BR112015028935B1 - Método para tratamento de uma parte ou zona de tratamento de um poço - Google Patents

Método para tratamento de uma parte ou zona de tratamento de um poço Download PDF

Info

Publication number
BR112015028935B1
BR112015028935B1 BR112015028935-5A BR112015028935A BR112015028935B1 BR 112015028935 B1 BR112015028935 B1 BR 112015028935B1 BR 112015028935 A BR112015028935 A BR 112015028935A BR 112015028935 B1 BR112015028935 B1 BR 112015028935B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
acid
treatment
fluid
well
reactant
Prior art date
Application number
BR112015028935-5A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112015028935A2 (pt
Inventor
Yogesh Kumar Choudhary
Arve Oftedal
Original Assignee
Halliburton Energy Services, Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Halliburton Energy Services, Inc filed Critical Halliburton Energy Services, Inc
Publication of BR112015028935A2 publication Critical patent/BR112015028935A2/pt
Publication of BR112015028935B1 publication Critical patent/BR112015028935B1/pt

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B36/00Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones
    • E21B36/008Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones using chemical heat generating means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • C09K8/592Compositions used in combination with generated heat, e.g. by steam injection
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/62Compositions for forming crevices or fractures
    • C09K8/66Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/68Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/62Compositions for forming crevices or fractures
    • C09K8/72Eroding chemicals, e.g. acids
    • C09K8/74Eroding chemicals, e.g. acids combined with additives added for specific purposes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/24Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

método para tratamento de uma parte ou zona de tratamento de um poço. a invenção proporciona métodos para o tratamento de uma parte ou zona de tratamento de um poço, que inclui a introdução de um ou mais fluidos de tratamento para dentro do poço, em que um ou mais fluidos de tratamento incluem: (i) um primeiro reagente e um segundo reagente, em que o primeiro reagente e segundo reagente s?o selecionados para serem capazes de reagir em conjunto numa reação química exotérmica, e em que o primeiro e o segundo reagente está em, pelo menos, suficientes concentrações no fluido transportador para gerar um calor teórico de uma reação de pelo menos 500 kj/litro de pelo menos um dos fluidos de t ratamento; e (ii) um tratamento químico em pelo menos um dos fluidos de tratamento, em que o tratamento químico é selecionado para reagir quimicamente com uma substância de um material na parte ou zona de tratamento do poço. os reagentes exotérmicos e o tratamento químico pode ser introduzido em um ?nico fluido de tratamento ou em fluidos de tratamento separados.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
[001] Este pedido reivindica prioridade do Pedido de Patente Provisório U.S. No. 13/928,510, depositado em 27 de junho de 2013, intitulado "In-Situ Downhole Heating for a Treatment in a Well", que é aqui incorporado por referência na sua totalidade.
ESTADO DA TÉCNICA
[002] As invenções estão no campo da produção de petróleo bruto ou gás natural a partir de formações subterrâneas. Mais especificamente, as invenções dizem geralmente respeito a métodos de aquecimento in situ, em um poço para aumentar a velocidade da reação entre os produtos químicos e a eficiência de um tratamento químico.
FUNDAMENTOS
[003] Isto é muitas vezes necessário para pré-aquecer um fluido de tratamento para uso em um poço para atingir uma taxa de reação mais elevada durante várias operações.
[004] Em geral, a taxa de uma reação química aumenta com o aumento da temperatura. A equação de Arrhenius (Equação 1) Descreve a dependência da temperatura da cinética da reacção. A equação de Arrhenius fornece a dependência da constante de velocidade K de uma reação química em que a temperatura absoluta em graus Kelvin T, em que A é um fator de pré-exponencial, Ea é a energia de ativação e R é a constante universal dos gases perfeitos:
Figure img0001
[005] Por exemplo, a taxa de um tratamento químico para remoção dos depósitos de sulfato de bário (em massa) é uma função da temperatura e do tempo. Pelo menos cerca de 77 °F (25 °C), a taxa de reação é muito lenta e aumentando o tempo de contato de forma muito gradual aumenta a quantidade de incrustação removida quimicamente. Por exemplo, a 68 °F (20 °C) após cerca de 24 horas do tempo total de contato, a quantidade de íon de bário dissolvida numa escala somente de cerca de 8.000 ppm. No entanto, a uma temperatura superior superior a cerca de 77 °F (25 °C), os aumentos da taxa de reação e a quantidade de aumento de íons de bário dissolvidos linearmente com o tempo após um período inicial de contato de cerca de 3 horas. A 86 °F (30 °C) após cerca de 24 horas do tempo total de contato, a quantidade de íon de bário dissolvida da escala é de cerca de 25.000 ppm. A 185 °F (85 °C) após cerca de 24 horas tempo total de contato, a quantidade de íon de bário dissolvidos da escala é de cerca de 80.000 ppm. Em geral, para a remoção química de uma escala inorgânica tal como o sulfato de bário, uma temperatura mais elevada ou aumentando o tempo de contacto é necessário para a eficácia do trabalho.
[006] Do mesmo modo, quelantebaseado na estimulação matriz geralmente requer uma temperatura superior a cerca de 250 °F (120 °C) para obter melhores resultados. Assim os operadores estão tentando usar sistemas com base de quelantes, em vez de sistemas de acidificação convencionais porque esses sistemas de fluidos reduzem os riscos de manipulação geralmente associados com ácidos convencionais. No entanto, a sua aplicabilidade é geralmente limitada aos poços naturalmente de altas temperaturas por causa da cinética da reação.
[007] Convencionalmente, um fluido de tratamento pode ser pré- aquecida no local do poço e bombeada ao longo do fundo do poço para uma finalidade específica. A finalidade do pré-aquecimento é o de proporcionar uma temperatura e taxa da reação mais elevada no fundo do poço. Infelizmente, como um fluido de tratamento pré-aquecido é bombeado para baixo do poço, a energia pode ter calor perdido para o ambiente do poço e o fluido pode ficar arrefecido.
[008] Nesta situação, uma taxa de bombagem mais elevada é necessária para limitar a perda de calor e de arrefecimento de fluido de modo que a temperatura do fluido será maior quando se atinge a zona de tratamento desejado. A Figura 1 é um exemplo de perda de calor do fluido como uma função da taxa de bombeamento. Mais particularmente, a Figura 1 mostra um WELLCATTM a simulação da temperatura de um perfil de temperatura estimada durante 40 m3 de volume de um fluido aquoso pré-aquecido a cerca de 158 °F (70 °C) contra a verdadeira profundidade vertical (TVD) em metros para um poço vertical, exemplar num ambiente frio com um revestimento de superfície de 24 polegadas a 500 metros TVD e um de 7 polegadas produzindo coluna de tubulação de 600 metros TVD em função da vazão de bombeamento em litros/minuto (lpm). No exemplo da Figura 1, se a velocidade de bombeamento é menor do que 2 barris/minuto (bpm) (um barril de petróleo contém 159.6 litros), em seguida, o fluido arrefeça de forma significativa no momento em que atinge a profundidade desejada. Se a velocidade de bombeamento é maior do que cerca de 2 bpm, o fluido ainda arrefece ligeiramente, mas há menos perda de calor em comparação com uma taxa de bombagem mais baixa e uma temperatura mais elevada na profundidade é obtida como pode ser visto a partir de Figura 1.
[009] Infelizmente, uma taxa de bombagem mais elevada apresenta outro problema. Em geral, quanto maior a taxa de bombeamento, o contato mais curto para o tempo de contato para o fluido numa parte de um poço. O tempo de contato pode ser calculada usando Equação 2, em que tcontato t é o tempo de contato do fluido, Vtratamento é o volume do fluido de tratamento, e Q é a taxa de bombagem, de tal modo que o tempo de contato de fluidos é uma função inversa (f) da taxa de bombeamento.
Figure img0002
[0010] Portanto, se a taxa de bombeamento È demasiado elevada, mesmo que a temperatura seja suficiente, o tempo de contato pode ser demasiado curto para um tratamento eficaz. Além disso, às vezes não é possível bombear um fluido de tratamento a uma taxa suficientemente alta para manter uma temperatura adequada de fluidos devido às limitações de pressão de superfície ou de fundo de poço.
[0011] Além disso, os custos de pré-aquecimentos de um fluido de tratamento são elevados. Em uma plataforma no mar, pode exigir salmoura em barcos ou equipamentos especializados para tais operações. Portanto, há grandes limitações a métodos que necessitam de um tratamento de fluido pré- aquecido, que reduzem a utilidade de tais tratamentos.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0012] Esta invenção proporciona métodos para o aquecimento in-situ de um fluido de tratamento para várias aplicações de fundo de poço num poço, tais como a estimulação da matriz com base quelante ou de remoção de calcário inorgânico.
[0013] A invenção proporciona métodos para o tratamento de uma parte ou zona de tratamento de um poço, que inclui a introdução de um ou mais fluidos de tratamento para dentro do poço, em que um ou mais fluidos de tratamento incluem: (i) um primeiro reagente e um segundo reagente, em que o primeiro reagente e segundo reagente são selecionados para serem capazes de reagir em conjunto numa reação química exotérmica, e em que o primeiro e o segundo reagente está em, pelo menos, suficientes concentrações no fluido transportador para gerar um calor teórico de uma reação de pelo menos 500 kJ/litro de pelo menos um dos fluidos de tratamento; e (ii) um tratamento químico em pelo menos um dos fluidos de tratamento, em que o tratamento químico é selecionado para reagir quimicamente com uma substância de um material na parte ou zona de tratamento do poço. Os reagentes exotérmicos e o tratamento químico pode ser introduzido em um único fluido de tratamento ou em fluidos de tratamento separados.
[0014] Estes e outros aspectos da invenção serão evidentes para um versado na técnica ao ler a seguinte descrição detalhada. Embora a invenção seja susceptível a várias modificações e formas alternativas, modalidades específicas das mesmas serão descritas detalhadamente e mostradas a título de exemplo. Deve-se entender, entretanto, que não se pretende limitar a invenção às formas particulares divulgadas, mas, pelo contrário, a invenção deve cobrir todas as modificações e alternativas que caem dentro do escopo da invenção como expressado na reivindicações em anexo.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[0015] A figura anexa é incorporada no relatório descritivo para ajudar a ilustrar exemplos de acordo com a modalidade atualmente mais preferencial da invenção. Deve ser entendido que as figuras do desenho não estão necessariamente em escala. A Figura 1 mostra um WELLCATTM a simulação de temperatura de um perfil de temperatura estimada durante 40 m3 volume de um fluido aquoso pré-aquecido a cerca de 158 °F (70 °C) contra a verdadeira profundidade vertical (TVD) em metros para um poço vertical, exemplar em ambiente frio com um revestimento de superfície de 24 polegadas a 500 metros TVD e um de 7 polegadas produzindo coluna de tubulação de 600 metros TVD em função da taxa de bombeamento em litros/minuto (lpm); A Figura 2 é uma representação gráfica de um reagente ligado de guar, que pode ser geralmente esférica, outra forma, ou uma pelete de forma irregular, e um reagente ligado de guar, que também tem um revestimento de álcool polivinílico, que se dissolve na água a cerca de 120150 F (49-65 °C), que podem ser utilizados em conjunto num fluido transportador para a fase de libertação de um ou mais reagentes; A Figura 3 é um gráfico que mostra o controlo de geração de calor que pode ser conseguido, se a amostra com um dos reagentes numa forma sólida como uma ligação de guar NaNO2 matriz que controla a libertação de íons nitrito ao longo do tempo pela reação com íons amônio já dissolvidos na solução; A Figura 4 é um gráfico teórico que mostra o aumento esperado na temperatura (°F) ao longo do tempo (horas) para uma libertação progressiva de nitrito de sódio sólido a uma solução aquosa para a reação de nitrito de cloreto de amônio exotérmico e de sódio, em que uma primeira linha tendo um único pico de temperatura a cerca de 1 hora representa o aumento de temperatura devido à libertação do reagente ligado a guar, uma segunda linha a tracejada que tem um único pico de temperatura a cerca de 3 horas representa a temperatura subsequente que desencadeou a libertação de um reagente ligado a guar que é revestido com polivinil álcool ("PVA"), e uma terceira linha que tem dois picos de temperatura a cerca de 1 hora e cerca de 3 horas representa a temperatura global da solução; A Figura 5 é um gráfico que mostra uma comparação de guar, xantano, e carboximetil celulose ("CMC") de materiais de ligação para o controle da libertação de um dos reagentes numa forma sólida como, ligado a guar, ligado a xantana, ou ligado a CMC da matriz NaNO 2 que controla a libertação de íons nitrito ao longo do tempo pela reação com íons amônio já dissolvidos na solução; A Figura 6 é um gráfico que mostra o controle de geração de calor que pode ser conseguido com um dos reagentes na forma de sólido, estruvite não dissolvido com um agente quelante para ajudar a dissolver-se lentamente a estruvite e, assim, libertar os íons de amônio para a reação com NaNO2 já dissolvidos na solução; A Figura 7 é um gráfico que mostra o controle da geração de calor que pode ser obtido quando o cloreto de amônio é impregnado primeiro sobre terra de diatomáceas e em seguida revestido com um agente de libertação lenta à base de resina que controla a libertação de íons de amônio ao longo do tempo por reação com íons nitrito já dissolvida na solução; e A Figura 8 é um gráfico de um processo de reação exotérmica retardada em que uma reação exotérmica é retardada antes de começar por um sistema de libertação retardada de ácido, mas a subsequente reação não é de outro modo controlado. DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES ATUALMENTE PREFERENCIAIS E MELHOR FORMA Definições e Usos Interpretação Geral
[0016] As palavras ou termos usados neste documento têm seu significado simples e comum no campo desta divulgação, exceto na medida em que explicitamente e claramente definido nesta divulgação ou a menos que o contexto específico exija um significado diferente.
[0017] Se houver qualquer conflito nos usos de uma palavra ou termo nesta divulgação e em uma ou mais patentes ou outros documentos que possam ser incorporados neste documento por referência, as definições que forem consistentes com este relatório descritivo devem ser adotadas.
[0018] As palavras "compreendendo", "contendo", "incluindo", "tendo" e todas as variações gramaticais destas são destinadas a ter um significado aberto não limitante. Por exemplo, uma composição compreendendo um componente não a exclui de ter componentes adicionais, um aparelho compreendendo uma parte não o exclui de ter partes adicionais, e um método com uma etapa não o exclui de ter etapas adicionais. Quando tais termos forem usados, as composições, aparelhos e métodos que "consistirem essencialmente em" ou "consistirem de" componentes, partes, e etapas especificados serão especificamente incluídos e divulgados.
[0019] Os artigos indefinidos "um" ou "uma" significam um ou mais de um do componente, peça ou etapa que o artigo introduz.
[0020] Sempre que um intervalo numérico de grau ou medição com um limite inferior e um limite superior for divulgado, qualquer número e qualquer intervalo que caia dentro do intervalo também são destinados a ser especificamente divulgado. Por exemplo, cada intervalo de valores (na forma "de a a b," ou "de cerca de a a cerca de b," ou "de cerca de a até b," "de aproximadamente a a b," e quaisquer expressões semelhantes, onde "a" e "b" representam valores numéricos de grau ou medida) deve ser entendido para estabelecer cada número e faixa englobados dentro do intervalo mais amplo de valores.
[0021] Deve ser entendido que as variáveis algébricas e os outros símbolos científicos aqui utilizados são selecionados de forma arbitrária ou de acordo com a convenção. Outras variáveis algébricas podem ser usados.
[0022] Termos tais como "primeiro", "segundo", "terceiro", etc., podem ser atribuídos arbitrariamente e servem simplesmente para distinguir entre dois ou mais componentes, partes ou etapas, que são de outra forma semelhante ou correspondente na natureza, estrutura, função ou ação. Por exemplo, as palavras "primeiro" e "segundo" não servem a nenhum outro propósito e não são parte do nome ou descrição do seguinte nome ou termos descritivos. O simples uso do termo "primeiro" não exige que haja qualquer "segundo" semelhante ou correspondente componente, parte, ou etapa. Da mesma forma, o simples uso da palavra "segundo" não exige que haja qualquer "primeiro" ou "terceiro" semelhante ou correspondente componente, parte, ou etapa. Além disso, é para ser entendido que a simples utilização do termo "primeiro" não exige que o elemento ou etapa seja o primeiro em qualquer sequência, mas apenas que é, pelo menos, um dos elementos ou etapas. Da mesma forma, a mera utilização dos termos "primeiro" e "segundo" não implica necessariamente qualquer sequência. Por conseguinte, o mero uso de tais termos não exclui intervir elementos ou etapas entre o "primeiro" e "segundo" elementos ou etapas, etc.
[0023] O controle de uma condição inclui qualquer um ou mais dentre manutenção, aplicação ou variação da condição. Por exemplo, controlar a temperatura de uma substância pode incluir aquecimento, resfriamento ou isolamento térmico da substância. Reservatórios de Petróleo e Gás
[0024] No contexto da produção de um poço, "petróleo" e "gás" são entendidos como se referindo ao petróleo bruto e gás natural, respectivamente. Petróleo e gás são hidrocarbonetos de ocorrência natural em certas formações subterrâneas.
[0025] Uma "formação subterrânea" é uma estrutura rochosa que tem características suficientemente distintivas e é suficientemente contínua para que geólogos a descrevam, mapeiem e nomeiem.
[0026] Uma formação subterrânea com uma porosidade e permeabilidade suficiente para armazenar e transmitir fluidos é, às vezes, referida como um reservatório.
[0027] A formação subterrânea que contém petróleo ou gás pode estar localizada em terra ou no fundo do mar. Reservatórios de petróleo e gás são tipicamente localizados no intervalo de algumas centenas de pés (reservatórios rasos) até algumas dezenas de milhares de pés (reservatórios ultraprofundos) abaixo da superfície da terra ou do fundo do mar. Carbonato, Arenito e Outras Rochas
[0028] Em geologia, rocha ou pedra é um agregado sólido que ocorre naturalmente de minerais ou mineraloides. Camada sólida exterior da Terra, a litosfera, é feita de rocha. Três principais grupos de rochas são rochas ígneas, sedimentares e metamórficas. A grande maioria das rochas reservatórias são rochas sedimentares, mas rochas ígneas e metamórficas altamente fraturadas às vezes podem ser reservatórios.
[0029] Como usado neste documento, uma formação subterrânea tendo mais do que cerca de 50% em peso de materiais de carbonato inorgânico é referido como uma "formação de carbonato". Para técnicas de acidificação de matriz em uma formação de carbonato, a formação de carbonato é preferencialmente maior do que cerca de 80% em peso de materiais de carbonato inorgânico. Por exemplo, calcário é essencialmente carbonato de cálcio. Dolomita é essencialmente uma combinação de carbonato de cálcio e carbonato de magnésio, em que pelo menos 50% dos cátions é magnésio.
[0030] Como usado neste documento, uma formação subterrânea tendo mais do que cerca de 50% em peso de materiais siliciosos (por exemplo, arenito) é referido como uma "formação de arenito". Manutenção de Poço e Fluidos
[0031] Para produzir petróleo ou gás a partir de um reservatório, um poço é perfurado em uma formação subterrânea, que pode ser o reservatório ou adjacente ao reservatório.
[0032] Em geral, manutenções de poço incluem uma ampla variedade de operações que podem ser desempenhadas em poços de petróleo, gás, geotérmicos ou água, tais como perfuração, cimentação, completação e intervenção. Manutenções de poço são projetadas para facilitar ou aprimorar a produção de fluidos desejáveis, como petróleo ou gás proveniente de ou por meio de uma formação subterrânea. Uma manutenção de poço geralmente envolve a introdução de um fluido em um poço.
[0033] Operações de perfuração, completação e intervenção podem incluir vários tipos de tratamentos que são comumente desempenhados em um poço ou formação subterrânea. Por exemplo, um tratamento para controle de perda de fluido pode ser usado durante quaisquer operações de perfuração, completação, e intervenção. Durante a completação ou intervenção, a estimulação é um tipo de tratamento desempenhado para aprimorar ou restaurar a produtividade de petróleo e gás de um poço. Tratamentos de estimulação caem em dois grupos principais: tratamentos de fraturamento hidráulico e de matriz. Tratamentos de fraturamento são executados acima da pressão de fraturamento da formação subterrânea para criar ou estender uma trajetória de fluxo altamente permeável entre a formação e o furo de poço. Tratamentos de matriz são desempenhados abaixo da pressão de fratura da formação. Outros tipos de tratamentos de conclusão ou de intervenção podem incluir, por exemplo, a embalagem de cascalho, consolidação e controlar a produção excessiva de água. Poços
[0034] Um "poço" inclui uma cabeça de poço e pelo menos um furo de poço a partir da cabeça de poço que penetra na terra. A "cabeça de poço" é a terminação de superfície de um poço, cuja superfície pode estar na terra ou em um fundo do mar.
[0035] Um "local de poço" é a localização geográfica de uma cabeça de um poço. Pode incluir instalações relacionadas, como poços de fluidos, separadores, estações de compressão, aquecimento, ou outros equipamentos. Se no mar, um local de poço pode incluir uma plataforma.
[0036] O "poço" refere-se ao orifício perfurado, incluindo quaisquer porções revestidas ou não revestidas ou qualquer outro tubular no poço. O "orifício" geralmente refere-se a parede interior do poço, isto é, a superfície de rocha ou parede que circunda o furo perfurado. Um poço pode ter porções que são verticais, horizontais ou qualquer outra intermediária, podendo ter porções retas, curvas ou ramificadas. Como usado neste documento, "topo do poço", "fundo de poço" e termos semelhantes são relativos à direção da cabeça de poço, independentemente de se uma porção de poço é vertical ou horizontal.
[0037] Um furo do poço pode ser utilizado como um poço de produção ou de injeção. Um poço de produção é utilizado para a produção de hidrocarbonetos a partir do reservatório. Um poço de injeção é utilizado para injetar um fluido, por exemplo, água fluida ou vapor de água, para impulsionar o óleo ou gás para um poço de produção.
[0038] Como usado neste documento, introduzir "em um poço" significa introduzir pelo menos no e através da cabeça de poço. De acordo com várias técnicas conhecidas na técnica, tubulares, equipamentos, ferramentas ou fluidos podem ser direcionados partindo da cabeça de poço em direção a qualquer porção do poço.
[0039] Como utilizado neste documento, o termo "tubular" significa qualquer tipo de corpo estrutural sob a forma geral de um tubo. Tubulares podem ser de qualquer material adequado, mas no campo petrolífero eles são mais comumente feitos de aço. Exemplos de tubulares incluem em poços de petróleo incluem, mas não está limitado a, um tubo de perfuração, um tubo de revestimento, uma coluna de tubulação.
[0040] Como usado neste documento, um "fluido" se refere amplamente a qualquer fluido adaptado para ser introduzido em um poço para qualquer propósito. Um fluido pode ser, por exemplo, um fluido de perfuração, uma composição de sedimentação, um fluido de tratamento ou um fluido espaçador. Se um fluido é para ser usado em um volume relativamente pequeno, por exemplo, inferior a cerca de 100 barris (cerca de 4.200 US galões ou cerca de 16 m3), é por vezes referido como uma lesma, pílula, lavar, ou despejar.
[0041] Como usado neste documento, à palavra "tratamento" refere-se a qualquer tratamento para mudar a condição de uma porção de um poço ou de uma formação subterrânea adjacente a um poço; no entanto, a palavra "tratamento" não implica necessariamente qualquer finalidade de tratamento específico. Um tratamento geralmente envolve a introdução de um fluido para o tratamento, caso no qual este pode ser referido como um fluido de tratamento, em um poço. Como usado neste documento, um "fluido de tratamento" é um fluido usado em um tratamento. A palavra "tratamento" no termo "fluido de tratamento" não implica necessariamente qualquer tratamento ou ação especial pelo fluido.
[0042] Tal como aqui utilizado, o termo "fluido transportador" refere- se a um fluido de dissolução, suspensão, ou de outro modo levando outra substância ou material. Por exemplo, um fluido de tratamento pode ser formado por mistura de um fluido transportador com outra substância ou material selecionado por ser quimicamente ativo numa parte de um poço. Um fluido transportador é ou inclui a fase contínua de um fluido de tratamento.
[0043] No contexto de um poço ou furo de poço, uma "parte" ou "intervalo" refere-se a qualquer parte do fundo do poço ou um intervalo ao longo do comprimento de um furo de poço.
[0044] Uma "zona" se refere a um intervalo de rocha ao longo de um furo de poço que é diferenciado de zonas poço acima e de fundo de poço com base no teor de hidrocarbonetos ou outras características, tais como permeabilidade, composição, perfurações ou outra comunicação fluida com o furo de poço, falhas ou fraturas. Uma zona de um poço que penetra em uma zona contendo hidrocarbonetos capaz de produzir hidrocarbonetos é referido como uma "zona de produção". Uma "zona de tratamento" refere-se a um intervalo de rocha ao longo de um poço no qual um fluido é direcionado para fluir a partir do poço. Como usado neste documento, "em uma zona de tratamento" significa na e através da cabeça de poço e, adicionalmente através do poço e na zona de tratamento.
[0045] Como usado neste documento, um fluido de "fundo de poço" é um fluido in situ em um poço, que pode ser o mesmo que um fluido no momento que é introduzido, ou um fluido misturado com outro fluido no fundo do poço, ou um fluido no qual reações químicas estão ocorrendo ou ocorreram no fundo de poço in situ.
[0046] Em geral, quanto maior a profundidade da formação, maior a temperatura estática e a pressão da formação. Inicialmente, a pressão estática se iguala à pressão inicial na formação antes da produção. Após o início da produção, a pressão estática se aproxima da pressão média do reservatório.
[0047] Poços desviados são furos de poço inclinados em diferentes ângulos para a vertical. Poços complexos incluem furos de poços inclinados em alta temperatura ou condições de fundo de poço de alta pressão.
[0048] Um "projeto" se refere à estimativa ou medida de um ou mais parâmetros planejados ou esperados para um fluido particular ou estágio ou tratamento do serviço do poço. Por exemplo, um líquido pode ser projetado ter componentes que fornecem uma densidade mínima ou viscosidade para pelo menos um tempo especificado nas condições esperadas do fundo de poço. Uma manutenção de poço pode incluir parâmetros de projeto, tais como o volume de fluido a ser bombeado, tempo de bombeamento exigido para um tratamento ou as condições de cisalhamento do bombeamento.
[0049] O termo "temperatura de projeto" refere-se a uma estimativa ou medição da temperatura real no ambiente ao longo do fundo do poço durante o tempo de um tratamento. Por exemplo, a temperatura de projeto para um tratamento poço leva em conta não só a temperatura estática de buraco fundo ("BHST"), mas também o efeito da temperatura do fluido sobre o BHST durante o tratamento. A temperatura de projeto para um fluido é às vezes referida como a temperatura de circulação de buraco fundo ("BHCT"). Em função de fluidos poderem ser consideravelmente mais frios do que a BHST, a diferença entre as duas temperaturas pode ser bastante grande. Em última análise, se deixada inalterada, uma formação subterrânea retornará à BHST. Substâncias, Estados Físicos, Fases e Reações Químicas.
[0050] Uma substância pode ser uma química pura ou uma mistura de dois ou mais produtos químicos diferentes.
[0051] s estados físicos comuns da matéria incluem sólido, líquido e gasoso. Como usado neste documento, "fase" é usado para se referir a uma substância tendo uma composição química e um estado físico que é distinguível a partir de uma fase adjacente de uma substância, tendo uma composição química diferente ou um estado físico diferente.
[0052] A palavra "material de" refere-se à substância, constituída por uma ou mais fases, de uma entidade física ou objeto. Rocha, água, ar, metal, pasta de cimento, areia e madeira são exemplos de materiais.
[0053] Como usado neste documento, se não especificamente indicado de outra forma, o estado físico ou fase de uma substância (ou mistura de substâncias) e outras propriedades físicas são determinados em uma temperatura de 77 °F (25 °C) e uma pressão de 1 atmosfera (Condições Padrão de Laboratório) sem cisalhamento aplicado.
[0054] Uma reação química é um processo que leva à transformação de um conjunto de substâncias químicas para o outro. As reações químicas abrangem formação e quebra de ligações químicas entre átomos (sem alteração aos núcleos), que são geralmente descritos por uma equação química. Por exemplo, a reação de sulfato de bário com hidróxido de sódio ou de um agente quelante é um exemplo de uma reação química, ao passo que apenas dissolução de NaCl em água não é. Hidratabilidade ou Solubilidade
[0055] Como aqui referido, "hidratáveis" significa susceptível de ser hidratada por contato do agente hidratável com água. Quanto a um agente hidratável que inclui um polímero, isto significa, entre outras coisas, para associar locais no polímero com as moléculas de água e para desvendar e estender a cadeia de polímero na água.
[0056] Uma substância é considerada como sendo "solúvel" em um líquido, se pelo menos 10 gramas da substância puder ser dissolvida em um litro do líquido quando testado a 77 °F e 1 atmosfera de pressão durante 2 horas, considerado "insolúvel" se menos de 1 grama por litro, e considerado "moderadamente solúvel" para valores intermediários de solubilidade.
[0057] Como será apreciado por um versado na técnica, a capacidade de hidratação, capacidade de dispersão ou solubilidade de uma substância em água pode ser dependente da salinidade, pH ou outras substâncias na água. Por conseguinte, a salinidade, pH e seleção aditiva da água podem ser modificados para facilitar a capacidade de hidratação, capacidade de dispersão ou solubilidade de uma substância em solução aquosa. Na medida em que não é especificado, a capacidade de hidratação, capacidade de dispersão ou solubilidade de uma substância em água é determinada em água deionizada, em pH neutro e sem quaisquer outros aditivos.
[0058] A "fonte" de uma espécie química em uma solução ou em uma composição de fluido pode ser um material ou substância que é por si só a espécie química, ou que faz as espécies químicas quimicamente disponíveis imediatamente ou pode ser um material ou substância que, gradualmente ou posteriormente libera ou forma a espécie química para se tornar disponível na solução ou no fluido. Fluidos
[0059] Um fluido pode ser um homogêneo ou heterogêneo. Em geral, um fluido é uma substância amorfa que é ou tem uma fase contínua de partículas que são menores do que cerca de 1 micrometro que tende a fluir e tomar a forma do contorno de seu recipiente.
[0060] Todo fluido tem inerentemente pelo menos uma fase contínua. Um fluido pode ter mais de uma fase. A fase contínua de um fluido de tratamento é um líquido sob Condições Padrão de Laboratório. Por exemplo, um fluido pode estar na forma de uma suspensão (partículas sólidas maiores dispersas numa fase líquida), um sol (partículas sólidas pequenas dispersas numa fase líquida), uma emulsão (partículas de líquido dispersas numa outra fase líquida), ou uma espuma (uma fase de gás disperso numa fase líquida).
[0061] Como usado neste documento, um fluido "à base de água" significa que água ou uma solução aquosa é o material dominante, isto é, superior a 50% em peso da fase contínua do fluido com base no peso combinado de água e quaisquer outros solventes na fase (isto é, excluindo o peso de quaisquer sólidos dissolvidos).
[0062] Por outro lado, fluido "à base de óleo" significa que o óleo é o material dominante em peso da fase contínua do fluido. Neste contexto, o óleo de um fluido à base de óleo pode ser qualquer óleo.
[0063] No contexto de um fluido, petróleo é compreendido como se referindo a qualquer tipo de petróleo em estado líquido, enquanto que o gás é compreendido como se referindo a um estado físico de uma substância, em contraste com um líquido. Neste contexto, um óleo é qualquer substância que é líquida em Condições Padrão do Laboratório, é hidrofóbica e solúvel em solventes orgânicos. Óleos tipicamente têm um alto teor de carbono e hidrogênio e as substâncias não polares. Essa definição geral inclui classes como óleos petroquímicos, óleos vegetais e muitos solventes orgânicos. Todos os óleos, mesmo os óleos sintéticos, podem ser rastreados até as fontes orgânicas. Termos de Medição Geral
[0064] O barril (bbl) é a unidade de medida utilizada na indústria de petróleo os EUA, em que um barril equivale a 42 US galões. Corpos de padrões tais como o American Petroleum Institute (API) adotou a Convenção que se o petróleo é medido em barris de óleo, serão no 14,696 psi e 60 ° F, Considerando que, se ele é medido em metros cúbicos, será a 101,325 kPa e 15 ° C (ou em alguns casos, 20 ° C). As pressões são as mesmas, mas as temperaturas são diferentes - 60 °F é 15.56 °C, 15 °C é 59 °F e 20 °C é 68 °F. No entanto, se tudo o que é necessário é para converter um volume em barris para um volume em metros cúbicos sem compensar as diferenças de temperatura, em seguida, 1 bbl é igual a 0.159 m3 ou 42 US galões.
[0065] A menos que especificado de outra forma, tamanhos de malha são no padrão americano de malha. Aquecimento In-Situ para uma Reação Química de um Tratamento do Fundo do Poço
[0066] Em vez de ou em adição ao aquecimento de um fluido de tratamento na cabeça do poço, um método de acordo com a presente invenção é a utilização dos reagentes químicos para fornecer o aquecimento in situ no fundo do poço o mais próximo da zona de tratamento possível para limitar as perdas de calor para o ambiente durante a bombagem a partir da superfície para a zona de tratamento. Isto pode ser conseguido usando uma reação exotérmica no fundo do poço, por exemplo, como uma "pílula térmica", antes ou depois de outro fluido de tratamento. Uma reação exotérmica pode ser utilizada como parte de um fluido de tratamento.
[0067] A fim de alcançar aquecimento in-situ, os reagentes químicos exotérmicos podem ser bombeados juntamente com um fluido de tratamento. Reagentes químicos exotérmicos são compostos por, pelo menos, dois produtos químicos que reagem para gerar um calor significativo. O calor gerado pode ser utilizado para o aquecimento in situ, quer como parte de um fluido de tratamento ou um fluido de tratamento adjacente (por meio de transferência de calor entre os fluidos de convenção). O tempo da reação exotérmica pode ser controlado dependendo das necessidades de trabalho. O procedimento de tratamento é para bombear os reagentes químicos exotérmicos para aumentar a temperatura de um fluido do fundo do poço para melhorar o desempenho do tratamento por outras reações químicas desejadas.
[0068] Esta invenção proporciona um aquecimento in-situ de um fluido de tratamento e de ser capaz de bombear lentamente e, ao mesmo tempo, proporcionar um fundo do poço de temperatura mais elevada. Aquecimento do fundo do poço in situ pode permitir que um ou mais fluidos de tratamento a serem bombeados, a qualquer taxa, dependendo da capacidade do equipamento com menos preocupação com a perda de calor durante a bombagem de fluido a partir da cabeça do poço para a zona de tratamento. Os métodos ou modalidades de acordo com a presente invenção ultrapassando as limitações de aquecimento de um fluido de tratamento à superfície de um poço e em seguida a bombagem do fundo do poço. Por exemplo, os métodos de acordo com a invenção pode permitir a redução do volume de tratamento em comparação com a optimização de um tratamento de pré-aquecido. A metodologia pode melhorar a eficiência do fluido de tratamento e proporcionar um tratamento mais eficaz.
[0069] Em um poço do mar, os métodos também proporcionam a flexibilidade para executar uma operação de tratamento a partir da plataforma no mar e evitar a necessidade de ter um barco com equipamento de aquecimento especializado utilizado no aquecimento de um fluido de tratamento para a operação de tratamento.
[0070] Vários tratamentos de acordo com a invenção são contemplados. Numa modalidade, um comprimido térmico pode ser bombeado como um fluido de pré-descarga, isto é, como um tratamento antes de um fluido de tratamento diferente, tal como um fluido para remoção de uma escala inorgânica. Em outra modalidade, pílulas térmicas podem ser bombeadas em etapas com um outro fluido de tratamento, alternadamente, tal como um fluido de remoção de calcário. Em ainda outra modalidade, a reação exotérmica é parte de um fluido de tratamento, tal como parte de um fluido de remoção de calcário, como o aquecimento interno do fluido de tratamento.
[0071] A invenção proporciona métodos para o tratamento de uma parte ou zona de tratamento de um poço, que inclui a introdução de um ou mais fluidos de tratamento para dentro do poço, em que um ou mais fluidos de tratamento incluem: (i) um primeiro reagente e um segundo reagente, em que o primeiro reagente e segundo reagente são selecionados para serem capazes de reagir em conjunto numa reação química exotérmica, e em que o primeiro e o segundo reagente está em, pelo menos, suficientes concentrações no fluido transportador para gerar um calor teórico de uma reação de pelo menos 500 kJ/litro de pelo menos um dos fluidos de tratamento; e (ii) um tratamento químico em pelo menos um dos fluidos de tratamento, em que o tratamento químico é selecionado para reagir quimicamente com uma substância de um material na parte ou zona de tratamento do poço.
[0072] Deve ser entendido que o primeiro e segundo reagentes são para transmitir o aquecimento para a parte ou zona de tratamento ou outro fluido de tratamento no poço.
[0073] Numa modalidade, um método para o tratamento de uma parte ou zona de tratamento de um poço é fornecido, o método compreendendo as etapas de: (A) formar um fluido de tratamento compreendendo: (i) um fluido transportador; e (ii) um primeiro reagente e um segundo reagente, em que o primeiro reagente e segundo reagente são selecionados para serem capazes de reagir em conjunto numa reação química exotérmica, e em que o primeiro e o segundo reagente está em, pelo menos, suficientes concentrações no fluido transportador para gerar um calor de reação teórica de pelo menos 500 kJ/litro de fluido de tratamento; e (iii) um produto químico de tratamento selecionado para reagir quimicamente com uma substância de um material na porção ou zona de tratamento do poço; e (B) a introdução do primeiro fluido de tratamento e o segundo fluido de tratamento em qualquer ordem sequencial na parte ou zona de tratamento do poço. De um modo preferido, o volume do fluido de tratamento é igual a ou maior do que cerca de 10 m3. Em alguns pedidos, o volume do fluido de tratamento é maior do que cerca de 16 m3, isto é, maior do que um único comprimido.
[0074] De um modo preferido e em outra modalidade, o tempo de contato do fluido de tratamento com a parte ou zona de tratamento do poço é controlada para ser mais curta do que seria necessário para um fluido de tratamento de outro modo semelhante sem o primeiro e segundo reagentes.
[0075] De um modo preferido e em outra modalidade, o primeiro e o segundo reagente está em concentrações suficientes em, pelo menos, o fluido transportador de calor para gerar um aquecimento teórico de uma reação de pelo menos 1.000 kJ/litro de fluido de tratamento.
[0076] Numa modalidade, um método para o tratamento de uma parte ou zona de tratamento de um poço é fornecido, o método compreendendo as etapas de: (A) formar um primeiro fluido de tratamento compreendendo: (i) um primeiro fluido transportador; e (ii) um primeiro reagente e um segundo reagente, em que o primeiro reagente e segundo reagente são selecionados para serem capazes de reagir em conjunto numa reação química exotérmica, e em que o primeiro e o segundo reagente estão em, pelo menos, concentrações suficientes no fluido transportador para gerar um calor de reação teórica de pelo menos 500 kJ/litro do fluido de tratamento; em que o volume do primeiro fluido de tratamento é igual a ou maior do que cerca de 10 m3; (B) formar um segundo fluido de tratamento compreendendo: (i) um segundo fluido transportador; e (ii) uma substância química de tratamento selecionado para reagir quimicamente com uma substância de um material na parte ou zona de tratamento do poço; e (C) introduzir o primeiro fluido de tratamento e o segundo fluido de tratamento em qualquer ordem sequencial na parte ou zona de tratamento do poço.
[0077] De um modo preferido e em outra modalidade, o tempo de contato dos primeiro e segundo fluidos de tratamento com a parte ou zona de tratamento do poço é controlada para ser mais curta do que seria necessário para um tratamento de outro modo, sem o primeiro fluido.
[0078] De um modo preferido e em outra modalidade, o primeiro e o segundo reagente está em concentrações suficientes em, pelo menos, o fluido transportador de calor para gerar um aquecimento teórico de uma reação de pelo menos 1.000 kJ/litro de fluido de tratamento.
[0079] De preferência, os primeiro e segundo fluidos de tratamento são introduzidos adjacentes uns aos outros, sem um tratamento intermediário de fluido entre os primeiro e segundo fluidos de tratamento. O primeiro fluido de tratamento e o segundo fluido de tratamento pode ser introduzido alternadamente para dentro do poço. Em alguns pedidos, o volume do fluido de tratamento é maior do que cerca de 16 m3, isto é, maior do que um único comprimido.
[0080] Um exemplo de um método de tratamento (supondo, por exemplo, um total de 50 m3 de aquecimento e outros fluidos de tratamento) pode incluir as etapas de: (1) bombeamento de um fluido de aquecimento compreendendo reagentes químicos exotérmicos (um fluido gerador de calor) de certo volume; (2) que bombeia um fluido de tratamento de 10 m3; (3) bombeamento de um fluido de aquecimento compreendendo reagentes químicos exotérmicos (um fluido gerador de calor) de certo volume; (4) fluido de tratamento da bomba 10 m3; (5) repetição das etapas 1 e 2 até que todo o fluido de tratamento é bombeado para dentro do poço.
[0081] A invenção proporciona um novo método para o aquecimento in situ das fases alternadas de fluido de tratamento para tratamentos variados. As vantagens deste método incluem: (a) minimizar o efeito de arrefecimento como o fluido é bombeado ao longo do fundo do poço; (b) aumento do tempo de contato a uma temperatura desejada com relação ao uso de um fluido de tratamento pré-aquecido, e, consequentemente, aumentando a eficácia do fluido; e (c) menos pegada do equipamento, o que é especialmente valioso para os poços no mar. Aquecimento In-Situ para Remoção da Escala Inorgânica com Ácido
[0082] Certos tipos de escala inorgânica podem ser atacados e removidos com soluções ácidas. Por exemplo, escalas de óxido de ferro, escalas de sulfeto de ferro, ou escalas de sulfeto de zinco são comumente removidos utilizando uma solução forte de HCl (por exemplo, cerca de 15% HCl). Por exemplo, óxidos de ferro ou sulfuretos de ferro reagem com ácido clorídrico para produzir cloretos de ferro solúveis. Em geral, a taxa de reações químicas aumenta com o aumento da temperatura.
[0083] Com a ajuda do aquecimento in situ de acordo com a invenção, a temperatura de uma zona de tratamento pode ser elevada temporariamente, aumentando assim a taxa da reação e reduzir o tempo de contato necessário para remover tais escalas com uma solução de ácido clorídrico. Aquecimento In-Situ para Tratamento com um Agente Quelante
[0084] Sistemas de fluido à base de agente quelante para a estimulação geralmente requerem temperaturas superiores a 220 °F (104 °C) para obter melhores resultados. Isto é porque, a temperaturas mais baixas da taxa de reação é lenta e exige mais tempo de paragem (isto é, maior do que cerca de 1 hora) para um tratamento eficaz. Mais períodos de paragem têm várias desvantagens, tais como: (a) o tempo de espera durante a paragem pode causar muito dinheiro ao cliente da produção reduzida; (b) fechando-o assim no poço reduz as possibilidades para fluir de volta do poço naturalmente e pode requerer o levantamento de nitrogênio para iniciar o poço; (c) problemas com multas sendo gerada e sendo absorvida na formação que poderia causar dano à formação; e (d) precipitação de um mineral, tal como o ferro.
[0085] Com a ajuda de aquecimento in situ de acordo com a invenção, a temperatura de uma zona de tratamento pode ser levantada temporariamente.
[0086] Devido ao aumento da taxa de reação, a paragem pode ser evitada o qual ajudaria na superação dos problemas descritos acima. Os produtos químicos de aquecimento in situ (isto é, reagentes químicos exotérmicos) podem ser adicionados ou misturados com o próprio fluido de tratamento para melhorar o desempenho. Os reagentes térmicos particulares são selecionados para serem compatíveis com o sistema de fluidos particulares, com base quelante.
[0087] Estes métodos podem ser adaptados para a matriz ou para tratamentos de fraturas de agentes quelantes. Exemplos incluem agentes quelantes para aumentar a permeabilidade nas formações de carbonato. Outros exemplos incluem quelantes para remover o calcário ou outros danos.
[0088] A invenção oferece um ou mais benefícios para os tratamentos à base de quelante, tal como para permitir que uma aplicabilidade mais ampla de tratamento de estimulação matriz à base de quelante. Aquecimento In-Situ para Tratamento de Remoção da Escala para uma Válvula de Segurança Do Fundo do Poço
[0089] Válvulas de segurança de fundo de poço (DHSV) estão instaladas no fundo do poço na conclusão superior no Mar do Norte e outras áreas para ter uma barreira extra durante emergências. Regulamentos no Mar do Norte dizem que o DHSV deve sempre ser funcional, e se não é o poço pode não estar mais na produção. A escala do DHSV é uma preocupação de segurança e o DHSV tem que ser testada em intervalos regulares. Em muitos campos de petróleo existe um potencial para a formação de incrustações inorgânicas que é insolúvel em ácido (por exemplo, BaSO4 e SrSO4). Devido à não reatividade da escala, é muito difícil de remover quimicamente.
[0090] A primeira linha de defesa está bombeando tratamentos de inibidor de escala preventiva, quer constantemente a partir da linha do fundo de poço de injeção ou imersão do reservatório com um inibidor da escala da liberação lenta que é liberado durante a produção. Com alto potencial de escala e alta produção de água, no entanto, isso pode não ser suficiente e o DHSV ainda poderia ter um problema de escala.
[0091] A segunda linha de defesa é remover quimicamente a escala. A solução menos dispendiosa é bombear o tratamento de instalação. Espaço da plataforma nas instalações é ainda limitada e restringe a quantidade de produtos químicos de tratamento que poderiam ser usados e uma embarcação é muitas vezes alugado para transportar e bombear os produtos químicos. Tendo mais espaço disponível no equipamento um recipiente existe também a possibilidade de aquecimento tratamento em voo, utilizando um gerador de vapor e permutadores de calor para aumentar o sucesso dos tratamentos.
[0092] Uma terceira linha de defesa é alugar uma plataforma para entrar e remover a escala mecanicamente utilizando ferramentas de intervenção em poços. Neste ponto, o DHSV tornou-se completamente dimensionada e o poço tem de ser fechado em por um longo tempo para tal intervenção.
[0093] Uma quarta linha de defesa é a criação de uma inserção de um novo DHSV para o já existente; no entanto, isto restringe o trajeto do fluxo através do DHSV previamente existente.
[0094] A economia envolvida para a terceira e quarta linha de defesa são consideráveis. Ambas as alternativas envolvem o aluguel de equipamento caro e atrasado ou perda de produção. Entre outros pedidos, um método de acordo com a presente invenção pode resolver a segunda linha de defesa e melhorar um tratamento de remoção de escala para uma DHSV, especialmente em uma parte de um poço, que está a uma temperatura fria.
[0095] Os tratamentos químicos com agentes quelantes de sulfato de bário de remoção da escala a partir de um DHSV geralmente requerem temperaturas mais elevadas superiores a cerca de 77 °F (25 °C) ou tempos mais longos para ser eficaz, de modo que tais tratamentos têm se limitado a zonas que tenham um tal BHST naturalmente aquecedor . Por exemplo, a 68 °F (20 °C) após cerca de 24 horas do tempo total de contato, a quantidade de íon de bário dissolvida numa escala somente de cerca de 8.000 ppm. No entanto, a uma temperatura superior a cerca de 77 °F (25 °C), os aumentos da taxa de reação e a quantidade de aumento de íons de bário dissolvidos linearmente com o tempo após um período inicial de contato de cerca de 3 horas. A 86 °F (30 °C) após cerca de 24 horas do tempo total de contato, a quantidade de íon de bário dissolvida da escala é de cerca de 25.000 ppm.
[0096] De acordo com a invenção, aquecimento in-situ do fluido de tratamento se estende a utilização de tais tratamentos químicos, especialmente em situações em que o pré-aquecimento do fluido de tratamento é dispendioso ou não viável. Aquecimento In-Situ para Matriz de Tratamentos Quelantes Em vez da Acidificação Convencional
[0097] Acidificação é comumente desempenhada em formações de arenito e carbonato; entretanto, os diferentes tipos de formações podem exigir que os fluidos de tratamento em particular e métodos associados sejam bastante diferentes.
[0098] Por exemplo, formações de arenito tendem a ser relativamente uniformes em composição e permeabilidade de matriz. Em arenito, uma gama de técnicas de estimulação pode ser aplicada com um alto grau de confiança para criar caminhos de fluxo condutivo, principalmente com técnicas de fraturamento hidráulico, como conhecido no campo.
[0099] Em formações de arenito, a acidificação principalmente remove ou dissolve danos solúveis em ácido na região próxima ao furo de poço. Portanto, em formações de arenito, a acidificação é classicamente considerada uma técnica de remoção de dano, e não uma técnica de estimulação. A utilização de composições de ácido fluorídrica especializada, no entanto, pode dissolver o material silicioso de arenito.
[00100] Formações de carbonato tendem a ter porosidade complexa e variações de permeabilidade com caminhos de fluxo de fluido irregulares. Muitos dos métodos de tratamento para formações de arenito também podem ser aplicados nas formações de carbonato.
[00101] Em formações de carbonato, o objetivo é geralmente fazer com que o ácido dissolva a rocha de carbonato para formar canais de fluxo de fluido altamente condutivo na rocha de formação. Esses canais altamente condutivos são chamados buracos de minhoca. Ao acidificar uma formação de carbonato, carbonatos de cálcio e de magnésio da rocha podem ser dissolvidos com ácido. Uma reação entre um ácido e os minerais calcita (CaCO3) ou dolomita (CaMg (CO3)2) pode melhorar as propriedades de fluxo de fluido da rocha.
[00102] Em reservatórios de carbonato, ácido clorídrico (HCl) é o fluido de estimulação mais comumente aplicado. Ácidos orgânicos, tal como ácido fórmico ou acético são usados principalmente como sistemas de retardado de ácido ou em aplicações de temperatura elevada. A estimulação de formações de carbonato, entretanto, geralmente não envolve ácido fluorídrico, com o qual é difícil lidar e comumente somente usado onde necessário, tal como na acidificação de formações de arenito.
[00103] Os agentes quelantes podem ser utilizados, por exemplo, nos fluidos de estimulação concebidos para pedidos de acidificação matriz. Fluidos quelantes facilitam o tratamento de formações de carbonato ou de arenitos, mas podem evitar a utilização de ácidos fortes, que podem ser difíceis de manusear e colocar as preocupações ambientais. Além disso, tais agentes quelantes podem ser utilizados em formações consideradas susceptíveis ao dano por ácido forte, tal como ácido HCl. Formações sensíveis a ácidos incluem, por exemplo, formações heterogêneas (tais como carbonato misto e arenito), que são incompatíveis com os fluidos de ácido por HCl porque pode levar à dissolução doa minerais de argila, se presente, e podem provocar a precipitação de sílica. No entanto, utilizando tal agente quelante em tratamentos de carbonato de acidificação é recomendado para temperaturas superiores a 220 °F (104 °C). Tal tratamento quelante pode ser usado em tratamentos de acidificação de arenito para remover escala solúvel em ácido, tal como carbonatos. Se, minerais de argila, aluminossilicato, ou multas de sílica necessita de serem removidos, é necessário a utilização de ácido HF.
[00104] Agentes quelantes biodegradáveis são os preferidos para utilização no tratamento de um poço. Por exemplo, a Publicação de Patente US No. 20120097392 descrevem de tratamento de fluidos que contêm agentes quelantes biodegradáveis e métodos para a sua utilização são descritos. Os métodos podem compreender o fornecimento de um fluido de tratamento que compreende um fluido aquoso de base e uma composição de agente quelante, e a introdução do fluido de tratamento em pelo menos uma parte de uma formação subterrânea. Os fluidos de tratamento podem também ser utilizados para o tratamento de tubos ou tubagens, tais como, por exemplo, tubos de poço ou da tubagem penetrando na formação subterrânea e de condutas acima do solo. Agentes quelantes biodegradáveis ilustrativos incluem, mas não estão limitados ao ácido diacético do ácido glutâmico, ácido diacético metilglicina, áekfq fkcefivkeq β-alanina, ácido de S,S-etilenodiaminodi, ácido iminodissuccínico, ácido hidroxi-iminodissucínico, qualquer sal deste, qualquer derivado deste, e qualquer combinação dos mesmos. Os fluidos de tratamento podem compreender, opcionalmente, um ácido, o qual pode incluir ácido fluorídrico ou gerar um composto do ácido fluorídrico. Publicação de Patente US No. 20120097392 é aqui incorporada por referência na sua totalidade.
[00105] Um agente quelante biodegradável pode ser selecionado do grupo constituído por: ácido de diacético do ácido glutâmico, ácido diacético fg ogVüinkekpc, áekfq fkcefivkeq fg β-alanina, ácido etilenodiaminadisuccínico, S, ácido S-etilenodiaminadisuccínico, ácido iminodisuccínico, ácido hidroxi- iminodisuccínico, poliamino ácidos dissuccínicos, N-bis[2-(1,2- dicarboxietoxi)etil]glicina, N-bis[2-(1,2-dicarboxietoxi)etil]ácido aspártico, N-bis[2-(1,2-dicarboxietoxi)etil]metilglicina, N-tris[(1,2- dicarboxietoxi)etil]amina , Ácido N-metiliminodiacético, ácido iminodiacético, ácido de N-(2-acetamido) iminodiacético, ácido hidroximetil- iminodiacético, ácido de 2-(2-carboxietilamino)succínico, ácido de 2-(2- carboximetilamino)succínico, dietilenotriamina-N,N''-ácido dissuccínico, trietilenotetramina-P.P'''- ácido dissuccínico, 1,6 hexametilenodiamina-N,N‘ ácido dissuccínico, tetraetilenopentamina-P, P""áekfq fkuuweeípkeq, áekfq fg 2-hidroxipropileno-1,3-diamina-P,P'-dissuccínico, 1,2-propilenodiamina- N,N' ácido dissuccínico, 1,3-propilenodiamina-N,N' ácido dissuccínico, cis- ciclohexanediamina-N, N-ácido dissuccínico, trans-ciclohexanediamina-N, N- ácido dissuccínico , etilenebis (oxietilenenitrilo)-N, N'-ácido dissuccínico, ácido glucoheptônico, ácido cisteico N, ácido diacético N, ácido-N- monoacético do ácido cisteico, ácido monoacético-alanina-N, N-(3- hodroxisuccinil)ácido aspártico, ácido de N-[2-(3-hidroxisuccinil)]-L-serina, ácido aspártico-N,N-diacético, ácido aspártico ácido-N-monoacético, sal respectivos, qualquer derivados e qualquer combinações destes.
[00106] No entanto, os tratamentos quelantes geralmente requerem temperaturas mais elevadas superiores a 220 °F (104 °C) ou tempos mais longos para serem eficazes, de modo que tais tratamentos têm limitado às zonas que têm tal BHST naturalmente alto.
[00107] De acordo com a invenção, aquecimento in-situ do fluido de tratamento para zonas mais frias quelantes ria estender a utilização de tais tratamentos quelantes, especialmente em situações em que o pré-aquecimento do fluido de tratamento é dispendioso ou não viável. Aquecimento In-Situ para Outras Reações Químicas em Tratamentos para Poços
[00108] Como será apreciado por um versado na técnica, os métodos de acordo com a invenção pode ser aplicado a outros tratamentos em um poço que deveria proceder de forma mais eficaz e oportuna a temperatura mais elevada do que pode ser alcançado pelo bombeamento de um fluido pré- aquecido para dentro um poço.
[00109] Por exemplo, numa modalidade o tratamento ao longo do fundo do poço desejado pode envolver a utilização de uma resina termoendurecível. Numa outra modalidade, o tratamento desejado ao longo do fundo do poço pode envolver quebrar a viscosidade conferida por um agente de gelificação, que com aquecimento in situ pode ser acelerado, poupando assim tempo e os custos do tratamento.
[00110] De acordo com a invenção, aquecimento in-situ de um fluido de tratamento que requer uma temperatura mais elevada seria extremamente estender o uso de qualquer tipo de tratamento, especialmente em situações em que o pré-aquecimento do fluido de tratamento é dispendioso ou não viável. Exemplos de Reações Altamente Exotérmicas e Aquecimento Controlado
[00111] Vários reagentes exotérmicos e técnicas que podem ser adaptados para utilização na presente invenção são revelados na Patente US No. 7,624,743, intitulada "Methods and Compositions for Thermally Treating a Conduit Used for Hydrocarbon Production or Transmission to Help Remove Paraffin Wax Buildup" tendo inventores Stephen T. Arrington; Ronald J. Powell; Ian D. Robb, Diptabhas Sarkar, e Bradley L. Todd, que é atribuído a Halliburton Energy Services, Inc. Apesar de os métodos e os seus efeitos serem diferentes da presente invenção, a Patente US No. 7.624.742 é aqui incorporada por referência na sua totalidade.
[00112] A invenção proporciona métodos para o tratamento de uma parte ou zona de tratamento de um poço, que inclui a introdução de um ou mais fluidos de tratamento para dentro do poço, em que um ou mais fluidos de tratamento incluem: (i) um primeiro reagente e um segundo reagente, em que o primeiro reagente e segundo reagente são selecionados para serem capazes de reagir em conjunto numa reação química exotérmica, e em que o primeiro e o segundo reagente está em, pelo menos, suficientes concentrações no fluido transportador para gerar um calor teórico de uma reação de pelo menos 500 kJ/litro de pelo menos um dos fluidos de tratamento; e (ii) um tratamento químico em pelo menos um dos fluidos de tratamento, em que o tratamento químico é selecionado para reagir quimicamente com uma substância de um material na parte ou zona de tratamento do poço.
[00113] De um modo preferido, o primeiro e o segundo reagente está nas concentrações suficientes no, pelo menos, fluido transportador de calor para gerar um aqueimento teórico de uma reação de pelo menos 500 kJ/litro de fluido de tratamento. Mais preferencialmente, os reagentes e as concentrações são selecionados para gerar um calor teórico de reação de, pelo menos, 1.000 kJ/litro de fluido de tratamento. Em algumas modalidades, os reagentes e as concentrações são selecionados para gerar um calor teórico de reação de pelo menos 1.500 kJ/litro de fluido de tratamento.
[00114] Além disso, o primeiro reagente e o segundo reagente são também de preferência selecionado para ter uma energia de ativação relativamente baixa da reação.
[00115] Mais particularmente, pelo menos um do primeiro reagente e o segundo reagente é preferencialmente um material solúvel em água. Mais preferencialmente, tanto o primeiro reagente e o segundo reagente de cada um compreender um material solúvel em água.
[00116] Quando tanto o primeiro reagente e o segundo reagente compreendem materiais solúveis em água, de preferência, o primeiro reagente compreende: uma fonte de cátions, e o segundo reagente compreende uma fonte de ânions. Mais preferencialmente, a fonte de cátions compreende: uma fonte de íons de amônio; e a fonte de ânions compreende: uma fonte de íons nitrito. A fonte de íons de amônio de preferência compreende um halogeneto de amônio, e mais preferivelmente o haleto de amônio compreende um cloreto de amônio. Sulfato de amônio e nitrato de amônio também pode ser utilizado. Mas nitrato de amônio é menos preferível por causa de sua natureza explosiva. E de um modo preferido, a fonte de íons nitrito compreende: um alcalino nitrito, e mais preferivelmente, a fonte de íons nitrito compreende: nitrito de sódio.
[00117] De acordo com a modalidade atualmente mais preferida da invenção, a reação exotérmica preferida é uma reação catalisada por ácido entre cloreto de amônio e nitrato de sódio, como se mostra na reação seguinte (Equação 3):
Figure img0003
[00118] O calor da reação teórico para a reação mostrada na Equação 3 é -334,47 kJ/mol. Espera-se que as concentrações preferenciais seriam de 5- 8 Molar em água de cada um dos reagentes com um ácido (por exemplo, ácido fórmico, ácido acético ou ácido cítrico) concentração de cerca de 3% em peso. Para estes reagentes a esta concentração, a energia de aquecimento teórico que pode ser gerado pode ser calculado como se segue: (-335 kJ/mol)(5 mols/litro) = -1670 kJ/litro. A temperatura nestas condições a partir da temperatura e pressão padrão de laboratório está prevista para ir até cerca de 200 °F (93 °C).
[00119] Acredita-se que a maioria do calor desta reação entre cloreto de amônio e nitrito de sódio é devido à reação entre os íons de nitrito e de amônio. Assim, acredita-se que outro sai de amônio e outros sais de nitrito seria útil para uma reação exotérmica. De cloreto de amônio e nitrito de sódio, no entanto, estão atualmente os reagentes mais preferidos.
[00120] A reação química mostrada na Equação 3 prossegue a uma taxa elevada, o que deve ser controlado para os fins da presente invenção. De preferência, a reação exotérmica irá: (a) ser adiada em começando a produzir calor até depois de um tempo suficiente para distribuir o fluido de tratamento a uma zona de uma cavidade a ser tratada; e (b) aquecer a zona de tratamento para, pelo menos, cerca de 2 horas e preferencialmente durante cerca de 3-5 horas. Tal aquecimento controlado pode transmitir o calor para a zona de tratamento ou de um fluido na zona adjacente.
[00121] De acordo com uma modalidade, pelo menos um dos reagentes sob uma forma sólida para ajudar a controlar esta reação exotérmica para que o calor da reação a energia seja libertada ao longo de um período de tempo, em vez de como um pico de energia. Deve notar-se que não se espera que o controle da mistura dos reagentes para afetar substancialmente a quantidade total de calor que é gerado. Existem vários exemplos de diferentes tipos de materiais sólidos que podem ser empregues.
[00122] De um modo preferido, pelo menos, alguns dos, pelo menos, um primeiro reagente e o segundo reagente é suspenso numa forma sólida no fluido transportador. Mais de preferência, a forma sólida está ainda adaptada para ajudar a controlar a mistura entre o primeiro reagente e o segundo reagente. Mais de preferência, a forma sólida está adaptada para ajudar a controlar a mistura da forma que: (a) menos de 50% do calor total da reação é gerado dentro de qualquer período de 1 hora; e (b) superior a 50% do calor total da reação é gerado dentro de um período máximo de 6 horas. O objetivo é fazer com que o calor das libertações da reação, quer de maneira uniforme ou em fases, de modo que um grande aumento na libertação de energia de aquecimento é evitado, mas que substancialmente toda a energia do calor é libertada dentro de uma questão de horas. Mais preferencialmente, o calor da reação é libertado ao longo de um período de cerca de 3 a cerca de 5 horas. Por exemplo, a forma sólida pode compreender, pelo menos, duas formas diferentes adaptadas sólidas para ajudar a controlar a mistura entre o primeiro reagente e o segundo reagente em pelo menos duas fases.
[00123] Para controlar a taxa de mistura e para ajudar a suspender o material sólido no fluido transportador, a forma sólida compreende preferencialmente substancialmente material em partículas. Mais preferivelmente, o material sólido é de um tamanho de 20-40 mesh.
[00124] De acordo com uma modalidade da invenção, pelo menos um dos reagentes pode ser incorporado numa matriz sólida compreendendo um material que ajuda a retardar a libertação do reagente. A libertação lenta de um reagente pode proporcionar uma reação controlada para a geração de calor.
[00125] De acordo com uma outra modalidade da invenção, pelo menos um dos reagentes pode ser encapsulado com um material de encapsulação para formar uma cápsula de sólidos para o reagente. Novamente, a libertação lenta de um reagente pode proporcionar uma reação controlada para a geração de calor.
[00126] De acordo com ainda outra modalidade da invenção, a incorporação de pelo menos um dos reagentes numa matriz sólida pode ser ainda combinada com a encapsulação de pelo menos uma parte do reagente que é incorporado numa matriz sólida para proporcionar um controle adicional sobre a reação exotérmica. De acordo com esta modalidade, Figura 2 é uma representação gráfica de um reagente ligado a guar, que pode ser geralmente esférica, outra forma, ou uma pelete de forma irregular, e um material ligado de guar semelhante que tem também um revestimento de álcool polivinílico, que se dissolve em água a cerca de 120-150 °F (49-65 °C), que podem ser utilizados em conjunto num fluido transportador para a fase de libertação de um ou mais reagentes.
[00127] Um reagente ligado de guar sólido pode ser formado, por exemplo, através da mistura de cerca de 95% em peso de um reagente, 4% em peso seco de goma de guar em pó, e cerca de 1% em peso de água. De preferência, o reagente substancialmente puro é, naturalmente, de uma forma no estado sólido à temperatura normal e pressão, por exemplo, nitrito de sódio. De guar é um material polimérico que pode ser hidratado. A quantidade de água não é suficiente para hidratar substancialmente o pó de guar, mas é suficiente para tornar o material polimérico pegajoso para ajudar ligar o reagente numa matriz. Os materiais podem ser misturados numa matriz sólida, a qual podem então ser formada em pequenos grânulos. Estas peletes são subsequentemente secas num forno de vácuo a cerca de 176 °F (80 °C) durante cerca de 12 horas para reduzir substancialmente o teor de mistura e de se obter o produto final. Além de atuar como um ligante, a matriz seca ligada por guar também atua como um veículo para uma libertação lenta do sal na solução reagente. O tamanho desses aglomerados pode ser variado como desejado. De preferência, as peletes variam em tamanho de cerca de 1 a cerca de 10 mm de diâmetro.
[00128] De acordo com outro exemplo adicional de acordo com a invenção, como mostrado na Figura 2, alguns ou a totalidade do reagente ligado a guar sólido pode, opcionalmente, ser revestido ou encapsulado com um material para retardar a libertação de pelo menos alguns de um reagente ligado de guar, que pode ser usado para ajudar a fase ou incrementalmente misturar os reagentes para controlar a libertação do calor da reação.
[00129] De acordo com ainda outro exemplo, as peletes de um material que compreende um reagente sólido, por si só ou numa matriz sólida, pode ser encapsulado para controlar a libertação do reagente. Por exemplo, o material de encapsulamento pode ser lentamente dissolúvel em um dos componentes do fluido transportador, ou sensível a uma mudança no pH do meio aquoso, ou sensível a um aumento na temperatura.
[00130] Como um exemplo de um material que pode ser usado para a encapsulação de um reagente que é lentamente solúvel, o quitosano pode ser usado como um material de revestimento ou encapsulação. O quitosano dissolve-se em ácido acético, que é um catalisador para a reação. O material revestido de quitosano pode ser suspenso numa solução de ácido acético viscosificado. O tempo necessário para o quitosano se dissolver numa solução de ácido acético conseguiria atraso na iniciação da reação.
[00131] Como um exemplo de um material que pode ser usado para a encapsulação de um reagente que é sensível a um aumento da temperatura, os exemplos incluem álcool polivinílico ou óleo vegetal hidrogenado.
[00132] Qualquer de uma ou mais destas várias técnicas podem ser utilizadas, separadamente ou em conjunto, para ajudar a controlar a libertação de um reagente.
[00133] A Figura 3 é um gráfico que mostra o controlo de geração de calor que pode ser conseguido, se a amostra com um dos reagentes numa forma sólida como uma ligação de guar NaNO2 matriz que controla a libertação de íons nitrito ao longo do tempo pela reação com íons amônio já dissolvidos na solução. Na Figura 3, uma primeira linha mostra a mudança na temperatura ao longo do tempo para uma reação não controlada ou rápida das reações em fase da solução aquosa de NH 5M4Cl com 5M NaNO2 na presença de ácido acético. A segunda linha mostra a mudança na temperatura ao longo do tempo para uma reação controlada ou lenta de uma solução aquosa de NH4CL com o NaNO2 ligado a guar na presença de ácido acético.
[00134] A Figura 4 é um gráfico conceptual que mostra um perfil esperado da temperatura combinada (°F) ao longo do tempo (horas) para uma libertação progressiva de nitrito de sódio sólido a uma solução aquosa para a reação de nitrito de cloreto de amônio exotérmico e de sódio, em que uma primeira linha representa o aumento da temperatura devido à libertação do reagente ligado a de guar, uma segunda linha representa a liberação posterior da temperatura desencadeada de um reagente ligado a guar que é revestido com álcool polivinílico ("PVA"), e uma terceira linha representa a temperatura global da solução.
[00135] A Figura 5 é um gráfico que mostra uma comparação de guar, xantano, e carboximetil celulose ("CMC") como materiais de ligação para o controle da libertação de um dos reagentes numa forma sólida como, ligado a guar, ligado a xantana, ou ligado a CMC da matriz de NaNO2que controla a libertação de íons nitrito ao longo do tempo pela reação com íons amônio já dissolvidos na solução. Como mostrado na Figura 4, 5% em peso do material de ligação foi testado para controlar a libertação da forma sólida de NaNO 2 numa solução aquosa de NH4Cl, na presença de ácido acético. Embora cada um desses materiais em algum grau da liberação controlada de forma sólida NaNO2 numa solução aquosa, o guar aparece para proporcionar a libertação mais lenta dos três materiais testados com uma libertação incompleta, isto é, pedaços residuais no final do período de ensaio. O xantano como material ligante forneceu uma libertação mais completa da forma sólida de NaNO 2 numa solução aquosa para a reação com o NH4Cl dissolvido na presença do ácido acético. Finalmente, o CMC como um material aglutinante atrasou a libertação da forma sólida de NaNO2 numa solução aquosa, mas não, controlar ou retardar a libertação. Espera-se que cada um destes materiais ligantes, ou uma combinação de dois ou mais de tais materiais, espera-se que seja útil para ajudar a controlar a libertação de uma forma sólida do reagente numa solução aquosa para os fins da presente invenção. Guar é presentemente o material ligante mais preferido.
[00136] De acordo com outra modalidade, estruvite sólido não dissolvido é usado em vez de cloreto de amônio na reação acima indicada na Equação 3. Estruvite é um fosfato de amônio magnésio e atua como uma fonte de íons de amônio. Fosfato de amônio magnésio (MgNII.iPO.r O.6H2S) é um pó branco, densidade 1.71, ponto de fusão (decompõe pirofosfato de magnésio, Mg2P2O7), solúvel em ácidos, insolúveis em álcool e água. Jcyng{Óu" Eqpfgpugf" Ejgokecn" Fkevkqpct{." 36th Edition, Ed. Richard J. Lewis, 2001, page 237. Como estruvite é conhecido por ser insolúvel em água, no entanto, mas solúvel em soluções ácidas e a dissolução de estruvite também é conhecido por ser aumentado pela presença de agentes quelantes (por exemplo, ácido cítrico, sais de sódio do ácido etilenodiaminotetracético ("EDTA")), que se ligam em magnésio quebrando assim a matriz sólida. Ao controlar a concentração do agente quelante, é possível controlar a dissolução de estruvite e, portanto, para controlar a taxa de geração de calor. A Figura 6 é um gráfico que mostra o controle de geração de calor que pode ser conseguido com um dos reagentes na forma de sólido, estruvite não dissolvido e um agente quelante para ajudar a dissolver-se lentamente a estruvite e, assim, libertar os íons de amônio para a reação com NaNO2 já dissolvidos na solução.
[00137] De acordo com ainda outra modalidade da invenção, o NI4Cl está ligado numa forma sólida. Mais particularmente, nesta modalidade o NI4Cl é impregnado sobre terra de diatomáceas e em seguida revestido com um agente de libertação lenta à base de resina. O tamanho de partícula era de 20-40 mesh. A Figura 7 é um gráfico que mostra o controle na libertação de íons de amônio ao longo do tempo para reação com íons nitrito já dissolvido numa solução de ensaio, na presença de ácido acético, o que ajuda a controlar o tempo e a taxa de geração de calor. Na Figura 7, uma primeira linha traçada no gráfico mostra a mudança na temperatura ao longo do tempo para uma reação não controlada ou rápido de reações na fase da solução aquosa de NH 5M4Cl com 5M NaNO2 na presença de ácido acético atingindo uma temperatura máxima de cerca de 190 °F (88 °C). A segunda linha mostra a mudança na temperatura ao longo do tempo para uma reação controlada ou lenta de um 32% de encapsulamento por peso de NH4CL com NaNO2 dissolvido aquoso na presença de ácido acético atingindo uma temperatura máxima de cerca de 140 °F (60 °C). A terceira linha mostra a variação da temperatura com um 36% de encapsulamento por peso de NH 4Cl atingindo uma temperatura máxima de cerca de 100 °F (38 °C), e uma quarta linha mostra a variação da temperatura com um 44% de encapsulamento por peso de NH4Cl atingindo uma temperatura máxima de cerca de 80 °F (27 °C).
[00138] A Figura 8 é um gráfico de um processo de reação exotérmica retardada em que uma reação exotérmica é retardada antes de começar por um sistema ácido de libertação retardada. Um exemplo de uma técnica que pode ser utilizada para atrasar a reação incluindo o uso de uma solução neutra ou alcalina e retardar a libertação de um ácido. Outro exemplo de uma técnica para atrasar o início de encapsulação inclui um ou ambos os reagentes de uma reação exotérmica para retardar a libertação inicial do reagente ou dos reagentes.
[00139] A reação exotérmica de acordo com a Equação 3 também produz gás de nitrogênio. Quando um fluido viscosificado é usado para transportar os reagentes, o nitrogênio gasoso gerado pode produzir um fluido espumoso. Acredita-se que o fluido em espuma pode ajudar a proporcionar uma margem de segurança para controlar a libertação de pressão gerada pelo gás de nitrogênio.
[00140] Dependendo da escolha do primeiro reagente e o segundo reagente, a reação pode ser assistida por, ou requer um catalisador para uma reação química exotérmica entre o primeiro reagente e o segundo reagente. Quando necessário ou útil, a etapa de formação de um fluido de tratamento compreende ainda, preferencialmente: formação de um fluido de tratamento que compreende ainda um catalisador para uma reação química exotérmica entre o primeiro reagente e o segundo reagente.
[00141] No caso de uma reação que requer um catalisador, o método pode vantajosamente compreender a etapa de: retardar a libertação do catalisador para ajudar a retardar o início de qualquer reação substancial entre o primeiro reagente e o segundo reagente. Esta etapa de atrasar a libertação do catalisador pode ser uma abordagem independente e adicional para controlar o início da libertação do calor de reação, a etapa que tem pelo menos alguns de um dos primeiro e segundo reagentes em forma sólida, é separado e abordagem independente para controlar quando o calor da reação é libertado após a libertação de um catalisador que permite o início da reação. Por exemplo, a libertação do catalisador pode ocorrer após alguns de um dos reagentes terem sido libertados da sua forma sólida a tornar-se disponível para a reação, de tal modo que um pequeno pico inicial em energia calorífica é permitido seguido por uma libertação mais sustentada ou em degraus de energia de calor dependendo da natureza da forma sólida de um ou de ambos os reagentes.
[00142] O material de encapsulação ou incorporação para atrasar a libertação de ácido pode ser qualquer material que se derrete ou se dissolve no fluido transportador, ao atingir certa temperatura para libertar o ácido. Além disso, a dissolução do material polimérico seria esperada a aumentar com o aumento da temperatura.
[00143] A título de exemplo, o material polimérico pode ser um material que liberta o reagente encapsulado ou superior ao atingir uma temperatura específica. Em tal caso, por exemplo, o material polimérico pode ser selecionado para libertar um reagente em ou acima de uma temperatura de 120 °F (49 °C), por exemplo, álcool polivinílico. Ou de um material polimérico pode ser selecionado de reagentes que liberta o encapsulado a uma temperatura acima de 150 °F (65 °C). Exemplos de encapsular materiais que têm pontos de fusão baixos nestes gamas também incluem materiais encapsulantes base de óleo vegetal, tal como os descritos na Pat. US. No. 6153236 emitido em 28 de novembro de 2000 a Balchem Corporation.
[00144] Mais particularmente, por exemplo, quando o primeiro e segundo reagentes são de íons de amônio e de íons de nitrito, o catalisador é preferencialmente um ácido, e mais preferencialmente um ácido carboxílico. Mais preferivelmente, o ácido é selecionado a partir do grupo que compreende: ácido acético, ácido cítrico, ácido láctico, e qualquer combinação dos mesmos em qualquer proporção. Para esta reação particular, o ácido deve ser eficaz para que o pH da água no fluido transportador seja menos do que ou igual a cerca de 5.5. Além disso, neste caso, de preferência o método compreende ainda a etapa de: retardar a libertação do ácido para ajudar a retardar o início de qualquer reação substancial entre o primeiro reagente e o segundo reagente. Por exemplo, a etapa de atrasar a libertação do ácido pode compreender: incluindo um ácido de libertação retardado no fluido de tratamento.
[00145] A forma sólida específica de um reagente pode ser usada para controlar a mistura dos reagentes, quer o tempo da mistura em estágios da libertação ou da velocidade de uma libertação constante de pelo menos um dos reagentes para uma taxa constante controlada através da mistura e reação, ou qualquer combinação de tais objetivos.
[00146] Por exemplo, de acordo com uma modalidade da invenção, a forma sólida para o reagente compreende: tendo pelo menos alguns de pelo menos um do primeiro reagente e o segundo reagente que é incorporado numa matriz sólida com um material polimérico.
[00147] De acordo com uma outra modalidade da invenção, a forma sólida compreende por um reagente compreende: tendo pelo menos alguns de pelo menos um do primeiro reagente e o segundo reagente é encapsulado com um material polimérico capaz de ajudar a controlar a libertação do reagente.
[00148] Para a incorporação de um reagente numa matriz sólida, a incorporação do material é preferencialmente um material polimérico. Mais particularmente, o material polimérico compreende de preferência um material biopolimérico ou um derivado de um material biopolimérico. Mais preferivelmente, o material biopolimérico é selecionado a partir do grupo hidroxil de celulose consistuído em alquil, xantano, diutano, goma de guar, quitosano, em qualquer combinação e em qualquer proporção.
[00149] De preferência, o material polimérico é um material que pode ser hidratado. Assim, ao formar uma matriz sólida, é adicionada uma pequena proporção de água. De preferência, a água é uma proporção suficiente para hidratar substancialmente o material polimérico, mas é suficiente para tornar o material polimérico adesivo para ajudar a ligar reagente numa matriz. Os materiais podem ser misturados numa matriz sólida, a qual podem então ser formada em pequenos grânulos. Estas peletes são subsequentemente secas, por exemplo, num forno de vácuo a cerca de 176 °F (80 °C) durante cerca de 12 horas para se obter o produto final. Além de atuar como um aglutinante, a matriz seca ligada a um polímero atua também como um veículo para uma libertação lenta do sal na solução reagente. O tamanho desses aglomerados pode ser variado como desejado. De preferência, as peletes variam em tamanho de cerca de 1 a cerca de 10 mm de diâmetro. Se desejado, a uniformidade de tamanho de aglomerados pode ser controlada por meio das técnicas de rastreio.
[00150] Para encapsular um reagente ou a incorporação de um reagente numa matriz, o material de encapsulação ou a incorporação de preferência compreende um material polimérico solúvel em água. Mais preferencialmente, por exemplo, o material solúvel em água do material polimérico é selecionado de entre o grupo consistindo em álcoois polivinílicos, copolímeros de álcool polivinílico, acetato de polivinilo parcialmente hidrolisado, polivinilpirrolidona, celuloses de alquilo, éteres e ésteres de produtos celulósicos de alquil, hidroxi alquilo, carboxi-metil- celulose de sódio, dextrina, maltodextrina, poliacrilatos solúveis em água, poliacrilamidas solúveis em água, ácido acrílico/copolímeros de anidrido maleico, e qualquer combinação dos mesmos em qualquer proporção. Com base nos ensinamentos desta invenção, uma pessoa versada na técnica será capaz de selecionar os materiais poliméricos particularmente adequados, a forma sólida física adequada para obter uma libertação de reagente após um tempo desejado ou depois de uma temperatura desejada.
[00151] Alternativamente, para a encapsulação de um reagente ou a incorporação de um reagente numa matriz, o material de encapsulação ou incorporação pode ser sensível à temperatura. Por exemplo, o álcool polivinílico ou o óleo vegetal hidrogenado pode ser utilizado.
[00152] Assim, o material de encapsulação ou incorporação pode ser qualquer material que se derrete ou se dissolve no fluido transportador para libertar um reagente de uma reação exotérmica. Além disso, a dissolução do material polimérico seria esperado a aumentar com o aumento da temperatura.
[00153] Além disso, quando uma parte de um dos reagentes é encapsulado em um primeiro material polimérico que liberta o reagente a uma temperatura inferior e uma outra parte do reagente é encapsulada num segundo material polimérico que liberta o reagente a uma temperatura mais elevada, é possível para controlar a mistura dos reagentes em fases. Este princípio pode ser estendido para libertar partes sucess7ivas de um reagente como a temperatura do fluido de tratamento aumenta com cada libertação sucessiva de reagentes para gerar uma parte do calor disponível da reação durante todo o material reagente no fluido transportador.
[00154] A título de exemplo adicional, o material polimérico pode ser selecionado para se dissolver numa solução acídica, em que o fluido transportador compreende água a um pH neutro ou alcalino-terroso; e em que o fluido de tratamento compreende ainda um ácido de libertação retardada. Após a libertação retardada do ácido, o pH da água no fluido transportador que se tornar ácida, que pode ser utilizada para iniciar a libertação de alguns dos reagentes para o fluido transportador. Por exemplo, tal material polimérico é quitosano, sozinho ou em combinação com o alginato de sódio, do qual o material se dissolve numa solução de ácido acético. Outros exemplos incluem polímeros catiônicos sintéticos.
[00155] De acordo com ainda outra modalidade da invenção, a forma sólida compreende: tendo pelo menos alguns de pelo menos um do primeiro reagente e o segundo reagente em forma sólida, que é insolúvel em água neutra; e em que o fluido de tratamento compreende: um agente para aumentar a solubilidade de tais reagentes em água. Um exemplo específico de tal modalidade, quando o primeiro reagente compreende: fosfato de amônio magnésio em forma sólida que é solúvel em água a uma taxa de dissolução muito lenta, e o segundo reagente compreende uma fonte de íons de nitrito; e em que o agente para aumentar a taxa de dissolução do fosfato de amônio magnésio compreendendo um agente quelante. Nesta modalidade, o agente quelante é preferivelmente selecionado de entre o grupo consistindo de: ácido cítrico, sais alcalinos do ácido etilenodiaminotetra-acético ("EDTA"), ácido nitrilotriacético ("NTA"), e qualquer combinação dos mesmos em qualquer proporção.
[00156] Além do exemplo de uma reação exotérmica entre o íon de amônio e de íons de nitrito, a reação de Fenton foi conhecida desde 1894 e é uma das mais poderosas reações oxidantes disponíveis. Reação de Fenton é de interesse porque é altamente exotérmica.
[00157] A Reação de Fenton envolve peróxido de hidrogênio e um catalisador de ferro ferroso (Equação 4). O peróxido é dividido em um íon hidróxido e um radical hidroxil livre. O radical hidroxil livre é a espécie oxidante primária e pode ser utilizado para oxidar e separar as moléculas orgânicas.
Figure img0004
[00158] Outras reações exotérmicas semelhantes com íons de peróxido de hidrogênio e de metal estão também contemplados para produzir espécies oxidantes, tais como a reação de peróxido de hidrogênio e íons de cobre.
[00159] É bem conhecido que os compostos orgânicos podem ser facilmente oxidados. Uma vantagem principal da reação de Fenton é que não produz outros compostos orgânicos ou inorgânicos sólidos, tais como dicromato de permanganato e, uma vez que não há nenhum carbono no peróxido.
[00160] Se a reação é levada até à conclusão, em seguida, em última análise, as moléculas orgânicas se decompõem em CO2 e água, que são os produtos finais normais de uma reação de combustão. Também de modo semelhante a uma reação normal de combustão, por destruição orgânica do reagente de Fenton é altamente exotérmica. Ao contrário de combustão, no entanto, a reação de Fenton está associada com a formação de espuma, muito pesado e muitas vezes de espessura nas partes iniciais da reação, especialmente para grandes compostos com quantidades elevadas de carbono.
[00161] No entanto, existem espécies orgânicas que mostram resistência à oxidação por Reação de Fenton. Pequenas alcanos clorados, n- parafinas e ácidos carboxílicos de cadeia curta, compostos que são produtos de oxidação típicos das moléculas maiores, parecem resistir a uma maior fragmentação pela reação do Fenton. No entanto, espera-se que a reação de Fenton pode ser utilizada para oxidar o hidrocarboneto como um dos reagentes para gerar calores incluídos no fluido de suporte. O calor desta reação é de esperar que seja limitado pela quantidade de peróxido de hidrogênio e ferro ferroso utilizado no fluido de tratamento.
[00162] Outro exemplo de uma reação altamente exotérmica, é a reação de amoníaco com dióxido de carbono para formar ureia, H2NC (O) NH2, um composto solúvel em água feito por muitos organismos, incluindo seres humanos, para eliminar nitrogênio, de acordo com a seguinte reação (Equação 5):
Figure img0005
[00163] As entalpias padrão de formação (H°f) para amônia, dióxido de carbono, ureia e água são -46,1, -393,5, -333,0 e -285,8 kJ/mole, respectivamente. Por conseguinte, a variação de entalpia teórica para a reacção ("Hrxn") = H ° F (H2O (l)) H ° F (H2NC (O) NH2(s)) - 2H ° F (NH3(g)) - H ° F (CO2(g)) = (-285,8 kj) (- 333,0 kJ) - (- 92,2 kJ) - (- 393,5 kJ) = -133,1 kj / mol (com base na quantidade de dióxido de carbono).
[00164] Outra classe de reações altamente exotérmicas são as reações de Grignard, para que o calor de reação é tipicamente na gama de cerca de - 200 kJ/mol a cerca de -250 kJ/mol. Fluido transportador
[00165] Dependendo dos reagentes selecionados para gerar calor, que pode exigir uma solução aquosa a reagir, o fluido de suporte para os reagentes de preferência compreende água. A água pode ser selecionada a partir do grupo que consiste em: água do mar; água salobra; água doce; e qualquer combinação dos mesmos em qualquer proporção. O fluido transportador pode compreender um hidrocarboneto que é um líquido nas condições normais de laboratório. Mais preferencialmente, dependendo dos reagentes escolhidos para gerar calor, que pode exigir uma solução aquosa, o fluido transportador é uma emulsão de água e hidrocarboneto. Mais preferivelmente, o hidrocarboneto no fluido transportador é selecionado de entre o grupo que consiste em: petróleo bruto, querosene, um solvente aromático, e qualquer combinação dos mesmos em qualquer proporção.
[00166] O fluido transportador compreende de preferência um agente de viscosidade. O agente de viscosidade ajuda a suspender o material sólido em partículas no fluido transportador. Por exemplo, o agente de viscosidade pode compreender: um material polimérico solúvel em água. Mais preferencialmente, o agente de viscosidade pode ser um polissacarídeo selecionado a partir do grupo que consiste de: guar, hidroxilalquilguar, carboxialquilhidroxialquilguar, carboxialquilcelulose, carboxialquilhidroxialquil-celulose, xantano, derivados de qualquer um dos anteriores, e qualquer combinação dos mesmos em qualquer proporção. O agente de viscosidade pode compreender ainda um agente de reticulação. Além disso, o fluido de tratamento pode compreender adicionalmente um disjuntor para o agente de viscosidade.
[00167] Mais preferencialmente, o agente de viscosidade compreende: um xantano com aditivos que ajudam a suportar o agente de viscosidade de elevado teor de sal no fluido transportador e um pH ácido do tipo revelado na Publicação de Patente US No. 2004/0214728, publicado em 28 de outubro de 2004, tendo os inventores nomeados Robert S. Taylor, Gary P. Funkhouser, Michael A. McCabe, B. e Raghava Reddy, que é aqui incorporado por referência na sua totalidade.
[00168] Num método de acordo com a invenção, em que os reagentes químicos exotérmicos e o tratamento são introduzidos em fluidos de tratamento separados, o fluido transportador para os fluidos de tratamento podem ser separados igual ou diferente. Outros Aditivos Fluidos
[00169] Um fluido pode conter aditivos que são vulgarmente utilizados em pedidos em campos de petróleo, como é conhecido dos versados na técnica. Estes incluem, mas não estão necessariamente limitados a salmouras, sais solúveis em água, inorgânicos, substitutos do sal (tal como cloreto de trimetil-amônio), aditivos de controle do pH, tensioativos, disjuntores, auxiliares de disjuntor, eliminadores de oxigênio, álcoois, inibidores de incrustações, inibidores de corrosão, inibidores de hidrato, aditivos de controle de perda de fluido, oxidantes, agentes quelantes, agentes de controle da água (tais como modificadores de permeabilidade relativa), agentes de consolidação, agentes de controle do refluxo propante, agentes de condutividade aumentando, estabilizadores de argila, captadores de sulfureto, fibras, nanopartículas, bactericidas, e as suas combinações. É claro, os aditivos devem ser selecionados para não interferirem com o efeito do fluido de tratamento. Método de Tratamento de um Poço
[00170] De acordo com outra modalidade da invenção, um método de tratamento de um poço, é fornecido, o método incluindo as etapas de: formação de uma um ou mais fluidos de tratamento de acordo com a invenção; e a introdução de um ou mais fluidos de tratamento para dentro do poço.
[00171] Um Fluido de poço pode ser preparado no local de trabalho preparado em uma planta ou instalação antes da utilização, ou de certos componentes do fluido de poço que pode ser pré-misturado antes do uso e depois transportado para o local de trabalho. Certos componentes do fluido podem ser fornecidos como uma "mistura seca" para ser combinado com o fluido ou outros componentes antes ou durante a introdução do fluido no poço.
[00172] Em certas modalidades, a preparação de um fluido pode ser feito no local de trabalho num método caracterizado como sendo realizado "em voo". O termo "em voo" é usado neste documento para incluem métodos de combinar dois ou mais componentes, em que uma corrente de fluxo de um elemento é introduzido continuamente em corrente de fluxo de outro componente para que os fluxos são combinados e misturados, continuando a fluir como um simples fluxo como parte do tratamento em curso. Essa mistura também pode ser descrita como uma mistura de "tempo real".
[00173] Muitas vezes, a etapa de fornecimento de um fluido para dentro de um poço está dentro de um período relativamente curto depois de formar o fluido, por exemplo, menos de 30 minutos a uma hora. Mais de preferência, a etapa de entrega de fluido é imediatamente após a etapa de formação do líquido, que é "em voo."
[00174] Deve ser entendido que a etapa de entrega de um fluido em um poço pode vantajosamente incluem o uso de uma ou mais bombas de fluidos.
[00175] Numa modalidade, a etapa de introdução é a uma velocidade e pressão abaixo da pressão de fratura da zona de tratamento.
[00176] Em uma modalidade, a etapa de introdução compreende introduzir sob condições de fraturamento de uma zona de tratamento. O fluido é introduzido na zona de tratamento a uma velocidade e pressão que são pelo menos suficientes para fraturar a zona.
[00177] Após a etapa de introduzir um fluido, um método de acordo com a invenção pode, adicionalmente, incluir uma etapa de permitir que o tempo para o tratamento químico desejado num poço na temperatura desejada. Por exemplo, a parte do poço ou da zona de tratamento pode ser fechada por um tempo de tratamento requerido.
[00178] Depois de um tratamento de acordo com a invenção, um ou mais fluidos de poços pode ser vertido de volta para a superfície. Em uma modalidade, a etapa do fluxo de volta está dentro de 24 horas da etapa da introdução. Em outra modalidade, a etapa do fluxo de volta está em até 12 horas após a etapa de introdução.
[00179] De um modo preferido, depois de tal tratamento de acordo com a invenção, uma etapa da produção de hidrocarbonetos a partir da formação subterrânea é o objetivo desejável. Conclusão
[00180] Portanto, a presente invenção é bem adaptada para alcançar os fins e as vantagens mencionados, assim como aqueles que são inerentes à mesma.
[00181] Os exemplos de fluidos divulgados neste documento podem diretamente ou indiretamente afetar um ou mais componentes ou peças de equipamento associados à preparação, entrega, recaptura, reciclagem, reutilização ou eliminação dos fluidos divulgadas. Por exemplo, os fluidos divulgados podem diretamente ou indiretamente afetar um ou mais misturadores, equipamento de mistura relacionado, poços de lama, armazéns ou unidades de armazenamento, separadores de fluido, trocadores de calor, sensores, medidores, bombas, compressores e similares usados para gerar, armazenar, controlar, regular e/ou recondicionar os fluidos. A LSC divulgada pode também afetar direta ou indiretamente qualquer transporte ou equipamento de entrega usado para transportar a LSC para um sítio de poço ou fundo de poço como, por exemplo, quaisquer recipientes transportadores, canalizações, oleodutos, caminhões, tubulares, e/ou tubulações usadas para mover de forma fluida a LSC de um local para outro, quaisquer bombas, compressores ou motores (por exemplo, da superfície ou fundo de poço) usado para conduzir a LSC no movimento, quaisquer válvulas ou articulações relacionadas usadas para regular a taxa de fluxo ou pressão da LSC e quaisquer sensores (ou seja,, pressão e temperatura), calibres, e/ou suas combinações e afins. O fluidos divulgados podem também afetar diretamente ou indiretamente os vários equipamentos de fundo de poço e ferramentas que podem entrar em contato com os produtos químicos/fluidos tais como, mas não limitado a, coluna de perfuração, tubulação bobinada, tubo de perfuração, colares de perfuração, motores de lama, motores e/ou bombas de fundo de poço, flutuadores, ferramentas MWD/LWD e equipamentos relacionados a telemetria, brocas (incluindo cone rolo, PDC, diamante natural, abridores de buraco, alargadores e brocas para perfuração central), sensores ou sensores distribuídos , trocadores de calor de fundo de poço, válvulas e dispositivos de acionamento correspondentes, vedantes de ferramentas, obturadores e outros dispositivos de isolamento de poço ou componentes e semelhantes.
[00182] As modalidades particulares divulgadas acima são meramente ilustrativas, já que a presente invenção pode ser modificada e colocada em prática de maneiras diferentes, porém equivalentes, por aqueles versados na técnica a partir dos ensinamentos encontrados neste documento. É, portanto, evidente que as modalidades ilustrativas particulares divulgadas acima podem ser alteradas ou modificadas e todas variações são consideradas dentro do escopo e espírito da presente invenção.
[00183] Os vários elementos ou etapas de acordo com os elementos ou etapas divulgados podem ser combinados vantajosamente ou praticados juntos em várias combinações ou subcombinações de elementos ou sequências de etapas para aumentar a eficiência e os benefícios que podem ser obtidos a partir da invenção.
[00184] Será apreciado que uma ou mais das modalidades acima podem ser combinadas com uma ou mais das outras modalidades, a não ser que explicitamente indicado de outra forma.
[00185] A invenção divulgada de modo ilustrativo neste documento adequadamente pode ser praticada na ausência de qualquer elemento ou etapa que não esteja especificamente divulgado ou reivindicado.
[00186] Além disso, nenhuma das limitações se destina aos detalhes de construção, composição, projeto ou etapas mostradas neste documento, a não ser as descritas nas reivindicações.

Claims (11)

1. Método para tratamento de uma parte ou zona de tratamento de um poço, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: (A) formar um primeiro fluido de tratamento compreendendo: (i) um primeiro fluido transportador; e (11) um primeiro reagente e um segundo reagente, em que o primeiro reagente e segundo reagente são selecionados para serem capazes de reagir em conjunto em uma reação química exotérmica, e em que o primeiro e o segundo reagente estão em, pelo menos, suficientes concentrações no fluido transportador para gerar um calor teórico de uma reação de pelo menos 500 kJ/litro do fluido de tratamento; em que o volume do primeiro fluido de tratamento é igual a ou maior do que cerca de 10 m3; (B) formar um segundo fluido de tratamento compreendendo: (i) um segundo fluido transportador; e (11) um produto químico de tratamento dissolvido ou suspenso no segundo fluido transportador, o fluido de tratamento sendo selecionado para reagir quimicamente com uma substância de um material na parte ou zona de tratamento do poço; (C) introduzir o primeiro fluido de tratamento e o segundo fluido de tratamento em qualquer ordem sequencial na parte ou zona de tratamento do poço, em que a zona de tratamento compreende uma formação sensível a ácido e a zona de tratamento está a uma temperatura de 120 °C (250 °F) ou inferior antes da introdução do primeiro e do segundo fluidos de tratamento; (D) permitir que o agente quelante reaja quimicamente com uma formação sensível a ácido ou incrustação inorgânica na zona de tratamento; e (E) introduzir um fluido de tratamento diferente do primeiro e do segundo fluidos de tratamento na zona de tratamento em menos de uma hora da etapa (C), assim, sem exigir uma parada de mais de uma hora entre a etapa (C) e a etapa (E), aumentando a permeabilidade da formação sensível a ácido ou removendo incrustações inorgânicas na zona de tratamento.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a zona de tratamento do poço é uma formação de arenito.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agente quelante é selecionado do grupo constituído por: ácido de diacético do ácido glutâmico, ácido diacético de metilglicina, ácido diacético de β-alanina, ácido etilenodiaminadisuccínico, S, ácido S- etilenodiaminadisuccínico, ácido iminodisuccínico, ácido hidroxi- iminodisuccínico, poliamino ácidos dissuccínicos, N-bis[2-(1,2- dicarboxietoxi)etil]glicina, N-bis[2-(1,2-dicarboxietoxi)etil]ácido aspártico, N-bis[2-(1,2-dicarboxietoxi)etil]metilglicina, N-tris[(1,2- dicarboxietoxi)etil]amina, Ácido N-metiliminodiacético, ácido iminodiacético, ácido de N-(2-acetamido) iminodiacético, ácido hidroximetil- iminodiacético, ácido de 2-(2-carboxietilamino)succínico, ácido de 2-(2- carboximetilamino)succínico, dietilenotriamina-N,N''-ácido dissuccínico, trietilenotetramina-N,N’"- ácido dissuccínico, 1,6 hexametilenodiamina-N,N' ácido dissuccínico, tetraetilenopentamina-N, N""ácido dissuccínico, ácido de 2-hidroxipropileno-1,3-diamina-N,N‘-dissuccínico, 1,2-propilenodiamina- N,N' ácido dissuccínico, 1,3-propilenodiamina-N,N' ácido dissuccínico, cis- ciclohexanediamina-N, N-ácido dissuccínico, trans-ciclohexanediamina-N, N- ácido dissuccínico , etilenebis (oxietilenenitrilo)-N, N'-ácido dissuccínico, ácido glucoheptônico, ácido cisteico N, ácido diacético N, ácido-N- monoacético do ácido cisteico, ácido monoacético-alanina-N, N-(3- hodroxisuccinil)ácido aspártico, ácido de N-[2-(3-hidroxisuccinil)]-L-serina, ácido aspártico-N,N-diacético, ácido aspártico ácido-N-monoacético, sal respectivos, qualquer derivados e qualquer combinações destes.
4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo fluidos de tratamento não são aquecidos antes da etapa de introdução.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tempo de contato dos primeiro e segundo fluidos de tratamento com a parte ou zona de tratamento do poço é controlada para ser mais curto do que seria necessário para um tratamento de outro modo, sem o primeiro fluido.
6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro reagente compreende íons de amônio e o segundo reagente compreende íons de nitrito.
7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos alguns de pelo menos um primeiro reagente e o segundo reagente é suspenso em uma forma sólida no fluido transportador, e a forma sólida está ainda adaptada para ajudar a controlar a mistura entre o primeiro reagente e o segundo reagente.
8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo fluidos de tratamento são introduzidos adjacentes uns aos outros, sem um tratamento intermediário de fluido entre os primeiro e segundo fluidos de tratamento.
9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro fluido de tratamento e o segundo fluido de tratamento são alternadamente introduzidos no poço.
10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que um volume total do primeiro fluido de tratamento que é alternadamente introduzido é superior a cerca de 16 m3.
11. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a zona de tratamento está a uma temperatura de 104 °C (220 °F) ou inferior antes da introdução do primeiro e do segundo fluidos de tratamento.
BR112015028935-5A 2013-06-27 2014-03-24 Método para tratamento de uma parte ou zona de tratamento de um poço BR112015028935B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/928,510 US9657552B2 (en) 2013-06-27 2013-06-27 In-situ downhole heating for a treatment in a well
US13/928,510 2013-06-27
PCT/US2014/031547 WO2014209446A1 (en) 2013-06-27 2014-03-24 In-situ downhole heating for a treatment in a well

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112015028935A2 BR112015028935A2 (pt) 2017-07-25
BR112015028935B1 true BR112015028935B1 (pt) 2021-10-05

Family

ID=52114475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112015028935-5A BR112015028935B1 (pt) 2013-06-27 2014-03-24 Método para tratamento de uma parte ou zona de tratamento de um poço

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9657552B2 (pt)
BR (1) BR112015028935B1 (pt)
GB (1) GB2530187B (pt)
MX (1) MX2015015739A (pt)
RO (1) RO131132A2 (pt)
WO (1) WO2014209446A1 (pt)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013181229A2 (en) 2012-05-29 2013-12-05 Saudi Arabian Oil Company Enhanced oil recovery by in-situ steam generation
US10308862B2 (en) * 2014-04-17 2019-06-04 Saudi Arabian Oil Company Compositions and methods for enhanced fracture cleanup using redox treatment
CA2894920A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-17 Saudi Arabian Chevron Inc. System and methods to deliver energy downhole
US10422206B2 (en) * 2015-02-03 2019-09-24 Halliburton Energy Services, Inc. Method of acidizing of subterranean formations in well operations
CA2919577C (fr) * 2015-02-19 2023-08-01 Sanjel Canada Ltd. Reservoir stimulation by energetic chemistry
US10344204B2 (en) 2015-04-09 2019-07-09 Diversion Technologies, LLC Gas diverter for well and reservoir stimulation
US10012064B2 (en) 2015-04-09 2018-07-03 Highlands Natural Resources, Plc Gas diverter for well and reservoir stimulation
CN106325372A (zh) * 2015-06-30 2017-01-11 联想(北京)有限公司 电子设备和模式切换方法
CA2940378A1 (en) * 2015-08-28 2017-02-28 Los Acquisition Co I, Llc Reservoir stimulation by energetic chemistry
CA2943134C (en) 2015-09-23 2022-03-08 Conocophilips Company Thermal conditioning of fishbones
CN108350728B (zh) 2015-11-05 2021-02-19 沙特阿拉伯石油公司 在储层中进行空间定向化学诱导脉冲压裂的方法及设备
US10400527B2 (en) 2015-12-10 2019-09-03 Saudi Arabian Oil Company Downhole in-situ heat generation to remove filtercake
US10526869B2 (en) 2016-02-26 2020-01-07 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole scale remediation above a downhole safety valve
US20180305600A1 (en) * 2016-03-09 2018-10-25 Halliburton Energy Services, Inc. Exothermic reactants for use in subterranean formation treatment fluids
US10982520B2 (en) 2016-04-27 2021-04-20 Highland Natural Resources, PLC Gas diverter for well and reservoir stimulation
WO2017196926A1 (en) 2016-05-10 2017-11-16 Board Of Regents, The University Of Texas System Methods for increasing wellbore strength
US20190093451A1 (en) * 2017-09-27 2019-03-28 Saudi Arabian Oil Company Reducing water permeability in subterranean formations using petroleum products
US11215043B2 (en) 2019-05-07 2022-01-04 Saudi Arabian Oil Company Methods for recovering petroleum by reducing geological formation break-down pressures
US10961833B2 (en) 2019-05-15 2021-03-30 Saudi Arabian Oil Company Sandstone stimulation using in-situ mud acid generation
US10961440B2 (en) 2019-05-15 2021-03-30 Saudi Arabian Oil Company Sandstone stimulation using in-situ mud acid generation
US10975293B2 (en) * 2019-07-24 2021-04-13 Saudi Arabian Oil Company Methods for treating a subterranean formation with a foamed acid system
US10927291B2 (en) 2019-07-24 2021-02-23 Saudi Arabian Oil Company Compositions for treating a subterranean formation with a foamed system and corresponding methods
US11220625B2 (en) 2019-09-30 2022-01-11 Halliburton Energy Services, Inc. Settable, removable, and reusable lost circulation fluids
US11339319B2 (en) 2020-03-20 2022-05-24 Saudi Arabian Oil Company Reduction of breakdown pressure by filter cake removal using thermochemicals
US11299663B2 (en) * 2020-06-04 2022-04-12 Saudi Arabian Oil Company Method for modifying well injection profile and enhanced oil recovery
GB2615703A (en) * 2020-11-13 2023-08-16 Schlumberger Technology Bv Methods for shortening waiting-on-cement time in a subterranean well
US11808112B2 (en) 2022-02-25 2023-11-07 Halliburton Energy Services, Inc. Exothermic and/or gas-generating treatment for subterranean and pipeline operations
US20230332034A1 (en) * 2022-04-14 2023-10-19 Saudi Arabian Oil Company Self-destructive barite filter cake in water-based and oil-based drilling fluids
US11814574B1 (en) 2022-04-27 2023-11-14 Saudi Arabian Oil Company Organic sludge targeted removal using nitro-activated carbon composite and acidified solution of ammonium chloride
US11692155B1 (en) 2022-05-16 2023-07-04 University Of Houston System Nano-micro particle fluid for cleaning dirty and greasy surfaces and pipes
US11981863B2 (en) * 2022-05-17 2024-05-14 Saudi Arabian Oil Company Method and composition to enhance the performance of encapsulated breakers

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4454917A (en) * 1979-11-06 1984-06-19 Carmel Energy, Inc. Thermal acidization and recovery process for recovering viscous petroleum
US4330037A (en) 1980-12-12 1982-05-18 Shell Oil Company Well treating process for chemically heating and modifying a subterranean reservoir
US4399868A (en) * 1981-09-30 1983-08-23 Shell Oil Company Unplugging brine-submerged perforations
US5183112A (en) * 1991-08-16 1993-02-02 Mobil Oil Corporation Method for scale removal in a wellbore
US5713416A (en) 1996-10-02 1998-02-03 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of decomposing gas hydrates
US7328744B2 (en) 2001-02-23 2008-02-12 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and compositions for treating subterranean formations with gelled hydrocarbon fluids
US6153236A (en) 1999-06-03 2000-11-28 Balchem Corporation Low melt encapsulation with high laurate canola oil
GB9925373D0 (en) * 1999-10-27 1999-12-29 Schlumberger Ltd Downhole instrumentation and cleaning system
US7657415B2 (en) * 2002-05-31 2010-02-02 Schlumberger Technology Corporation Subterranean formation treatment methods using a darcy scale and pore scale model
US7398680B2 (en) 2006-04-05 2008-07-15 Halliburton Energy Services, Inc. Tracking fluid displacement along a wellbore using real time temperature measurements
US9120964B2 (en) 2006-08-04 2015-09-01 Halliburton Energy Services, Inc. Treatment fluids containing biodegradable chelating agents and methods for use thereof
US9027647B2 (en) 2006-08-04 2015-05-12 Halliburton Energy Services, Inc. Treatment fluids containing a biodegradable chelating agent and methods for use thereof
US7624743B2 (en) 2006-09-14 2009-12-01 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and compositions for thermally treating a conduit used for hydrocarbon production or transmission to help remove paraffin wax buildup
US8691731B2 (en) 2009-11-18 2014-04-08 Baker Hughes Incorporated Heat generation process for treating oilfield deposits

Also Published As

Publication number Publication date
RO131132A2 (ro) 2016-05-30
GB2530187B (en) 2017-03-22
MX2015015739A (es) 2016-03-16
US9657552B2 (en) 2017-05-23
US20150000912A1 (en) 2015-01-01
BR112015028935A2 (pt) 2017-07-25
WO2014209446A1 (en) 2014-12-31
GB2530187A (en) 2016-03-16
GB201519404D0 (en) 2015-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112015028935B1 (pt) Método para tratamento de uma parte ou zona de tratamento de um poço
US7624743B2 (en) Methods and compositions for thermally treating a conduit used for hydrocarbon production or transmission to help remove paraffin wax buildup
US9790774B2 (en) Generating and maintaining conductivity of microfractures in tight formations by generating gas and heat
US9422420B2 (en) Low-temperature breaker for well fluid viscosified with a polyacrylamide
CA2921688C (en) A solidified, thermally insulating composition
US10024500B2 (en) Use of metal silicides in hydrocarbon production and transportation
BR112015029265B1 (pt) Fluido de tratamento de agente quelante espumado, e, métodos para tratamentos de intensificação da produção
US10738237B2 (en) Methods, treatment fluids and systems for differential acidizing of a siliceous material
NO20180119A1 (en) Use of crosslinked polymer system for mititgation of annular pressure buildup
US11434740B1 (en) Methods of fracturing and rupturing rock formations for enhancing heat exchange efficiency in geothermal wells
WO2020101719A1 (en) Method and process of use of binary compositions for acidizing subterranean formations
BR112017022307B1 (pt) Pélete comprimido moldado de um aglutinante e um composto de tratamento de poço e método para inibir ou controlar a taxa de liberação de um agente de tratamento de poço em um poço
WO2021050117A1 (en) Thermochemical method for removing organic and inorganic deposits from a wellbore
US10414972B2 (en) Peroxide containing formation conditioning and pressure generating composition and method
CA3057428C (en) Nanosized particulates for downhole applications
US20180265765A1 (en) Encapsulated scale inhibitor for downhole applications in subterranean formations
US9702225B2 (en) Surface modification agent to prolong scale inhibitor lifetime
CA3129700A1 (en) Treatment of subterranean formations with an ammonium compound, an oxidizing agent and sulfamic acid
US11808112B2 (en) Exothermic and/or gas-generating treatment for subterranean and pipeline operations

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B350 Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 24/03/2014, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.