用于井处理流体的缓释井处理复合材料制造技术

一种井处理复合材料，其包含吸附于水不溶性吸附剂的井处理剂，可以通过在金属盐存在下从液体沉淀井处理剂的同时使井处理剂吸附于水不溶性吸附剂来制备该复合材料。在将包含该复合材料的井处理流体引入井或地下地层之后，井处理剂从该复合材料缓慢释放。该复合材料允许向目标区域连续供应井处理剂，并且在高pH值处理流体中特别有效。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于井处理流体的缓释井处理复合材料
本专利技术涉及用于油田应用的经处理复合材料，其通过使井处理剂从液体沉淀至水不溶性吸附剂和在金属盐存在下制备。
技术介绍
产自井的流体通常含有复杂混合物，该混合物的组分包括脂肪烃、芳族化合物、杂原子分子、阴离子和阳离子盐、酸、沙子、淤泥和粘土。这些流体的性质结合它们在采收过程中经常经受的热、压力和湍流的严苛条件，是油和/或气生产井和地面设备中污垢形成、盐形成、石蜡沉积、乳化(油包水和水包油)、气体水合物形成、腐蚀、沥青质沉淀和石蜡形成的促成因素。这些条件还降低地下地层的渗透性，减少井生产率和缩短生产设备的寿命。为了从井和设备清除沉积物，需要停止生产，这既费时又昂贵。井处理剂经常用于生产井以阻止由这些沉积物和沉淀物引起的有害影响。例如，地层中和/或井下和地面生产线中的结垢经常通过使用污垢抑制剂来控制。本领域中已知用于将井处理剂引入生产井的几种方法。例如，可以通过从地面应用液压将液体井处理剂压入地层，这将处理剂压入目标区域。在多数情况下，这种处理在低于地层压裂压力的井下注入压力下进行。替代地，传送方法可以包括将固体井处理剂置入与液压压裂操作相关的生产地层中。通常优选该方法，因为在地层中所含流体进入经常遇到有害影响的井筒之前，该方法使处理剂与该流体接触。这些方法的主要不足之处是难以在持续的时间段内向井释放井处理剂。结果是必须重复进行处理以确保井中连续存在必需水平的处理剂。这些处理因停工时间造成生产收入的损失。因此，已经在寻求用于将井处理剂引入油和/或气井的处理方法，其中处理剂可以在持续的时间段内释放，和其中操作者不必长时间连续注意。美国专利No.7,491,682和美国专利No.7,493955公开了通过使用复合材料处理井的方法，其中该复合材料包含吸附于水不溶性吸附剂如硅藻土的井处理剂。在高pH值环境中该复合材料的有效性会减弱。已经在寻求用于高pH值环境的替代复合材料。
技术实现思路
公开了一种包含井处理剂的复合材料，其在高pH值井处理流体中特别有用。该复合材料包含在碱金属或碱土金属存在下沉淀至水不溶性吸附剂的井处理剂。该复合材料可以在苛性碱的存在下制备。该复合材料在对井筒或由井筒穿透的地下地层的处理中特别有效。例如，该复合材料可以在压裂液中引入地下地层或井筒。在需要控制井处理剂在持续的时间段内的释放速率的那些实例中，该复合材料特别有效。井处理剂可以为结垢抑制剂、腐蚀抑制剂、石蜡抑制剂、盐抑制剂、气体水合物抑制剂、沥青质抑制剂、氧清除剂、杀生物剂、发泡剂、破乳剂或表面活性剂。水不溶性吸附剂可以为硅藻土、活性炭、二氧化硅微粒、沉淀二氧化硅、沸石、磨碎的胡桃壳、漂白土或有机合成高分子量水不溶性吸附剂。该吸附剂的表面积优选为约1m2/g至约100m2/g。还公开了包含该复合材料的井处理组合物。在一个实施方案中，通过从液体沉淀该井处理剂的同时在金属盐存在下使井处理剂吸附于水不溶性吸附剂，来制备复合材料。首先将井处理剂引入吸收剂，然后通过加入金属盐来沉淀至该吸收剂。例如，当复合材料充当结垢抑制剂时，可以通过首先将膦酸盐与碱土金属(如钙)或碱金属共混，和当膦酸盐沉淀时使它吸附于水不溶性吸附剂。在将井处理剂引入吸附剂之后和通过金属盐使井处理剂沉淀至吸附剂之前，可以中和pH值。沉淀至吸附剂之后，可以进一步将苛性碱加入到包含沉淀井处理剂的吸附剂。在另一个实施方案中，可以通过首先将碱金属或碱土金属的盐引至吸附剂，和然后将井处理剂引至吸附剂，来制备复合材料。在加入井处理剂之后，可以进一步向吸附剂引入苛性碱。本专利技术还涉及包含水不溶性吸附剂和金属的结晶沉淀物以及井处理剂的井处理复合材料，以及包含水不溶性吸附剂和井处理剂的盐的井处理复合材料。可以通过将金属盐和井处理剂引至水不溶性吸附剂、中和沉淀物、和使中和的沉淀物结晶至吸附剂，或者使井处理剂和金属盐从水性苛性流体沉淀至水不溶性吸附剂、和使中和的沉淀物结晶至吸附剂，来制备该复合材料。可以在两个单独的步骤中将金属盐和井处理剂引至水不溶性吸附剂。井处理剂和金属盐可以作为包含液体酸性井处理剂和金属盐的水性流体引至水不溶性吸附剂。另外，可以通过使井处理剂和金属盐从水性苛性流体沉淀至水不溶性吸附剂，来制备该复合材料。在制备复合材料中，引入的金属或金属盐和井处理剂与水不溶性吸附剂的重量比或摩尔比可以为约1:4至约4:1。引入的盐和井处理剂与水不溶性吸附剂的重量比或摩尔比可以为约1:1。附图说明为了更全面地理解用来参照以详细说明本专利技术的附图，对每幅附图做简要说明如下：图1表示如实施例1所述，根据本专利技术制备的产物的抑制剂回复曲线。图2表示如实施例3所述，根据本专利技术制备的产物的抑制剂回复曲线。图3显示如实施例4所述，金属和苛性碱的加入顺序对于根据本专利技术制备的复合材料的解吸速率的影响。具体实施方式这里所述的复合材料包含吸附于水不溶性吸附剂的井处理剂。当用于油、气或地热井或由这种井穿透的地下地层时，井处理剂从吸附剂缓慢释放。通过在金属盐存在下使井处理剂从液体吸附于水不溶性吸附剂，来制备复合材料。然后可以将包含吸附的经处理的产物进行干燥。在一个实施方案中，通过首先将井处理剂引至吸附剂以形成经处理的吸附剂来制备复合材料。然后，通过将金属盐引至经处理的吸附剂来将井处理剂沉淀或盐处理至吸附剂。在将金属盐引至经处理的吸附剂之前，可以通过加入苛性碱来中和经处理的吸附剂。替代地，可以在进入金属盐之后将苛性碱引至经处理的吸附剂。加入至经处理的水不溶性吸附剂的苛性碱的量为每1当量井处理复合材料约2至约6当量，优选为每1当量井处理复合材料约4当量。可以通过首先使金属盐吸附于吸附剂、和然后将井处理剂引至包含金属盐的吸附剂，来进一步制备经处理复合材料。可以在加入井处理剂之后向吸附剂引入苛性碱。另外，可以通过在吸附剂上制备吸附剂和井处理剂的结晶沉淀物以及金属或金属盐的方法，来制备井处理复合材料。在该方法中，可以通过将金属盐和井处理剂引至水不溶性吸附剂来制备复合材料。金属盐和井处理剂可以在一个步骤或两个单独的步骤中引至水不溶性吸附剂。然后可以将得到的产物进行干燥和中和。然后使中和的井处理剂沉淀至吸附剂。然后允许产物干燥。在另一方法中，使井处理剂和金属盐从水性苛性流体沉淀至水不溶性吸附剂。然后使中和的沉淀物结晶至吸附剂。当水性苛性流体包含酸性井处理剂时，该方法特别有效。典型地，用于使井处理剂沉淀至吸附剂的金属盐与井处理剂的摩尔比为约10:1至约1:10，更典型地为约4:1至约1:1。井处理复合材料中的井处理剂的量通常为约20-55重量%。金属以及金属盐的金属优选为碱金属、碱土金属和过渡金属，如钠、钾、钙、镁、钴、镍、铜、锌和铁。在这里，铵也包括在金属盐的定义之下。在优选的实施方案中，盐为碱金属或碱土金属并且包括这些金属的卤化物、氢氧化物和硫酸盐，如氯化钙、氯化镁、硫酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠和硫酸钾。在最优选的实施方案中，金属为该，并且金属盐为氯化钙。通常，当用于吸附剂时，金属或金属盐处于水溶液中。在优选的实施方案中，井处理剂可以为选自破乳剂(油包水和水包油)、腐蚀抑制剂、污垢抑制剂、石蜡抑制剂、气体水合物抑制剂、盐形成抑制剂和沥青质分散剂的至少一种。另外，其它适合的处理剂包括发泡剂、氧清除剂、杀生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.30 US 13/076,3041.处理地下地层或井筒的方法，其包括将井处理复合材料引入地层或井筒，该井处理复合材料包含吸附于水不溶性吸附剂的井处理剂，其中通过从液体沉淀井处理剂的同时使井处理剂吸附于水不溶性吸附剂来制备该复合材料，其中在金属盐存在下沉淀井处理剂，和其中该井处理复合材料还包含水不溶性吸附剂和如下之一的结晶沉淀物：(A)金属和井处理剂；或(B)井处理剂的盐，该结晶沉淀物通过如下之一来制备：(a)将金属盐和井处理剂引至水不溶性吸附剂，并中和产物，然后使中和的井处理剂沉淀至水不溶性吸附剂；或(b)使井处理剂和金属盐从水性苛性流体沉淀至水不溶性吸附剂，然后使中和的沉淀物结晶至水不溶性吸附剂。2.根据权利要求1所述的方法，其中井处理剂选自污垢抑制剂、腐蚀抑制剂、石蜡抑制剂、盐抑制剂、气体水合物抑制剂、沥青质抑制剂、氧清除剂、杀生物剂和表面活性剂的至少一种。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述表面活性剂为发泡剂或破乳剂。4.根据权利要求2所述的方法，其中井处理剂为污垢抑制剂。5.根据权利要求1所述的方法，其中金属盐选自碱金属卤化物或碱土金属卤化物。6.根据权利要求1所述的方法，其中在苛性碱存在下制备该复合材料。7.根据权利要求1所述的方法，其中通过(a)首先将井处理剂引至水不溶性吸附剂和然后(b)通过加入金属盐使井处理剂沉淀至水不溶性吸附剂，来制备该复合材料。8.根据权利要求7所述的方法，其中在步骤(b)之前中和步骤(a)的产物。9.根据权利要求7所述的方法，其中在步骤(b)之后进一步向水不溶性吸附剂引入苛性碱。10.根据权利要求1所述的方法，其中通过(a)首先将金属盐引至水不溶性吸附剂和然后(b)将井处理剂引至水不溶性吸附剂，来制备该复合材料。11.根据权利要求1所述的方法，其中水不溶性吸附剂选自活性炭、沉淀的二氧化硅、沸石、硅藻土、磨碎的胡桃壳、漂白土和有机合成高分子量水不溶性吸附剂。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述沉淀的二氧化硅为二氧化硅微粒。13.根据权利要求1所述的方法，其中在两个单独的步骤中将金属盐和井处理剂引至水不溶性吸附剂。14.根据权利要求1所述的方法，其中将井处理剂和金属盐作为包含液体酸性井处理剂和金属盐的水性流体引至水不溶性吸附剂。15.根据权利要求1所述的方法，其中通过使井处理剂和金属盐从水性苛性流体沉淀至水不溶性吸附剂来制备该复合材料。16.根据权利要求1所述的方法，其中井处理剂选自污垢抑制剂、腐蚀抑制剂、石蜡抑制剂、盐抑制剂、气体水合物抑制剂、沥青质抑制剂、氧清除剂、杀生物剂和表面活性剂的至少一种。17.根据权利要求16所...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·H·斯泰纳，
申请(专利权)人：贝克休斯公司，
类型：
国别省市：