包括阳离子聚合物的井筒应用液及其使用方法技术

一种方法，其包括将包括阳离子聚合物的井筒应用液放入井筒中，其中该阳离子聚合物具有大约300,000道尔顿到大约10,000,000道尔顿的分子量。一种组合物，其包括井筒应用液、阳离子聚合物和盐水。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种方法，其包括将包括阳离子聚合物的井筒应用液放入井筒中，其中该阳离子聚合物具有大约300,000道尔顿到大约10,000,000道尔顿的分子量。一种组合物，其包括井筒应用液、阳离子聚合物和盐水。【专利说明】本申请是分案申请，原国际申请的申请日为2010年2月11日、申请号为201080007875.4 (PCT/US2010/023808)、专利技术名称为“包括阳离子聚合物的井筒应用液及其使用方法”。相关申请的交叉引用不适用关于联邦资助研究或开发的声明不适用缩微胶片附件的引用不适用
本公开一般地涉及井筒应用液(wel lbore servicing fluid)。更具体地,该公开涉及包括阳离子聚合物的井筒应用液及其制备和使用方法。
技术介绍
天然资源的地下沉积物，例如气、水和原油，通常通过钻井筒以开采包含这种沉积物的地下岩层或区域而采出。不同的井筒应用液被用于钻井筒和准备井筒以及邻近地下岩层，用于从其采出材料。例如，当钻井筒时，钻井液通常循环通过井筒。一般来说，钻井液可用于冷却和润滑钻头，以便去除岩屑、调节井眼和控制井筒压力。一旦遇到了生产层，钻井液通常被钻开油层钻井液(Drill-1n fluid)所代替，该钻开油层钻井液具有与普通钻井泥衆相似的作用，但可包括盐水，以便将对生产岩(producing rock)的损害最小化。完井液可在完成井筒的步骤中使用，并且修井液可用于进行井筒中的修井作业。适合用于井筒的流体通常具有足够的密度，以克服地层压力并防止不需要的流体进入井筒。盐水常常用于这些目的，因为其密度可通过调节其成分容易地进行控制。另外，这种流体可包含悬浮的固体，目的在于控制进入邻近井筒的岩石的流体损失(失水量，fluid loss)。在井筒应用(servicing)中使用盐水的挑战在于该液体通常较低的粘度。较高粘度的含盐水流体因为很多原因通常是可用的。例如，这种流体可在控制流体损失方面得到应用，因为在流体损失期间，流体可作为滤出液进入储集岩的多孔基岩的速率与流体粘度是成比例的。此外，如果这种流体能够运送钻屑、井筒中捕集的固体或固体添加剂——这也将取决于流体粘度，那么这种流体可得到另外的应用。包括羟乙基纤维素(HEC)或黄原胶的聚合物已被用于增稠井筒应用液，这是因为其可溶解在盐水中并产生剪切稀化粘度，其还提供了固体悬浮能力和流体损失控制。然而，这些聚合物(即HEC，黄原胶)在相对低的温度下会失去它们的增稠能力，由此限制了它们在超过240 ? F——对于HEC——和280 ?F——对于黄原胶——温度下的可用性。另外，在升高的温度下，这些聚合物可与盐水中的多价阳离子交联，形成凝胶或沉淀物。盐水中增稠剂(例如HEC，黄原胶)可溶性的丧失可引起地层或填砂损害，由此限制了井中烃的流动。因此，存在改进的包含盐水的井筒应用液及使用其的方法的需要。
技术实现思路
在此公开了一种方法，其包括将包括阳离子聚合物的井筒应用液放置于井筒中，其中该阳离子聚合物具有大约300，000道尔顿到大约10，000, 000道尔顿的分子量。在此也公开了一种组合物，其包括井筒应用液、阳离子聚合物和盐水。【专利附图】【附图说明】为了更全面的理解本公开，联合附图和详细描述对以下的说明进行参考，其中相同的参考数字代表相同的部分。图1为相分离实验的图示。图2为来自实施例1样品的粘度作为剪切速率函数的图。图3为来自实施例1样品的剪切应力作为剪切速率函数的图。图4为来自实施例3样品的粘度作为温度函数的图。图5为来自实施例5样品的粘度作为剪切速率函数的图。 图6为来自实施例5样品的相分离的程度作为时间函数的图。图7为来自实施例6样品的流体损失作为时间平方根函数的图。图8为来自实施例7样品的粘度作为剪切速率函数的图。图9为在350 ，来自实施例7样品的粘度作为时间函数的图。图10为来自实施例9样品的粘度作为剪切速率函数的图。详细描述在开始时，应当理解虽然下面提供了一种或多种实施方式的说明性实施，但公开的系统和/或方法可用很多技术来实施，这些技术不论是目前已知的还是存在的。本公开决不应被这些说明性实施、附图和下面说明的技术——包括在此说明和描述的示例性设计和实施——所限制，而且本专利技术可在所附权利要求的范围和其全部等同物的范围内进行修改。在此公开了包括阳离子聚合物的井筒应用液。也在此公开了包括阳离子聚合物和盐水的井筒应用液。在此所用的“井筒应用液”指的是如此水性液体，该水性液体可被放入井筒或地下岩层和/或用于准备井筒或地下岩层，以便从地层或井筒中采出材料。因此，井筒应用液可用作例如钻井液、修井液、完井液、压裂液等。应该理解“地下岩层”包括暴露的土地下方的地区和被水一例如海水或大洋水一覆盖的土地下方的地区。包括阳离子聚合物和盐水的井筒应用液在下文中称为阳离子聚合物-盐水组合物(CPBC)。可将CPBC应用于井筒，例如CPBC可用于控制流体损失和/或悬浮井筒中的固体。将CPBC应用于井筒的方法将在本文后面进行更详细地描述。在一个实施方式中，CPBC包括阳离子聚合物(CP)。CP在此指由带正电荷和带负电荷的组分组成的聚合物。适合用于本公开的CP为与CPBC的其他组分相容的任何CP。另外，适合用于本公开的CP进一步以与通常存在于盐水中的多价阳离子(例如Ca+2、Zn+2)具有低反应性或可忽略的反应性为特征。在一个实施方式中，CP具有足够的分子量，以便能够赋予盐水粘度。在这个实施方式中，CP具有大约300，000道尔顿到大约10，000, 000道尔顿的分子量，可选地具有大约350，000道尔顿到大约1，000, 000道尔顿，可选地大约400，000道尔顿到大约750，000道尔顿，可选地大约450，000道尔顿到大约650，000道尔顿，可选地大约475，000道尔顿到大约550，000道尔顿，可选地大约500，000道尔顿的分子量。在一个实施方式中，CP包括多胺，可选地聚(烯丙胺)，可选地季铵，可选地聚烷基卤化铵，可选地聚烯丙基烷基卤化铵，可选地聚二烯丙基二甲基氯化铵或其组合。在另一个实施方式中，CP包括聚烯丙基烷基卤化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯咪唑或其组合。CP可为均聚物，可选地为共聚物，例如乙烯胺和烯丙胺的共聚物或丙烯酰胺和烯丙胺的共聚物。适合用于本公开的CP的例子非限定性地包括聚二烯丙基二甲基氯化铵均聚物(聚DADMAC)、聚DADMAC-烯丙胺共聚物、聚DADMAC-乙烯吡咯烷酮共聚物、聚DADMAC-乙烯咪唑共聚物、聚DADMAC-丙烯酰胺共聚物、聚乙烯胺、聚乙烯吡咯烷酮、乙烯吡咯烷酮-甲基丙烯酰胺-乙烯咪唑共聚物或其组合。在此描述类型的CP可为直链的、支链的或交联的聚合物。在某些实施方式中，CP未交联。在一个实施方式中，CP包括聚DADMAC，该聚DADMAC是从NorthavenChemicals, SNF Inc.和Ciba Corporation可商业上获得的。该聚DADMAC的分子结构为:【权利要求】1.井筒应用液组合物，其包括: 阳离子聚合物， 盐水,和 固体， 其中所述阳离子聚合物具有300，000道尔顿到10，000, 000道尔顿的分子量； 其中所述盐水以基于所述井筒应用液总体积的95vo本文档来自技高网...

【技术保护点】
井筒应用液组合物，其包括：阳离子聚合物，盐水，和固体，其中所述阳离子聚合物具有300,000道尔顿到10,000,000道尔顿的分子量；其中所述盐水以基于所述井筒应用液总体积的95vol.％到99.8vol.％的量存在于所述井筒应用液中；其中所述固体是选自碳酸铁、碳酸镁、碳酸钙或重晶石、赤铁矿、钛铁矿、碳酸铁、碳酸镁和碳酸钙的组合的加重剂；并且其中所述井筒应用液在3sec‑1到300sec‑1的剪切速率下和24℃(75℉)到260℃(500℉)的温度下显示了剪切稀化流变性。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K·B·福克斯，
申请(专利权)人：切弗朗菲利浦化学公司，
类型：发明
国别省市：美国;US