包封的聚氨用于限制流体损失的用途制造技术

本发明专利技术涉及一种用于密封地下环境的方法，其中将聚氨酯包封的聚胺注入该地下环境中，并且在能够通过与该释放的聚胺物理缔合和/或化学反应形成凝胶或沉淀物的反应性物种的存在下原位释放。

Use of encapsulated ammonia for limiting fluid loss

The invention relates to a method for sealing the underground environment, the polyurethane encapsulation of polyamine is injected into the underground environment, and through the reactive species formed a gel or precipitate and the release of polyamine associating and / or chemical reaction in the presence of in situ release.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包封的聚氨用于限制流体损失的用途本专利技术涉及允许在油或气勘探或生产操作期间，例如在钻井、完井或水力压裂期间在井下控制释放亲水性组分的配制品。本专利技术尤其涉及配制品，这些配制品适用于在施加超高剪切的井下位置处，例如具体地在钻井操作期间在钻头处释放其中所含的亲水性活性成分，例如用于避免在这些操作期间工作流体的损失。在油气勘探和生产操作期间的流体损失的最严重的情况之一是在钻井期间的漏失循环。漏失循环是众所周知的、昂贵并且耗时的问题，其倾向于当由钻井泥浆静水压力施加的超压在周围岩石中产生裂缝或如果钻头遇到天然裂缝或空隙时发生。钻井泥浆然后可能在地层中损失，这可能意味着地层压力不能被平衡，其中差地去除或没有去除钻屑。取决于严重性，漏失循环情况引起或多或少的损害/损失井和/或钻井工具的风险。在其他操作中例如当在大的超压下以高速泵送流体以便在地层内产生裂缝时的水力压裂期间也可以观察到损害流体损失的情况。在这种情况下，至少出于经济和/或环境原因，还希望避免地层内的流体渗透。它还限制地层损害。为了抑制损失或至少将损失至少降低到可接受的水平，已经提出注入延迟胶凝系统，目的是在发生损失的位置处形成凝胶。在这方面已经描述了能够在井下形成凝胶的不同种类的延迟胶凝系统，旨在防止进一步损失并且恢复循环。然而，在大多数当前可用的系统中，最难以控制这些延迟系统的实际胶凝的位置，并且因此难以确保所获得的凝胶化对于限制流体损失实际上是有效的。作为实例，已经描述了延迟胶凝系统，这些延迟胶凝系统基于相对于温度的延迟化学反应(例如由温度触发的聚丙烯酰胺与聚乙烯亚胺的酰胺交换(transamidification))，该延迟化学反应被认为允许系统在适当的位置凝固。尤其已经在US6,607,035、US2005/0230113或US2012/0132422中描述的此类系统在凝胶化位置上缺乏精确性，这在实践中将它们的用途仅限于堵水应用。过去描述的其他延迟胶凝系统依赖于初始分开并且有待仅原位接触的反应性组分的井下混合物。这些系统需要特定的输送工具以确保在泵送到井下期间不发生过早混合。作为实例，可以参考US2005/0199390。于是，难以确保在目标位置处一次进行充分混合。这种实施方式是非常耗时的，并且在大多数情况下甚至不提供在适当的位置处混合产品的良好保障。WO2012/123319中已经描述了一种令人关注的替代方案，该替代方案涉及一种包封在聚氨酯壳中的胺聚合促进剂，该胺聚合促进剂在通过物理手段(高剪切、高压、温度、破碎、剪切或上述的任何组合，例如在钻井操作期间在钻头处的条件)引发时被释放。更准确地，WO2012/123319描述了一种用于包封的方法，该方法包括以下步骤：(a)提供一种反相乳液，该反相乳液含有在油相中的水溶液或分散体(W1)，该水溶液或分散体含有待包封的聚合活化剂，该油相包含异氰酸酯和羟基化的聚烷基二烯或多元醇的可热固化的混合物；(b)将所述反相乳液倒入水相(W2)中以制备含有液滴的多重乳液水/油/水，这些液滴包含作为内部水相的活化剂；并且(c)加热所获得的多重乳液，由此将聚异氰酸酯固化成聚氨酯，这造成包封在分散在水(W2)中的聚氨酯壳中的活化剂(W1)的液滴。WO2012/123319描述了如在步骤(c)中获得的该包封的聚合促进剂用于通过井下聚合引发快速凝胶化的用途：该包封的促进剂与可聚合混合物混合使用，该可聚合混合物包含(i)水溶性或水可分散性丙烯酸酯化的或甲基丙烯酸酯化的聚氧乙烯和/或聚氧丙烯单体和(ii)聚合引发剂(典型地氧化还原引发剂)，并且当该促进剂与该引发剂接触时并且不在该促进剂的释放之前该聚合原位发生。通过该聚合促进剂的控制释放的这种定向凝胶化是非常令人关注的但也是非常特殊的，并且意味着可以在实践中易于实施的复杂系统，并且尤其需要在该引发剂保持稳定的条件下使用(与其他组分，自由基清除相容…)。本专利技术的目的在于提供对于在WO2012/123319中披露的相对复杂的聚合系统的替代方案，该方案展现出WO2012/123319的方案在定向释放方面的优点(典型地允许在钻井操作期间仅在钻头处释放)，但该方案不太复杂。为此，本专利技术提出利用在WO2012/123319中披露的类型的包封的聚胺，但通过使用释放的胺作为反应物而不是作为聚合活化剂。这保持了在WO2012/123319中描述的包封的所有优点，同时消除了由于使用可聚合混合物的复杂性。更确切地，本专利技术的一个主题是一种用于密封地下环境的方法，其中将聚氨酯包封的聚胺(即，携带多于两个胺基的化合物)注入该地下环境中，并且在能够通过与该释放的聚胺物理缔合和/或化学反应形成凝胶或沉淀物的反应性物种的存在下原位释放。在本专利技术的范围内使用的反应性物种可以是能够与聚胺相互作用和/或反应并且形成凝胶的任何化合物。根据本专利技术有用的反应性物种的非限制性实例尤其包括：-能够与聚胺反应并且形成三维网络的可交联组分：此类交联剂的非限制性实例包括：■化合物，尤其是聚合物，包含多于2个能够与胺基反应形成化学键的官能团，例如选自羰基、醛、酮、羧酸、酯或酰胺基团的官能团。尤其合适的可交联组分是聚丙烯酰胺、部分水解的聚丙烯酰胺以及尤其用酯官能团如丙烯酸叔丁酯或甲基丙烯酸甲酯改性的衍生物，例如丙烯酰胺和少量的甲基丙烯酸甲酯的共聚物能够非常容易地与聚胺反应以产生三维网络■也容易与聚胺化合物反应的环氧化合物-能够与聚胺物理相互作用的可絮凝组分这些可絮凝组分可以尤其地是在给定pH条件下在工作流体中固有存在的负ζ电位粒子，如膨润土、重晶石、二氧化硅(在碱性pH下)，或阴离子组分如羧基官能的多糖例如黄原胶、羧甲基纤维素、羧甲基瓜尔胶，或如在中性至碱性pH条件下施用的带有羧酸官能团的合成聚合物，例如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸衍生物以及交联的分子，如在地下环境中注入的流体中的部分水解的聚丙烯酰胺、超吸收剂、疏水改性的碱可溶胀聚合物，例如存在于钻井流体或压裂流体中。当该絮凝剂与释放的胺相互作用时原位形成的絮凝物能够在压裂应用中堵塞裂缝并防止在钻井过程期间的漏失循环。无论该反应性物种的确切性质如何，在本专利技术的上下文中使用的聚氨酯包封的聚胺是该聚胺的一种掩蔽形式，当通过物理手段如高剪切、高压、温度、破碎、剪切或其任何组合引发时该聚氨酯包封的聚胺释放聚胺。典型地，当通过包括高剪切、破碎、剪切或上述的任何组合的物理手段引发时，聚胺被释放。在大多数情况下，不需要高压或高温，并且因此根据第一实施例，在低温或低压下获得聚胺的释放。根据另一个实施例，当然可以在较高的温度和压力下获得释放，即使它们不是必需的。该聚胺携带多于2个胺基。表述“多于2个胺基”在此表示：携带至少3个胺基的独特化合物；或携带可变数目的胺基的不同化合物的群体(典型地聚合物的群体)，其中平均数目是大于2(优选在这种情况下大于2.5、并且甚至更优选至少3)。■当该反应性物种是如以上所定义的可交联组分时：-由该聚胺携带的胺基优选地是伯胺基或仲胺基、并且更优选地是伯胺基–NH2。优选地，根据本专利技术使用的聚胺于是包含多于2个、优选至少3个伯胺基或仲胺基。更有利地，根据本专利技术使用的聚胺包含多于2个、优选至少3个伯胺基–NH2。--根据具体变体，根据本专利技术的聚胺可以是氨基化合物，像烷基二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于密封地下环境的方法，其中将聚氨酯包封的聚胺注入该地下环境中，并且在能够通过与该释放的聚胺物理缔合和/或化学反应形成凝胶或沉淀物的反应性物种的存在下原位释放。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.26 EP 14290292.31.一种用于密封地下环境的方法，其中将聚氨酯包封的聚胺注入该地下环境中，并且在能够通过与该释放的聚胺物理缔合和/或化学反应形成凝胶或沉淀物的反应性物种的存在下原位释放。2.如权利要求1所述的方法，其中该反应性物种是能够与该聚胺反应并且形成三维网络的可交联组分。3.如权利要求2所述的方法，其中该反应性物种包含多于2个能够与胺基反应形成化学键的官能团，例如选自羰基、醛、酮、羧酸、酯或酰胺基团的官能团。4.如权利要求3所述的方法，其中该反应性物种选自聚丙烯酰胺、部分水解的聚丙烯酰胺以及尤其用酯官能团如丙烯酸叔丁酯或甲基丙烯酸甲酯改性的衍生物。5.如权利要求2所述的方法，其中该反应性物种是环氧化合物。6.如权利要求2至5中任一项所述的方法，其中由该聚胺携带的这些胺基是伯胺基或仲胺基。7.如权利要求1所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：A加的斯，
申请(专利权)人：罗地亚经营管理公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR