具有氧化剂破坏剂体系的处理流体和方法技术

一种用于处理地下地层的处理流体组合物由含水流体、可水合的聚合物和聚合物破坏体系形成。所述聚合物破坏体系包括氧化破坏剂和能够提供亚硫酸氢根离子源的活化剂。一种处理地下地层的方法还可通过形成包括含水的水合的聚合物溶液和聚合物破坏体系的处理流体来进行。所述聚合物破坏体系包括氧化剂破坏剂和能够提供亚硫酸氢根离子源的活化剂。将处理流体引入所述地层中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于处理地下地层的处理流体(treatment fluid)。特别地，本专利技术涉 及稠化的处理流体和组合物以及用于破坏这种流体的方法。
技术介绍
这一部分中的陈述仅提供与本公开内容有关的背景信息，可能不构成现有技 术。在石油和天然气工业中，糖类聚合物被用作粘性压裂流体。这些聚合物可与各 种离子例如硼、锆和钛交联以进一步增加它们的粘度。多糖例如瓜尔胶(guar)和瓜尔胶 衍生物通常被用于粘化用于压裂处理和用于支撑剂运输的水基流体。支撑剂保留在所产 生的断口中，以便保持断口打开并且沿断口长度产生从井眼延伸到地层的传导通道。在 完成压裂之后，压裂流体的回收对于通过所形成的通道加速烃生产是至关重要的。在某种程度上，通过降低流体的粘度使得流体自然流过支撑剂填充层来实现压 裂流体的回收。化学试剂例如氧化剂、螯合剂、酸和酶通常用于破坏聚合物网络以降低 它们的粘度。这些材料通常被称为“破坏剂(breaker)”或“破坏剂(breaking agent) ”。破坏的时机是重要的。过早破坏的凝胶可使得支撑剂所产生的断口中到达足够 的距离之前从流体中沉降出来并导致过早的筛除。过早的破坏还可导致在所产生的断口 中的所不太期望的断口宽度。另一方面，破坏凝胶上过多的延迟也是不期望的。延迟的 破坏可导致显著阻碍烃生产。这些因素，包括反应性水平对温度、延迟机理以及支撑剂 填充的清除不足，为设计成功的破坏剂体系带来显著复杂性。氨或碱金属(锂、钠或钾)的溴酸盐是强的氧化剂。这些盐和它们的包胶的形 式被广泛作用基于瓜尔胶的压裂流体的破坏剂，基于瓜尔胶的压裂流体包括瓜尔胶、羟 丙基瓜尔胶(HPG)、羧甲基羟丙基瓜尔胶(CMHPG)和羧甲基瓜尔胶(CMG)。过渡金属化合物(氯化铜和硫酸锰)也被报道为允许在较低的温度下使用的溴酸 盐的催化剂。相似的催化剂与另一种氧化剂亚氯酸钠一起使用。溴酸盐破坏剂在250° F(121°C)或更高的温度下可有效氧化基于瓜尔胶的交联 聚合物。具有能够使得这种溴酸盐破坏剂和其他的氧化破坏剂在较低的温度下有效的活 化剂是有用的。因此，存在对克服这些限制的破坏剂体系的需求。
技术实现思路
用于处理地下地层的处理流体组合物由含水流体、可水合的聚合物和聚合物破 坏体系形成。聚合物破坏体系包括氧化破坏剂和能够提供亚硫酸氢根离子源的活化剂。 破坏剂、活化剂或者两者可以是以包胶的形式、涂覆的形式或包含在悬浮液中。在某些 实施方案中，组合物还包含能够交联可水合的聚合物的交联剂。一种处理地下地层的方法还可通过形成包括含水的水合聚合物溶液和聚合物破坏体系的处理流体来进行。聚合物破坏体系包括氧化剂破坏剂(breaking agent of an oxidizer)和能够提供亚硫酸氢根离子源的活化剂。将处理流体引入地层中以进行处理， 所述处理可包括压裂操作或砾石填充操作。将处理流体引入层中的步骤可包括将处理流 体注入到具有从约25°C至约177°C的静态温度的所述地层的一部分中。在一些应用中， 可在高于地层的压裂压力的压力下引入处理流体。 氧化破坏剂可选自溴酸盐破坏剂、亚氯酸盐破坏剂、过氧化物破坏剂、过硼酸 盐破坏剂、过碳酸盐破坏剂、过磷酸盐破坏剂或过硫酸盐破坏剂中的至少一种。破坏剂 还可包括碱金属溴酸盐、溴酸铵或碱土金属溴酸盐。在某些实施方案中，溴酸盐破坏剂 选自溴酸钾、溴酸钠、溴酸锂或溴酸铵中的至少一种。活化剂可以是选自以下的的亚硫酸氢根离子源碱金属亚硫酸氢盐的固体或溶 液、碱金属偏亚硫酸氢盐的固体或溶液、亚硫酸氢铵的固体或溶液、偏亚硫酸氢铵的固 体或溶液、碱土金属亚硫酸氢盐的溶液和碱土金属偏亚硫酸氢盐的溶液。在某些实例 中，活化剂选自亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸氢铵、亚硫酸氢锂、偏亚硫酸氢钠、 偏亚硫酸氢钾、偏亚硫酸氢铵和偏亚硫酸氢锂。在某些实施方案中，聚合物可选自多糖、半乳甘露聚糖、瓜尔胶、瓜尔树胶 (guar gum),瓜尔胶衍生物、纤维素和纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、部分水解的聚丙烯 酰胺、含有丙烯酰胺和其他单体(包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衍生自丙烯酰胺或丙烯酸 的季铵盐、二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰氨基甲基丙磺酸、丙烯酰氨基乙基三甲基氯 化铵、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、马来酸、衣康酸、乙 烯基磺酸、乙烯基磷酸和含有磺酸盐的单体)的共聚物，以及聚合物主链中具有由下面 化学式表示的四糖重复单元的杂多糖权利要求1. 一种用于处理地下地层的处理流体组合物，所述组合物包括含水流体；可水合的聚合物；以及聚合物破坏体系，所述体系包括氧化破坏剂和能够提供亚硫酸氢根离子源的活化剂。2.如权利要求1所述的组合物，还包括交联剂，所述交联剂能够交联所述可水合的聚合物。3.如权利要求1所述的组合物，其中所述氧化破坏剂选自溴酸盐破坏剂、亚氯酸盐破 坏剂、过氧化物破坏剂、过硼酸盐破坏剂、过碳酸盐破坏剂、过磷酸盐破坏剂或过硫酸 盐破坏剂中的至少一种。4.如权利要求3所述的组合物，其中所述溴酸盐破坏剂选自溴酸钾、溴酸钠、溴酸锂 或溴酸铵中的至少一种。5.如权利要求1所述的组合物，其中包括所述亚硫酸氢根离子源的所述活化剂选自碱 金属亚硫酸氢盐的固体或溶液、碱金属偏亚硫酸氢盐的固体或溶液、亚硫酸氢铵的固体 或溶液、偏亚硫酸氢铵的固体或溶液、碱土金属亚硫酸氢盐的溶液和碱土金属偏亚硫酸 氢盐的溶液。6.如权利要求5所述的组合物，其中所述活化剂选自亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫 酸氢铵、亚硫酸氢锂、偏亚硫酸氢钠、偏亚硫酸氢钾、偏亚硫酸氢铵和偏亚硫酸氢锂。7.如权利要求1所述的组合物，其中所述破坏剂、所述活化剂或两者是包胶的形式、 涂覆的形式或者包含在悬浮液中的至少一种。8.如权利要求1所述的组合物，其中所述聚合物选自多糖、半乳甘露聚糖、瓜尔 胶、瓜尔树胶、瓜尔胶衍生物、纤维素和纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、部分水解的聚丙 烯酰胺、丙烯酰胺和丙烯酸的共聚物、含有丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮和2-丙烯酰氨 基-2-甲基丙磺酸的三元共聚物和聚合物主链中具有由下面化学式表示的四糖重复单元 的杂多糖其中在所述重复单元中存在至少三种不同的糖类，这些糖类包括D-葡萄糖、D-葡 萄糖醛酸以及L-鼠李糖或L-甘露糖；M+是离子种类；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、 R8> R9和Rltl选自由氢、甲基、乙酰基、甘油基或含有一个至三个糖类单元的糖类基团组 成的组；R11是甲基或羟甲基基团，并且所述杂多糖的重均分子量(Mw)是从约IO5至约IO7O9.如权利要求1所述的组合物，其中所述破坏剂是碱金属溴酸盐、溴酸铵或碱土金属溴酸盐。10.如权利要求1所述的组合物，其中所述破坏剂以所述处理流体中所述聚合物的大 于0重量％至约200重量％的量与所述处理流体组合，并且所述活化剂以所述处理流体中所述聚合物的约1重量％至约200重量％的量与所述处理流体组合。11.如权利要求10所述的组合物，其中所述破坏剂以所述处理流体中所述聚合物的约 8重量％至约80重量％的量与所述处理流体组合，并且所述活化剂以所述处理流体中所 述聚合物的约4重量％至约40重量％的量与所述处理流体组合。12.如权利要求1所述的组合物，所述组合物还包括破坏延迟剂。13.如权利要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理地下地层的处理流体组合物，所述组合物包括：含水流体；可水合的聚合物；以及聚合物破坏体系，所述体系包括氧化破坏剂和能够提供亚硫酸氢根离子源的活化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏米特拉穆克霍帕蒂亚，
申请(专利权)人：普拉德研究及开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：VG