[发明专利]具有酸性纳米颗粒基分散体和多胺的井用处理液

说明书

本发明提供了一种包含酸性纳米二氧化硅分散体和多胺活化剂的堵漏材料(LCM)。酸性纳米二氧化硅分散体和聚酯活化剂在经过一段接触时间相互作用后可形成胶凝固体。本发明还提供了使用该LCM进行井漏控制的方法。本发明还提供了包含酸性纳米二氧化硅分散体和多胺活化剂的井用处理液。酸性纳米二氧化硅分散体和多胺活化剂在经过一段时间相互作用后可形成胶凝固体。本发明还提供了使用井用处理液来减少产水的方法。

技术领域

本公开主要涉及在用钻井液进行钻井期间控制井中的井漏以及在生产期间减少从井中产水。更具体地，本公开的实施方案涉及堵漏材料(LCM)和井用处理液。

背景技术

在油气井的钻井和生产作业期间会遇到各种挑战。例如，在钻井、完井或井眼维修中使用的流体可能在使该流体在井眼中循环时漏失到地下地层中。特别地，该流体可能经由枯竭区域、相对低压的区域、具有天然存在的裂缝的井漏区域、钻井液的静水压力超过压裂梯度的薄弱区域等进入地下地层。进入地层的漏失量的程度可从较小的损失(例如，小于10桶/小时(bbl/hr)，也称为渗漏损失)到严重的损失(例如，大于100bbl/hr)或更大(也称为完全漏失)。作为结果，由这种流体提供的服务更困难或实现成本更高。

这种井漏可能在作业的任何阶段遇到，并且当泵送至井中的钻井液(或钻井泥浆)部分返回地表时或不返回地表时发生。尽管较低程度的漏失是意料之中的，但是从安全、经济或环境的角度来看，不希望有过多的漏失。井漏与井控、井眼不稳定、卡钻、不成功的试采、完井后差的烃产量以及由泥浆颗粒堵塞孔隙和孔喉造成的地层损害的问题有关。井漏问题还会带来钻井作业的非生产时间(NPT)。在极端情况下，井漏问题可能会迫使井报废。

在另一个实例中，在井经历完井并且成为生产井之后，从井中产水可造成显著的经济缺点。高的产水量可能会造成井产能降低、运营支出增加，并且可能完全阻断井的生产。因此，控制和消除不需要的水侵入油井或气井是生产者关心的主要问题。在井中产生的水可能是由于通过裂缝、高渗透性裂痕、裂纹、孔洞等使产水区域与产油或产气区域连通所致。产水也可能是由于井眼处出现诸如水锥进、水脊进、底水和窜流等所引起的。此类产水通常以油气采收为代价，并且在严重的情况下，水侵量可能很大，以至于石油或天然气生产完全停滞。

发明内容

堵漏材料(LCM)用于通过阻塞钻井泥浆进入地层的路径来减轻井漏。在井漏情况中使用的LCM的类型取决于井漏的程度和地层的类型。可将堵漏材料分为不同的种类，如纤维状材料、片状材料、粒状材料、凝胶型材料、交联聚合物和滤失控制浆料。这样的材料经常单独使用或组合使用以控制循环液漏失。井漏情况中产生的成本可能是由于损失时间、钻井液损失以及生产损失所致。现有的LCM在减轻和防止中度井漏和渗漏型井漏方面可能表现不佳，并且可能不适合于控制严重的循环液漏失。井漏情况中产生的成本可能是由于钻井液损失、生产损失以及LCM的成本所致。

在诸如水驱替之类的强化开采技术中，在压力下将含水驱替液或顶替液通过一个或以上注入井注入含油地下地层中。含水液流穿过地层置换油或气，并将油或气驱至一个或以上生产井。然而，含水顶替液倾向于流经地下地层中最具渗透性的区域，以至于含有油气的渗透性较差的区域会被绕过。含水顶替液穿过地层的这种不均匀的流动降低了来自地层的烃的总产量。已经通过降低地下地层流动路径的渗透性对由地下地层中的渗透性变化所引起的强化开采问题进行了校正。用于实现这种降低高渗透性区域的渗透性的技术可被称为“一致性控制技术”。减少过量的产水会提高采出水/油比(“WOR”)，从而降低水处理成本。随着石油产量增加和产水减少，一致性控制技术可以延长井的经济寿命并提高投资回报率(ROI)。用于控制地下地层中的产水的现有技术包括使用形成明胶的聚合物、混凝土树脂屏障和亲水性聚合物。然而，在高温时或在某些化学品(例如，酸和盐水)存在时，现有技术的产品可能不稳定，导致分解或降解并降低或消除其有效性。此外，一些用于控制产水的聚合物可能对环境有害。