專利名稱：在地下含油地層中改進(jìn)波及效率的泡沫體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從地下含油地層中采收石油的方法，更具體地說是利用泡沫體的石油采收方法。
大家熟知，把驅(qū)替流體注入地下含烴地層中從而促進(jìn)烴的生產(chǎn)。水和各種氣體，以及更復(fù)雜的流體，比如表面活性劑溶液和聚合物溶液都是常見的驅(qū)替液，它們既可用于可溶混也可用于不可溶混的石油驅(qū)替注水中。
石油驅(qū)替注水的效率部分地取決于驅(qū)替流體波及效率。由于地層中的波及問題和驅(qū)替流體的差的流動特性而使波及效率顯著地降低。波及問題的一般特征是在一給定地層內(nèi)高滲透率和低滲透率流路的相互鄰近。波及問題或者是裂縫型的或者是基巖型的。當(dāng)單一裂縫或裂縫網(wǎng)與鉆入地層的注入井和/或生產(chǎn)井相連通時就出現(xiàn)裂縫型波及問題。當(dāng)?shù)貙觾?nèi)不同滲透率的巖層或區(qū)域相鄰時就出現(xiàn)基巖型波及問題。
當(dāng)把驅(qū)替流體注入具有波及問題的地層內(nèi)時，高滲透率流路就基本上使全部驅(qū)替流體從低滲透率流路上轉(zhuǎn)移開。結(jié)果，驅(qū)替流體不掃過低滲透率流路并且地層中驅(qū)替流體的波及效率差。
波及問題可通過波及改進(jìn)處理(CIT)排除，CIT用堵塞材料有效地堵住或阻塞住高滲透率流路。通過堵住或阻塞住高滲透率含油飽和度的地層流路，可使隨后注入的驅(qū)替流體優(yōu)先掃過低滲透率高含油飽和度的地層流路。從而，CIT改進(jìn)了驅(qū)替流體的波及效率，使之能接觸并驅(qū)替更多石油，并且促使石油采收率不斷增加。
目前常用凝膠作為CIT堵塞材料。正如Sydansk等人在美國專利4，683，949中所述，聚丙烯酰胺與鉻Ⅲ交聯(lián)形成的凝膠對大多數(shù)CIT是有效的。美國專利4，683949描述了把專門制備的交聯(lián)的丙烯酰胺凝膠有效地用于處理裂縫型和基巖型波及問題。發(fā)現(xiàn)在某些情況下，使用常規(guī)凝膠的CIT由于相當(dāng)高的化學(xué)藥品價格而使費用過高。例如，在高滲透率流路遠(yuǎn)遠(yuǎn)地延伸到地層內(nèi)部而離開注入井和/或生產(chǎn)井的地方，在獲得有效的滲透率降低量之前流路就會消耗掉大量體積的凝膠。結(jié)論是由于CIT對化學(xué)藥品的需要量太高而使得用該處理所得到的增加的石油采收率不能抵消CIT成本。此外，使用這種凝膠的CIT成本上不合算并且經(jīng)濟(jì)上不實用。
因此希望找到一種成本上比使用凝膠作為堵塞材料的常規(guī)CIT方法更合算的方法。更具體地說是需要一種化學(xué)藥品成本比常規(guī)凝膠處理更低而至少與常規(guī)凝膠處理等效的CIT方法。此外需要一種在常規(guī)凝膠處理不能經(jīng)濟(jì)地使用的條件下，比如當(dāng)高滲透率流路滲透穿過地層時經(jīng)濟(jì)地使用的方法。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，常規(guī)凝膠不僅在某些CIT中不經(jīng)濟(jì)而且在類似于CIT的某些其它堵塞處理中不能滿意地使用。例如，對于選擇性地堵塞從含油生產(chǎn)區(qū)延伸到氣頂內(nèi)的豎直裂縫，凝膠一般是無效的。這些裂縫如果不被堵住，當(dāng)生產(chǎn)時氣體就會容易地被吸入到生產(chǎn)區(qū)而產(chǎn)生不希望的氣的錐進(jìn)狀態(tài)。不幸的是，由于常規(guī)凝膠的密度和裂縫的豎直取向，把凝膠選擇性地置于這些裂縫的上部區(qū)域是相當(dāng)困難的，而這種堵塞對防止氣的錐進(jìn)產(chǎn)生是最有效的。重力使得凝膠或者進(jìn)入與氣頂不連通的較低部分的裂縫中或者僅僅無效地沉降到與氣頂連通的裂縫的下部區(qū)域。這樣，需要有效的處理以便充分地堵住氣頂和石油生產(chǎn)區(qū)之間的豎直裂縫以防止在生產(chǎn)井孔中產(chǎn)生氣的錐進(jìn)。
除了波及問題之外，驅(qū)替流體流動性能差也會降低地層內(nèi)的波及效率。流動性能差可通過使用本領(lǐng)域已知的比驅(qū)替流體粘性更高的一種流度控制液來排除。然而，發(fā)現(xiàn)對于掃過含油裂縫，特別是含有水和重力分層油的裂縫或者是與含水層呈流體連通的裂縫而言，常規(guī)流度控制液是無效的。
常規(guī)流度控制液會首先把位于石油下面的密度比石油更高的水驅(qū)出，而后再把石油驅(qū)出。因此需要一種方法，使用更加有效的流度控制液充分地從地下含油地層中特別是從含有重力分層石油的含油裂縫中或者是從與含水層呈流體連通的含油裂縫中把油驅(qū)出。
本發(fā)明是一種使用低密度泡沫體組合物改進(jìn)在地下含油地層中的波及效率的方法。泡沫體含有一種液體溶劑、一種聚合物、一種交聯(lián)劑、一種表面活性劑以及一種起泡氣體。泡沫可經(jīng)把聚合物、交聯(lián)劑以及溶解在溶劑中的表面活性劑溶液混合，把起泡氣體導(dǎo)入溶液中并交聯(lián)聚合物至完成來制備。
本發(fā)明的一種實施方案是，用泡沫體代替CIT方法中的常規(guī)凝膠以克服基巖型或裂縫型波及問題。因為泡沫體相對于凝膠而言化學(xué)藥品成本大大地降低了而不會使CIT的有效性顯著降低，所以與已知凝膠處理方法相比本發(fā)明特別好。由于比凝膠便宜得多的氣體組成了泡沫體的相當(dāng)?shù)偷某杀菊紦?jù)與凝膠同樣的體積。盡管如此，泡沫體雖然氣體分?jǐn)?shù)相當(dāng)大而仍然具有作為CIT堵塞材料所必需的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)以有效地使用。
本發(fā)明的一種相關(guān)實施方案是，使用低密度泡沫體防止由于氣體通過與氣頂呈流體連通的豎直裂縫進(jìn)入附近的井孔和生產(chǎn)區(qū)而引起在生產(chǎn)井孔附近的生氣的錐進(jìn)。因為低密度泡沫優(yōu)先進(jìn)入并漂浮到氣錐進(jìn)裂縫的頂部，所以在凝膠處理或者使用其它常規(guī)堵塞材料處理無效的地方，泡沫體處理是有效的。泡沫體在裂縫的上部建立從而基本上擋住了在生產(chǎn)過程中氣體向石油生產(chǎn)區(qū)的流動。
本發(fā)明的另一種實施方案是，本發(fā)明泡沫體可以與石油生產(chǎn)裂縫或基巖的驅(qū)替流體注入一起用作為流度控制液。把泡沫體注入到進(jìn)行注水驅(qū)替的地下含油地層中可使注水前緣更均勻并改進(jìn)波及效率;這種注水驅(qū)替由于指進(jìn)或者其它注水不均勻性是無效的。低密度泡沫體可特別有效地從既含有水又含有重力分層石油的含油裂縫中或者從與地下含水層呈流體連通的含油裂縫中掃油。低密度泡沫體特別能從水上面就地掃出密度較低的石油。
低密度泡沫體與氣體，包括CO2、N2，蒸汽注入等等一起注入，也可有效地作為流度控制液，而不論是否與烴溶混或不溶混。低密度泡沫體通過使注水在裂縫或基巖的下部就地掃油而降低了在含油裂縫或基巖中氣體注水前緣的盈余。
本發(fā)明中使用的泡沫體可具有廣范圍的化學(xué)和物理性質(zhì)以滿足給定地層的要求。具體地說，制造的泡沫體可以是流動的也可以是不流動的。更具體地說，制造的流動泡沫體的粘度范圍可以從低于水到大大地高于水的粘度。同樣地，制造的不流動泡沫體的物理性質(zhì)可以從高彈性到剛性。也可以制造密度范圍寬的泡沫體以使之可選擇性地放在油、氣田的不同高度處。制造的泡沫體的密度較佳地是低于水更佳地是接近現(xiàn)場的油氣的密度。
在第一種實施方案中，本發(fā)明是一種使用泡沫體的波及改進(jìn)處理法。在第二種實施方案中，本發(fā)明采用堵塞處理以防止氣的錐進(jìn)。本發(fā)明的又一種實施方案是使用泡沫體的流度控制方法。本流度控制方法特別適用于用低密度泡沫體掃出含油裂縫，尤其是含有水和重力分層石油的裂縫或者是與地下含水層呈流體連通的裂縫。該流度控制方法也可用于降低在氣體注水中的盈余。
一般地說，CIT和相關(guān)的堵塞處理是泡沫體的靜態(tài)應(yīng)用，其中泡沫體在放入地層中之后基本上保持不動。流度控制方法是泡沫體的動態(tài)應(yīng)用，其中泡沫體與注水前緣一致，移動通過地層。
泡沫體一般地可定義為包括分散在周圍介質(zhì)比如液體中的氣體的組合物。具體地說這里公開的泡沫體的特征就體積而言是氣相分散于周圍凝膠介質(zhì)中。這里使用的術(shù)語“凝膠”是指一種連續(xù)的三維交聯(lián)聚合物網(wǎng)狀物，網(wǎng)狀物孔隙中結(jié)合了液體。
本發(fā)明中作用的泡沫體含有一種可交聯(lián)的聚合物、一種交聯(lián)劑、一種液體溶劑、一種表面活性劑和一種氣體?？山宦?lián)聚合物是一種含羧酸根的聚合物。較佳的含羧酸根的聚合物是一種含丙烯酰胺的聚丙烯酰胺(PA)、部分水解的聚丙烯酰胺(PHPA)、丙烯酰胺與丙烯酸酯的共聚物以及丙烯酸酯的含羧酸根三元共聚物。PA中有約0.1%至約3%的酰胺基團(tuán)被水解，本發(fā)明中將使用PA。本文中，PHPA中有多于3%的酰胺基團(tuán)被水解。
本發(fā)明的交聯(lián)劑使得相同或不同的聚合物分子在羧酸根位實現(xiàn)交聯(lián)。聚合物的交聯(lián)產(chǎn)生凝膠介質(zhì)，凝膠介質(zhì)使泡沫體具有網(wǎng)狀物結(jié)構(gòu)。交聯(lián)劑較佳地是一種含有活性過渡金屬陽離子的分子或配合物。一種較佳的交聯(lián)劑含有配合或鍵合到陰離子、氧或水上的三價鉻陽離子。舉例說明的較佳交聯(lián)劑是三乙酸鉻(CrAc)和三氯化鉻。這些交聯(lián)劑已在美國專利4，683，949中敘述，在此指出供參考?？稍诒景l(fā)明中使用的交聯(lián)劑中的其它過渡金屬陽離子是位于氧化還原系統(tǒng)中的鉻Ⅵ、檸檬酸鋁或三氯化鋁中的鋁、鐵Ⅱ、鐵Ⅲ以及鋯Ⅳ。
液體溶劑可以是可使聚合物和交聯(lián)劑能夠在其中溶解、混合、懸浮或者在不同情況下分散以促使凝膠生成的任何液體。該溶劑較佳的是水成液，比職淡水或鹽水。
表面活性劑基本上可以是任何常規(guī)的陰離子、陽離子或非離子表面活性劑，表面活性劑分散于整個凝膠介質(zhì)中以便降低溶劑與氣體之間的表面張力。陰離子、陽離子和非離子表面活性劑通常是眾所周知的并可在市場上買到。本發(fā)明的泡沫體可用于CIT和流度控制方法中。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)石油采收用的泡沫體不同，本發(fā)明的泡沫體對所使用的表面活性劑的化學(xué)性質(zhì)比較不敏感。用于本發(fā)明的具體的表面活性劑包括乙氧基硫酸鹽、乙氧基醇、石油磺酸鹽以及α烯烴磺酸鹽。
氣體基本上可以是任何起泡氣體，氣體基本上不與上述聚合物、交聯(lián)劑以及表面活性劑組分起反應(yīng)并能夠分散到整個液體介質(zhì)中?？捎糜诒景l(fā)明的起泡氣體的實例包括氮、甲烷、二氧化碳、一氧化二氮、空氣、天然氣、蒸汽以及煙道氣。氮氣或天然氣用于制備本發(fā)明的泡沫體是較佳的。
本發(fā)明方法的泡沫體可通過把各組分基本上以任何次序和方法混合來制備。然而，泡沫體較佳的是首先制備一種把聚合物、交聯(lián)劑和表面活性劑混合到液體溶劑中的泡沫組合物來制備。聚合物與交聯(lián)劑以相應(yīng)的比例混合，例如美國專利4，638，949中所描述的。表面活性劑混合到泡沫組合物中的濃度為約10ppm至約50，000ppm，較佳的是約100ppm至約10，000ppm，最佳的是約200ppm至約8，000ppm。聚合物、交聯(lián)劑、溶劑以及表面活性劑可以任何次序混合以形成泡沫組合物。一般地說，泡沫體組合物可通過混合聚合物、交聯(lián)劑以及表面活性劑的各種溶液來制備。
經(jīng)把氣體加入到液體泡沫組合物中而最終制成泡沫體?？梢杂贸Ｒ?guī)方法比如噴射、高速混合或者使氣體和泡沫組合物同時流過小孔或固體填料比如沙粒填料或礫石填料而把氣體加入到泡沫組合物中。泡沫體可以在注入前通過把氣體預(yù)先與泡沫組合物混合而在地面上形成或者也可以通過把氣體和泡沫組合物順序注入或同時注入到地層中并在其中混合而就地形成泡沫體。
得到的泡沫體的累積組分為凝膠介質(zhì)以及分散于其中的氣體。凝膠介質(zhì)通過使聚合物與交聯(lián)劑交聯(lián)而從泡沫組合物中生成。交聯(lián)，也可稱為膠凝，當(dāng)聚合物與交聯(lián)劑接觸就開始，并繼續(xù)進(jìn)行到或者交聯(lián)劑或者交聯(lián)位置被消耗完為止。交聯(lián)的聚合物形成了凝膠介質(zhì)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)而液體溶劑形成了介質(zhì)的間隙液體。
凝膠介質(zhì)對泡沫體是必要的，它顯著地增強(qiáng)了泡沫體的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性。氣體較佳的是在交聯(lián)完成前即在凝膠介質(zhì)未成熟時加入到泡沫組合物中。然而，只要凝膠介質(zhì)仍然能流動，泡沫體就可以從已經(jīng)交聯(lián)完全即在凝膠介質(zhì)達(dá)到成熟之后的泡沫組合物中生成。當(dāng)把起泡氣體在交聯(lián)完全即成熟之前加入到泡沫組合物中時，交聯(lián)在泡沫體形成之后繼續(xù)進(jìn)行，從而使得凝膠介質(zhì)的結(jié)構(gòu)適應(yīng)于分散的氣泡。
泡沫體的物理性質(zhì)與具體的泡沫體組分及其相互之間的比例有關(guān)。通過選擇上述變量的值可望制備一定的粘度和密度范圍的流動泡沫體或非流動泡沫體。流動泡沫體在此定義為能夠在地層內(nèi)在力的作用下與一般烴生產(chǎn)作業(yè)同時流動的泡沫體，而非流動泡沫體為在這里力的作用下不能夠在地層內(nèi)流動的泡沫體。非流動泡沫體的范圍為從剛性泡沫體到高彈性泡沫體。流動泡沫體的范圍為從高粘度泡沫體到比水的粘度低的泡沫體。
本領(lǐng)域已知，可以分別制備具有預(yù)定性質(zhì)的CIT或流度控制材料以滿足被處理或被注水的地下地層的要求。發(fā)現(xiàn)，盡管泡沫體中氣體體積相當(dāng)高，但是仍可制備具有基本上與相應(yīng)凝膠相同性能的泡沫體。此外，在許多應(yīng)用中，當(dāng)泡沫體的氣體體積含量增加時泡沫體的性能并不顯著地降低。
泡沫體的氣體含量也稱為泡沫體質(zhì)量，可用泡沫體中氣體的體積百分?jǐn)?shù)表示。一般可用于本發(fā)明方法的泡沫體的質(zhì)量為約50%至約99%，較佳是約60%至約98%，最佳是約75%至約97%。因此，可明顯地看出，本發(fā)明的泡沫體，可以制造成滿足給定用途和地下地層的特定性能要求。泡沫體可通過簡單地選擇具體的泡沫體組分并在上述范圍內(nèi)調(diào)整其相對比例而制造出來。
一旦按照這里描述的方法制備出泡沫體，就可將之用于驅(qū)替并可以與常規(guī)CIT堵塞材料比如凝膠、水泥等等同樣的方式使用。流動泡沫體還可用作為流度控制液并能夠代替基本上任何常規(guī)流度控制液。由于上述原因，本發(fā)明的泡沫體的性能在許多情況下優(yōu)于常規(guī)CIT堵塞材料或流度控制液的性能，因此泡沫體而代之。
當(dāng)用于CIT以及相關(guān)堵塞處理時，泡沫體較佳是具有足夠強(qiáng)度的非流動泡沫體，以便一旦泡沫體完全成熟就可在石油生產(chǎn)中通常遇到的注水或生產(chǎn)壓力下仍保持在原位。然而，這種泡沫體當(dāng)不成熟時首先是處于一種流動狀態(tài)而使之被置于要求的處理區(qū)域。用于堵塞裂縫以防止氣的錐的進(jìn)的泡沫體的較佳密度是低于現(xiàn)場石油的密度以便有助于把泡沫體放于地層與氣頂之間。
當(dāng)把泡沫體用作流度控制液進(jìn)行裂縫注水或氣體盈余降低時，泡沫體是流動的。這種流動泡沫體較佳的粘度是大于水的粘度，但比重小于地層中水的比重。在這些用途中，流動泡沫體的較佳粘度范圍為從約1.0CP至約5000CP，其相應(yīng)的比重范圍為從約0.5至約0.01。最佳粘度范圍為從約10CP至約500CP，其相應(yīng)的比重范圍為從約0.3至約0.03。
上述最佳比重范圍的一個例外是用CO2作起泡氣體的泡沫體。這種泡沫體的比重較佳是大于0.5。
下述實施例說明本發(fā)明的實施但不應(yīng)認(rèn)為是對本發(fā)明范圍的限定。
實施例1注水試驗是在30.5cm長、91000毫達(dá)西的Ottawa測試填砂模型中在恒定低壓和室溫下進(jìn)行的，所說填砂模型處于帶有原油和合成鹽水的殘余水飽和度(幾乎100%含油飽和度)狀態(tài)。合成鹽水為10300ppm總?cè)芙夤腆w和520ppm硬度的含鹽油田開采出的水。唯一的填砂模型既用作泡沫發(fā)生器又用作測試模型。
把氮氣和泡沫組合物同時注入到填砂模型中形成泡沫體，總之，在封井前最終把約9倍孔隙體積的泡沫體注入到填砂模型中并使泡沫體成熟。
泡沫組合物含有9000ppm的分子量為11000及2%水解的PA、濃度為170ppm以羧酸鉻配合物形式存在的鉻Ⅲ離子以及3000ppm在合成鹽水溶劑中的α烯烴磺酸鹽表面活性劑(C12～14-C＝C-SO3Na)。合成鹽水溶劑與上述具有相同的組成。初始產(chǎn)生的泡沫的泡沫體質(zhì)量為96%，它在同時注入終止之前降低到64%?；旧衔闯墒炫菽w的現(xiàn)場表觀粘度的范圍為從在96%泡沫體質(zhì)量時的230cp到在64%泡沫體質(zhì)量時的310cp。
在泡沫體成熟之后，用合成鹽水在172kPa差壓下將填砂模型注水174小時。測得的滲透率降低為kf/kj∠7×10(kf∠0.006毫達(dá)西)。之后，在差壓68.9kPa下把氮注入填砂模型中持續(xù)144小時。在氮注入過程中沒有觀測到可檢測出的流體或氣體生產(chǎn)。
實施例2在實施例1的帶有原油和合成鹽水的殘余油飽和度下準(zhǔn)備一個122cm長、130000毫達(dá)西、20-30目的Ottawa測試填砂模型，把大約11倍孔隙體積的基本上與實施例1相同的泡沫體在相同條件下注入到填砂模型中。
在三倍孔隙體積注入時，泡沫體質(zhì)量為93%，不成熟泡沫體的表觀現(xiàn)場粘度為190厘泊。在五倍孔隙體積注入時，泡沫體質(zhì)量為77%，不成熟泡沫體的表觀現(xiàn)場粘度為約370厘泊。在注入終止時，泡沫體質(zhì)量為88%。
在注入終止后，使泡沫體陳化一段時間。之后，在172kPa差壓下用合成生產(chǎn)鹽水把填砂模型注水120小時。測得的滲透率降低為kf/kj＝8×10(kf＝0.10毫達(dá)西)。然后在差壓345kPa下使氮注入持續(xù)120小時。在前4小時注入時首先產(chǎn)生出1cm氣體。
實施例1和2的結(jié)果表明，泡沫凝膠的性能對泡沫體質(zhì)量或含油飽和度并非高度敏感。本發(fā)明的方法對一定范圍的泡沫體質(zhì)量均適用。
實施例3將兩個填砂模型依次注水。第一填砂模型長15.2cm，第二填砂模型長122cm。第二填砂模型模擬一種已支撐的裂縫并處于帶有原油和合成鹽水的殘油余飽和度下。合成鹽水為5800ppm總?cè)芙夤腆w、740ppm硬度和2200ppm硫酸根離子濃度的含鹽油田開采出的水。第二填砂模型在殘余油飽和度下對鹽水的有效滲透率為約100000毫達(dá)西。制備出一種含有9000ppm的分子量為11000及30摩爾%水解的PHPA的泡沫組合物。泡沫組合物含有3000ppm的在合成鹽水中的α烯烴磺酸鹽表面活性劑和PA∶CrAc重量比12∶1的乙酸鉻交聯(lián)劑。起泡氣體為氮。
在環(huán)境溫度和壓力下把約6倍孔隙體積的泡沫，注入到填砂模型中。第一填砂模型作為泡沫發(fā)生器，第二填砂模型作為評價泡沫體量和堵塞效率的處理區(qū)域。使泡沫體在第二填砂模型中成熟。氮注入在345kPa差壓下持續(xù)14天。之后沒有檢測出氣體生產(chǎn)量或泡沫產(chǎn)生。
實施例44以與實施例3同樣的方式使用兩個填砂模型，向其中注入約4.5倍孔隙體積的泡沫體，泡沫體的泡沫組合物基本上與實施例2相同。然后使泡沫體成熟。氮注入在345kPa差壓下首先持續(xù)336小時，沒有檢測出氣體或泡沫產(chǎn)生。之后，氮注入在517kPa差壓下持續(xù)216小時，也沒有檢測出氣體或泡沫產(chǎn)生。
上述的實施例表明了本發(fā)明的泡沫體在CIT以及防止氣的錐進(jìn)中堵塞地層鹽水或氣體流動的堵塞效率。在成熟前，流動泡沫體還顯現(xiàn)出幾乎為現(xiàn)場粘度，使它的在裂縫注水或防止氣體盈余時可有效地作為流度控制液。
盡管上面已對本發(fā)明的最佳實施方案進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)懂得，對此可進(jìn)行替換或修改，比如已明確指明的和未明確指明的，它們均屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于具有高滲透率區(qū)和低滲透率區(qū)的地下含油地層的改進(jìn)波及的處理方法，它包括在高滲透率區(qū)放置泡沫體以降低其滲透率，所說泡沫體含有一種可交聯(lián)聚合物、一種能夠交聯(lián)該聚合物的交聯(lián)劑、一種表面活性劑、一種液體溶劑以及一種起泡氣體。
2.權(quán)利要求1的方法，其中可交聯(lián)聚合物包括一種丙烯酰胺聚合物。
3.權(quán)利要求1的方法，其中交聯(lián)劑含有三價鉻。
4.權(quán)利要求1的方法，其中通過把聚合物、交聯(lián)劑、表面活性劑、液體溶劑和氣體混合形成泡沫體，把泡沫體放于高滲透率區(qū)并使聚合物與交聯(lián)劑就地交聯(lián)至完成。
5.權(quán)利要求2的方法，其中丙烯酰胺聚合物選自聚丙烯酰胺、部分水解的聚丙烯酰胺、丙烯酰胺與丙烯酸酯的共聚物以及丙烯酰胺的含有羧酸根的三元共聚物。
6.權(quán)利要求1的方法，其中表面活性劑選自乙氧基硫酸鹽、乙氧基醇、石油磺酸鹽以及α烯烴橫酸鹽。
7.權(quán)利要求3的方法，其中交聯(lián)劑為一種羧酸鉻配合物。
8.權(quán)利要求1的方法，其中液體溶劑為一種水成液。
9.權(quán)利要求8的方法，其中液體溶劑為一種開采出的鹽水。
10.一種在地下含油地層中改進(jìn)掃油效率的泡沫體組合物，它包括一種丙烯酰胺聚合物;一種含有三價鉻的交聯(lián)劑;一種表面活性劑;一種水成液溶劑;以及一種起泡氣體。
11.權(quán)利要求10的組合物，其中丙烯酰胺聚合物選自聚丙烯酰胺、部分水解的聚丙烯酰胺、丙烯酰胺與丙烯酸酯的共聚物以及丙烯酰胺的含有羧酸根的三元共聚物。
12.權(quán)利要求10的組合物，其中表面活性劑選自乙氧基硫酸鹽、乙氧基醇。石油磺酸鹽以及α烯烴磺酸鹽。
13.權(quán)利要求10的組合物，其中交聯(lián)劑為一種羧酸鉻配合物。
14.權(quán)利要求10的組合物，其中液體溶劑為一種水成液。
15.權(quán)利要求10的組合物，其中水成液溶劑為一種開采出的鹽水。
16.權(quán)利要求10的組合物，其中起泡氣體選自氮氣和天然氣。
17.一種通過改進(jìn)驅(qū)替流體的流度從地下含油地層中采收石油的方法，它包括制備一種含有一種可交聯(lián)聚合物、一種能夠交聯(lián)該聚合物的交聯(lián)劑、一種表面活性劑、一種液體溶劑以及一種起泡氣體的流動性流度控制泡沫體體;以及與驅(qū)替液一起驅(qū)替所說泡沫體通過地層以控制地層中驅(qū)替流體的流度。
18.權(quán)利要求17的方法，其中聚合物為一種丙烯酰胺聚合物。
19.權(quán)利要求17的方法，其中表面活性劑選自乙氧基硫酸鹽、乙氧基醇、石油磺酸鹽和α烯烴磺酸鹽。
20.權(quán)利要求17的方法，其中交聯(lián)劑含有三價鉻。
21.權(quán)利要求18的方法，其中丙烯酰胺聚合物選自聚丙烯酰胺、部分水解的聚丙烯酰胺、丙烯酰胺與丙烯酸酯的共聚物以及丙烯酰胺的含有羧酸根的三元共聚物。
22.權(quán)利要求20的方法，其中交聯(lián)劑為一種羧酸鉻配合物。
23.權(quán)利要求17的方法，其中起泡氣體選自氮氣和天然氣。
24.權(quán)利要求17的方法，其中液體溶劑為一種水成液。
25.權(quán)利要求17的方法，其中液體溶劑為一種開采出的鹽水。
26.權(quán)利要求17的方法，其中泡沫體通過地層中含有重力分層油和水的裂縫驅(qū)替。
27.權(quán)利要求26的方法，其中泡沫體的密度比所說水的密度低。
28.權(quán)利要求26的方法，其中泡沫體的粘度比所說水的粘度高/
29.權(quán)利要求17的方法，其中泡沫體通過地層中的含油裂縫驅(qū)替，該裂縫與地下含水層呈流體連通。
30.權(quán)利要求29的方法，其中泡沫體的密度比所說含水層中的水的密度低。
31.權(quán)利要求29的方法，其中泡沫體的粘度比所說含水層中的水的粘度高。
32.權(quán)利要求17的方法，其中驅(qū)替液為一種驅(qū)替氣體。
33.權(quán)利要求32的方法，其中泡沫體的密度比所說地層中的原生液的密度低。
34.權(quán)利要求32的方法，其中在注入驅(qū)替氣體之前把泡沫體注入到地層中，泡沫體使驅(qū)替氣體改變方向使之基本上注入位于泡沫體之下的地層內(nèi)。
35.一種防止在石油生產(chǎn)井孔附近產(chǎn)生氣的錐進(jìn)的方法，其中井孔穿過經(jīng)豎直裂縫與氣頂呈流體連通的石油生產(chǎn)區(qū)，該方法包括把泡沫體放入豎直裂縫中以降低來自氣頂?shù)臍怏w向裂縫的滲透率，該泡沫體包括一種可交聯(lián)聚合物、一種能夠交聯(lián)所說聚合物的交聯(lián)劑、一種表面活性劑、一種液體溶劑以及一種起泡氣體。
36.權(quán)利要求35的方法，其中泡沫體的密度比生產(chǎn)區(qū)中石油的密度低。
37.權(quán)利要求35的方法，其中可交聯(lián)聚合物包括一種丙烯酰胺聚合物。
38.權(quán)利要求35的方法，其中交聯(lián)劑含有三價鉻。
39.權(quán)利要求35的方法，其中通過把聚合物、交聯(lián)劑、表面活性劑、液體溶劑以及氣體混合來制備泡沫體，把泡沫體放于高滲透率區(qū)中并且使聚合物和交聯(lián)劑就地交聯(lián)至完成。
40.權(quán)利要求37的方法，其中丙烯酰胺聚合物選自聚丙烯酰胺、部分水解的聚丙烯酰胺、丙烯酰胺與丙烯酸酯的共聚物以及丙烯酰胺的含有羧酸根的三元共聚物。
41.權(quán)利要求35的方法，其中表面活性劑選自乙氧基硫酸鹽、乙氧基醇、石油磺酸鹽以及α烯烴磺酸鹽。
42.權(quán)利要求38的方法，其中交聯(lián)劑為一種羧酸鉻配合物。
43.權(quán)利要求35的方法，其中液體溶劑為一種水成液。
44.權(quán)利要求43的方法，其中液體溶劑為一種開采出的鹽水。
45.本申請中所公開的全部發(fā)明。
全文摘要
提供了一種泡沫體，該泡沫體可用于在地下含油地層中改進(jìn)波及效率并可在地層中具體用于波及改進(jìn)處理和流度控制。泡沫體為一種其中分散了氣體的凝膠介質(zhì)。凝膠介質(zhì)由可交聯(lián)聚合物、交聚劑、表面活性劑以及液體溶劑組成。
文檔編號E21B43/32GK1058798SQ91103859
公開日1992年2月19日 申請日期1991年6月8日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月10日
發(fā)明者羅伯特·D·西德尼克 申請人:馬拉索恩石油公司