[發明專利]用化學處理劑注入多孔陶瓷支撐劑的方法和系統

有效

• 申請號: 201580047514.5
• 申請日: 2015-07-30
• 公開（公告）號: CN106795752B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 史蒂文·C·豪;查德·坎南;托德·羅佩爾
• 申請（專利權）人: 卡博陶粒有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/267;C09K8/80
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 肖善強

本發明提供注入陶瓷支撐劑的方法和系統以及由其獲得的經注入的陶瓷支撐劑。所述方法可包括向混合容器中引入陶瓷支撐劑和化學處理劑，在所述混合容器中混合所述陶瓷支撐劑和所述化學處理劑以提供混合物，向所述混合容器引入微波能量以將所述混合物加熱至足以產生經注入的陶瓷支撐劑的溫度，所述經注入的陶瓷支撐劑包含至少一部分所述化學處理劑，并且從所述混合容器中取出所述經注入的陶瓷支撐劑。

相關申請的交叉引用

本申請要求2014年7月31日遞交的美國專利申請No.62/031,564的優先權以及申請日的權益，所述美國專利申請的全部公開內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及油和氣井支撐劑，并且更具體地涉及用化學處理劑注入的陶瓷支撐劑。

發明背景

油和天然氣從具有多孔的和可滲透的地下巖層(subterranean formations)的井中產生。巖層的多孔性允許巖層貯藏油和氣，而巖層的滲透性允許油或氣流體移動穿過巖層。巖層的滲透性對允許油和氣流到可以從井泵出的位置是必須的。有時氣或油被保持在其滲透性不足以經濟地回收油和氣的巖層中。其它情況下，在井的操作期間，巖層的滲透性下降至進一步回收變得不經濟的程度。在這樣的情況下，必須斷裂巖層并借助支撐材料或支撐劑在開放的條件下支撐斷裂。這樣的斷裂通常通過水壓完成，支撐材料或支撐劑是顆粒狀材料，例如砂、玻璃珠或陶瓷顆粒，其借助流體而被帶入裂縫中。

在生產過程中，油氣井可能常常展現出能夠減少井產量的結垢和/或石蠟沉積。已經使用許多類型的化學處理劑來防止結垢和/或石蠟沉積。用于將這種化學處理劑遞送到井下的一種技術包括用化學處理劑注入多孔陶瓷支撐劑顆粒。在許多情況下，化學處理劑必須首先溶解在水性溶劑、有機溶劑或無機溶劑中，以使能夠將化學處理劑注入到多孔陶瓷支撐劑顆粒中。然而，如果化學處理劑太粘稠，則這可能導致在注入的支撐劑中存在的化學處理劑的有效量低于所期望的量或者導致總體注入不均勻或無效。將化學處理劑溶解在溶劑中也是額外的步驟，其可能是昂貴的和耗時的。

因此，需要將化學處理劑直接注入多孔陶瓷支撐劑中而不需要溶劑。還需要在整個多孔陶瓷支撐劑中均勻地分布化學處理劑。

附圖簡要說明

圖1是根據本發明的若干示例性實施方式的用化學處理劑注入多孔陶瓷支撐劑的系統的示意圖。

圖2是根據本發明的若干示例性實施方式的用化學處理劑注入多孔陶瓷支撐劑的另一系統的示意圖。

圖3是根據本發明的若干示例性實施方式的用于制備用化學處理劑注入的多孔陶瓷支撐劑的系統的示意圖。

圖4是輕質陶瓷支撐劑、中等密度陶瓷支撐劑和高密度陶瓷支撐劑的滲透性的圖示。

圖5是標準無孔輕質陶瓷支撐劑和輕質多孔陶瓷支撐劑(25％孔隙率)的長期滲透性的圖示。

圖6A是從能量色散X射線光譜(EDS)獲得的批次1的橫截面圖，其指示了磷分布和注入質量。

圖6B是從能量色散X射線光譜(EDS)獲得的批次2的橫截面圖，其指示了磷分布和注入質量。

發明詳述

在以下描述中，闡述了許多具體細節。然而，應當理解，可以在沒有這些具體細節的情況下實踐本發明的實施方式。在其它情況下，未詳細示出公知的結構和技術，以免模糊對本說明書的理解。

本文中使用時，術語“表觀比重”是顆粒的每單位體積的重量(克/立方厘米)，包括內部孔隙率。本文給出的表觀比重值通過根據API RP60的液體(水)置換的阿基米德法測定，該方法是本領域普通技術人員公知的。為了本公開的目的，在表觀比重方面測試支撐劑的特性的方法是在支撐劑樣品上常規進行的標準API測試。