[發(fā)明專利]用于受控地輸送酸的組合物和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880023478.2
• 申請(qǐng)日: 2018-04-05
• 公開（公告）號(hào): CN110799620B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·J·凱恩斯;K·L·赫爾;M·賽義德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沙特阿拉伯石油公司
• 主分類號(hào): C09K8/528
• 分類號(hào): C09K8/528;C09K8/54;C09K8/72;C09K8/84
• 代理公司: 北京市君合律師事務(wù)所 11517
• 代理人: 顧云峰;吳瑜

本申請(qǐng)描述了用于將酸受控地輸送到期望位置，例如到地層的組合物和方法。

發(fā)明領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及用于將酸受控地輸送至例如地層的組合物和方法。

背景技術(shù)

據(jù)估計(jì)，世界上很大一部分油氣儲(chǔ)量位于碳酸鹽巖儲(chǔ)層中，其值分別為60％和40％(斯倫貝謝市場(chǎng)分析，2007)。這些異相碳酸鹽巖層的礦物質(zhì)主要由方解石、白云石或其組合組成。增產(chǎn)方法通常依賴于使用合適的酸刺激技術(shù)，因?yàn)樗鼈円驯蛔C明能成功且有效地溶解鈣和鎂基碳酸鹽。已有幾種酸平臺(tái)被石油和天然氣運(yùn)營商廣泛用于刺激碳酸鹽巖層。這些酸平臺(tái)包括但不限于使用強(qiáng)無機(jī)酸(例如，鹽酸、HCl)、膠凝和乳化的酸、有機(jī)酸(如甲酸(CH₂O₂)和乙酸(C₂H₄O₂))及其組合。雖然這些技術(shù)是有效的，但仍需改進(jìn)從而使例如酸更深地滲透到儲(chǔ)層中，或使所用酸的量最小化，或兩者都實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明簡述

不僅是石油和天然氣行業(yè)，其他行業(yè)如生物醫(yī)學(xué)和半導(dǎo)體行業(yè)都需要將酸(無機(jī)或有機(jī)性質(zhì)的酸)受控地輸送到特定地點(diǎn)的位置，從而來應(yīng)對(duì)與酸的腐蝕性質(zhì)等相關(guān)的各種挑戰(zhàn)，以及與處理酸相關(guān)的難點(diǎn)和安全問題。如上所述，石油和天然氣行業(yè)使用酸系統(tǒng)來刺激烴儲(chǔ)集(如碳酸鹽巖儲(chǔ)層)。一般用酸系統(tǒng)通過溶解地層產(chǎn)生蟲洞或者通過減少由鉆井引起的近井筒區(qū)域的損壞來創(chuàng)造一條更具傳導(dǎo)性的流動(dòng)路徑使石油或天然氣流過。

一般使用強(qiáng)無機(jī)酸(如鹽酸HCl)來刺激由方解石、白云石等組成的碳酸鹽巖層。在現(xiàn)場(chǎng)，通常優(yōu)選用HCl處理，因其能與方解石和白云石反應(yīng)產(chǎn)生易溶于水的產(chǎn)物，所以對(duì)地層幾乎沒什么損害。另外，HCl酸系統(tǒng)非常具有成本效益，因此在經(jīng)濟(jì)上是有利的。然而，由于腐蝕性以及快速反應(yīng)動(dòng)力學(xué)(巖石-HCl)導(dǎo)致活酸快速消耗等原因，這種處理方式在持久性和實(shí)際應(yīng)用方面會(huì)引起很嚴(yán)重的問題。結(jié)果導(dǎo)致需要大量的酸，甚至即便如此，活酸仍沒能更深地滲透到儲(chǔ)層中。這種處理方式的其它缺點(diǎn)包括與在井場(chǎng)轉(zhuǎn)移和處理腐蝕性酸相關(guān)的各種安全問題，以及在井筒附近發(fā)生不期望的酸反應(yīng)從而導(dǎo)致鉆井設(shè)備、管道和套管發(fā)生腐蝕。已有各種替代方法來解決這些問題，包括但不限于使用：(1)有機(jī)合成酸、(2)膠凝酸、(3)乳化酸和(4)產(chǎn)酸酶。

在一個(gè)方面，本申請(qǐng)描述了涉及用于將酸受控地遞送至特定位置的組合物和方法的技術(shù)，從而最小化本文所述的某些挑戰(zhàn)。在一些實(shí)施方案中，用于將酸受控地遞送至特定位置的組合物包括能夠在所需位置或時(shí)間原位產(chǎn)生酸的組合物。在一些實(shí)施方案中，如本申請(qǐng)所述，組合物包含一種或多種氧化劑、一種或多種鹽和可選的一種或多種螯合劑的組合。在一些實(shí)施方案中，本申請(qǐng)中描述的方法包括將酸受控地遞送至含有烴儲(chǔ)集的地層，例如碳酸鹽層、砂巖層或頁巖層。在一些實(shí)施方案中，將酸受控地輸送至含有烴儲(chǔ)集的地層減少了與酸處理相關(guān)的鉆井設(shè)備、管道和套管腐蝕的發(fā)生。在一些實(shí)施方案中，將酸受控地遞送至含有烴儲(chǔ)集的地層能使酸滲透到所述層中的深度比其他方式所能達(dá)到的深度更深。

在一些實(shí)施方案中，將酸受控地遞送至含有烴儲(chǔ)集的地層可以減輕在鉆井過程中引起的層損害。在一些實(shí)施方案中，在鉆井過程期間引起的層損害可能是濾餅損壞。濾餅損壞可導(dǎo)致近井筒區(qū)域的滲透性降低，導(dǎo)致產(chǎn)量下降。在一些實(shí)施方案中，為了恢復(fù)滲透性，根據(jù)本申請(qǐng)所述的方法通過酸的控制輸送來處理受損區(qū)域。在一些實(shí)施方案中，所述方法用于消除(dissolve)已傳到烴儲(chǔ)集深處中的濾餅損壞。在一些實(shí)施方案中，濾餅損壞由碳酸鹽層引起。在一些實(shí)施方案中，濾餅損壞由碳酸鈣引起。在一些實(shí)施方案中，本申請(qǐng)描述了一種將酸受控地輸送到地層以處理鉆井誘導(dǎo)的層損壞的方法。在一些實(shí)施方案中，對(duì)鉆井誘導(dǎo)的層損害的處理涉及濾餅溶劑化。在一些實(shí)施方案中，對(duì)鉆井誘導(dǎo)的層損壞的處理提升了濾餅滲透性。在一些實(shí)施方案中，對(duì)鉆井誘導(dǎo)的層損壞的處理涉及濾餅去除。