烃形成处理胶束溶液流体制造技术

描述并要求保护一种烃形成处理胶束溶液流体。一种烃形成处理胶束溶液流体，其中所述胶束溶液流体包含a)水，b)非萜烯油基部分，c)耐盐水性含水胶态二氧化硅溶胶；其中所述耐盐水性含水胶态二氧化硅溶胶具有被选自以下的至少一个部分表面官能化的二氧化硅颗粒：i)亲水性有机硅烷，(ii)亲水性和疏水性有机硅烷的混合物，和(iii)聚硅氧烷低聚物，其中所述的二氧化硅颗粒的平均直径介于约1nm和约100nm之间，和其中所述耐盐水性含水胶态二氧化硅溶胶通过了以下三个耐盐水性测试中的至少两个：API盐水目测、24小时海水目测和API浊度计。24小时海水目测和API浊度计。

【技术实现步骤摘要】
烃形成处理胶束溶液流体
[0001]本申请是申请号201880026717.X的申请的分案申请。
[0002]相关专利申请的交叉引用
[0003]本专利申请要求以下临时专利申请的优先权：2017年4月6日提交的美国临时专利申请号62/482429，“Brine Resistant Silica Sol”；2017年4月6日提交的美国临时专利申请号62/482470，“Hydrocarbon Treatment Fluid”；以及2017年4月6日提交的美国临时专利申请号62/482461，“Surface Functionalized Colloidal Silica with Enhanced Stability”，这些临时专利申请中每一篇的全部内容据此以引用方式并入。

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[0004]本专利技术涉及烃形成处理胶束溶液，其包含在盐水中具有优异稳定性的经表面处理的水性胶态二氧化硅溶胶。

技术介绍
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[0005]多年来，一直通过使用钻井和生产设备从地下储层采收石油和/或天然气。在多孔和可渗透的地下地层或储层中发现并生产了石油和天然气。这些地下地层被称为“烃地层”，因为据发现，石油和天然气通常在地下彼此相邻。地层的孔隙率和渗透率决定了其储存烃的能力以及可以从地层中提取烃的设施。
[0006]当选择/使用要用于油井和/或气井处理的流体时，重要的是流体应具有正确的添加剂和组分组合，以实现特定最终应用的必要特性。烃地层处理的许多方面中的主要目标是优化从地层中进行的石油和/或天然气采收。在一些情况下，出于多种技术原因，选择表面活性剂溶液或微乳液来处理烃形成。然而，部分地由于在油井和/或气井的操作期间使用的微乳液经常被用来同时执行多个任务，因此实现处理流体的最佳特性所必需的往往是不容易的。
[0007]胶束
[0008]胶束通常被定义为分散在液体介质中的表面活性剂分子的超分子组装体，其中表面活性剂分子由双重结构组成，其中表面活性剂分子的一部分被认为是亲水的(喜水，极性)，而分子的另一部分被认为是疏水的(亲脂，喜脂或喜油)。
[0009]表面活性剂可分为不同类别，包括阴离子型、阳离子型、非离子型和两性离子型。所有类别都包括这种相对亲水/疏水双重性质。当在有利的浓度和温度条件下分散在水中时，可能会形成表面活性剂的胶束，其中亲水性“头部”区域与周围的水性溶剂接触，从而使胶束中心的疏水性分子区域与水隔绝。
[0010]胶束流体可被描述为执行特定功能或功能组合的流体，其中一种功能由此类胶束超分子组装体执行，所述胶束超分子组装体可包括：单类别或多类别表面活性剂分子、助溶剂、油相物质，以及优选在颗粒表面上利用亲水性表面官能化或亲水性和疏水性表面官能化组合的耐盐水性胶体颗粒。
[0011]微乳液
[0012]与“胶束流体”相比，微乳液被描述为油相、水相和表面活性剂的透明的、热力学稳定的、各向同性的液体混合物，通常与助表面活性剂或助溶剂结合使用。水相可包含一种或多种盐和/或其他成分，并且油相可以是不同的烃和烯烃的复杂混合物。
[0013]与普通乳液相比，微乳液在简单混合组分后形成，不需要通常用于形成普通乳液的高剪切条件。
[0014]微乳液的三种基本类型是
[0015](A)正相(油分散在水中，水包油)、
[0016](B)反相(水分散在油中，油包水)，和
[0017](C)双连续相。
[0018]微乳液中典型的分散畴直径可以为约1
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100nm，更典型地为1
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50nm，小的畴尺寸有助于光学清晰度。
[0019]与微乳液相比，胶束流体可能不是透明的、热力学稳定的、各向同性的或包含油相。胶束流体可具有超过50nm的分散畴尺寸，并且可在分散畴内或表面包含其他材料相，例如耐盐水性胶态二氧化硅(固相)。
[0020]处理(又称“修复”)微乳液用于从产量较低的烃地层中采收油和气的用途是众所周知的。现有技术中已经公开了若干种不同类型的流体混合物，以在修复、压裂、增产、完井和生产中提高含烃地下地层的采油率。
[0021]1976年9月21日公布的美国专利号3,981,361，“OIL RECOVERY METHOD USING MICROEMULSIONS”描述并要求保护一种使用微乳液从地下地层采油的方法。流体由油、水性介质和表面活性剂混合而成，并且其参数被改变以使流体中的油与表面活性剂和/或流体中的水与表面活性剂的体积比大于0.5。优选地，该体积比将大于2.0。可调整以更改这些体积比的参数包括：水性介质的盐度、流体系统的温度、表面活性剂的化学结构、流体中所含任何助表面活性剂的化学结构、油的芳香度以及水性介质中溶解固体的组成。在本专利技术的一个优选实施方案中，选择具有与地层油基本上相同的物理和化学特性的油。水性介质具有与地层水基本上相同的物理和化学特性。选择具有将形成流体的化学结构的表面活性剂以包含在流体系统中，该流体的油与表面活性剂和/或水与表面活性剂的体积比大于0.5。根据本专利技术的教导内容确定的油、水性介质和表面活性剂形成一类能够有效地从感兴趣的地下地层中采收油的微乳液。该类别中的所有微乳液将能够有效用于从地层中采收油。通过混合该类别中的流体并将该流体注入地层中来采收油。
[0022]1975年5月27日公布的美国专利号3,885,628，“RECOVERY OF OIL USING MICROEMULSIONS”描述并要求保护通过注入由油
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水
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表面活性剂三元相图的多相区域内的组合物形成的至少一个相来进行的对地下地层中原油的采收。一个实施方案包括注入两个或更多个互不相溶的相，它们在流体系统的三元相图中的多相区域内处于相平衡，其中至少一个相是流体。处于平衡的不混溶相之间存在低界面张力。在另一个实施方案中，在处于平衡的其中一个相主要包含油或水的情况下，可以单独注入与该相处于平衡的流体相，以实现有效的原油采收。在另一个实施方案中，在存在三个平衡相的情况下，其中一个相主要包含油，另一个相主要包含水，可以单独注入与这两个相处于平衡的剩余的流体相，以实现有效的原油采收。
[0023]1980年12月23日公布的美国专利号4,240,504，“SIMULTANEOUS MICROEMULSION
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AQUEOUS PHASE FLOODING PROCESS”描述并要求保护一种提高采油率的方法，其中将上相或中相流体与不混溶的水相同时注入地下地层中。调节注入相的粘度，使得水相/流体的粘度比接近储层盐水/油的粘度比。注入相的注入速率使得在储层中实现相似的油、流体和水相速度。油被转移到生产井并被采收。
[0024]2008年6月3日公布的美国专利号7,380,606，“COMPOSITION AND PROCESS FOR WELL CLEANING”描述并要求保护一种井处理流体，该井处理流体通过将溶剂
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表面活性剂共混物与载液混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烃形成处理胶束溶液流体，其中所述胶束溶液流体包含a)水，b)非萜烯油基部分，c)耐盐水性含水胶态二氧化硅溶胶；其中所述耐盐水性含水胶态二氧化硅溶胶具有被选自以下的至少一个部分表面官能化的二氧化硅颗粒：i)亲水性有机硅烷，(ii)亲水性和疏水性有机硅烷的混合物，和(iii)聚硅氧烷低聚物，其中所述的二氧化硅颗粒的平均直径介于约1nm和约100nm之间，和其中所述耐盐水性含水胶态二氧化硅溶胶通过了以下三个耐盐水性测试中的至少两个：API盐水目测、24小时海水目测和API浊度计。2.如权利要求1所述的烃形成处理胶束溶液流体，其中所述耐盐水性含水胶态二氧化硅溶胶通过了全部三个耐盐水性测试：API盐水目测、24小时海水目测和API浊度计。3.如权利要求1所述的烃形成处理胶束溶液流体，其中所述亲水性有机硅烷单体单元表现出在约40mN/m至约50mN/m范围内的临界表面张力，并且其中所述疏水性有机硅烷单体单元表现出在约15mN/m至约39.5mN/m范围内的临界表面张力。4.如权利要求1所述的烃形成处理胶束溶液流体，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：日产化学美国公司，
类型：发明
国别省市：