[發明專利]在烴生產和運輸中的金屬硅化物

在審

• 申請號: 201711249771.4
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN108086953A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: P.H.克倫賴恩三世;J.S.小法爾孔;M.勒芬菲爾德
• 申請（專利權）人: 西格納化學有限責任公司
• 主分類號: E21B37/06
• 分類號: E21B37/06;E21B43/26;E21B43/267
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 林毅斌;萬雪松

本發明提供水力壓裂的方法，其使用金屬硅化物以在井眼內產生顯著的壓力。所述方法包括將壓裂流體和含水或反應流體注入所述井眼中以與所述壓裂流體反應。所述壓裂流體包含可能未被涂覆或被涂覆的金屬硅化物和烴流體。所述反應流體包含水或溶劑。還提供除去在例如海底管線的管線中的累積物的方法，其使用金屬硅化物以在所述管線內產生熱和壓力。所述方法包括注入有機段塞和含水段塞。所述有機段塞包含金屬硅化物和烴流體。所述含水段塞包含水。或者，還提供純化由水力壓裂方法產生的回流水的方法，其包括將金屬硅化物加到由水力壓裂方法產生的所述回流水中。

本申請是以下申請的分案申請：申請日：2013年6月25日；申請號：2013800444148(PCT/US2013/047665)；發明名稱：“在烴生產和運輸中的金屬硅化物”。本申請要求2012年6月25日提交的美國臨時申請61/663,880號的提交日期的優先權，其在此通過引用結合到本文中。

技術領域

本發明涉及使用金屬硅化物以在井眼中產生顯著壓力的新穎且改進的水力壓裂操作。所述金屬硅化物可為堿金屬硅化物或另一金屬硅化物。

本發明還涉及通過金屬硅化物的使用簡化在水力壓裂方法期間產生的回流水的處理/處置或再循環的方法。所述金屬硅化物可為堿金屬硅化物或另一金屬硅化物。

本發明還涉及使用金屬硅化物除去在管線(例如，海底管線)中的瀝青質和/或蠟質沉積物的累積物的新穎且改進的方法。所述金屬硅化物可為堿金屬硅化物或另一金屬硅化物。

背景技術

水力壓裂

水力壓裂是用于回收否則的話捕集或存在于地下地層的孔隙中的例如氣體(例如，天然氣)或液體(例如，油或石油)的烴流體的公知方法。在其最基本的水平下，水力壓裂包括在巖石或地下地層中產生地裂(例如，裂縫、裂隙等)，其將允許烴流體朝向生產井流動。也就是說，地下巖層的水力壓裂(有時稱為碎裂)提供烴流體更容易地移動穿過致密低滲透率(微達西)地層(例如，頁巖、某些粘土砂巖、石灰石等)到達生產井的途徑。

一旦適當地鉆出孔以提取烴流體(即，“井眼”)，壓裂流體則在高壓下注入井眼中以產生將增強捕獲在地下地層中的烴流體的流動的地裂。這些壓裂流體典型地包含支撐劑，支撐劑為固體材料，例如圓形砂粒、鋁土礦或陶瓷，其用于在釋放壓裂壓力之后“保持”新產生的地裂開放，從而捕獲在地下地層中的烴流體可流動到預定的生產井。也就是說，這些“支撐的地裂”充當將較大比例的含有捕集的烴流體的地層的內部深度直接連接到生產井的途徑。

或者，水力壓裂還可包括在很高的壓力下將預制墊(prepad)、墊(pad)和支撐劑段塞注入適當準備的井眼中。

在任一情形下，水力壓裂的關鍵是施加高壓以在地層的產油區(該區含有氣體和/或液體)中產生地裂，隨后將地裂用支撐劑材料填充以防止其在除去所施加的壓力之后完全閉合。必須施加足夠的壓力以超過在產油區之上巖石地層的超載圍限壓力(overburdenconfining pressure)。

一旦產生了地裂，則接著注入沖洗流體以破膠并從井眼中驅掃殘余材料，為烴生產作準備。結果，在水力壓裂中常需要大量的新鮮或清潔的水。實際上，水管理在水力壓裂操作期間是一個嚴肅的關注問題，具有多級壓裂的單井可能需要數百萬加侖的相對新鮮的水以在長水平側枝中完成該操作。在干旱地區或由于其他現有公共和商業需要而缺乏水資源的任何地方，獲取并運輸足夠的水可能是一項挑戰并造成一個顯著的成本因素。

另外，在完成水力壓裂或增產操作之后，用過/回收的水(即，“回流”或“倒流”水)常含有大量的從地層中采集的總懸浮固體(TSS)和具有例如Ca、Mg、Fe、Al、Sr、Ba、Ra等多價陽離子的總溶解固體(TDS)以及殘余量的最初加入以進行水力壓裂過程的化學品。必須將該水處理和/或適當地處置，和/或充分清潔，從而可使其再循環以便用于在附近井上的后續增產工作。因而，水雜質含量也是水力壓裂方法中的關注問題。