[發明專利]通過使用表面改性減輕凝析物堆積

有效

• 申請號: 201880047982.6
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN110945102B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: M·賽義德;梁楓;歐慧璇;J·考克斯
• 申請（專利權）人: 沙特阿拉伯石油公司
• 主分類號: C09K8/524
• 分類號: C09K8/524;C09K8/60;E21B43/25
• 代理公司: 北京市君合律師事務所 11517
• 代理人: 顧云峰;吳瑜

本申請涉及用于減輕凝析物堆積的方法和系統。在一些實施方案中，所述方法和系統涉及改變凝析氣藏的井眼附近的巖層的潤濕性。

對相關申請的交叉引用

本申請要求2017年7月20日提交的美國臨時專利申請62/534,927的優先權，其全部內容在此參考并入。

發明領域

本發明總體上涉及用于減輕凝析物堆積的方法和系統。

背景技術

凝析氣藏含有大量的氣態和液態凝析物儲備，它們對于全球范圍內日益增長的能源資源的需求至關重要。在凝析氣藏中，當儲層中只有一個相(即氣相)時，儲層初始壓力通常大于露點壓力。在生產過程中，生產井中的井底壓力最終下降到小于露點的值。結果，重烴(例如，分子量大于30g/mol的重烴)冷凝成液相。該液相通常積聚在井眼附近區域的孔隙中，從而導致通常所說的“凝析物堆積”。凝析液會由于毛細作用力而被捕獲，或者由于液體流動性較差而被保留在巖石中。井眼周圍的這種凝析物堵塞會導致井的生產率降低兩倍或更多倍。

已經開發出了幾種技術來試圖減少凝析物堆積。其中一種技術涉及用再循環氣體來將儲層壓力保持為大于露點壓力。然而，可再循環氣體的體積是有限的，并且該方法并不總是能夠將儲層壓力保持為足夠高。其他的方式包括鉆水平井和水力壓裂。這些臨時性的解決方案需要鉆井設備，故而成本很高。因此，需要改進的方法和系統來減輕凝析物堆積。

發明概述

本申請提供了用于減輕井眼附近的凝析物堆積的策略。本申請的實施方案包括用于改變巖層潤濕性從而減輕凝析物堆積的方法和系統。在一些實施方案中，所述方法涉及用顆粒(例如，納米顆粒)結合巖層化學預處理來對巖層進行形態學改性。

在一個方面，本申請提供了用于減輕凝析氣藏的井眼附近凝析物堆積的方法，該方法包括：使凝析氣藏井眼附近的巖層與聚合物溶液接觸。在一些實施方案中，所述聚合物溶液包含具有第一凈電荷的帶電聚合物，從而形成改性的巖層，以及使所述改性的巖層與顆粒懸浮液接觸。在一些實施方案中，所述顆粒懸浮液包含具有第二凈電荷的帶電顆粒，其中所述第一凈電荷和第二凈電荷是相反的。

在一些實施方案中，所述帶電聚合物在所述聚合物溶液中帶正電(陽離子聚合物)，并且所述帶電顆粒在所述顆粒懸浮液中帶負電(陰離子聚合物)。在一些實施方案中，所述帶電聚合物包含多個胺基。在一些實施方案中，所述帶電聚合物包含多個季銨基團。在一些實施方案中，所述帶電聚合物為可季銨化的聚合物，其通過將乙烯基咪唑與乙烯基單體或丙烯酸單體或兩者進行聚合制得。在一些實施方案中，所述帶電聚合物為聚季銨鹽。在一些實施方案中，所述帶電聚合物為聚乙烯亞胺(包括聚乙烯亞胺的官能化衍生物)。在一些實施方案中，所述聚合物溶液的pH范圍為約5至約10，例如，范圍為約7至約10。在一些實施方案中，所述帶電聚合物具有約120至約800,000克/摩爾范圍(例如，約300至約10,000克/摩爾范圍內)的數均分子量。在一些實施方案中，所述帶電聚合物以約0.01體積％至約10體積％的范圍(例如以約0.1體積％至約5體積％的范圍)的量存在于所述聚合物溶液中。

在一些實施方案中，所述帶電顆粒包括帶負電的顆粒，例如帶負電的二氧化硅、氧化鋯或鈦納米顆粒。在一些實施方案中，所述帶電顆粒部分由含氟基團進行改性。在一些實施方案中，所述帶電顆粒具有約30納米(nm)至約1000nm范圍內(例如約30納米(nm)至約500nm范圍內)的平均直徑。在一些實施方案中，所述帶電顆粒以約0.01重量％至約10重量％的范圍(例如約0.02重量％至約1.0重量％的范圍)的量存在于所述顆粒懸浮液中。