BR112018011362B1

BR112018011362B1 - Método para tratar uma formação subterrânea e fluido de tratamento

Info

Publication number: BR112018011362B1
Application number: BR112018011362-0A
Authority: BR
Inventors: Larry Steven Eoff; Tiffany Anne Pinder
Original assignee: Halliburton Energy Services, Inc
Priority date: 2016-01-28
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2022-09-13
Also published as: US10421896B2; MX2018006853A; WO2017131707A1; BR112018011362A2; US20190233719A1

Abstract

MÉTODO PARA TRATAR UMA FORMAÇÃO SUBTERRÂNEA E FLUIDO DE TRATAMENTO. Métodos e composições para o tratamento de uma formação subterrânea são descritos. Os métodos proporcionam um primeiro fluido de tratamento compreendendo uma pluralidade de agentes de desvio degradáveis, introduzem o primeiro fluido de tratamento na formação subterrânea via um furo de poço, e permitem que uma porção da pluralidade de agentes de desvio degradáveis desvie um fluxo de pelo menos uma porção do primeiro fluido de tratamento ou uma porção de um segundo fluido de tratamento de um primeiro local dentro do furo de poço para um segundo local dentro do furo de poço. A pluralidade de agentes de desvio degradáveis inclui uma mistura de ácido polilático (PLA) e um particulado duro solúvel em ácido.

Description

Fundamento

[0001] A presente invenção se refere geralmente a agentes de desvio degradáveis e, mais particularmente, a agentes de desvio degradáveis que incluem uma combinação ou mistura de ácido polilático e um particulado duro solúvel em ácido.

[0002] Agentes de desvio podem ser usados em uma variedade de tratamentos subterrâneos. Tais tratamentos incluem, mas não estão limitados a, perfuração, tratamentos de estimulação (por exemplo, tratamentos de fraturamento, tratamentos de acidificação de matriz) e operações de cimentação. Por exemplo, depois que um furo de poço é perfurado e completado em uma zona de produção subterrânea, muitas vezes é necessário introduzir um fluido de tratamento na zona. Por exemplo, uma zona de produção pode ser estimulada pela introdução de uma solução aquosa ácida na matriz de uma zona de produção para dissolver material de formação ou materiais perto do furo de poço que impedem a produtividade e, assim, aumentam a sua porosidade e permeabilidade. Isto resulta em um aumento na produção de hidrocarbonetos da mesma. Para assegurar que a zona de produção seja contatada uniformemente pelo fluido de tratamento, um agente de desvio sólido particulado pode ser colocado na zona para dirigir a colocação de um fluido de tratamento desejado. Uma técnica tem sido empacotar o agente de desvio em túneis de perfuração que se estendem do furo de poço para a zona subterrânea. O agente de desvio nos túneis de perfuração faz com que o fluido de tratamento aí introduzido seja uniformemente distribuído entre todas as perfurações, pelas quais a zona subterrânea é uniformemente tratada.

[0003] Os agentes de desvio tradicionais podem ser agrupados em duas classificações. Tais classificações incluem agentes de desvio de fluido viscoso e agentes de desvio físico- mecânicos. No primeiro caso, tipicamente, um fluido de viscosidade relativamente alta flui para uma zona subterrânea, criando uma resistência que faz com que fluidos de tratamento subsequentes sejam desviados para outras partes da formação. Tais métodos de desvio são considerados relativamente fáceis de implementar, mas geralmente são considerados não tão eficazes quanto os agentes de desvio que introduzem uma barreira física ou mecânica. Além disso, altas temperaturas associadas a poços de maior profundidade levam ao aumento da instabilidade de tais fluidos viscosificados.

[0004] Os agentes de desvio que atuam formando uma barreira física para o fluxo podem incluir vedantes esféricos de perfuração e desviadores particulados. Agentes de desvio particulados comumente usados podem ser não degradáveis ou degradáveis. A maioria dos vedantes de esféricos disponíveis comercialmente é um material sólido ou terá um núcleo sólido e rígido incluindo materiais que são estáveis sob condições de fundo de poço e, assim, após um tratamento, precisam ser recuperados do furo de poço ou removidos do intervalo de tratamento. Esta atividade de limpeza atrasa, complica e adiciona despesas ao processo de tratamento do poço. Uma limitação adicional do uso de vedantes esféricos de perfuração é que eles são aplicáveis apenas em furos de poço perfurados e revestidos; eles não são aplicáveis a outros cenários de completação de poço, como orifício aberto ou com um revestimento ranhurado.

[0005] Os agentes de desvio particulados são frequentemente suspensos ou dissolvidos num fluido transportador até este fluido estar saturado com os agentes e existir excesso de material e este fluido ser introduzido na formação subterrânea durante o tratamento de estimulação. Exemplos tradicionais de agentes de desvio particulados são materiais inorgânicos, tais como sais de rochas e materiais poliméricos, tais como amido e poliésteres. Os materiais particulados normalmente formam uma vedação na formação subterrânea (por exemplo, empacotando os túneis de perfuração, cobrindo uma superfície de formação, plaqueando um buraco atrás de um revestimento ranhurado ou empacotando ao longo da superfície de uma fratura hidráulica), fazendo com que o fluido de tratamento seja desviado uniformemente para outras partes da formação. Se agentes de desvio não degradáveis forem usados, o agente de desvio sólido particulado frequentemente removido dos túneis de perfuração ou orifício para permitir que o fluxo máximo de fluidos produzidos que compreendem hidrocarbonetos da zona subterrânea flua para o furo de poço. As operações subsequentes necessárias para remover tais agentes de desvio implicam frequentemente tempo e despesas consideráveis e adicionam complicações.

[0006] Assim, existe uma necessidade continuada de métodos e composições melhorados para agentes de desvio degradáveis.

Breve Descrição dos Desenhos

[0007] As seguintes figuras são incluídas para ilustrar determinados aspectos da presente invenção e não devem ser vistas como modalidade exclusiva. O assunto divulgado é capaz de consideráveis modificações, alterações e seus equivalentes na forma e função, como ocorrerá para aqueles versados na técnica e tendo o benefício desta divulgação.

[0008] A FIG. 1 ilustra um sistema de perfuração e produção em terra.

[0009] A FIG. 2 é um primeiro gráfico de barras que ilustra o controle de vazamento do ácido polilático e do ácido polilático em combinação com o carbonato de cálcio de acordo com modalidades da presente invenção.

[00010] A FIG. 3 é um segundo gráfico de barras que ilustra o controle de vazamento do ácido polilático e do ácido polilático em combinação com o carbonato de cálcio de acordo com modalidades da presente invenção.

[00011] A FIG. 4 é um terceiro gráfico de barras que ilustra o controle de vazamento do ácido polilático em combinação com o carbonato de cálcio de acordo com modalidades da presente invenção.

[00012] A FIG. 5 representa um método de tratamento de uma formação subterrânea de acordo com modalidades da presente invenção.

[00013] A FIG. 6 representa outro método de tratamento de uma formação subterrânea de acordo com modalidades da presente invenção.

Descrição Detalhada

[00014] De acordo com várias modalidades exemplificativas, são fornecidos métodos para o tratamento de formações subterrâneas utilizando agentes de desvio degradáveis que não requerem uma operação de limpeza corretiva. Tais operações de tratamento podem incluir, por exemplo, operações de perfuração, operações de cimentação, operações de estimulação, operações de produção, operações de remediação, tratamentos de controle de areia e semelhantes. Como usado aqui, os termos “tratar”, “tratamento” e “tratando” referem-se a qualquer operação subterrânea que usa um fluido em conjunto com a obtenção de uma função desejada e/ou para um propósito desejado. Exemplos mais específicos de operações de tratamento incluem operações de acidificação, operações de perfuração, operações de fraturamento, operações de consolidação e semelhantes.

[00015] O termo "degradável" como aqui utilizado em referência aos agentes de desvio degradáveis significa que o agente de desvio é degradável devido a processos de degradação química e/ou de radicais, tais como hidrólise ou oxidação. O termo "degradar", como usado aqui, significa diminuir o caráter ou a qualidade; para rebaixar. Por exemplo, pode-se dizer que o agente de desvio degradou quando sofreu uma decomposição química. Os métodos de degradação podem incluir fusão, hidrólise, solvólise, oxidação ou dissolução completa.

[00016] De acordo com várias modalidades exemplificativas, um método de tratamento de uma formação subterrânea é fornecido. O método inclui proporcionar um primeiro fluido de tratamento incluindo uma pluralidade de agentes de desvio degradáveis, introduzindo o primeiro fluido de tratamento na formação subterrânea via um furo de poço, e permitindo que uma porção da pluralidade de agentes de desvio degradáveis desvie um fluxo de pelo menos uma porção do primeiro fluido de tratamento ou uma porção de um segundo fluido de tratamento de um primeiro local dentro do furo de poço para um segundo local dentro do furo de poço. A pluralidade de agentes de desvio degradáveis inclui uma mistura de ácido polilático (PLA) e um particulado duro solúvel em ácido. O primeiro fluido de tratamento e/ou segundo fluido de tratamento podem incluir um fluido de fraturamento ou um fluido acidificante. De acordo com várias modalidades exemplificativas, a mistura está presente no primeiro fluido de tratamento numa concentração de cerca de 0,12 kg/L (1 ppg) a cerca de 1,20 kg/L (10 ppg). De acordo com várias modalidades exemplificativas, o particulado duro solúvel em ácido inclui carbonato de cálcio. O carbonato de cálcio pode ter um tamanho de partícula de cerca de 50 micra a cerca de 1. 200 micra, e em alguns casos, o carbonato de cálcio na mistura tem pelo menos dois tamanhos de partículas diferentes.

[00017] De acordo com várias modalidades exemplificativas, o PLA está presente na mistura numa quantidade de cerca de 50 a cerca de 95 por cento em peso e o carbonato de cálcio está presente na mistura numa quantidade de cerca de 5 a cerca de 50 por cento em peso. De acordo com várias modalidades exemplificativas, o PLA está presente na mistura numa quantidade de cerca de 50 a cerca de 90 por cento em peso e o carbonato de cálcio está presente na mistura numa quantidade de cerca de 10 a cerca de 50 por cento em peso. De acordo com várias modalidades exemplificativas, pelo menos alguns da pluralidade de agentes de desvio degradáveis atuam como agentes de controle de vazamento. Vantajosamente, a mistura pode ser usada em formações subterrâneas com uma temperatura superior a 71,11°C (160°F), como de cerca de 93,33°C (200°F) a cerca de 148,88°C (300°F). De acordo com várias modalidades exemplificativas, o método inclui ainda permitir que a pluralidade de agentes de desvio degradáveis a degradar pelo menos parcialmente.

[00018] De acordo com várias modalidades exemplificativas, um outro método de tratamento de uma formação subterrânea é fornecido. O método inclui proporcionar um primeiro fluido de tratamento acídico incluindo uma pluralidade de agentes de desvio degradáveis, introduzindo o primeiro fluido de tratamento acídico na formação subterrânea via um furo de poço, e permitindo que uma porção da pluralidade de agentes de desvio degradáveis desvie um fluxo de pelo menos uma porção do primeiro fluido de tratamento acídico ou uma porção de um segundo fluido de tratamento acídico de um primeiro local dentro do furo de poço para um segundo local dentro do furo de poço. A pluralidade de agentes de desvio degradáveis inclui particulados duros solúveis em ácido revestidos com PLA. De acordo com várias modalidades exemplificaticas, os particulados duros solúveis em ácidoincluem carbonato de cálcio. O carbonato de cálcio pode ter pelo menos dois tamanhos de partícula diferentes. De acordo com várias modalidades exemplificativas, pelo menos alguns da pluralidade de agentes de desvio degradáveis atuam como agentes de controle de vazamento. Vantajosamente, os agentes de desvio degradáveis podem ser utilizados em formações subterrâneas com uma temperatura num intervalo de cerca de 93,33°C (200°F) a cerca de 148,88°C (300°F).

[00019] De acordo com várias modalidades exemplificativas, é fornecido um fluido de tratamento. O fluido de tratamento inclui um fluido transportador acídico e uma pluralidade de agentes de desvio degradáveis. A pluralidade de agentes de desvio degradáveis inclui PLA e carbonato de cálcio. De acordo com várias modalidades exemplificativas, o carbonato de cálcio inclui carbonato de cálcio tendo pelo menos dois tamanhos de partícula diferentes que variam de cerca de 50 micra a cerca de 1200 micra. De acordo com várias modalidades exemplificativas, a pluralidade de agentes de desvio degradáveis está presente no fluido transportador acídico numa concentração de cerca de 0,12 kg/L (1 ppg) a cerca de 1,20 kg/L (10 ppg). O fluido transportador acídico pode incluir qualquer ácido adequado, tal como ácido clorídrico.

[00020] Voltando para a FIG. 1, é mostrado uma vista de elevação em seção transversal parcial de um sistema de perfuração e produção 10 utilizado para produzir hidrocarbonetos de um furo de poço 12 que se estende através de vários estratos de terra em uma formação de óleo e gás 14 localizada abaixo da superfície da terra 16. O sistema de perfuração e produção 10 pode incluir uma sonda de perfuração ou guindaste 18 para executar várias atividades relacionadas à perfuração ou produção, tais como os métodos descritos abaixo. Da mesma forma, o sistema de perfuração e produção 10 pode incluir vários tipos de ferramentas ou equipamentos 20 suportados pelo equipamento 18 e dispostos no furo de poço 12 para realizar estas atividades.

[00021] Uma fonte de fluido de trabalho ou de serviço 52, tal como um tanque de armazenamento ou recipiente, pode fornecer um fluido de trabalho 54 que pode ser bombeado para a extremidade superior da coluna de tubulação 30 a partir da qual o fluido de trabalho 54 pode fluir através da coluna de tubulação 30. A fonte de fluido de trabalho 52 pode fornecer qualquer fluido utilizado em operações do furo de poço, incluindo, sem limitação, fluido de perfuração, lama cimentícia, fluido acidificante, água líquida, vapor, fluido de fraturamento hidráulico, propano, nitrogênio, dióxido de carbono ou algum outro tipo de fluido.

[00022] De acordo com várias modalidades exemplificativas, os agentes de desvio degradáveis incluem uma combinação ou mistura de PLA (ou polilactida) e um particulado duro solúvel em ácido. O termo “particulado duro solúvel em ácido” significa um particulado que é solúvel em ácido, mas não possui uma temperatura de transição vítrea. O PLA é um poliéster alifático composto por blocos de construção de ácido lático (ácido 2- hidróxi propiônico). O PLA é um polímero degradável derivado de recursos renováveis, como amido de milho, raízes de tapioca, cavacos, amido ou cana-de-açúcar. O PLA tem uma propriedade muito útil de hidrolisar naturalmente de volta ao ácido lático.

[00023] Verificou-se, no entanto, que o PLA não proporciona um controle de fuga adequado nas fraturas a temperaturas acima da sua temperatura de transição vítrea de cerca de 71,11°C (160°F). Isso está ilustrado na FIG. 2, que mostra que 100% de PLA deu 200 mL de vazamento em 30 minutos em uma ranhura de 200 micra. Observou-se que o PLA foi extrudado da célula à medida que a temperatura estava acima da transição vítrea (ou ponto de amolecimento) do PLA.

[00024] De acordo com várias modalidades exemplificativas, o PLA é combinado ou misturado com um particulado duro solúvel em ácido. De acordo com várias modalidades exemplificativas, o particulado duro solúvel em ácido inclui alumina; carbonatos, tais como carbonato de cálcio; fosfatos tais como polifosfatos; ácidos carboxílicos sólidos, tais como ácidos carboxílicos aromáticos como ácido benzoico; volastonita; fibras minerais, tais como lã mineral; fibras de cerâmica; fibras de vidro; fibras orgânicas, tais como aramida; caulino; mica; talco; feldspato; lima; e sílica, incluindo areia, assim como as suas misturas.

[00025] Descobriu-se que a incorporação de partículas mais duras, que não têm uma temperatura de transição vítrea, melhora grandemente as propriedades de perda de fluido. Isto é ilustrado nas FIGS. 2-4, em que carbonato de cálcio de vários tamanhos de partículas foi incluído ou misturado com PLA.

[00026] A capacidade de usar um particulado duro solúvel em ácido em combinação com PLA é surpreendente e inesperada porque os particulados duros solúveis em ácido não são normalmente usados em sistemas de desvio de ácido, pois os particulados duros solúveis em ácido se dissolvem em ácido quase imediatamente. Testes mostraram, no entanto, que ao construir um bolo de filtração sob condições de alta pressão, o PLA aparentemente cobre o particulado duro solúvel em ácido, protegendo-o da rápida dissolução por ácido enquanto ainda fornece os benefícios de vazar o controle.

[00027] De acordo com várias modalidades exemplificativas, além de atuarem como agentes de desvio, os agentes de desvio degradáveis podem ser utilizados para controlar a perda de fluido de um fluido para uma formação subterrânea a partir de um furo de poço perfurando a formação subterrânea. O termo “perda de fluido”, como usado aqui, refere-se à perda de volume de um fluido de tratamento para uma porção da formação subterrânea através, por exemplo, do espaço de poros ou das fraturas naturais da formação, que circundam um furo de poço ou fratura hidráulica.

[00028] De acordo com várias modalidades exemplificativas, os agentes de desvio degradáveis podem atuar para pelo menos parcialmente controlar a migração de fluido dentro da formação subterrânea. De acordo com várias modalidades exemplificativas, os agentes de desvio degradáveis permitem que uma vedação se forme através de uma área inteira de colocação numa formação subterrânea. Se o tamanho do material de desvio degradável for grande, no entanto, o material pode fixar à face da formação sem encher completamente ou vedar a porosidade da formação. Ao usar os agentes de desvio degradáveis na fratura ou outros processos de tratamento, os agentes de desvio degradáveis podem agir assentando-se nas perfurações no revestimento do furo de poço e desviando o fluido de tratamento para porções não vedadas do intervalo perfurado. De acordo com várias modalidades exemplificativas, a vedação formada pelos agentes de desvio degradáveis pode ser uma vedação parcial, deixando uma porção da formação não vedada. O termo “vedação parcial”, como usado aqui, pode significar qualquer vedação formada que veda menos de 100% do fluxo de fluido para uma porção de uma formação subterrânea. Noutras modalidades, se o tamanho do material de desvio degradável for pequeno, o material de desvio degradável pode impedir a perda de fluido para a formação tornando-se alojado nos poros ou formando uma ponte entre pelo menos duas gargantas de poro.

[00029] De acordo com várias modalidades exemplificativas, os agentes de desvio degradáveis são úteis em operações subterrâneas, por exemplo, para vedar zonas geológicas durante a perfuração, fraturamento hidráulico, tratamentos de estimulação acidulante, ou para qualquer outro tratamento de injeção de fluido, tipicamente com a finalidade de desviar o fluxo do fluido de tratamento para outras zonas de interesse dentro da formação. Ao utilizar os agentes de desvio degradáveis em acidificação de matriz, fraturamento ou outros processos de tratamento, pensa-se que os agentes de desvio degradáveis atuam desviando o fluido de tratamento para porções não vedadas da formação. O termo “estimulação”, como usado aqui, refere-se a melhorias de produtividade ou operações de restauração em um poço como resultado de fraturamento hidráulico, fraturamento ácido, acidificação de matriz, tratamento de areia ou outro tipo de tratamento destinado a aumentar e/ou maximizar a taxa de produção do poço ou a sua longevidade, muitas vezes criando caminhos de fluxo de reservatório altamente condutivos. Os agentes de desvio degradáveis degradam-se ao longo do tempo e geralmente não requerem uma etapa adicional para recuperá-los a partir do furo de poço. Os agentes de desvio degradáveis podem ser degradáveis em fluidos de formação, tais como fluidos aquosos, para facilitar a autolimpeza após o serviço.

[00030] Os agentes de desvio degradáveis, como aqui descritos, são degradáveis, por exemplo, após a conclusão da sua utilização na prevenção da perda de fluido, vedando uma parte de uma zona dentro da formação. De acordo com várias modalidades exemplificativas, os agentes de desvio degradáveis podem desintegrar após um período de tempo e degradar nos fluidos de furo de poço, minimizando assim e/ou eliminando problemas durante a produção do fluido do reservatório e com outras estimulações do furo de poço, uso adicional de fluidos de tratamento do furo de poço aquoso e equipamento de estimulação de poço.

[00031] De acordo com várias modalidades exemplificativas, os agentes de desvio degradáveis podem ser utilizados em qualquer aplicação subterrânea na qual seja desejável desviar o fluxo de um fluido para ou a partir de um local escolhido. Os agentes de desvio degradáveis também podem ser utilizados em qualquer aplicação subterrânea na qual seja desejável controlar a perda de fluido na formação subterrânea. Exemplos específicos não limitativos de aplicações subterrâneas adequadas incluem operações de perfuração, estimulação e completação.

[00032] De acordo com várias modalidades exemplificativas, os agentes de desvio degradáveis podem ser introduzidos na formação utilizando qualquer fluido de tratamento adequado que seja aplicável à operação escolhida. Exemplos de fluidos de tratamento adequados incluem qualquer fluido de tratamento subterrâneo conhecido, incluindo aqueles em alto volume e aqueles que são menores em volume (por exemplo, comprimidos). Exemplos não limitativos dos tipos de fluidos de tratamento adequados incluem espumas, gases, fluidos à base de água, fluidos à base de óleo, salmouras e combinações dos mesmos (tais como emulsões). Estes fluidos podem compreender quaisquer aditivos que possam ser necessários para o fluido realizar a função ou tarefa desejada, desde que estes aditivos não interajam negativamente com os agentes de desvio degradáveis. Tais aditivos podem incluir agentes gelificantes, estabilizadores de gel, sais, agentes de ajuste de pH, inibidores de corrosão, dispersantes, floculantes, ácidos, agentes espumantes, agentes antiespumantes, sequestrantes de H2S, lubrificantes, particulados (por exemplo, propante ou cascalho), agentes de formação de ponte, agentes de ponderação, inibidores de incrustação, biocidas, redutores de fricção, modificadores de permeabilidade relativos e semelhantes. Aditivos adequados para uma dada aplicação serão conhecidos por um versado na técnica.

[00033] De acordo com várias modalidades exemplificativas, um método de tratamento de uma formação subterrânea é fornecido. Voltando agora à FIG. 5, o método 500 inclui proporcionar um primeiro fluido de tratamento incluindo uma pluralidade de agentes de desvio degradáveis, que incluem uma mistura de PLA e um particulado duro solúvel em ácido na etapa 502, introduzindo o primeiro fluido de tratamento na formação subterrânea via um furo de poço na etapa 504, e permitindo que uma porção da pluralidade de agentes de desvio degradáveis desvie um fluxo de pelo menos uma porção do primeiro fluido de tratamento ou uma porção de um segundo fluido de tratamento de um primeiro local dentro do furo de poço para um segundo local dentro do furo de poço na etapa 506. O termo "introdução", como usado aqui, inclui bombear, injetar, derramar, liberar, deslocar, localizar, circular, ou de outro modo colocar um fluido ou material dentro de um poço, furo de poço ou formação subterrânea usando qualquer maneira adequada conhecida na técnica.

[00034] De acordo com várias modalidades exemplificativas, os agentes de desvio degradáveis podem ser vantajosamente utilizados para desviar um fluido de tratamento de uma zona numa formação subterrânea para outra, e podem então ser degradados na formação subterrânea sem a necessidade de uma etapa adicional de remoção do material de desvio.

[00035] De acordo com várias modalidades exemplificativas, os agentes de desvio degradáveis podem interagir com a superfície de uma porção da formação subterrânea de modo a evitar a perda de um fluido de tratamento do furo de poço para aquela porção da formação subterrânea. Em certas modalidades, os agentes de desvio degradáveis podem formar um bolo de filtração ou parte de um bolo de filtração para impedir a perda de fluido do furo de poço para a formação subterrânea.

[00036] De acordo com várias modalidades exemplificativas, um outro método de tratamento de uma formação subterrânea é fornecido. Voltando agora à FIG. 6, o método 600 inclui proporcionar um primeiro fluido de tratamento acídico incluindo uma pluralidade de agentes de desvio degradáveis, que incluem particulados duros solúveis em ácido revestidos com PLA na etapa 602, introduzindo o primeiro fluido de tratamento acídico na formação subterrânea via um furo de poço na etapa 604, e permitindo que uma porção da pluralidade de agentes de desvio degradáveis desvie um fluxo de pelo menos uma porção do primeiro fluido de tratamento acídico ou uma porção de um segundo fluido de tratamento acídico de um primeiro local dentro do furo de poço para um segundo local dentro do furo de poço na etapa 606.

[00037] De acordo com várias modalidades exemplificativas, os agentes de desvio degradáveis podem ser utilizados para desviar um fluido de fraturamento para perfurações não tratadas de modo a criar uma pluralidade de fraturas na formação subterrânea. Numa outra modalidade, os agentes de desvio podem ser utilizados durante um tratamento de fraturamento como um curativo para evitar perda adicional de fluido. Os agentes de desvio degradáveis podem ser adicionados diretamente ao fluido de fraturamento ou como um fluido pré-absorvente antes que o fluido de fraturamento seja colocado na formação subterrânea.

[00038] De acordo com várias modalidades exemplificativas, os agentes de desvio degradáveis podem ser vantajosamente utilizados para desviar um fluido acidificante de uma zona numa formação subterrânea para outra. A quantidade de agente de desvio adicionado a um tratamento acidificante pode variar de cerca de 0,12 kg/L ((1 ppg) (libra por galão)) a 1,20 kg/L (10 ppg) no fluido transportador. Depois que a acidificação é completada, a água e os sais nela dissolvidos podem ser recuperados produzindo-os na superfície (por exemplo, “fluindo de volta” ao poço), deixando uma quantidade desejável de vazios dentro da formação, o que pode aumentar a permeabilidade da formação e/ou aumentar a taxa na qual os hidrocarbonetos subsequentemente podem ser produzidos a partir da formação. Numa modalidade, os agentes de desvio podem desviar um fluido acidificante de um buraco de minhoca numa formação de carbonato que está crescendo muito rapidamente, permitindo que o processo de acidificação se torne mais eficiente. Numa outra modalidade, tos agentes de desvio podem ser usados para desviar um fluido de tratamento acidificante para longe de uma zona de “ladrão” de alta permeabilidade em uma formação subterrânea para outra zona de baixa permeabilidade, e pode permitir um tratamento acidificante mais eficiente de todo o intervalo de produção. Ainda numa outra modalidade, os agentes de desvio podem ser adicionados para desviar temporariamente os fluidos de cimentação de uma zona particular para uma zona desejada dentro da formação subterrânea, a fim de evitar a perda de circulação dos fluidos de cimentação.

[00039] Num momento desejado, os agentes de desvio degradáveis podem pelo menos parcialmente ou totalmente degradar, permitindo que os fluidos de formação sejam produzidos. Sem estar limitado pela teoria, acredita-se que à medida que o PLA degrada por hidrólise, forma ácido lático, que dissolve lentamente o particulado duro solúvel em ácido, resultando na eventual degradação completa dos sólidos. De fato, conforme discutido adiante e demonstrado abaixo, os testes mostraram que quando o PLA e o particulado duro solúvel em ácido (por exemplo, carbonato de cálcio) são misturados em certas razões molares, a degradação completa, não deixando sólidos, pode ser obtida.

[00040] Vantajosamente, os agentes de desvio degradáveis podem ser utilizados numa variedade de aplicações subterrâneas e permanecem estáveis ao longo de uma ampla faixa de temperaturas. Os agentes de desvio degradáveis podem ser utilizados em aplicações subterrâneas envolvendo faixas de temperatura superiores a 71,11°C (160°F) (por exemplo, 93,33°C (200°F) a 148,88°C (300°F)), dependendo da composição particular empregada. Além disso, os agentes de desvio degradáveis podem degradar de uma maneira previsível de modo a otimizar a produtividade do reservatório. Uma vez degradados, os agentes de desvio degradáveis não deixam um resíduo indesejável na formação.

[00041] Os exemplos seguintes são ilustrativos das composições e dos métodos discutidos acima e não pretendem ser limitativos.

Exemplo 1 Ranhura de 200 micra, particulados de 0,12 kg/L (1 ppg) no fluido de tratamento

[00042] As células de perda de fluido a alta temperatura (HTHP) de alta pressão foram equipadas com discos com fraturas ou ranhuras de 200 micra de largura. PLA e combinações de PLA e carbonato de cálcio em vários tamanhos de partículas foram adicionados a um fluido de tratamento a uma concentração de 0,12 kg/L (1 ppg), e testes de perda de fluido foram conduzidos a 3,44 MPa (500 psi) nas temperaturas mostradas durante 30 minutos. O fluido de tratamento foi KCl a 2% contendo 0,004 kg/L (40 libras por 1.000 galões) de diutano e 0,008 kg/L (67 galões por 1.000 galões) de um modificador de permeabilidade relativo. A quantidade máxima aceitável de vazamento nesse teste foi de 80 mL em 30 minutos. Os resultados são mostrados na FIG. 2

[00043] Como pode ser visto, a 93,33°C (200°F), a adição de 20% em peso de 1.200 micra de carbonato de cálcio ao PLA reduziu o volume de vazamento para cerca de 100 mL e a adição de 30% de uma mistura de 150/1200 micra de carbonato de cálcio para cerca de 35 mL. O restante dos pontos de dados mostra que misturas adicionais de tamanho de partícula de carbonato de cálcio resultam em vazamento ainda menor a temperaturas de até 148,88°C (300°F). Em particular, o vazamento foi significativamente reduzido a 135°C (275°F) quando 30% em peso de uma mistura de 50/150/600/1.200 micra de carbonato de cálcio foi adicionado ao PLA.

Exemplo 2 Ranhura de 1.016 micra

[00044] As células de perda de fluido a alta temperatura (HTHP) de alta pressão foram equipadas com discos com fraturas ou ranhuras de 1.016 micra de largura. PLA e combinações de PLA e carbonato de cálcio em vários tamanhos de partículas foram adicionados a um fluido de tratamento a concentrações mostradas e testes de perda de fluido foram conduzidos a 3,44 MPa (500 psi) nas temperaturas mostradas durante 30 minutos. O fluido de tratamento foi KCl a 2% contendo 0,004 kg/L (40 libras por 1.000 galões) de diutano e 0,008 kg/L (67 galões por 1.000 galões) de um modificador de permeabilidade relativo. A quantidade máxima aceitável de vazamento nesse teste foi de 80 mL em 30 minutos. Os resultados de teste são mostrados na FIG. 3.

[00045] Como pode ser visto, o PLA linear não fornece controle de vazamento em uma ranhura de 1.016 micra. A quantidade total de fluido na célula foi perdida em 2 minutos. Novamente, uma mistura de PLA e carbonato de cálcio resultou em baixo vazamento até 135°C (275°F). Em particular, a adição de 50% em peso de uma mistura de 50/150/600/1.200 micra de carbonato de cálcio a PLA reduziu significativamente o vazamento. No entanto, a adição de 30% em peso de uma mistura de 150/1.200 micra de carbonato de cálcio a PLA a 135°C (275°F) proporcionou quase os mesmos resultados que o PLA linear a 93,33°C (200°F). Uma concentração mais alta de carbonato de cálcio pode ter sido necessária para fornecer controle de vazamento adequado, conforme ilustrado pela eficácia da mistura de 50% de carbonato de cálcio/50% de PLA.

Exemplo 3 Ranhura de 2.032 micra

[00046] As células de perda de fluido a alta temperatura (HTHP) de alta pressão foram equipadas com discos com fraturas ou ranhuras de 2.032 micra de largura. PLA e combinações de PLA e carbonato de cálcio em vários tamanhos de partículas foram adicionados a um fluido de tratamento a concentrações mostradas e testes de perda de fluido foram conduzidos a 3,44 MPa (500 psi) nas temperaturas mostradas durante 30 minutos. O fluido de tratamento foi KCl a 2% contendo 0,004 kg/L (40 libras por 1.000 galões) de diutano e 0,008 kg/L (67 galões por 1.000 galões) de um modificador de permeabilidade relativo. A quantidade máxima aceitável de vazamento nesse teste foi de 80 mL em 30 minutos. Os resultados de teste são mostrados na FIG. 4.

[00047] A FIG. 4 ilustra o efeito das partículas de carbonato de cálcio no nível de vazamento em uma ranhura de 2.032 micra. O melhor controle de vazamento a 93,33°C (200°F) foi obtido com uma mistura de 65% de PLA e 35% de 50/150/600/1.200 micra de carbonato de cálcio a uma concentração de 0,72 kg/L (6 ppg) no fluido de tratamento. A 121,11°C (250°F), o melhor controle de vazamento para a mistura de PLA/carbonato de cálcio foi obtido com uma mistura de 50% de PLA e 50% 50/150/600/1.200 micra de carbonato de cálcio a uma concentração de 0,72 kg/L (6 ppg) no fluido de tratamento. Para efeitos de comparação, é também mostrado um teste usando uma mistura de 100% de 50/150/600/1.200 micra de carbonato de cálcio a uma concentração de 0,72 kg/L (6 ppg) no fluido de tratamento.

Exemplo 4 Degradação Móvel

[00048] As misturas de particulados foram empacotadas numa manga Hassler e fluiu- se HCl a 15% sobre o topo da embalagem durante o tempo mostrado na Tabela 1 a 121,11°C (250°F). O peso final foi comparado com o peso original para obter a percentagem de degradação. A Tabela 1 ilustra os resultados.Tabela 1

[00049] Às 2 horas, a mistura de PLA linear e carbonato de cálcio/PLA deu cerca do mesmo nível de degradação, enquanto a mistura às 4 horas degradou consideravelmente menos do que a PLA linear às 5 horas. Novamente, este foi um resultado inesperado, pois o carbonato de cálcio direto apresentaria 100% de degradação sob essas mesmas condições.

Exemplo 5 Degradação Estática

[00050] Cerca de 3 gramas de misturas de PLA e PLA/carbonato de cálcio foram colocadas em frascos de vidro de 4 onças contendo 100 mL de HCl a 15%. Os frascos foram colocados em recipientes de pressão de metal, o nitrogênio foi aplicado a 50 psi e os recipientes foram então colocados em um forno nas temperaturas indicadas. Os recipientes foram removidos nos tempos determinados, resfriados e abertos. As misturas de sólido/HCl foram filtradas, secas e pesadas. Este peso foi comparado com o peso inicial para obter a porcentagem de degradação. As tabelas 2-5 ilustram os resultados em 87,78°C (190°F), 121,11°C (250°F), 135°C (275°F), e 148,88°C (300°F), respectivamente.Tabela 2 Temperatura = 87,78°C (190°F)

Tabela 3 Temperatura = 121,11°C (250°F)

Tabela 4 Temperatura = 135°C (275°F)

Tabela 5 Temperatura = 148,88°C (300°F)

[00051] Como pode ser visto, o PLA a 65% e a mistura de carbonato de cálcio a 35% degradaram significativamente menos do que o PLA puro às diferentes temperaturas testadas. À medida que as temperaturas aumentaram, no entanto, a mistura de PLA/carbonato de cálcio tornou-se mais propensa à degradação.

[00052] Embora apenas algumas modalidades exemplificativas tenham sido descritas em detalhes acima, aqueles versados na técnica apreciarão prontamente que muitas outras modificações são possíveis nas modalidades exemplares sem se afastar materialmente dos novos ensinamentos e das vantagens da presente invenção. Por conseguinte, todas essas modificações se destinam a estar incluídas no escopo da presente invenção conforme definido nas reivindicações.

Claims

1. Método para tratar uma formação subterrânea, caracterizado pelo fato de compreender: - proporcionar um primeiro fluido de tratamento compreendendo uma pluralidade de agentes de desvio degradáveis, sendo que a pluralidade de agentes de desvio degradáveis compreende uma mistura de ácido polilático (PLA) e um particulado duro solúvel em ácido, sendo que o particulado duro solúvel em ácido compreende uma mistura de particulados de 50 micra, particulados de 150 micra, particulados de 600 micra e particulados de 1200 micra; - introduzir o primeiro fluido de tratamento na formação subterrânea através de um furo de poço; e - permitir que uma porção da pluralidade de agentes de desvio degradáveis desvie um fluxo de pelo menos uma porção do primeiro fluido de tratamento ou uma porção de um segundo fluido de tratamento de um primeiro local dentro do furo do poço para um segundo local dentro do furo do poço.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o primeiro fluido de tratamento, o segundo fluido de tratamento, ou ambos, o primeiro e o segundo fluidos de tratamento, compreenderem um fluido de fraturamento ou um fluido de acidificação.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a pluralidade de agentes de desvio degradáveis estar presente no primeiro fluido de tratamento a uma concentração de 0,12 kg/L (1 ppg) a 1,20 kg/L (10 ppg).

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o PLA estar presente na mistura numa quantidade de 50 a 95 por cento em peso e o carbonato de cálcio está presente na mistura numa quantidade de 5 a 50 por cento em peso.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a formação subterrânea ter uma temperatura superior a 71,11°C (160°F).

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda permitir que a pluralidade de agentes de desvio degradáveis se degrade, pelo menos parcialmente.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o primeiro fluido de tratamento exibir uma perda de fluido menor do que 50 mL em 30 minutos a 148,88°C (300°F) e um diferencial de 3,44 MPa (500 psi).

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o primeiro fluido de tratamento exibir uma perda de fluido menor do que 50 mL em 30 minutos a 121,11°C (250°F) e um diferencial de 3,44 MPa (500 psi).

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o primeiro e o segundo fluido de tratamento serem acídicos, sendo que a pluralidade de agentes de desvio degradáveis compreende particulados duros solúveis em ácido e revestidos com ácido polilático.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de o material particulado duro solúvel em ácido compreender carbonato de cálcio.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de pelo menos alguns da pluralidade de agentes de desvio degradáveis atuarem como agentes de controle de vazamento.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de a formação subterrânea ter uma temperatura numa faixa de 93,33°C (200°F) a 148,88°C (300°F).

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de o primeiro fluido de tratamento exibir uma perda de fluido menor do que 50 mL em 30 minutos a 135°C (275°F) e um diferencial de 3,44 MPa (500 psi).

14. Fluido de tratamento, para ser usado no método para tratar uma formação subterrânea, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender: - um fluido transportador acídico; e - uma pluralidade de agentes de desvio degradáveis, sendo que a pluralidade de agentes de desvio degradáveis compreende carbonato de cálcio revestido com ácido polilático, sendo que o carbonato de cálcio compreende uma mistura de particulados de 50 micra, particulados de 150 micra, particulados de 600 micra e particulados de 1200 micra.

15. Fluido de tratamento, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de a pluralidade de agentes de desvio degradáveis estar presente no fluido transportador acídico a uma concentração de 0,12 kg/L (1 ppg) a 1,20 kg/L (10 ppg).

16. Fluido de tratamento, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de o fluido transportador acídico compreender ácido clorídrico.