MX2010007693A - Fluidos de tratamiento de hidrocarburo liquido gelificado y sus metodos asociados de uso. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para formar un fluido de tratamiento de hidrocarburo líquido gelificado, que comprende combinar un hidrocarburo líquido, un éster de ácido fosfórico y una solución pre-mezclada que comprende agua, ión ferroso (Fe2+) y una amina; y formar el fluido de tratamiento de hidrocarburo líquido gelificado. También se describe un método para tratar una porción de una formación subterránea y comprende: proporcionar un fluido de tratamiento de hidrocarburo líquido gelificado, combinando un hidrocarburo líquido, un éster de ácido fosfórico y una solución premezclada que comprende agua, ión ferroso y una amina, y tratar la porción de la formación subterránea con el fluido de tratamiento de hidrocarburo líquido gelificado.

Description

IDOS DE TRATAMIENTO DE HIDROCARBURO LÍQUIDO GELI SUS MÉTODOS ASOCIADOS DE USO CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere en gen osiciones y métodos para tratar un pozo que pe ación subterránea. Más específicamente, la inv ere a fluidos de tratamiento de hidrocarburo ficado y métodos asociados de uso.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Algunas declaraciones pueden solamente pro rmación antecedente relacionada con la ripción y no pueden constituir la técnica previa.

Los fluidos de hidrocarburo líquido gelif utilizados en el tratamiento de formaciones sub na porción ele la formación. Las partículas de a én pueden ser depositadas en las fracturas, ent prevenir a las estructuras formadas de cerr , manteniendo los canales conductivos a travé es los fluidos producidos pueden fluir a la pe ozo. En un tiempo deseado, la viscosidad del ocarburo líquido gelificado puede ser re errumpida" y el fluido puede ser recuperado.

De manera similar, las operaciones de c as, tales como empaquetado de grava, usan f ocarburo líquido gelificado, a menudo refer dos de paquete de grava. Los fluidos de paquete lmente son usados para suspender partículas de g nistro a un área deseada en una perforación de plo, cerca de partículas de formación no conso ímente consolidadas, para formar un paquete de g vez que el paquete de grava está sustancialmen r, la viscosidad del fluido del paquete de grava educe permitiéndole ser recuperada o producida n rtir de la perforación de pozo.

Las sales de metal polivalente de ásteres fosfórico, han sido utilizadas como agentes gel formar fluidos de tratamiento de hidrocarburo ficado de alta viscosidad. Tales fluidos de tr idrocarburo líquido gelificado a menudo tienen m iculados incluidos tales como agentes de sostén menudo trituradores retardados para provocar dos de tratamiento se rompan en fluidos rela ados de manera que los fluidos de tratamiento p ucidos nuevamente. Buenas descripciones d esos, utilizando específicamente sales de alumin os ésteres de ortofosfato, se pueden encontra 5,417,287 y por Smith et al., en la dounidense No. 5,846,915. Los fluidos de fractu ocarburo líquido gelificado descritos en las riores, utilizan hierro férrico (Fe3+) o sales d valentes de aluminio de esteres de cido fosfór tes gelificantes y trituradores retardados ta o de magnesio de quemado duro el cual es l ble en agua.

Mientras hasta ahora los métodos y fl turación de hidrocarburo líquido gelificado que viscosidad han sido exitosamente usados par turas en formaciones subterráneas, algunas vece ntrado problemas como un resultado del uso de ficante, es decir, la sal de hierro férrico de cido fosfórico.

De este modo, existen necesidades de ido, un éster de ácido fosfórico y una soluc iada que comprende agua, compuesto de ion ferr a; y formar el fluido de tratamiento de hid ido gelificado. En un segundo aspecto, se propo do para tratar una porción de una formación sub étodo comprende proporcionar un fluido de trata ocarburo líquido gelificado, combinando un hid ido, un éster de ácido fosfórico y una soluc lada que comprende agua, compuesto de ion ferros amina, y tratar la porción de la formación su el fluido de tratamiento de hidrocarburo ficado.

De conformidad con una modalidad, el com ferroso (Fe2+) es una sal ferrosa.

En una modalidad adicional, el fl arniento de hidrocarburo líquido gelificado t función de tiempo a 77 °C para una modalidad del te gelificado.

La Figura 2 muestra un perfil de visco aración como una función de tiempo a 77 °C lidad del fluido de aceite gelificado y una lidad del aceite gelificado.

La Figura 3 muestra el perfil de viscos función de tiempo a 77 °C para una modalidad del te gelificado y una tercera modalidad d ficad.

La Figura 4 muestra el perfil de viscos función de tiempo a 77 °C por una cuarta moda do de aceite gelificado.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Al comienzo, se debe notar que en el desa eneficio de esta descripción. La descripción y presentados solamente para los propósitos de il as modalidades de la invención y no deben ser co una limitación al alcance y aplicabilida nción. Mientras las composiciones de la inven ritas aquí por comprender ciertos materiales, nder que la composición puede opcionalmente c o m s materiales químicamente diferentes. Ad osición también puede comprender algunos co intos de los ya mencionados.

En la breve descripción de la invención y ripción, cada valor numérico debe ser leído una modifica por el término "aproximado" (a m esamente ya sea así modificado) , y despu amente como para no ser modificado a menos que s tro modo en el contexto. También, en la breve de intervalo, o aún sin datos de puntos de rvalo, son explícitamente identificados o ref mente algunos puntos de datos específicos, se los inventores aprecian y entienden que cual S los puntos de datos dentro del intervalo est iderados por haber sido especificados, y ntores han descrito y permitido el intervalo c s los puntos dentro del intervalo.

Se proporcionan las siguientes definicio ar a aquellos expertos en la técnica en el ente a descripción detallada de la invención.

El término wfracturación" , se refiere al dos de rompimiento descendente de una formación rear una fractura, es decir, la formación dedor de una perforación de pozo, bombeando flu s presiones, para incrementar las tasas de pro dos viscosos que tienen propiedades elásticas, íquido al menos regresa parcialmente a su forma do se libera un estrés aplicado.

La frase "tensoactivo viscoelástico" o ere a aquella clase de compuestos los cuale ar micelas (esferulíticos, anisométricos , lam tal liquido) , en la presencia de contra ciones acuosas, con ello, impartiendo visco do. Pueden ser usadas micelas ansiométricas , y ortamiento en solución más estrechamente se a lla de un polímero.

Los fluidos de tratamiento de hidrocarbur ficado comprenden un portador de hidrocarburo sal ferrosa de un éster de ácido fosfórico ( ato) , una amina y varios otros componentes op fluidos de tratamiento de hidrocarburo El portador de hidrocarburo líquido cido en la técnica e incluye aceite crudo, aceit os aceites lubricantes, queroseno y simil mpeño de un fluido de aceite gelificado tambié a naturaleza del portador de hidrocarburo líqu preparar el fluido. El hidrocarburo de baja e significantemente perjudicar el desempeño de ficado con éste.

Los fluidos de tratamiento de hidrocarbur ficado comprenden un agente gelificante que comp ferrosa de un éster de ácido fosfórico. El térm se usa en la presente y en solicitudes relació ere a sales que pueden ser formadas directamente éster de ácido fosfórico. El éster de fosfato mezcla de PO (OR) (OR' ) (OR" ) , PO (OR) <OR' ) ( R) (OH) 2t en donde el grupo R, R' , o R" , p ido. Más específicamente; la sal ferrosa en la sa es primero mezclada con una amina. La vadora (que contiene la sal ferrosa, agua, amin pre-mezclada y después es mezclada con el ocarburo líquido y el éster de ácido fosfór ar el hidrocarburo gelificado. En una modal do de hidrocarburo gelificado tiene una concent de aproximadamente 100 mg/L de ásteres de fo ilo que tienen un peso molecular de m imadamente 350. En una segunda modalidad, el ocarburo gelificado tiene una concentración d imadamente 250 mg/L de ásteres de fosfato de al en un peso molecular de menos de aproximadamente La amina puede ser una amina aromática o a amina puede ser una amina primaria, por lamina, etanolamina o 2 -aminoetanol , trisamina. amiento de hidrocarburo líquido gelificado.

Los fluidos de tratamiento de hidr idos gelificados pueden comprender además áticos .

Los fluidos de tratamiento de hidrocarbur ficado pueden comprende además un tensoacti oactivo viscoelástico (VES) . Los VES útiles oactivos catiónicos, aniónicos, no iónicos, m teriónicos y anfotéricos, especialmente sis do tensoactivo viscoelástico zwitteriónico de emas de fluido tensoactivo viscoelástico de oamina. Ejemplos de sistemas VES adecuados llos descritos en las Patentes Estadouniden 1,516; 5,964,295; 5,979,555; 5,979,557; 6 8,859 y 6,509,301. El sistema de la invención t cuando se usa con varios tipos de ten on cada uno desde 0 hasta 10 y m y m' son cada sta 13; a y b son cada uno 1 o 2 si m no es 0 y e 2 hasta aproximadamente 10 si m es 0; a' y b' 1 o 2 cuando m' no es 0 y (a'+b') es desde imadamente 5 si m es 0; (m+m') es desde imadamente 14 ; y el O en cualquiera o ambos as de CH2CH20, si se presenta, puede ser localiz emo hacia o lejos del nitrógeno cuaterna lidad de tensoactivos es betaínas.

En algunas modalidades, el fluido gelifica rende un triturador seleccionado a partir del iste de trituradores oxidativos, enzimas, modi pH, queladores de metal, formadores de licos, intensificadores de hidrólisis polim ancias alteradores de micelas . Se puede emplear rial triturador adecuado para reducir la visco monio; óxidos alcalinotérreos , fosfatos y ca óxido de amonio, carbonato de amonio y bicarb io; silicatos de metal álcali y precursores de b ureas y ureas sustituidas, cianatos, alquil tas alcanolaminas , sales de amonio cuaternarias, io y sales de un ácido débil y una base fuert S .

En algunas modalidades, puede ser deseado gizar el fluido gelificado usando un gas, -tal c ógeno, dióxido de carbono, o combinado. E ficado por lo tanto, comprende además un agente aumentar la tendencia del aceite gelificado a. Un agente espumante es usualmente un tensoac amente presente en cantidades pequeñas, fac ción de una espuma, o mejora su estabilidad i oalescencia de burbujas. El agente espumante p lucra muchos compromisos impuestos por consid ticas y económicas. El criterio para seleccionar o y concentración del agente de sostén, se ba uctividad adimensional necesaria, y pue ccionado por un experto en la técnica. Tales pr en ser naturales o sintéticos (que incluyen pe tan a perlillas de vidrio, perlillas de cerámica, ita), revestidos o contener químicos; más de usado secuencialmente o en mezclas de diferente diferentes materiales. El agente de sostén pued na revestida, o resina revestida pre-curada, si esina y cualquiera de los otros químicos que po rados del revestimiento o entrar en contacto s químicos de la invención, sean compatibles c agentes de sostén y gravas en los mismos o d s o tratamientos pueden ser el mismo materia a) . Normalmente el agente ele sostén estará pr uspensión en una concentración desde aproximadam a aproximadamente 0.96 kg/L, o desde aproximadam a aproximadamente 0.72 kg/L, o desde aproximadam a aproximadamente 0.54 kg/L. El fluido tambi ener otros mej oradores o aditivos.

Cualquiera de los aditivos normalmente u fluidos de tratamiento de pozo puede ser amente siempre que sean compatibles con l entes y los resultados deseados del tratamien ivos pueden incluir, pero no se limitan a trit -oxidantes, reticuladores , inhibidores de la c tes retardantes, biocidas, amortiguadores, adi ida de fluido, agentes de control de pH, ácidos rsores de ácido sólido, etc. Las perforaciones das pueden ser verticales, desviadas u hori lidades, los fluidos de tratamiento pueden ser ratamiento de una porción de una formación sub iertas modalidades, la composición puede ser in una perforación de pozo que penetra la erránea. Opcionalmente, el fluido de tratamient e comprender particulados (agentes de sostén) ivos adecuados para tratar la formación subterr pio, el fluido de tratamiento puede ser dejado p ontacto la formación subterránea por un periodo ciente para reducir la viscosidad del fl amiento. En algunas modalidades, el fluido de tr e ser dejado para poner en contacto los hidro dos deformación y/o subsecuentemente flu miento inyectados, con ello, reduciendo la v fluido de tratamiento. Después de un tiempo ele o de tratamiento puede ser recuperado a trav ivos adecuados para el tratamiento de frac ues de un tiempo elegido, el fluido de tratamie recuperado a través de la perforación de pozo.

De conformidad con otra modalidad, e ién es adecuado para empaquetado de grava, turación y empaquetado de grava en una mada, por ejemplo, fractura y paquete, factura-n tura-paquete, tratamientos StimPac, u otros nomb es también son usados extensivamente para esti ucción de hidrocarburos, agua u otros fluidos a aciones subterráneas. Estas operaciones i ear una suspensión de "agente de sostén" (m éticos o naturales que sostienen abierta una és -de que es creada) en fracturación hidr va" en empaquetado de grava. En formaciones eabilidad, la meta de la fracturación hidráuli X9 mbién incrementar el área de superficie disponi los fluidos fluyan en la perforación de pozo.

La grava también es un material na ético, el cual puede ser idéntico a, o difere te de sostén. El empaquetado de grava se usa par arena" . La arena es el nombre dado a cualquier iculado a partir de la formación, tal como arci ían llevarse en el equipo de producción. El em rava es un método de control de arena usado para roducción de formación de arenas, en el c plo, se coloca una pantalla de acero en la perfo y los anillos circundantes se empaquetan con arada de un tamaño especificado diseñado para pr e de la formación de arena que podría conta o de superficie o subterráneo y reducir el f tivo primario del empaquetado de grava es estab inua ("fractura y empaquetado") con empaquetado simplicidad, en lo siguiente, se referirá a cual fracturaciones hidráulicas, fracturación y empaq a. en una operación (fractura y empaquet quetado de grava y en la medida de todos ellos.

Para facilitar un mejor entendimiento nción, se proporcionan los siguientes eje lidades. En ninguna forma los siguientes e e n leer para limitar, o definir, el alcanc eion. plos Se condujeron algunas pruebas para mos iedades del aceite gelificado (hidrocarburo) ción. Ómetro tipo FannSO, siguiendo el esquema API R ltados se muestran en la Figura 1 con elimi s descendentes.

Dependiendo de las condiciones de aplic > temperatura y viscosidad, el intervalo del ato de alquilo puede ser 0.5% hasta 2%, y el activador por lo tanto se puede ajustar.

El activador del agente gelificante de hid a un importante papel en el aceite gelificado. osiciones o métodos de preparación o secue ión apropiadas, el aceite gelificado puede se ejemplo, mostrando mucho menos viscosidad bajo ición de prueba.

Para el activador del fluido de aceite g la primera modalidad que consiste de sulfato ahidratado, agua, trietanolamina, etc., si el iplo 2 En una segunda modalidad del fluido d ficado (fluido etiquetado #2), el activador co ato ferroso heptahidratado (50% de reducción ara con la primera modalidad) , agua (igual com do #1) , trietanolamina (igual como para el fl El fluido de aceite gelificado #2 fue de o larmente preparado y probado como fluido #1. El iene diesel y 1% de éster de fosfato de alquilo resultados se muestran en la Figura 2 y se com fluido #1. Con la reducción del sulfato fer osidad del fluido #2 se desarrolló más lentame io que del fluido #1, pero el fluido #2 se con viscoso posteriormente.

Esto confirma que el activador y procedim lado son cruciales para el correcto comporta aración de viscosidad entre los fluidos #3 tra en la Figura 3. Es obvio que el copol lamida mejora la viscosidad, por ejemplo, el mej aproximadamente 15% a 2 horas. Dependiendo iciones de aplicación tal como temperatura y vi intervalo del polímero o copolímero de acrilam aproximadamente 0.02% hasta 0.6% o mayor, pos valores MW diferentes. ipio 4 El desempeño de un fluido de aceite g ién depende de la fuente de diesel usado para pr do. La baja calidad del diesel puede dañar el aceite gelificado hecho con él. En esta moda ocarburo usado para preparar el aceite gelifica te fracturado de baja calidad obtenido de la mis etilo, octilo y decilo (un producto comerci vador del agente gelificante de hidrocar vador contiene sulfato ferroso hepta 04.7H20), agua, trietanolamina, etc. También s ximadamente 0.15% (net) de betaina VES en e ficado. La viscosidad del aceite gelificado ra formado fue similarmente probada a 77 °C (170° ómetro tipo FannSO. Los resultados se muestr ra 4 con eliminación de los picos descendentes. e ha agregado, la viscosidad puede ser aproxi o menos en comparación con el aceite gelificado a Figura 4.

La discusión y descripción precedente nción es ilustrativa y explicativa de la mis e fácilmente apreciar por aquellos de experienc ica que se pueden hacer varios cambios en el

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como ant ama como propiedad lo contenido en las s "indicaciones . 1. Un método para formar un fluido de tr hidrocarburo líquido gelificado, caracterizad rende : a. combinar un hidrocarburo líquido, un o fosfórico y una solución pre-mezclada que , compuesto de ion ferroso y una amina; y b. formar un líquido para tratami carburo líquido gelificado. 2. Un método para tratar una porción ación subterránea, caracterizado porque comprend a. proporcionar un fluido de tratami osa . 4. El método de conformidad con la reivi aracterizado porque el compuesto de ion ferrós osa. 5. El método de conformidad con la reivi caracterizado porque el fluido de tratam ocarburo líquido gelificado tiene una concent de aproximadamente 100 mg/litro de ásteres de f ilo que tienen un peso molecular me imadamente 350. 6. El método de conformidad con la reivi caracterizado porque el fluido de tratam ocarburo líquido gelificado tienen una concent de aproximadamente 250 mg/litro de ésteres de f ilo que tienen un peso molecular me imadamente 350. de aproximadamente 250 mg/ litro de esteres de f ilo que tienen un peso molecular me imadamente 350. 9. El método de conformidad con la reivi aracterizado porque el hidrocarburo líquido se s grupo que consiste de: una a-olefina, una rna, un alcano, un solvente aromático, un cic de petróleo licuado, queroseno, aceita de diese as, aceite de combustible, un destilado de petr 1a de aceite crudo y una mezcla de los mismos. 10. El método de conformidad con la reivi aracterizado porque la sal ferrosa de un éster órico se forma de la reacción de una co vadora que comprende una fuente de iones ferroso amina, y un éster de ácido fosfórico. 11. El método de conformidad con la reivi o que consiste de: imidazolina, una sopa de ci ácido graso, dioactil sulfosuccinato, alqui onato de sodio, un éster de ácido graso, una alc cido graso y una betaína. 14. El método de conformidad con la reivi caracterizado porque el tensoactivo está prese do de tratamiento de hidrocarburo líquido geli cantidad que varia de aproximadamente 0.0 imadamente 10% en base al agente de gelificado. 15. El método de conformidad con la reivi caracterizado porque el fluido de tratam ocarburo líquido gelificado comprende un po límero de acrilamida. 16. El método de conformidad con la reivi caracterizado porque el fluido de tratami ocarburo líquido gelificado comprende un utánea involucra fracturar una porción de la erránea . 20. El método de conformidad con la reivi caracterizado porque el fluido de tratami ocarburo líquido gelificado además comprende un én. 21. El método de conformidad con la reivi caracterizado porque el agente de sostén se s grupo que consiste de cáscaras de nuez, cascara stidas de resina, arena de clasificación, ificación revestida de resina, bauxita sin riales de cerámica particulados, perlillas de riales poliméricos particulados. 22. El método de conformidad con la reivi caracterizado porque el tratamiento de erránea involucra proporcionar control de are amiento de hidrocarburo líquido gelificado a ado . 25. El método de conformidad con la reivi caracterizado porque el triturador compr urador en gel retardado. 26. El método de conformidad con la reivi caracterizado porque el triturador en gel rende un triturador en gel retardado encapsulado. 27. El método de conformidad con la reivi caracterizado porque triturador en gel retar enté en una cantidad en el intervalo de aproxi 2% hasta aproximadamente 5% p/v. 28. El método de conformidad con la reivi caracterizado porque el triturador se selecc o que consiste de: óxido de magnesio, óxido de ado duro, un carbonato, un carbonato de metal a ión de una perforación de pozo que penetra la erránea . 30. El método de conformidad con la reivi caracterizado porque el tratamiento de la fo erránea involucra usar el fluido de tratam ocarburo líquido gelificado, así como también impieza de pozo. 31. El método de conformidad con la reivi caracterizado porque el tratamiento de la erránea involucra usar el fluido de tratam ocarburo líquido reducido para realizar un oso de una porción de la formación subterrán ión de una perforación de pozo que penetra la erránea . 32. El método de conformidad con la reivi aracterizado porque la formación subterránea