井处理方法及流体技术

一种方法，包括通过组合水性流体、增粘剂、交联剂、含醛的流变改进剂来形成井处理流体。该增粘剂是交联了的，从而增加了该流体的粘度。该方法包括用表现出增加的粘度的流体处理井、在交联后对醛进行化学改变并由此形成酸，以及作为形成该酸的结果而降低交联了的流体的粘度。该醛可以是乙二醛，其形成草酸，从而破裂交联。用包括水性流体和增粘剂以及经配置以用于交联该增粘剂的交联剂的成分配制井处理流体。该流体包括含醛的流变改进剂。该流体可缺少醛交联延缓添加剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
这里的方法和组合物涉及井处理方法及流体，例如具有可控释放流变改进剂例如可控释放破裂剂(包括缓释破裂剂)的那些。
技术介绍
常常通过油藏增产技术例如水力压裂来处理在低渗透性地下地层中钻的井，以增加烃产率。可使用高粘度流体携带支撑剂至井下以支撑地层中打开的裂缝。可在环境温度下在表面处操作的已知的线性凝胶(仅包含胶凝剂的水)，通常不表现出足够高的粘度以转移大尺寸或大数量的支撑剂。因此，交联剂可用于增加流体粘度，从而提供较大支撑剂尺寸或较大支撑剂数量的充分运输。较高粘度流体还在地层中产生较宽的裂缝。瓜尔胶和瓜尔胶衍生物是在水力压裂处理中最常用的增粘剂例如聚合物当中。瓜尔胶衍生物，例如羧甲基瓜尔胶(CMG)和羧甲基羟丙基瓜尔胶(CMHPG)，主要用于具有高井底温度(BHT)的井中。由于纤维素的天然丰度，对于压裂处理，增加了对纤维素衍生物例如羟乙基纤维素(HEC)、羧甲基纤维素(CMC)以及羧甲基羟乙基纤维素(CMHEC)的关注。经常地，水力压裂凝胶除了许多其他可能的添加剂外，还包括交联延缓添加剂、破胶剂和流体损失控制剂，以使水力压裂凝胶适应水力压裂的情况。已知各种胶凝剂和交联剂用于水力压裂凝胶中。对于延缓添加剂，设计交联反应，使得在将水力压裂凝胶深置于井中后开始粘度增加。在一个相关的方法中，流变改进剂例如破胶剂可包括在水力压裂凝胶中以在压裂后显著降低粘度，用于更容易地从井中移除凝胶。在交联了的凝胶包含破胶剂的程度上，破胶剂可经配置以用于延缓作用从而在压裂时保持交联了的凝胶的所需性质。即使这样，仍需要额外的延缓化学品来使流变改进剂适应增加的各种增粘剂和相关组分。另外，压裂处理中的流体体积显著增加，同时公众对水的使用与处置的关注同样增加。与其付费处理和处置采出水和回流水，服务公司和操作员不如在后续增产操作中实行再循环。“采出水”是指由烃井产生的水。通常术语用于在油工业中描述伴随着油和/或气产生的水。“回流水”为采出水的子类别，是指通过井回流的压裂流体，其可占原始压裂流体体积的一部分。采出水，尤其是来自页岩间隙(play)例如Marcellus和Bakken的采出水，以其高的总溶解固体(TDS)含量而闻名。TDS对于已知的瓜尔胶基和瓜尔胶衍生物基压裂流体造成挑战。而且，原始用清洁水制备的各种井处理流体可显示出较低的性能，或者如果使用含盐且硬的采出水代替清洁水时，甚至完全失效。因此，对打算在后续增产操作中再循环的采出水进行处理以获得适用于压裂流体的水品质。即使这样，这样的处理常常是成本高昂和费时的。因此，需要其他适用于采出水再循环的流体。
技术实现思路
一种井处理方法包括通过组合包括水性流体、增粘剂、交联剂以及含醛的流变改进剂的成分来形成井处理流体。使用该交联剂在该水性流体中交联该增粘剂，该交联增加了该井处理流体的粘度。该方法包含用表现出增加的粘度的井处理流体处理井，交联后对该醛进行化学改变并由此形成酸，以及作为形成该酸的结果，降低交联了的井处理流体的粘度。另一种井处理方法包括通过组合包括水性流体、增粘剂、含锆交联剂、含乙二醛的流变改进剂的成分来形成井处理流体。使用该交联剂在该水性流体中交联该增粘剂，该交联增加了该井处理流体的粘度。该方法包括用表现出增加的粘度的井处理流体处理井，交联后对该乙二醛进行化学改变并由此形成草酸，该草酸破裂了由锆形成的交联，并且使用该草酸降低交联了的井处理流体的粘度。一种井处理流体用包括水性流体和增粘剂以及交联剂的成分配制，该交联剂经配置以用于在该水性流体中交联该增粘剂并由此增加该井处理流体的粘度。该流体包括含有醛的流变改进剂。配置该井处理流体以在交联后对醛进行化学改变并由此形成酸，该酸经配置以用于降低交联了的井处理流体的粘度。该井处理流体缺少醛交联延缓添加剂。附图说明下面参考下列附图描述了一些实施方案。图1-5为与实施例1-5对应的用流变改进剂制备的交联了的流体的粘度随时间变化的图表。图6-10为与实施例6-10对应的用采出水制备的交联了的流体的粘度随时间变化的图表。详细说明流变改进剂例如交联了的破胶剂可以基于醛，包括二醛，例如乙二醛。该醛可缓慢地并且可控地释放酸进入井处理流体例如交联了的凝胶中，并且经过充分的时间降低凝胶的粘度以在大量的粘度损失前完全利用井处理流体。不受任何特定理论的限制，二醛可比单醛提供形成二酸例如草酸的益处，该二酸能够螯合交联剂以破裂交联。该流变改进剂可以是醛的水溶液。因此，一种井处理方法包括通过组合包括水性流体、增粘剂、交联剂和含醛的流变改进剂的成分来形成井处理流体。使用该交联剂交联该水性流体中的该增粘剂，该交联增加了该井处理流体的粘度。该方法包括用表现出增加的粘度的井处理流体处理井以及在交联后对该醛进行化学改变，由此形成酸。使用该酸降低交联了的井处理流体的粘度。这里描述的各种方法和组合物的特征还可一致和合适地包括在上面的方法中。举例来说，井处理流体可缺少醛交联延缓添加剂。即，已知乙二醛作为交联延缓添加剂用于凝胶中(参见颁布给Dawson的美国专利No.5160643)。尽管如此，这里的井处理流体可缺少交联延缓添加剂或该井处理流体可包括与这里作为粘度破裂剂起作用的醛不同的交联延缓添加剂。换言之，这里的醛流变改进剂不需要延缓交联。此外，醛可在交联前基本未化学改变。即使这样，在交联前也可发生醛的一些非实质或微小的化学改变。取决于所使用的醛，井处理流体的配制，交联前缺少pH降低或缺少粘度降低，或者二者，可为醛的无化学改变或仅非实质的化学改变的证据。醛到酸的化学改变，如在乙二醛形成草酸的情况下，可包括未在文献中完全定义的一个或多个反应机制。即使这样，仍认为在改变中发生了一个或多个化学反应，其中之一可以是醛的氧化或用于形成酸的中间组分的氧化。化学改变乙二醛可替代或额外地产生在降低交联了的井处理流体的粘度中所包括的一种(或多种)其他酸和/或一种(或多种)其他化学品。同样地，作为形成酸的结果而降低交联了的井处理流体的粘度可包括一个或多个未完全定义的效果。一个可能的效果包括由于在酸的产生时pH降低而损害增粘剂例如聚合物。另一个可能的效果包括酸与该交联直接相互作用并破裂该交联。描述的两个效果和其他粘度降低(作为形成酸的结果)可组合起作用。增粘剂可包含聚合物且交联剂可包含金属阳离子或硼酸盐和/或酯。该方法可进一步包括破裂由该金属阳离子或硼酸盐和/或酯形成的交联以实现粘度降低。破裂该交联可包括用酸螯合金属阳离子。金属阳离子可以是锆或钛离子。随后可通过分步法发生粘度降低，即，对醛进行化学改变，形成酸，并且酸破裂由金属阳离子或硼酸盐和/或酯形成的交联。该分步法还可包括酸争取金属阳离子的螯合以破裂交联。可想到的是，可通过不破裂该交联的不同方法发生粘度降低。与不含流变改进剂的井处理流体相比，粘度可以以更快的速率降低。粘度降低的数值与发生粘度降低所经过的时间取决于应用而变化。因此，降低的速率也变化。在油田操作中，流体粘度可以非常高(如在胶塞中)，仅几百厘泊(如在压裂流体中)，或仅几厘泊(如在滑溜水中)。将理解较大的粘度降低可发生在较高粘度流体中。此外，流体可以配制为在2天内破裂，或在2小时内破裂。即使这样，对于这里的方法和组合物，与已知流体相比以及与这里不含流变改进剂的井处理流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种井处理方法，包括：通过组合包括水性流体、增粘剂、交联剂以及含醛的流变改进剂的成分来形成井处理流体；使用该交联剂在该水性流体中交联该增粘剂，该交联增加了该井处理流体的粘度；用表现出增加的粘度的井处理流体处理井；交联后对该醛进行化学改变并由此形成酸；以及作为该形成酸的结果，降低交联了的井处理流体的粘度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.24 US 14/187,5441.一种井处理方法，包括：通过组合包括水性流体、增粘剂、交联剂以及含醛的流变改进剂的成分来形成井处理流体；使用该交联剂在该水性流体中交联该增粘剂，该交联增加了该井处理流体的粘度；用表现出增加的粘度的井处理流体处理井；交联后对该醛进行化学改变并由此形成酸；以及作为该形成酸的结果，降低交联了的井处理流体的粘度。2.权利要求1的方法，其中该醛在交联前基本上没有化学改变并且井处理流体缺少醛交联延缓添加剂。3.权利要求1的方法，其中该增粘剂包含聚合物且该交联剂包含金属阳离子或硼酸盐和/或酯，该方法进一步包含破裂由该金属阳离子或硼酸盐和/或酯形成的交联以实现粘度降低。4.权利要求3的方法，其中通过分步法而发生降低粘度，该分步法包括化学改变该醛、形成该酸以及酸破裂由该金属阳离子或硼酸盐和/或酯形成的交联。5.权利要求1的方法，其中与不含流变改进剂的井处理流体相比，粘度以更快的速率下降。6.权利要求1的方法，其中该醛为乙二醛且该酸为草酸。7.权利要求1的方法，其中该水性流体为采出水并且该成分进一步包括锆盐。8.权利要求7的方法，其中该锆盐选自由氢氧化锆、碳酸锆、二氧化锆及其组合组成的组。9.一种井处理方法，包括：通过组合包括水性流体、增粘剂、含锆交联剂以及含乙二醛的流变改进剂的成分来形成井处理流体；使用该交联剂在该水性流体中交联该增粘剂，该交联增加了该井处理流体的粘度；用表现出增加的粘度的井处理流体处理井；交联后对该乙二醛进行化学改变并由此形成草酸；该草酸破裂了由锆形成的交联并且使用该草酸降低交联了的井处理流体的粘度。10.权利要求9的方法，其中该井处理流体缺少乙二醛交联延缓添加剂。11.权利要求9的方法，其中与不含流变改进剂的井处理流...

【专利技术属性】
技术研发人员：渠祁，L·李，孙宏，M·勒格玛赫，周佳，
申请(专利权)人：贝克休斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US