井處理流體的粘度。該井處理流體缺少醛交聯延緩添加劑。附圖說明下面參考下列附圖描述了一些實施方案。圖1-5為與實施例1-5對應的用流變改進劑制備的交聯了的流體的粘度隨時間變化的圖表。圖6-10為與實施例6-10對應的用采出水制備的交聯了的流體的粘度隨時間變化的圖表。詳細說明流變改進劑例如交聯了的破膠劑可以基于醛，包括二醛，例如乙二醛。該醛可緩慢地并且可控地釋放酸進入井處理流體例如交聯了的凝膠中，并且經過充分的時間降低凝膠的粘度以在大量的粘度損失前完全利用井處理流體。不受任何特定理論的限制，二醛可比單醛提供形成二酸例如草酸的益處，該二酸能夠螯合交聯劑以破裂交聯。該流變改進劑可以是醛的水溶液。因此，一種井處理方法包括通過組合包括水性流體、增粘劑、交聯劑和含醛的流變改進劑的成分來形成井處理流體。使用該交聯劑交聯該水性流體中的該增粘劑，該交聯增加了該井處理流體的粘度。該方法包括用表現出增加的粘度的井處理流體處理井以及在交聯后對該醛進行化學改變，由此形成酸。使用該酸降低交聯了的井處理流體的粘度。這里描述的各種方法和組合物的特征還可一致和合適地包括在上面的方法中。舉例來說，井處理流體可缺少醛交聯延緩添加劑。即，已知乙二醛作為交聯延緩添加劑用于凝膠中(參見頒布給Dawson的美國專利No.5160643)。盡管如此，這里的井處理流體可缺少交聯延緩添加劑或該井處理流體可包括與這里作為粘度破裂劑起作用的醛不同的交聯延緩添加劑。換言之，這里的醛流變改進劑不需要延緩交聯。此外，醛可在交聯前基本未化學改變。即使這樣，在交聯前也可發生醛的一些非實質或微小的化學改變。取決于所使用的醛，井處理流體的配制，交聯前缺少pH降低或缺少粘度降低，或者二者，可為醛的無化學改變或僅非實質的化學改變的證據。醛到酸的化學改變，如在乙二醛形成草酸的情況下，可包括未在文獻中完全定義的一個或多個反應機制。即使這樣，仍認為在改變中發生了一個或多個化學反應，其中之一可以是醛的氧化或用于形成酸的中間組分的氧化。化學改變乙二醛可替代或額外地產生在降低交聯了的井處理流體的粘度中所包括的一種(或多種)其他酸和/或一種(或多種)其他化學品。同樣地，作為形成酸的結果而降低交聯了的井處理流體的粘度可包括一個或多個未完全定義的效果。一個可能的效果包括由于在酸的產生時pH降低而損害增粘劑例如聚合物。另一個可能的效果包括酸與該交聯直接相互作用并破裂該交聯。描述的兩個效果和其他粘度降低(作為形成酸的結果)可組合起作用。增粘劑可包含聚合物且交聯劑可包含金屬陽離子或硼酸鹽和/或酯。該方法可進一步包括破裂由該金屬陽離子或硼酸鹽和/或酯形成的交聯以實現粘度降低。破裂該交聯可包括用酸螯合金屬陽離子。金屬陽離子可以是鋯或鈦離子。隨后可通過分步法發生粘度降低，即，對醛進行化學改變，形成酸，并且酸破裂由金屬陽離子或硼酸鹽和/或酯形成的交聯。該分步法還可包括酸爭取金屬陽離子的螯合以破裂交聯。可想到的是，可通過不破裂該交聯的不同方法發生粘度降低。與不含流變改進劑的井處理流體相比，粘度可以以更快的速率降低。粘度降低的數值與發生粘度降低所經過的時間取決于應用而變化。因此，降低的速率也變化。在油田操作中，流體粘度可以非常高(如在膠塞中)，僅幾百厘泊(如在壓裂流體中)，或僅幾厘泊(如在滑溜水中)。將理解較大的粘度降低可發生在較高粘度流體中。此外，流體可以配制為在2天內破裂，或在2小時內破裂。即使這樣，對于這里的方法和組合物，與已知流體相比以及與這里不含流變改進劑的井處理流本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種井處理方法，包括：通過組合包括水性流體、增粘劑、交聯劑以及含醛的流變改進劑的成分來形成井處理流體；使用該交聯劑在該水性流體中交聯該增粘劑，該交聯增加了該井處理流體的粘度；用表現出增加的粘度的井處理流體處理井；交聯后對該醛進行化學改變并由此形成酸；以及作為該形成酸的結果，降低交聯了的井處理流體的粘度。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.02.24 US 14/187,5441.一種井處理方法，包括：通過組合包括水性流體、增粘劑、交聯劑以及含醛的流變改進劑的成分來形成井處理流體；使用該交聯劑在該水性流體中交聯該增粘劑，該交聯增加了該井處理流體的粘度；用表現出增加的粘度的井處理流體處理井；交聯后對該醛進行化學改變并由此形成酸；以及作為該形成酸的結果，降低交聯了的井處理流體的粘度。2.權利要求1的方法，其中該醛在交聯前基本上沒有化學改變并且井處理流體缺少醛交聯延緩添加劑。3.權利要求1的方法，其中該增粘劑包含聚合物且該交聯劑包含金屬陽離子或硼酸鹽和/或酯，該方法進一步包含破裂由該金屬陽離子或硼酸鹽和/或酯形成的交聯以實現粘度降低。4.權利要求3的方法，其中通過分步法而發生降低粘度，該分步法包括化學改變該醛、形成該酸以及酸破裂由該金屬陽離子或硼酸鹽和/或酯形成的交聯。5.權利要求1的方法，其中與不含流變改進劑的井處理流體相比，粘度以更快的速率下降。6.權利要求1的方法，其中該醛為乙二醛且該酸為草酸。7.權利要求1的方法，其中該水性流體為采出水并且該成分進一步包括鋯鹽。8.權利要求7的方法，其中該鋯鹽選自由氫氧化鋯、碳酸鋯、二氧化鋯及其組合組成的組。9.一種井處理方法，包括：通過組合包括水性流體、增粘劑、含鋯交聯劑以及含乙二醛的流變改進劑的成分來形成井處理流體；使用該交聯劑在該水性流體中交聯該增粘劑，該交聯增加了該井處理流體的粘度；用表現出增加的粘度的井處理流體處理井；交聯后對該乙二醛進行化學改變并由此形成草酸；該草酸破裂了由鋯形成的交聯并且使用該草酸降低交聯了的井處理流體的粘度。10.權利要求9的方法，其中該井處理流體缺少乙二醛交聯延緩添加劑。11.權利要求9的方法，其中與不含流變改進劑的井處理流...

【專利技術屬性】
技術研發人員：渠祁，L·李，孫宏，M·勒格瑪赫，周佳，
申請(專利權)人：貝克休斯公司，
類型：發明
國別省市：美國;US