[發明專利]用于水力壓裂的反相乳液

在審

• 申請號: 202011175074.0
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112724954A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: C·法維羅;B·塔維涅爾
• 申請（專利權）人: S.P.C.M.股份公司
• 主分類號: C09K8/60
• 分類號: C09K8/60;C09K8/64;C09K8/80;E21B43/26
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 王剛

本申請涉及一種油包水反相乳液，其包含：?油；?水；?至少一種平均分子量高于3百萬道爾頓的水溶性陰離子聚合物，該聚合物含有4?14mol％的磺化陰離子單體，0?17mol％的羧化陰離子單體和69?94mol％的非離子單體；?至少一種反相劑和至少一種乳化劑，反相劑的總量與乳化劑的總量的重量比R高于1.8；?該反相劑選自優選具有4?10乙氧化度的乙氧化的壬基酚；優選具有乙氧化度/丙氧化度來獲得C12?C25的總碳數的乙氧化的/丙氧化的醇，乙氧化的十三烷基醇，和乙氧化的/丙氧化的脂肪醇；?該乳化劑選自山梨聚糖單油酸酯，聚乙氧化山梨聚糖酯，或妥爾油脂肪酸、聚乙氧化脂肪酸的二乙醇酰胺，及其用于水力壓裂的用途。

本發明涉及油包水乳液形式的聚合物(也稱作反相乳液)的技術領域。更具體地，本發明的主題是一種有在高鹽度條件下穩定的陰離子聚合物的反相乳液。

本發明的其他方面涉及一種制備壓裂流體的方法和一種使用所述反相乳液來水力壓裂非常規地下油和氣儲層的方法，最后本發明的最后一方面涉及一種減少水力壓裂作業中壓裂流體的摩擦的方法。

現有技術

包含在非常規地下儲層中的油(烴)和氣的生產已經經歷一些年的發展，并且需要打開儲層中的裂縫來經濟地生產油和氣。

在現有技術和本發明的說明書的其余部分中，“非常規地下儲層”表示必需使用特殊提取技術的沉積物，因為它們不是以在多孔的可透過的巖床中的聚集物形式存在(參見Les hydrocarbures de roche-mère en France Rapport provisoire–CGIET n°2011-04-G Ministère de l’écologie，du développement durable，des transports et dulogement-Avril 2011)(法國的源巖烴，臨時報告–涉及生態、可持續發展，運輸和住房的政府部門–2011年4月)。對于非常規氣，可以提及的是頁巖氣、煤床甲烷或致密氣。對于非常規油，可以提及的是重質油、頁巖油或致密油。

包含在非常規儲層中的沉積物在以前不能提取的區域中大量和廣泛分布，例如源巖烴例如泥質頁巖、致密氣和煤床甲烷。在美國，頁巖氣是廣泛生產的，并且目前占美國所生產的天然氣總量的46％，而它在1998年時僅占28％。已知最大的氣田在Barnett Shale、Ville Fayette Shale、Mowry Shale、Marcellus Shale、Utica Shale……名下。通過鉆探技術的發展，已經可以進行致密儲層的鉆探了。

生產技術已經從垂直井發展到水平井，這減少了所需的生產井的數目，并且其占地規模允許更好地覆蓋儲層體積來采收最大量的氣體。但是，滲透性不足以使氣體從巖床容易地遷移到井中來經濟地生產大量的氣或油。所以必需經由增產作業，特別是經由水力壓裂與所述井接觸的巖石，來增加滲透性和生產面。

水力壓裂

水力壓裂的目標是產生另外的滲透性和產生更大的氣或油生產面。低滲透性、致密地質層的天然阻隔和通過鉆探作業的不可穿透性明顯限制了生產。不使用增產時，包含在非常規儲層中的氣或油不能從巖床中容易地遷移到井中。

這些在水平井上的水力壓裂作業在1960年開始于阿帕拉契地區，并且迄今已經在美國進行了數萬次作業。

研究、儲層模擬、鉆探、水泥灌漿和增產技術已經變得日益復雜，使用的裝置允許這些作業在不斷縮短的時間內進行，并且對結果進行精確分析。

經由水力壓裂的儲層增產

對于這些作業來說，水在高壓和強流量下注入，來產生垂直于生產井分布的裂縫。通常，這在幾個步驟中進行來產生沿著水平井的整個長度的裂縫，其能夠覆蓋最大的儲層體積。

為了使這些裂縫保持開放，添加支撐劑(例如砂、塑性材料、校準陶瓷)來在注入停止時，防止這些裂縫閉合和保持所產生的毛細管。