使用低总溶解固体量的盐水延迟聚合物胶凝制造技术

一种用于将凝胶置于地下地层深处的方法，包括将可交联聚合物、铬(III)交联剂和盐水合并以形成胶凝溶液。将胶凝溶液泵入地下井眼内。通过减少盐水的总溶解固体来延长胶凝溶液的胶凝时间，使得在凝胶形成之前，胶凝溶液渗入远离井眼的地下地层深处。

Delay Polymer Gelling with low total dissolved solids content of brine

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用低总溶解固体量的盐水延迟聚合物胶凝
本专利技术主要涉及封堵地下地层，并且更特别地，涉及用于烃生产作业中的适应性改进的聚合物凝胶。
技术介绍
在地下井的使用寿命期间，可能有时操作者希望通过封堵与此类地下井相关的某些地层的一部分或全部，以提高地下井的生产性能。例如，操作者可能希望封堵特定地下地层的全部或一部分，以改进清扫处理、封堵水和气体生产、封堵油井中的气体、废弃特定区域、封堵天然裂缝或被支撑的裂缝或以其他方式改变地下地层的渗透性。在石油工业中，聚合物凝胶可以在注入井和生产井的处理中用作转向剂或封堵剂。这些处理被称为适应性改进，这是改进来自非均质含烃储层的油采收的常见做法。当通过注入井将胶凝剂溶液注入时，在烃储层中将形成具有3D网络结构的类固体凝胶系统。作为结果，任何随后的注水将被转向未波及区域或较少波及区域。在封堵应用中，可以通过生产井将胶凝剂注入，以阻断或减少不希望的过量产水或产气。在化学强化采油(EOR)应用中，将诸如表面活性剂和聚合物之类的昂贵化学物质注入储层中以驱动剩余油。在裂隙性储层中，注入的化学物质通过裂缝输送至生产井，与储层和基质具有最低的相互作用。为了缓解这种情况，可以在EOR化学物质之前注入凝胶以阻断储层中的裂缝和传导性区域并促使EOR化学物质转向储层和基质。低成本和易于在井场处应用是使用聚合物凝胶进行适应性改进的一些优点。已知胶凝时间是胶凝剂溶液开始形成凝胶的时间。在高温时，胶凝时间可以显著缩短。利用简单的Cr(III)离子进行的聚合物交联反应非常快。对于高温储层的深度凝胶处理，需要延迟胶凝以确保在凝胶形成之前，胶凝剂溶液能够渗入储层深处。选择某些交联剂、使用低水解聚合物和进行冷水预冲洗为可以用于延迟胶凝的方法。更常用的延长胶凝时间的技术是使用化学添加剂缓凝剂。然而，使用缓凝剂会降低凝胶强度。
技术实现思路
本公开的实施方案提供了形成交联聚合物凝胶以用于含烃储层中的适应性改进的组合物和方法。更具体而言，公开了通过使用总溶解固体量低的盐水、或将总溶解固体量低的盐水与经调节的盐水组合物合并、或通过将总溶解固体量低的盐水与缓凝剂合并来延长胶凝时间、以用于制备适应性改进用凝胶体系的组合物和方法。在本公开的一个实施方案中，用于将凝胶置于地下地层深处的方法包括将可交联聚合物、铬(III)交联剂和盐水合并以形成胶凝溶液。将胶凝溶液泵入地下井眼内。通过减少盐水的总溶解固体来延长胶凝溶液的胶凝时间，使得在凝胶形成之前，胶凝溶液渗入远离井眼的地下地层深处。在可供选择的实施方案中，盐水的总溶解固体可以减少至小于3,000ppm。胶凝溶液可以不含缓凝剂，并且通过减少盐水的总溶解固体，可以使胶凝时间延长多于一小时或多于24小时。可以向胶凝溶液添加缓凝剂，并且通过低盐度盐水和缓凝剂的组合使用，可以使胶凝时间延长多于2小时或多于24小时。可以将可交联聚合物和铬(III)交联剂在地下井眼内混合。可供选择地，可以将可交联聚合物和铬(III)交联剂在地下地层内混合。在本公开的一个可供选择的实施方案中，用于将凝胶置于地下地层深处的方法包括将可交联聚合物、铬(III)交联剂和盐水合并以形成胶凝溶液。将胶凝溶液泵入地下井眼内。地下井眼内的胶凝溶液的粘度小于10cP。通过将盐水的总溶解固体减少至500ppm和11,500ppm之间的范围来延长胶凝溶液的胶凝时间，使得在形成凝胶之前，胶凝溶液渗入远离井眼的地下地层深处。在可供选择的实施方案中，盐水的总溶解固体可以减少至小于3,000ppm。盐水可以为海水，并且盐水的总溶解固体可以减少至海水的总溶解固体的5％。通过将盐水的总溶解固体减少至海水盐度的5％，可以使80℃时的胶凝时间延长多于三小时，并且使95℃时的胶凝时间延长多于一小时。可以向胶凝溶液添加缓凝剂。当向胶凝溶液添加缓凝剂时，可以提高可交联聚合物的浓度，并且可以提高铬(III)交联剂的浓度。通过缓凝剂和低盐度盐水的组合使用，可以使胶凝时间延长多于2小时或多于24小时。附图说明为了获取并能够详细理解本公开的上述特征、方面和优点以及将变得显而易见的其他特征、方面和优点，可通过参考形成本说明书的一部分的附图中示出的本公开的实施方案来对以上简要概述的本公开的实施方案进行更具体的描述。然而，应当注意，附图仅示出了本公开的某些实施方案，因此不应被视为限制了本公开的范围，因为本公开可允许其他等效实施方案。图1为根据本公开的实施方案的具有用于将井眼内的胶凝溶液泵入地下地层深处的系统的地下井的示意性截面图。图2为示出在80℃和95℃时，对于具有4000mg/L聚合物和100mg/LCr(III)的胶凝溶液，盐水盐度对胶凝时间的影响的实验结果的图表。盐水盐度范围为海水盐度的0至100％。图3为示出在95℃时，对于具有4000mg/L聚合物和100mg/LCr(III)的胶凝溶液，缓凝剂浓度和盐水盐度对胶凝时间的影响的实验结果的图表。试验使用了两种盐水盐度，5％海水和100％海水。具体实施方式说明书(其包括
技术实现思路
、附图说明和具体实施方式)以及所附权利要求书涉及本公开的特定特征(包括过程或方法步骤)。本领域技术人员应理解，本公开包括说明书中描述的特定特征的所有可能的组合和用途。本领域技术人员应理解，本公开不限于说明书中给出的实施方案的描述或不受这些实施方案的限制。本领域技术人员还应理解，用于描述特定实施方案的术语不限制本公开的范围或广度。在解释说明书和所附权利要求书时，所有术语应当以与各术语的上下文一致的最广的可能方式进行解释。除非另有定义，否则说明书和所附权利要求书中使用的所有技术术语和科学术语具有本公开所涉及的领域的普通技术人员通常理解的含义。如在说明书和所附权利要求书中所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代。如所使用的，词语“包含”、“具有”、“包括”以及所有其他语法变化各自旨在具有开放的、非限制性的含义，其不排除另外的要素、部件或步骤。本公开的实施方案可适当地“包括”所公开的限制特征、“由所公开的限制特征构成”或“基本上由所公开的限制特征构成”，并且可在缺乏未公开的限制特征的情况下被实施。例如，本领域技术人员可以认识到，某些步骤可以合并成单个步骤。空间术语描述了一个对象或一组对象相对于另一个对象或另一组对象的相对位置。空间关系沿着垂直轴和水平轴应用。包括“井上”和“井下”、“上方”和“下方”以及其他类似术语在内的取向和关系型词语是为了描述方便，并且除非另有说明，否则这些取向和关系型词语不是限制性的。在说明书或所附权利要求书提供了数值范围的情况下，应当理解，该区间包括上限和下限之间的各中间值以及该上限和该下限。本公开涵盖并限定了区间的较小范围，其受制于所提供的任何特定排除。当在说明书和所附权利要求书中提及包括两个或以上限定步骤的方法时，这些限定步骤可以以任意顺序进行或同时进行，除非上下文排除了该可能性。参见图1，地下井10可以为在产烃作业中使用的地下井。地下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将凝胶置于地下地层深处的方法，该方法包括：/n将可交联聚合物、铬(III)交联剂和盐水合并以形成胶凝溶液；/n将所述胶凝溶液泵入地下井眼内；其中/n通过减少所述盐水的总溶解固体来延长所述胶凝溶液的胶凝时间，使得在凝胶形成之前，所述胶凝溶液渗入远离所述井眼的所述地下地层深处。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170901 US 15/693,8791.一种用于将凝胶置于地下地层深处的方法，该方法包括：
将可交联聚合物、铬(III)交联剂和盐水合并以形成胶凝溶液；
将所述胶凝溶液泵入地下井眼内；其中
通过减少所述盐水的总溶解固体来延长所述胶凝溶液的胶凝时间，使得在凝胶形成之前，所述胶凝溶液渗入远离所述井眼的所述地下地层深处。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述盐水的总溶解固体减少至小于3,000ppm。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述胶凝溶液不含缓凝剂。


4.根据权利要求3所述的方法，其中通过减少所述盐水的总溶解固体，使所述胶凝时间延长多于1小时。


5.根据权利要求4所述的方法，其中通过减少所述盐水的总溶解固体，使所述胶凝时间延长多于24小时。


6.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，还包括向所述胶凝溶液添加缓凝剂。


7.根据权利要求6所述的方法，其中通过减少所述盐水的总溶解固体，使所述胶凝时间延长多于2小时。


8.根据权利要求7所述的方法，其中通过减少所述盐水的总溶解固体，使所述胶凝时间延长多于24小时。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中将所述可交联聚合物、所述铬(III)和所述交联剂在所述地下井眼内混合。


10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中将所述可交联聚合物、所述铬(III)和所述交联剂在所述地下地层内混...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿马尔·阿尔舍利，J·王，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA