RU2721149C2 - Гелеобразующие текучие среды и способы их применения - Google Patents

Гелеобразующие текучие среды и способы их применения Download PDF

Info

Publication number
RU2721149C2
RU2721149C2 RU2018112238A RU2018112238A RU2721149C2 RU 2721149 C2 RU2721149 C2 RU 2721149C2 RU 2018112238 A RU2018112238 A RU 2018112238A RU 2018112238 A RU2018112238 A RU 2018112238A RU 2721149 C2 RU2721149 C2 RU 2721149C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
viscosity
fluid
subterranean formation
processing fluid
acid
Prior art date
Application number
RU2018112238A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2018112238A3 (ru
RU2018112238A (ru
Inventor
СьюЭнн ЛИМ
Роуз НДУН
Линцзюань ШЭНЬ
Ахмед РАБИ
Манилал С. ДАХАНАЯКЕ
Original Assignee
Родиа Оперейшнс
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 Родиа Оперейшнс filed Critical Родиа Оперейшнс
Publication of RU2018112238A publication Critical patent/RU2018112238A/ru
Publication of RU2018112238A3 publication Critical patent/RU2018112238A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2721149C2 publication Critical patent/RU2721149C2/ru

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • C09K8/584Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific surfactants
    • 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
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP 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
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP 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
    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • 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
    • C09K2208/00Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/12Swell inhibition, i.e. using additives to drilling or well treatment fluids for inhibiting clay or shale swelling or disintegrating
    • 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
    • C09K2208/00Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/32Anticorrosion additives
    • 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
    • C09K8/52Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
    • C09K8/528Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning inorganic depositions, e.g. sulfates or carbonates

Abstract

Изобретение относится к подкислению подземного пласта, через который проходит ствол скважины. Способ подкисления подземного пласта, через который проходит ствол скважины, включающий стадии закачки в ствол скважины под давлением ниже давления, при котором в подземном пласте образуются трещины, обрабатывающей текучей среды, имеющей первую вязкость и содержащей водный раствор кислоты и гелеобразующий агент приведенной структурной формулы, создание в указанном подземном пласте по меньшей мере одной полости под действием обрабатывающей текучей среды и выдержку до достижения второй вязкости обрабатывающей текучей среды, большей, чем первая вязкость. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы. Технический результат – повышение эффективности обработки подземного пласта. 9 з.п. ф-лы, 5 ил., 6 табл., 5 пр.

Description

[001] Настоящая заявка испрашивает приоритет в соответствии с 35 U.S.С. § 119(e), согласно предварительной заявке на патент США №62/241,250, поданной 14 октября 2015 г., содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[002] Существует несколько видов обработки пласта для интенсификации притока с целью увеличения нефтеотдачи, таких как гидроразрыв и матричное подкисление. Гидроразрыв включает закачивание в пласт специально разработанных текучих сред под высоким давлением для создания трещин, которые после окончания обработки удерживаются в раскрытом состоянии благодаря проппантам, содержащимся в текучей среде.
[003] Напротив, матричное подкисление применяют для пластов с низкой проницаемостью. Сложившейся практикой является подкисление подземных пластов для увеличения их проницаемости. Например, в нефтедобывающей промышленности для подкисления традиционно закачивают в скважину обрабатывающую текучую среду с целью увеличения проницаемости окружающих нефтеносный пласт пород, что способствует притоку углеводородов в скважину из пласта. Такие методики кислотной обработки в общем известны как матричное подкисление.
[004] При матричном подкислении обрабатывающую текучую среду подают в пласт через скважину под давлением ниже давления, при котором в подземном пласте образуются трещины. В этом случае увеличение проницаемости происходит в первую очередь посредством химической реакции кислоты внутри пласта, при этом отсутствует или почти отсутствует увеличение проницаемости, обусловленное механическими повреждениями внутри пласта, такими как трещины.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[005] В настоящей заявке описаны способы подкисления подземного пласта, через который проходит ствол скважины, включающие следующие стадии: (а) закачку в ствол скважины под давлением ниже давления, при котором в подземном пласте образуются трещины, обрабатывающей текучей среды, имеющей первую вязкость и содержащей водный раствор кислоты и гелеобразующий агент Формулы II:
(II)
[006] где R1 представляет собой (CxHy), причем x составляет от 17 до 21 и y=2x+1 или 2x-1; R5 представляет собой водород или -СН3; R6 представляет собой -СН2-СН2-СН2-; и R2, R3, и R4 каждый представляют собой -СН3; (b) создания в указанном подземном пласте по меньшей мере одной полости под действием обрабатывающей текучей среды; и (с) выдержку до достижения второй вязкости обрабатывающей текучей среды, большей(например, более вязкой) чем первая вязкость. В некоторых вариантах реализации гелеобразующий агент присутствует в количестве от примерно 0,1% масс, до примерно 15% масс, относительно общей массы текучей среды на стадии (а).
[007] В некоторых вариантах реализации способ дополнительно включает создание в подземном пласте по меньшей мере одной полости при помощи обрабатывающей текучей среды после того, как указанная текучая среда достигнет второй вязкости.
[008] В некоторых вариантах реализации способ дополнительно включает снижение вязкости обрабатывающей текучей среды до вязкости, меньшей (например, менее вязкой) чем вторая вязкость.
[009] В некоторых вариантах реализации способ дополнительно включает извлечение по меньшей мере части обрабатывающей текучей среды.
[0010] В некоторых вариантах реализации водный раствор кислоты выбран из соляной кислоты, плавиковой кислоты, муравьиной кислоты, уксусной кислоты, сульфаминовой кислоты и комбинаций указанных кислот.
[0011] В некоторых вариантах реализации обрабатывающая текучая среда дополнительно содержит спирт, выбранный из алканолов, алкоксилатов спиртов и их комбинаций.
[0012] В некоторых способах обрабатывающая текучая среда дополнительно содержит одну или более добавок, выбранных из ингибиторов коррозии, агентов для контроля содержания железа, стабилизаторов неустойчивых глин, ингибиторов образования отложений, взаимных растворителей, неэмульгирующих добавок, агентов, препятствующих образованию пробок, и комбинаций указанных добавок.
[0013] В некоторых способах подземный пласт включат пласт песчаника. В некоторых способах подземный пласт включает карбонатный пласт.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0014] ФИГ. 1 представляет собой график зависимости кажущейся вязкости от температуры для 6% гелеобразующего агента с кислотными добавками и без кислотных добавок;
[0015] ФИГ. 2 представляет собой график, показывающий падение давления вдоль кернов во время заводнения кернов при 150°F;
[0016] ФИГ. 3 представляет собой КТ-визуализацию кернов после двойного заводнения керна при 150°F: (а) керн с высокой проницаемостью, и (b) керн с низкой проницаемостью;
[0017] ФИГ. 4 представляет собой график, показывающий падение давления вдоль кернов во время заводнения кернов при 250°F; и
[0018] ФИГ. 5 представляет собой КТ-визуализацию кернов после двойного заводнения керна при 250°F: (а) керн с высокой проницаемостью, и (b) керн с низкой проницаемостью.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0019] Настоящее изобретение относится к гелеобразующим текучим средам (например, обрабатывающим текучим средам) и к способам их применения для подкисления подземного пласта. В настоящем описании термин «подземный пласт» включает области ниже поверхности земли, а также области ниже поверхности земли, покрытой водой, такой как морская или океанская вода. В некоторых вариантах реализации подземный пласт включает карбонатный пласт. В карбонатных пластах целью обычно является кислотное растворение карбонатной породы для создания каналов в породе пласта, хорошо проводящих поток текучей среды. При подкислении карбонатного пласта карбонаты кальция и магния, содержащиеся в породе, могут растворяться в кислоте. Взаимодействие между кислотой и минералами кальцитом (СаСО3) или доломитом (CaMg(CO3)2) может улучшать фильтрационно-емкостные свойства породы в отношении текучей среды. В некоторых вариантах реализации подземный пласт включает пласт песчаника. Большинство пластов песчаника состоят из более 50-70% частиц кварцевого песка, т.е. диоксида кремния (SiO2), связанных между собой различными количествами цементирующего материала, включая карбонат (кальцит или СаСО3) и силикаты.
[0020] В одном из вариантов реализации гелеобразующая текучая среда содержит гелеобразующий агент Формулы I или II:
Figure 00000001
[0021] В Формуле I, R1 представляет собой гидрокарбильную группу, которая может быть разветвленной или линейной, ароматической, алифатической или олефиновой, и содержит от примерно 8 до примерно 30 атомов углерода. В одном из вариантов реализации, R1 является этоксилированным. R2, R3 и R4 являются одинаковыми или разными, и представляют собой алкил или гидроксиалкил, содержащий от 1 до примерно 5 атомов углерода, или R3 и R4 или R2, вместе с атомом азота, с которым они связаны, образуют гетероциклическое кольцо, содержащее до 6 атомов в кольце.
Figure 00000002
[0022] В Формуле II, R1 представляет собой насыщенную или ненасыщенную, разветвленную или линейную, алифатическую или ароматическую группу, содержащую от примерно 8 до примерно 30 атомов углерода, R5 представляет собой водород, или алкильную или гидроксиалкильную группу, содержащую от 1 до примерно 5 атомов углерода, R6 представляет собой насыщенную или ненасыщенную, линейную или разветвленную алкильную группу, содержащую от 2 до примерно 6 атомов углерода, R2, R3 и R4 являются одинаковыми или разными, и представляют собой алкил или гидроксиалкил, содержащий от 1 до примерно 5 атомов углерода, или R3 и R4 или R2, вместе с атомом азота, с которым они связаны, образуют гетероциклическое кольцо, содержащее до 6 атомов в кольце. В одном из вариантов реализации, R1 представляет собой (CxHy), где x составляет от 17 до 21 и y=2x+1 или 2x-1; R5 представляет собой водород или -СН3; R6 представляет собой -СН2-СН2-СН2-; и R2, R3, и R4 каждый представляют собой -СН3.
[0023] В одном из вариантов реализации гелеобразующий агент Формулы I представляет собой хлорид стеарилтриметиламмония:
Figure 00000003
[0024] В одном из вариантов реализации гелеобразующий агент Формулы II представляет собой эруциламидопропилтриметиламмоний:
Figure 00000004
[0025] Гелеобразующий агент присутствует в количестве, подходящем для применения в способе подкисления. В одном из вариантов реализации гелеобразующий агент присутствует в количестве от примерно 0,1% масс, до примерно 15% масс, относительно общей массы текучей среды. В другом варианте реализации гелеобразующий агент присутствует в количестве от примерно 2,5% масс, до примерно 10% масс, относительно общей массы текучей среды.
[0026] В одном из вариантов реализации гелеобразующая текучая среда дополнительно содержит по меньшей мере один растворитель, выбранный из воды, спиртов и комбинаций указанных растворителей. В одном из вариантов реализации гелеобразующая текучая среда содержит спирт, выбранный из одноатомных спиртов, двухатомных спиртов, многоатомных спиртов и комбинаций указанных соединений. В другом варианте реализации гелеобразующая текучая среда содержит спирт, выбранный из алканолов, алкоксилатов спиртов, и комбинаций указанных соединений. В другом варианте реализации гелеобразующая текучая среда содержит спирт, выбранный из метанола, этанола, изопропанола, бутанола, пропиленгликоля, этиленгликоля, полиэтиленгликоля и комбинаций указанных соединений.
[0027] Каждый отдельный растворитель присутствует в гелеобразующей текучей среде в количестве, подходящем для применения в способе подкисления. В одном из вариантов реализации количество каждого отдельного растворителя в гелеобразующей текучей среде составляет от 0% масс, до примерно 30% масс, относительно общей массы текучей среды, причем общее количество растворителя в составе составляет от примерно 10% масс, до примерно 70% масс, относительно общей массы текучей среды. В одном из вариантов реализации гелеобразующая текучая среда содержит гелеобразующий агент Формулы I в количестве 45% масс; изопропанол в количестве 19% масс; пропиленгликоль в количестве 16% масс, и воду в количестве 20% масс, где количества указаны относительно общей массы текучей среды.
[0028] Факультативно, гелеобразующая текучая среда дополнительно содержит одну или более добавок. В одном из вариантов реализации текучая среда содержит одну или более добавок, выбранных из ингибиторов коррозии, агентов для контроля содержания железа, стабилизаторов неустойчивых глин, ингибиторов образования сульфата кальция, ингибиторов отложений, взаимных растворителей, неэмульгирующих добавок, агентов, препятствующих образованию пробок, и комбинаций указанных добавок. В одном из вариантов реализации ингибитор коррозии выбран из спиртов (например, ацетиленовых); катионных ингибиторов (например, солей четвертичного аммония, имидазолинов и алкилпиридинов); и неионных ингибиторов (например, этоксилатов спиртов).
[0029] В одном из вариантов реализации обрабатывающая текучая среда, подходящая для применения в способе подкисления, содержит гелеобразующую текучую среду и водный раствор кислоты. Подходящие водные растворы кислот включают кислоты, совместимые с гелеобразующими агентами Формулы I или II для применения в способе подкисления. В одном из вариантов реализации водный раствор кислоты выбран из соляной кислоты, плавиковой кислоты, муравьиной кислоты, уксусной кислоты, сульфаминовой кислоты и их комбинаций. В одном из вариантов реализации обрабатывающая текучая среда содержит кислоту в количестве до 30% масс, относительно общей массы текучей среды.
[0030] Также предложен способ подкисления пласта, через который проходит ствол скважины, включающий стадии закачки в ствол скважины, под давлением ниже давления, при котором в подземном пласте образуются трещины, обрабатывающей текучей среды, содержащей гелеобразующую текучую среду и водный раствор кислоты, и подкисление обрабатывающей текучей средой пласта и/или ее самопроизвольное перенаправление внутрь пласта. В настоящем описании термин «самопроизвольное перенаправление» относится к композиции, которая увеличивает свою вязкость при воздействии на пласт, и благодаря этому, любая оставшаяся кислота перенаправляется в зоны более низкой проницаемости в пласте.
[0031] В одном из вариантов реализации способ подкисления подземного пласта, через который проходит ствол скважины, включает следующие стадии (а) закачку в ствол скважины, под давлением ниже давления, при котором в подземном пласте образуются трещины, обрабатывающей текучей среды, имеющей первую вязкость и содержащей водный раствор кислоты и гелеобразующий агент Формулы II:
Figure 00000005
где R1 представляет собой (CxHy), причем x составляет от 17 до 21 и y=2x+1 или 2x-1; R5 представляет собой водород или -СН3; R6 представляет собой -СН2-СН2-СН2-; и R2, R3, и R4 каждый представляют собой -СН3; (b) создания в подземном пласте по меньшей мере одной полости при помощи обрабатывающей текучей среды; и (с) выдержку до достижения второй вязкости обрабатывающей текучей среды, большей, чем первая вязкость. В настоящем описании термин «полость (полости)» охватывает разломы, трещины, каналы (например, сильно разветвленные проточные каналы) и подобные элементы. В другом варианте реализации способ дополнительно включает образование в подземном пласте по меньшей мере одной полости при помощи обрабатывающей текучей среды после того, как указанная текучая среда достигнет второй вязкости. В другом варианте реализации способ дополнительно включает снижение вязкости обрабатывающей текучей среды до вязкости, меньшей, чем вторая вязкость. В другом варианте реализации способ дополнительно включает извлечение по меньшей мере части обрабатывающей текучей среды.
[0032] Способы и композиции согласно настоящему изобретению можно применять в подземных пластах с различными условиями работы. Например, способы и композиции согласно настоящему изобретению можно применять при различных температурах. В одном из вариантов реализации стадия создания в подземном пласте по меньшей мере одной полости протекает в диапазоне температур до примерно 300°F (149°С). Помимо широкого температурного диапазона, также можно варьировать время контакта, в течение которого применяют композиции. В одном из вариантов реализации стадия создания в подземном пласте по меньшей мере одной полости под действием обрабатывающей текучей среды может протекать в течение времени контакта в диапазоне от примерно одного часа до нескольких часов; или альтернативно, от примерно одного часа до примерно восьми часов. Другие условия способа, которые можно варьировать, будут понятны специалисту в данной области техники с учетом объема настоящего изобретения.
[0033] Далее настоящее изобретение будет описано подробнее со ссылками на следующие примеры. Следующие примеры являются исключительно иллюстративными и не должны являться ограничительными.
ПРИМЕРЫ
[0034] Пример 1 - Обрабатывающая текучая среда
[0035] Готовили обрабатывающую текучую среду, содержащую гелеобразующий агент Формулы II в 20% HCl, образовавший однородный раствор низкой вязкости. В целом, при закачивании в подземный пласт, кислота взаимодействовала с карбонатным пластом, как показывает следующая реакция:
2 HCl+СаСО3 → CaCl2+H2O+СО2 (газ)
Вязкость обрабатывающей текучей среды возрастала за счет присутствия CaCl2 и концентрации кислоты (снижению рН).
[0036] Обрабатывающая текучая среда взаимодействовала с СаСО3. В Таблице 1 показано, что вязкость обрабатывающей текучей среды возрастала по мере расходования кислоты. Процент израсходованной кислоты показывал, сколько от 20% HCl прореагировало с СаСО3. Например, снижение на 25% означало, что 5% HCl из 20% HCl прореагировало с СаСО3, приведя к образованию примерно 7,5% масс. CaCl2. Увеличенная вязкость из-за расхода кислоты означает, что вязкость обрабатывающей текучей среды может увеличиваться без введения дополнительных продуктов или химических воздействий.
Figure 00000006
[0038] Пример 2 - Обрабатывающая текучая среда с добавками
[0039] Исследовали совместимость гелеобразующего агента, применявшегося в Примере 1 при изучении расхода кислоты, с другими добавками. Обрабатывающую текучую среду готовили путем смешивания гелеобразующего агента из Примера 1, кислотных добавок (при необходимости) и раствора CaCl2 при высоких скоростях сдвига (7000-10000 об./мин). Полученную смесь центрифугировали для удаления пузырьков. Полученную текучую среду испытывали под давлением с постоянной скоростью сдвига 100 с-1 с использованием реометра для высокого давления и высокой температуры, в диапазоне от комнатной температуры до 250°F. На ФИГ. 1 показана совместимость 6% гелеобразующего агента в растворе 22,8% масс. CaCl2, что соответствует 15% израсходованной HCl относительно общего количества. Сплошная линия соответствует текучей среде для обработки без добавок; точечная и пунктирная линии соответствуют текучей среде для обработки с коррозионной добавкой А и коррозионной добавкой В, соответственно, в присутствии неэмульгирующего агента и хелатирующего агента.
[0040] Пример 3 - Исследование коррозии
[0041] При подкислении сильными кислотами, такими как соляная кислота, коррозия является главной проблемой, требующей контроля, особенно при повышенных температурах. Скорость коррозии для 15% HCl, содержащей 6% об. гелеобразующего агента из Примера 1 определяли в присутствии 10 г/т трех ингибиторов коррозии. Скорость коррозии определяли весовым методом с использованием образцов стали марки L-80 при 250°F через 6 часов. В Таблице 2 показан весьма приемлемый уровень защиты от коррозии под действием кислоты во всех трех случаях, и показана превосходная совместимость обрабатывающей текучей среды согласно настоящему изобретению со всеми тремя указанными ингибиторами коррозии.
Figure 00000007
Figure 00000008
*50 pptg KI добавлено в качестве усилителя коррозии
[0043] Пример 4 - Эксперимент по заводнению керна
[0044] Двойной (параллельный) эксперимент по заводнению керна проводили при 150°F для оценки способности гелеобразующего агента согласно настоящему изобретению перенаправлять обрабатывающую текучую среду в ходе подкисления. Двойной эксперимент по заводнению керна начинали с закачки обрабатывающей (например, стимулирующей) текучей среды в пласт, резко различающийся по проницаемости в продуктивных зонах. В данном случае требовалось перенаправление кислоты, чтобы обеспечить протекание кислоты через все зоны, и, следовательно, стимуляцию всех зон.
[0045] Использовали два керна известняка из штата Индиана (диаметр 1,5 дюйма, длина 6 дюймов), содержащих слои с высокой и низкой проницаемостью. Свойства каждого керна показаны в Таблице 3. Состав стимулирующей текучей среды показан в Таблице 4. В ходе эксперимента регистрировали падение давления вдоль обоих кернов в зависимости от закачанного объема пор. После эксперимента оба керна визуализировали при помощи методики КТ-сканирования для визуализации распространения и структуры образованных полостей (например, червоточин) в каждом керне.
[0046] Таблица 3. Начальные свойства двух кернов, использованных в эксперименте по заводнению керна при 150°F.
Figure 00000009
Figure 00000010
[0048] В данном конкретном примере полученные данные показали общее увеличение падения давления с 9,5 psi до 44 psi в ходе закачки кислоты, что указывает на существенное увеличение вязкости текучей среды. Профиль падения давления также показал последовательные интервалы увеличения и уменьшения, что является типичной реакцией на образование геля внутри керна. По мере того, как кислота вступала в реакцию и расходовалась, изменялась величина рН и образовывалось достаточно ионов кальция, это запускало организацию гелеобразующего агента в стержневидные мицеллы и увеличение вязкости. Это сопровождалось увеличением падения давления. Продолжение закачки кислоты вызывало изменение пути реакции кислоты и открывало новые полости/каналы (червоточины) для потока. Это сопровождалось снижением падения давления. По мере расхода кислоты в новом канале и образования достаточного количества ионов кальция, увеличивалась вязкость гелеобразующего агента и снова возрастало падение давления. В указанном цикле общее увеличение падения давления в высокопроницаемом керне способствовало большему потоку в низкопроницаемый керн, и наблюдалось перенаправление. Профиль падения давления показан на ФИГ. 2.
[0049] Визуализация методом КТ-сканирования кернов после обработки показана на ФИГ. 3 и демонстрирует, что закачка кислоты приводит к полной стимуляции (прорыву) в керне с низкой проницаемостью и 84% стимуляции (соответствует червоточине 5,04 дюйма) в керне с высокой проницаемостью. Полученные результаты показали, что на большей части начальной стадии закачки кислоты, которая протекала в керн с высокой проницаемостью, происходило успешное перенаправление кислоты в керн с низкой проницаемостью, благодаря чему в последнем образовался прорыв на всю длину керна (6 дюймов). На ФИГ. 3 также показана значительна степень искривленности в керне с высокой проницаемостью, что указывает на успешное гелеобразование, которое вынуждает кислоту изменять путь реакции и в большей степени протекать в керн с низкой проницаемостью.
[0050] Пример 5 - Эксперимент по заводнению керна
[0051] Второй двойной эксперимент по заводнению керна проводили при 250°F. Кислотная композиция, на основе ингибитора коррозии С, показана в Таблице 5. Использовали два керна из эдвардского известняка с начальными свойствами, показанными в Таблице 6.
[0052] Таблица 5. Кислотная композиция, применяемая для двойного заводнения керна при 250°F.
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000013
[0054] Профиль падения давления показан на ФИГ. 4, визуализация методом КТ-сканирования после обработки показана на ФИГ. 5. Полученные данные показали, что падение давления возрастало с 19 до 130 psi, указывая на увеличение вязкости и образования геля. Кислота на основе VES успешно осуществляла перенаправление стимулирующей текучей среды с 90% стимуляции в керне с низкой проницаемостью и прорывом в керне с высокой проницаемостью. Как указано выше, прорыв в данном типе экспериментов обусловлен заданной длиной кернов. Результаты показывают применимость нового VES в качестве эффективного перенаправляющего агента для подкисления при умеренных и повышенных температурах.
[0055] Предмет настоящего изобретения был описан со ссылками на конкретные подробности вариантов реализации настоящего изобретения. Указанные подробности не должны рассматриваться как ограничивающие объем указанного предмета изобретения, за исключением случаев, когда и в какой степени они включены в прилагаемую формулу изобретения.
[0056] Следовательно, примеры вариантов реализации настоящего изобретения, описанные в настоящей заявке, хорошо приспособлены для достижения целей и преимуществ, описанных в настоящей заявке, а также неотъемлемо присущих указанным вариантам реализации. Вышеописанные конкретные варианты реализации являются исключительно иллюстративными, при этом описанные в настоящей заявке примеры вариантов реализации можно модифицировать и практически осуществлять различными, но эквивалентными способами, которые очевидны специалистам в данной области техники, ознакомившимся с идеями настоящей заявки. Кроме того, отсутствуют ограничения, связанные с особенностями конструкции или дизайна, показанными в настоящей заявке, за исключением описанных в формуле изобретения ниже. Следовательно, очевидно, что вышеописанные конкретные иллюстративные варианты реализации можно менять, комбинировать или модифицировать, и все такие вариации считают входящими в объем и сущность типичных вариантов реализации, описанных в настоящей заявке. Типичные варианты реализации, описанные в качестве иллюстраций в настоящей заявке, можно соответствующим образом практически осуществлять в отсутствии любого элемента, который не описан особо в настоящей заявке и/или любого необязательного элемента, описанного в настоящей заявке. Когда композиции и способы описывают в терминах «состоящий», «содержащий» или «включающий» различные компоненты или стадии, указанные композиции и способы могут также «состоять по существу из» или «состоять из» различных компонентов, веществ и стадий. В настоящем описании термин «состоящий по существу из» следует рассматривать как подразумевающий включение указанных компонентов, веществ или стадий, и таких дополнительных компонентов, веществ или стадий, которые не оказывают значимого влияния на базовые и новые свойства композиции или способа. В некоторых вариантах реализации композиция согласно вариантам реализации настоящего изобретения, «состоящая по существу из» указанных компонентов или веществ, не содержит никаких дополнительных компонентов или веществ, которые изменяют базовые и новые свойства композиции. При наличии какого-либо противоречия между использованием слова или термина в настоящем описании и одно или более патентов или иных документов, которые могут быть включены посредством ссылки, должны быть приняты определения, согласующиеся с настоящим описанием.

Claims (12)

1. Способ подкисления подземного пласта, через который проходит ствол скважины, включающий следующие стадии: (а) закачку в ствол скважины под давлением ниже давления, при котором в подземном пласте образуются трещины, обрабатывающей текучей среды, имеющей первую вязкость и содержащей водный раствор кислоты и гелеобразующий агент формулы II:
Figure 00000014
где R1 представляет собой (CxHy), причем x составляет от 17 до 21 и y=2x+1 или 2x-1; R5 представляет собой водород или -СН3; R6 представляет собой -СН2-СН2-СН2-; и R2, R3, и R4 каждый представляют собой -СН3; (b) создания в указанном подземном пласте по меньшей мере одной полости под действием обрабатывающей текучей среды; и (с) выдержку до достижения второй вязкости обрабатывающей текучей среды, большей, чем первая вязкость.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий создание в подземном пласте по меньшей мере одной полости при помощи обрабатывающей текучей среды после того, как указанная текучая среда достигнет второй вязкости.
3. Способ по п. 2, дополнительно включающий снижение вязкости обрабатывающей текучей среды до вязкости, меньшей, чем вторая вязкость.
4. Способ по п. 3, дополнительно включающий извлечение по меньшей мере части обрабатывающей текучей среды.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный гелеобразующий агент присутствует в количестве от примерно 0,1% масс. до примерно 15% масс., относительно общей массы текучей среды на стадии 1(a).
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный водный раствор кислоты выбран из группы, состоящей из соляной кислоты, плавиковой кислоты, муравьиной кислоты, уксусной кислоты, сульфаминовой кислоты и комбинаций указанных кислот.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная обрабатывающая текучая среда дополнительно содержит спирт, выбранный из группы, состоящей из алканолов, алкоксилатов спиртов и их комбинаций.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная обрабатывающая текучая среда дополнительно содержит одну или более добавок, выбранных из группы, состоящей из ингибиторов коррозии, агентов для контроля содержания железа, стабилизаторов неустойчивых глин, ингибиторов образования отложений, взаимных растворителей, неэмульгирующих добавок, агентов, препятствующих образованию пробок, и комбинаций указанных добавок.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный подземный пласт содержит пласт песчаника.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный подземный пласт содержит карбонатный пласт.
RU2018112238A 2015-10-14 2016-10-14 Гелеобразующие текучие среды и способы их применения RU2721149C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562241250P 2015-10-14 2015-10-14
US62/241,250 2015-10-14
PCT/US2016/057063 WO2017066585A1 (en) 2015-10-14 2016-10-14 Gelling fluids and related methods of use

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018112238A RU2018112238A (ru) 2019-11-14
RU2018112238A3 RU2018112238A3 (ru) 2020-03-12
RU2721149C2 true RU2721149C2 (ru) 2020-05-18

Family

ID=58518281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018112238A RU2721149C2 (ru) 2015-10-14 2016-10-14 Гелеобразующие текучие среды и способы их применения

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20170107423A1 (ru)
EP (1) EP3362534A4 (ru)
CN (1) CN108368422A (ru)
CA (1) CA3001565C (ru)
MX (1) MX2018004539A (ru)
RU (1) RU2721149C2 (ru)
WO (1) WO2017066585A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018208292A1 (en) * 2017-05-09 2018-11-15 Halliburton Energy Services Inc. Fulvic acid iron control agent and gel stabilizer
WO2018208288A1 (en) 2017-05-09 2018-11-15 Halliburton Energy Services, Inc. Fulvic acid well treatment fluid

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001018147A1 (en) * 1999-09-07 2001-03-15 Crompton Corporation Quaternary ammonium salts as thickening agents for aqueous systems
US6964940B1 (en) * 2003-01-08 2005-11-15 Nalco Energy Services, L.P. Method of preparing quaternized amidoamine surfactants
EA200600291A1 (ru) * 2003-07-22 2006-08-25 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Самоотклоняющая вспененная система
US20140048260A1 (en) * 2012-08-15 2014-02-20 Halliburton Energy Services, Inc. Hydration Acceleration Surfactants in Conjunction with High Molecular Weight Polymers, and Methods and Compositions Relating Thereto
US20140160291A1 (en) * 2012-12-05 2014-06-12 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system utilizing camera synchronization
US20140299318A1 (en) * 2013-04-05 2014-10-09 Baker Hughes Incorporated Method of increasing fracture network complexity and conductivity

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7119050B2 (en) * 2001-12-21 2006-10-10 Schlumberger Technology Corporation Fluid system having controllable reversible viscosity
AU2005244811B2 (en) * 2004-05-13 2010-07-15 Baker Hughes Incorporated System stabilizers and performance enhancers for aqueous fluids gelled with viscoelastic surfactants
US20070125542A1 (en) * 2005-12-07 2007-06-07 Akzo Nobel N.V. High temperature gellant in low and high density brines
US7306041B2 (en) * 2006-04-10 2007-12-11 Schlumberger Technology Corporation Method for treating a subterranean formation
US20140166291A1 (en) * 2012-12-14 2014-06-19 Sanjel Canada Ltd. Surfactant system as a self-diverted acid for well stimulation
US9359545B2 (en) * 2013-03-04 2016-06-07 Halliburton Energy Services, Inc. Branched viscoelastic surfactant for high-temperature acidizing
US20140256604A1 (en) * 2013-03-06 2014-09-11 Halliburton Energy Services, Inc. Cationic viscoelastic surfactant with non-cationic corrosion inhibitor and organic anion for acidizing
CN104479656A (zh) * 2014-11-04 2015-04-01 西南石油大学 一种用于酸化处理的变粘酸液

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001018147A1 (en) * 1999-09-07 2001-03-15 Crompton Corporation Quaternary ammonium salts as thickening agents for aqueous systems
US6964940B1 (en) * 2003-01-08 2005-11-15 Nalco Energy Services, L.P. Method of preparing quaternized amidoamine surfactants
EA200600291A1 (ru) * 2003-07-22 2006-08-25 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Самоотклоняющая вспененная система
US20140048260A1 (en) * 2012-08-15 2014-02-20 Halliburton Energy Services, Inc. Hydration Acceleration Surfactants in Conjunction with High Molecular Weight Polymers, and Methods and Compositions Relating Thereto
US20140160291A1 (en) * 2012-12-05 2014-06-12 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system utilizing camera synchronization
US20140299318A1 (en) * 2013-04-05 2014-10-09 Baker Hughes Incorporated Method of increasing fracture network complexity and conductivity

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018112238A3 (ru) 2020-03-12
RU2018112238A (ru) 2019-11-14
MX2018004539A (es) 2018-07-06
CN108368422A (zh) 2018-08-03
CA3001565A1 (en) 2017-04-20
EP3362534A1 (en) 2018-08-22
CA3001565C (en) 2023-10-03
EP3362534A4 (en) 2019-05-15
WO2017066585A1 (en) 2017-04-20
US20170107423A1 (en) 2017-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11753582B2 (en) Injection fluids comprising an anionic surfactant for treating unconventional formations
US20130333892A1 (en) Acidizing materials and methods and fluids for earth formation protection
US9969928B2 (en) Surfactant formulations and associated methods for reduced and delayed adsorption of the surfactant
AU2021201823B2 (en) Ethoxylated amines for use in subterranean formations
US3481404A (en) Sandstone acidizing process
WO2015038153A1 (en) Conductivity enhancenment of complex fracture networks in subterranean formations
EP2864441A2 (en) Method of using phthalic and terephthalic acids and derivatives thereof in well treatment operations
US9321954B2 (en) Consolidation compositions for use in subterranean formation operations
US20140202684A1 (en) In-situ acid stimulation of carbonate formations with acid-producing microorganisms
US11692128B2 (en) Diversion acid containing a water-soluble retarding agent and methods of making and using
AU2014337582A1 (en) Volatile surfactant treatment for use in subterranean formation operations
WO2015060891A1 (en) Volatile surfactant treatment for use in subterranean formation operations
RU2583104C1 (ru) Способ обработки призабойной зоны пласта
US20140202685A1 (en) In-situ acid stimulation of carbonate formations with acid-producing microorganisms
RU2721149C2 (ru) Гелеобразующие текучие среды и способы их применения
US20030083206A1 (en) Oil and gas production optimization using dynamic surface tension reducers
DK202370127A1 (en) Enhanced scale inhibitor squeeze treatment using a chemical additive
US10619091B2 (en) Imidazolinium compounds as dual corrosion inhibitors
RU2736721C2 (ru) Обработка глинистых сланцев
CN111886317B (zh) 胶凝流体及相关使用方法