[發明專利]用于重復壓裂部分枯竭油氣井的方法和材料

在審

• 申請號: 201810563574.8
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108979589A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: D.P.齊林斯基;M.K.杰弗里斯
• 申請（專利權）人: 科思創有限公司
• 主分類號: E21B33/138
• 分類號: E21B33/138;E21B43/267;C08G18/48
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉維升;萬雪松

提供用于在重復壓裂前處理已部分枯竭的已完井的油氣井的方法和材料。所述方法包括：(a)通過混合含多元醇的組分和含多異氰酸酯的組分，制備聚氨酯轉向劑；和(b)將所述聚氨酯轉向劑引入井。所述含多元醇的組分包括具有不大于1000 mPa?s的在25℃下的粘度的聚合多元醇，且所述含異氰酸酯的組分包括未封端脂(環)族多異氰酸酯聚合物，其任選包括脲基甲酸酯基團并具有不大于1000 mPa?s的在25℃下的粘度和至少99%固含量。

發明領域

本發明涉及通過將聚氨酯轉向劑（diverting agent）（化學轉向劑）引入井以封堵已完井（complete）的油氣井的穿孔和其它非生產區域而在重復壓裂前處理部分枯竭油氣井的方法和材料，從而允許重復壓裂該井，由此從否則枯竭的井中重新開采油和氣。

背景技術

從地下巖層（underground formation）中采收資源，如天然氣或油通常需要在使鉆井液，如水基或油基鉆井泥漿在井筒內循環的同時將井筒鉆到地層中。在井筒鉆探和完井后，經過一段時間以不一致并隨時間下降的速率采收這些資源。可通過被稱作“重復壓裂”或“refracing”的工藝減輕隨時間的這種常見產量損失。重復壓裂油氣井的概念并不新。其自1970年代以來已在直井中實施并且目前在有限程度上用于水平井。在通過重復壓裂重新激發油氣井的同時保護油氣井的平衡是油氣市場中非常活躍的焦點。

為了重復壓裂（refac）井，必須隔離舊裂縫，因為它們在下一壓裂過程中充當泄壓區。可以通過將現有裂縫推進到非生產性巖層或推進到將會坍塌或允許地層水流入井筒的地層中而不可修復地破壞地層。可通過各種手段；機械或化學地實現這種隔離。在化學上，可以有策略地安置水泥基（cementatious）材料以封堵所需區域。不利地，此類產品在水平井筒中容易從裂縫中“塌落（slump）”出，以造成不良隔離。也已嘗試環氧樹脂，由于不良反應控制和高粘度，收效甚微，以致盤管線路被堵塞并最終成為膠凝固體。機械手段包括具有可溶解壓裂球或內部可膨脹套管的臨時轉向塞（diverter plugs）。遺憾地，這些方法往往昂貴并具有低可靠性。

在油氣市場中已經提出合成聚合物，如聚氨酯作為潛在堵漏材料。但是，作為堵漏材料，聚氨酯難以實施。例如，許多形成聚氨酯的組合物具有不可接受地短的適用期（其是指活性氫官能組分，如多元醇和異氰酸酯官能組分的組合保持可泵送的時間量）。因此，已經提出復雜和繁瑣的設備選項以使反應性組分在注入井筒的過程中保持分開。

作為一種替代方案，還已經提出使用封端的多異氰酸酯以形成聚氨酯堵漏材料。但是，封端的多異氰酸酯要求除去封端劑以使異氰酸酯基團與活性氫官能組分反應。當液體體系在如堵漏材料應用中的情況那樣包含在壓力下時，難以（即使不是不可能）除去封端劑。此外，封端的多異氰酸酯樹脂通常粘度極高。因此，如果不使用溶劑和增塑劑，它們極難沿井向下泵送，這可能是不合意的。

因此，希望提供用于在重復壓裂前使用克服上述問題中至少一些的轉向劑處理已枯竭的已完井的油氣井的改進的方法和材料。

發明內容

在某些方面中，本發明涉及在地下巖層內在重復壓裂前處理已枯竭的已完井的油氣井的方法。所述方法包括：(a) 通過混合含多元醇的組分和含多異氰酸酯的組分，制備聚氨酯轉向劑；和(b) 將所述轉向劑引入已完井的油氣井。在所述方法中，(i) 所述含多元醇的組分包含具有不大于1000 mPa?s的在25℃的粘度和至少99%固含量的聚合多元醇和(ii)所述含異氰酸酯的組分包含具有不大于1000 mPa?s的在25℃的粘度和至少99%固含量并任選包含脲基甲酸酯基團的未封端脂(環)族多異氰酸酯聚合物。