[发明专利]使用石油产品固砂

说明书

使地下地层中的砂固结包括：降低石油产品的粘度以得到固结用材料，向地下地层提供固结用材料，和用固结用材料使地下地层中的砂固结以在地下地层中得到固结区域。

优先权要求

本申请要求2017年3月27日提交的美国临时专利申请号62/477,051的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开涉及用石油产品如沥青质和焦油使地下地层中的砂固结。

背景

估计世界总油气储量的70％位于较差固结的储层中。在未固结的砂岩地层中，出砂(sand production)或出砂(sanding)是最常见的。采油井和注水井中的出砂是普遍的问题。松散的砂使注入性降低并且需要昂贵的清除操作。出砂增加了生产成本，可能导致井的突然堵塞，并且可能形成导致整个油田关闭的井下孔洞。此外，过量的出砂侵蚀地表下设备以及地表生产设施。

概述

本公开描述了用于在地下地层中用石油产品如焦油和沥青质固砂的方法和系统。

在总体方面中，使地下地层中的砂固结包括降低石油产品的粘度以得到固结用材料，向地下地层提供固结用材料，和采用固结用材料使地下地层中的砂固结以在地下地层中得到固结区域。

总体方面的实施方式可以包括以下特征中的一种或多种。

在一些实施方案中，石油产品包括沥青质和焦油中的至少一种。降低石油产品的粘度可以包括将石油产品与溶剂合并。适合的溶剂包括二甲苯、苯、环己烷、甲苯、甲基环己烷、异丙基苯、萘烷、萘满、甲基萘中的至少一种。溶剂可以包括二甲苯，主要由二甲苯组成，或者由二甲苯组成。一些实施方案包括在将石油产品与溶剂合并之前将软沥青(maltene)与石油产品和溶剂中的至少一种合并。

在一些实施方案中，降低石油产品的粘度包括加热石油产品。加热石油产品可以包括用从放热化学反应中释放的热量加热石油产品。以下给出适合的放热化学反应的实例：

在一些实施方案中，固结用材料在24℃的粘度在约1,000cP至约10,000cP的范围内。在一些实施方案中，向地下地层提供固结用材料包括将固结用材料注入至地下地层中。在某些实施方案中，使地下地层中的砂固结包括在石油产品和砂之间形成化学键或物理键。使地下地层中的砂固结可以包括使砂与固结用材料接触并且降低固结用材料的粘度。

总体方面的一些实施方案包括将软沥青与石油产品和固结用材料中的至少一种合并。

在一些实施方案中，总体方面包括向地下地层提供有机溶剂以提高固结区域的渗透性。向地下地层提供有机溶剂可以包括使固结区域与有机溶剂接触。

在一些实施方案中，固结区域中的固结用材料包括软沥青，并且使固结区域与有机溶剂接触包括将固结区域中的软沥青中的至少一些溶解。有机溶剂通常包括以下各项中的至少一种：戊烷、环己烷、甲基环己烷、苯、二甲苯、甲苯、异丙基苯、萘烷、萘满和甲基萘。有机溶剂可以包括戊烷。在一些实施方案中，有机溶剂包括正戊烷，主要由正戊烷组成，或者由正戊烷组成。在某些实施方案中，从固结区域回收软沥青。

在一些实施方案中，总体方面包括在地下地层中确定目标砂区域，并且向地下地层提供固结用材料包括使目标砂区域中的砂与固结用材料接触。在某些实施方案中，使地下地层中的砂固结包括使目标砂区域中的砂固结。目标砂区域可以包括固结区域。

在本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节在附图和以下描述中给出。根据说明书、附图和权利要求书，该主题的其他特征、方面和优点将会变得明显。

附图简述

图1是示出用于在地下地层中用石油产品使砂固结的示例性过程的流程图。

图2描绘了地下地层中固结的砂的区域。