用于油井和/或气井的方法和组合物技术

本发明专利技术提供了用于油井和/或气井的生命周期的多个方面的包括乳液或微乳液的方法和组合物。在一些实施方案中，乳液或微乳液包含水、溶剂、表面活性剂和任选的一种或更多种添加剂。在一些实施方案中，提供了用于防止、减少或消除油井和/或气井中的原油乳液的方法。

【技术实现步骤摘要】

提供了用于油井和/或气井的生命周期的多个方面的包括乳液或微乳液的方法和组合物。在一些实施方案中，提供了用于防止、减少或消除油井和/或气井中的原油乳液的方法。
技术介绍
许多年来，已经通过使用钻井和生产设备从地下储层中采收石油。油和天然气发现并且产生于多孔且可渗透的地层或储层。地层的孔隙率和渗透性决定了其储存烃类的能力，以及使用其可从地层中提取烃类的设备。通常，油井和/或气井的生命周期包括钻井以形成井筒、套管、固井、增产以及提高或改善油采收。油井和/或气井的生命周期的多个方面被设计用于促进通过井筒从储层提取油和/或气。多种流体被用在油井和/或气井的生命周期中并且是本领域中周知的。为了提高油和/或气的提取，已经向在油井和/或气井的生命周期中使用的多种流体中引入添加剂。向在油井和/或气井的生命周期中使用的多种流体中引入添加剂可以例如通过降低毛细管压力/或使毛细管末端效应最小化来增加原油或地层天然气。例如，钻井液用于携带来自钻头下方的钻屑和其他颗粒到表面并且可用于减小钻头和井筒侧面之间的摩擦力，同时保持钻孔未套管部分的稳定性。此外，可配制钻井液以及随后的固井液和射孔液以防止一些地层流体的吸入和/或不期望的流入。又例如，压裂和酸化是增加储层的油和/或气产量的常用技术，其中将增产液注入井筒和地层(储层)。在典型的基质酸化或压裂处理中，向储层泵送(例如通过井筒)每英尺1桶至几百万加仑的增产液。增产液可包含添加剂以有助于增产过程，例如，支撑剂、阻垢剂、减摩剂、灭微生物剂、气体(例如二氧化碳和氮气)、酸、缓释酸、缓蚀剂、缓冲剂、增粘剂、粘土溶胀抑制剂、氧清除剂和表面活性剂。在井寿命的后期，可向井中注入额外的流体和气体以修复损伤、维持压力或接触以及采收更多的油。当选择或使用在油井和/或气井的生命周期中使用的流体时，对于流体来说重要的是包含添加剂和组分的正确组合以实现特定最终应用的必要特征。井生命周期的所有方面中的主要目标是优化从储层采收油和/或气。但是，部分地由于在油井和/或气井生命周期中使用的流体通常被用于同时执行若干任务，必要优化特征的实现不一定容易。因此，如果多种添加剂均可使用，期望的是哪一种可被选择来实现必要特征和/或可容易地适用。此外，期望的是添加剂提供多种益处并且可用于井生命周期的多个部分。例如，通常遇到的挑战是向井筒中注入压裂液或其他流体后的流体采收。通常，大量注入的流体被截留在地层中，例如，裂缝周围区域和裂缝本身内。理论上流体的截留是由于水和储集岩之间的界面张力和/或破裂岩面周围区域内或附近的毛细管末端效应。截留流体的存在通常对井的生产率具有不利影响。尽管已经使用了多种方法来克服该问题，例如，引入共溶剂和/或表面活性剂(即，低表面张力流体)，但是依然需要改进添加剂，以及更好地理解如何选择添加剂以最大化井的生产率。微乳液的使用已经被采用，但是，选择用于特定应用的合适的微乳液依然具有挑战，并且对于具有增强的能力的微乳液存在持续的需求。因此，尽管本领域中已知若干添加剂，但是对提高油和/或气的生产的更有效的添加剂存在持续的需求。
技术实现思路
本专利技术提供了用于油井和/或气井的生命周期的多个方面的包括乳液或微乳液的方法和组合物。在一些实施方案中，提供了用于防止、减少或消除油井和/或气井中的原油乳液的方法。在一些实施方案中，提供了一种防止、减少或消除具有井筒的油井和/或气井中的原油乳液的方法，其包括向油井和/或气井的井筒中注入包含乳液或微乳液的溶液，其中在注入所述溶液之后，防止、减少或消除原油乳液；并且其中所述乳液或微乳液包含表面活性剂、第一溶剂和第二溶剂，其中所述第二溶剂包含硅氧烷溶剂。在结合附图考虑时，通过以下详细描述，所述方法和组合物的其他方面、实施方案和特征将变得明显。本文通过引用并入的所有专利申请和专利均通过引用整体并入。在冲突的情况下，以包括定义在内的本说明书为准。附图说明附图并未意在按比例绘制。为了清楚起见，并没有标出每幅图中的每个部件。在附图中：图1示出了根据一些实施方案用于确定微乳液的相转变温度的示例性图。具体实施方式提供了用于油井和/或气井的生命周期的多个方面的包括乳液或微乳液的方法和组合物。乳液或微乳液可包含水、溶剂、表面活性剂和任选的其他组分(例如，粘土稳定剂、凝固点降低剂、酸、盐等)。在一些实施方案中，所述溶剂包含超过一种类型的溶剂(例如，第一类型溶剂和第二类型溶剂)。在一些实施方案中，所述方法和组合物涉及油井和/或气井的生命周期的多个方面(例如，钻井、替浆、套管、固井、射孔、增产、压井液、提高油采收/改善油采收等)。在一些实施方案中，将乳液或微乳液添加到井生命周期中使用的流体中以增加井的烃(例如，液体或气体)产量，提高所述流体和/或其他流体的采收，和/或防止或最小化通过暴露于所述流体(例如，通过吸入)对井造成的损害。本文描述了关于乳液或微乳液以及乳液或微乳液的应用的另外细节。例如，在部分A中描述的乳液和微乳液可用于在部分B中描述的井生命周期中的多种应用中的任一种。I.乳液和微乳液在一些实施方案中，提供了乳液和微乳液。该术语应理解为包括具有水连续相或者具有油连续相的乳液或微乳液，或者为水和油的双连续相或多连续相的微乳液。如本文使用的，术语乳液具有本领域中通常的含义，是指一种不混溶液体以直径为约100-1,000纳米的液滴形式在另一种不混溶液体中的分散体。乳液可以是热力学不稳定的和/或需要高剪切力以诱导其形成。如本文使用的，术语微乳液具有本领域中通常的含义，是指一种不混溶液体以约以下直径的液滴形式在另一种不混溶液体中的分散体：约1至约1000nm、或10至约1000纳米、或约10至约500nm、或约10至约300nm、或约10至约100nm。由于含有小于可见光波长的颗粒，微乳液是澄清或透明的。另外，微乳液是均匀的热力学稳定单相并且自发形成，因此明显不同于热力学不稳定的乳液，后者通常依赖于强烈的混合能以形成。微乳液可通过多种有利性质表征，包括但不限于：(i)澄清度，(ii)非常小的粒径，(iii)超低界面张力，(iv)在单一均匀流体中结合水和油的特性的能力，(v)保存期稳定性，以及(vi)易于制备。在一些实施方案中，本文所述微乳液是通过溶剂-表面活性剂的组合与合适的油基或水基载液共混形成的稳定的微乳液。通常，微乳液通过组分的简单混合形成，而不需要在普通乳液的形成中通常需要的高剪切。在一些实施方案中，所述微乳液是热力学稳定体系，并且液滴随时间保持细分散。在一些情况下，平均液滴尺寸为约10nm至约300nm。应理解的是，尽管本文的许多描述集中于微乳液，但这绝不是限制性的，适当时可使用乳液。在一些实施方案中，乳液或微乳液是单一乳液或微乳液。例如，乳液或微乳液包含单层表面活性剂。在另一些实施方案中，乳液或微乳液可以是双层或多层乳液或微乳液。例如，乳液或微乳液包含两层或更多层表面活性剂。在一些实施方案中，乳液或微乳液包含围绕核心(例如，一种或更多种水、油、溶剂和/或其他添加剂)的单层表面活性剂或多层表面剂(例如，围绕核心的两个或更多个同心层)。在某些实施方案中，乳液或微乳液包含两个或更多个不混溶核心(例如，水、油、溶剂和/或对表面活本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止、减少或消除具有井筒的油井和/或气井中的原油乳液的方法，其包括：向所述油井和/或气井的井筒中注入包含乳液或微乳液的溶液，其中在注入所述溶液后防止、减少或消除所述原油乳液；并且其中所述乳液或微乳液包含表面活性剂、第一溶剂和第二溶剂，其中所述第二溶剂包含硅氧烷溶剂。

【技术特征摘要】
2015.03.11 US 14/644,3511.一种防止、减少或消除具有井筒的油井和/或气井中的原油乳液的方法，其包括：向所述油井和/或气井的井筒中注入包含乳液或微乳液的溶液，其中在注入所述溶液后防止、减少或消除所述原油乳液；并且其中所述乳液或微乳液包含表面活性剂、第一溶剂和第二溶剂，其中所述第二溶剂包含硅氧烷溶剂。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述硅氧烷溶剂选自六甲基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷、2.0cSt三甲基硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷、3.0cSt三甲基硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷、5.0cSt三甲基硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷以及其他低聚甲基化硅氧烷。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述硅氧烷溶剂的分子量为约167g/mol至约770g/mol。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述乳液或所述微乳液在注入之前和/或注入期间用流体稀释和/或与流体结合。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述硅氧烷溶剂是十甲基环五硅氧烷。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中相对于所述总乳液或微乳液组成，所述乳液或所述微乳液包含约3重量％至约50重量％的所述第一溶剂与所述第二溶剂的组合，约5重量％至约45重量％的共溶剂，以及约10重量％至约50重量％的所述表面活性剂。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中相对于所述总微乳液组成，所述乳液或所述微乳液包含约3重量％至约50重量％、约5重量％至约35重量％、或约5重量％至约20重量％的量的所述第一溶剂和所述第二溶剂。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述乳液或所述微乳液组合物中存在的所述第一溶剂与所述第二溶剂比例为约10:0.1至约10:4，约10:0.5至约10:3，或约10:0.5至约10:2。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一溶剂包括萜烯。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述第一溶剂包括辛烷。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述共溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、二丙二醇单甲醚、三甘醇和乙二醇单丁醚。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中相对于所述总乳液或微乳液组成，所述乳液或所述微乳液包含约5重量％至约35重量％，或约5重量％至约20重量％的量的所述共溶剂。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中相对于所述总乳液或微乳液组成，所述乳液或所述微乳液包含约15重量％至约30重量％，或约15重量％至约25重量％的量的所述表面活性...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈斯南恩·萨邦瓦拉，兰德尔·M·希尔，安格斯·弗斯登韦尔什，
申请(专利权)人：CESI化工有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US