用于刺激從地下地層中生產(chǎn)烴類的方法和組合物的制作方法
【專利說明】用于刺激從地下地層中生產(chǎn)烴類的方法和組合物
[0001] 相關(guān)申請
[0002] 本申請要求于2013年3月14日提交的題為"Methods and Compositions for Stimulating the Production of Hydrocarbons from Subterranean Formations"的美國 專利申請 No. 13/829, 495 和于 2013 年 3 月 14 日提交的題為 "Methods and Compositions for Stimulating the Production of Hydrocarbons from Subterranean Formations"的 美國專利申請No. 13/829, 434的優(yōu)先權(quán)，為了所有目的，所述各專利均通過引用以其整體 并入本文。 發(fā)明領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明一般性地提供了用于刺激從地下地層中生產(chǎn)烴類（例如，地層原油和/或 地層氣）的方法和組合物。
[0004] 發(fā)明背景
[0005] 多年以來，已通過使用鉆井和生產(chǎn)設(shè)備從地下儲層中來回收石油。在期望的烴類 (例如原油和天然氣）的生產(chǎn)期間，在地下環(huán)境中也可遇到許多其他天然存在的物質(zhì)。術(shù)語 "刺激"通常是指處理地質(zhì)地層以提高流態(tài)烴類（例如，地層原油和/或地層氣）的回收。 通常的刺激技術(shù)包括井壓裂和酸化操作。
[0006] 在多孔的可穿透地下地層中發(fā)現(xiàn)并從其中生產(chǎn)油和天然氣。地層的孔隙率和穿透 性決定其儲存烴類的能力，以及使用其可從地層中提取烴類的設(shè)備。水力壓裂通常用于刺 激低穿透性地質(zhì)地層以提高烴類的回收。所述方法可包括在井處理流體（例如，壓裂流體） 中懸浮化學(xué)試劑并將流體向下注入井眼。然而，向下泵入井中的多種化學(xué)制品可通過進(jìn)入 儲層巖石和阻塞孔喉引起周圍地層的損壞。已知流體侵入可對透氣性產(chǎn)生不利作用并且可 消弱井生產(chǎn)力。此外，由于地層裂縫附近周圍的毛細(xì)管末端效應(yīng)，可將流體截留在地層中。
[0007] 為了努力減少相截留，將添加劑摻入井處理流體中。通常，添加劑的組成包含多組 分化學(xué)物質(zhì)和含有通過表面活性劑穩(wěn)定的通常不能混溶的溶劑（例如，水和基于烴的有機(jī) 溶劑）的互相分布的納米疇（nanodomains)的組合物（例如，微乳液）。添加劑摻入到井處 理流體中可增加原油或地層氣，例如，通過減少毛細(xì)管壓力和/或使毛細(xì)管末端效應(yīng)最小 化。
[0008] 盡管許多添加劑在本領(lǐng)域中是已知的，但是仍不斷需要更有效的添加劑以用于井 眼補救、鉆井作業(yè)和地層刺激來增加原油或地層氣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 提供了用于刺激從地下地層中生產(chǎn)烴類（例如，地層原油和/或地層氣）的方法 和組合物。
[0010] 在一些實施方案中，提供了選擇用于處理具有井眼的油井或氣井的組合物的方 法，其包括對于具有井眼的油井或氣井，確定是優(yōu)先刺激地層原油對殘留含水處理流體的 驅(qū)替還是地層氣對殘留含水處理流體的驅(qū)替；以及選擇乳液或微乳液來注入所述井眼從而 增加所述井的地層原油或地層氣產(chǎn)量，其中所述乳液或所述微乳液包含水、萜和表面活性 劑，水與萜的比率按重量計為約3 : 1至約1 : 2;其中當(dāng)?shù)貙釉蛯埩艉幚砹黧w的 驅(qū)替得到優(yōu)先刺激時，所述萜的相轉(zhuǎn)變溫度高于43°C，或者其中當(dāng)?shù)貙託鈱埩艉幚?流體的驅(qū)替得到優(yōu)先刺激時，所述萜的相轉(zhuǎn)變溫度低于43°C。在一些實施方案中，所述方法 還包括將所述乳液或微乳液注入井眼中以增加所述井的地層原油或地層氣的產(chǎn)量。
[0011] 在一些實施方案中，提供了處理具有井眼的油井或氣井的方法，其包括將乳液或 微乳液注入所述油井或氣井的井眼中以刺激地層原油對殘留含水處理流體的驅(qū)替并增加 所述井的地層原油的產(chǎn)量，其中所述乳液或所述微乳液包含水、萜和表面活性劑；其中所述 水與萜的比率按重量計為約3 : 1至約1 : 2;并且其中所述萜的相轉(zhuǎn)變溫度高于43°C。
[0012] 在一些實施方案中，提供了處理具有井眼的油井或氣井的方法，其包括將乳液或 微乳液注入所述油井或氣井的井眼中以刺激地層氣對殘留含水處理流體的驅(qū)替并增加所 述井的地層氣的產(chǎn)量，其中所述乳液或微乳液包含水、萜和表面活性劑；其中所述水與萜的 比率按重量計為約3 : 1至約1 : 2;并且其中所述萜的相轉(zhuǎn)變溫度低于43°C。
[0013]在一些實施方案中，提供了處理具有井眼的油井或氣井的方法，其包括通過將乳 液或微乳液注入所述油井或氣井的井眼以使用所述乳液或微乳液來刺激地層原油對殘留 含水處理流體的驅(qū)替或刺激地層氣對殘留含水處理流體的驅(qū)替，并增加所述井的地層原油 或地層氣的產(chǎn)量，其中所述乳液或微乳液包含水、萜和表面活性劑；其中所述水與萜的比率 按重量計為約10 : 1至約3 : 1;并且其中所述萜的相轉(zhuǎn)變溫度高于43°C。
[0014]在一些實施方案中，提供了處理具有井眼的油井或氣井的方法，其包括通過將乳 液或微乳液注入所述油井或氣井的井眼中以使用所述乳液或微乳液來刺激油對殘留含水 處理流體的驅(qū)替或氣對殘留含水處理流體的驅(qū)替，并增加所述井的地層原油或地層氣的產(chǎn) 量，其中所述乳液或微乳液包含水、貓和表面活性劑；其中所述水與萜的比率按重量計為約 10 : 1至約3 : 1;并且其中所述萜的相轉(zhuǎn)變溫度低于43°C。
[0015]在一些實施方案中，提供了用于刺激油井或氣井的乳液或微乳液，其包含含水相； 表面活性劑；凝固點降低劑（a freezing point depression agent);以及貓，其中所述貓 是諾卜醇。
[0016]在一些實施方案中，提供了用于刺激油井或氣井的乳液或微乳液，其包含含水相； 表面活性劑；凝固點降低劑；以及萜，其中所述萜是桉油精。
[0017]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，通過以下的詳細(xì)描述，本發(fā)明的另一些方面、實施方案和特征 將變得明顯。通過引用并入本文的所有專利申請和專利均通過引用以其整體并入。在沖突 的情況下，以本說明書（包括定義在內(nèi)）為準(zhǔn)。
【附圖說明】
[0018]附圖并不旨在按比例繪制。在附圖中，在多個圖中示出的每個相同或近似相同的 組件均用相同的附圖標(biāo)記來表示。為了清楚起見，并未在每幅圖中對每個組件進(jìn)行標(biāo)記。在 圖中：
[0019] 圖1示出根據(jù)一些實施方案用于確定微乳液的相轉(zhuǎn)變溫度的示例性曲線圖。
【具體實施方式】
[0020] 本發(fā)明一般性地涉及用于刺激從地下地層中生產(chǎn)流態(tài)烴類（例如，地層原油和/ 或地層氣）的方法和井處理組合物（例如，乳液或微乳液）。在一些實施方案中，所述組合 物包含乳液或微乳液，如本文更詳細(xì)地描述的。所述乳液或微乳液可包含水、萜、表面活性 劑和任選的凝固點降低劑或其他組分。在一些實施方案中，所述方法涉及刺激地層原油或 地層氣對殘留含水處理流體的驅(qū)替以增加流態(tài)烴的產(chǎn)量，如以下更詳細(xì)地描述的。在一些 實施方案中，提供了選擇包含萜的乳液或微乳液的方法，其中選擇所述乳液或微乳液以便 增加流態(tài)烴類產(chǎn)量。
[0021] 如本文所述，在一些實施方案中，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與其他萜類相比，包含某些萜 的微乳液或乳液增加了液體烴類（例如，原油）對殘留含水處理流體的驅(qū)替（例如，回流）。 在另一些實施方案中，與其他萜類相比，包含某些萜的乳液或微乳液增加了氣體烴類對殘 留含水處理流體的驅(qū)替。如本文所述，可進(jìn)行實驗室測試以確定乳液或微乳液的液體烴類 和/或氣體烴類對殘留含水處理流體的驅(qū)替。
[0022] 石油通常是通過使用鉆井和生產(chǎn)設(shè)備從地下儲層中回收的。使用地質(zhì)地層的多種 處理（例如，壓裂、酸化）來"刺激"井以提高流態(tài)烴類的回收。在多孔的可穿透的地下地層 中發(fā)現(xiàn)并從其中生產(chǎn)油和天然氣?；诒绢I(lǐng)域已知的技術(shù)以及對于所期望的分離產(chǎn)品（例 如，地層原油或地層氣）的優(yōu)選，可優(yōu)先刺激來自每個井的原油產(chǎn)量或氣產(chǎn)量。鉆入地下地 層的井可穿透含有液體烴類或氣體烴類或者兩者以及原生水或鹽水的地層。氣與油的比率 稱為GOR。井的操作者可選擇以使得主要生產(chǎn)（例如）液體烴類（原油）的方式來完成井。 或者，操作者可壓裂主要含有氣體烴類的致密氣體頁巖地層。
[0023] 本文所述的乳液或微乳液（例如，包含水、萜和表面活性劑）到井處理流體中（例 如，壓裂流體）的摻入可有助于減少流體截留，例如，通過減少毛細(xì)管壓力和/或使毛細(xì)管 末端效應(yīng)最小化。此外，本文所述的乳液或微乳液到井處理流體中的摻入可促進(jìn)增加隨著 井處理的含水相的流回，并且因此增加液體烴類和/或氣體烴類的產(chǎn)量。即，本文所述的乳 液或微乳液的摻入可有助于地層原油和/或地層氣對殘留含水處理流體的驅(qū)替。殘留含水 處理流體可包括用于壓裂的那些流體，以及最初存在于井中的殘留含水液。
[0024] 在