专利名称：用氟化两性化合物处理碳酸盐含烃地层的方法
用氟化两性化合物处理碳酸盐含烃地层的方法相关申请的交叉引用本申请要求2009年7月9日提交的美国临时申请No. 61/224，250的优先权，该申请的公开内容全文以引用方式并入本文中。
背景技术：
在石油和天然气工业中，已知某些表面活性剂(包括某些氟化表面活性剂)作为流体添加剂而用于各种井下操作(例如压裂、注水和钻井)。通常，这些表面活性剂起到降低流体的表面张力或者稳定泡沫流体的作用。一些烃和含氟化合物已经用于调节储集岩的可湿性，这可适用于例如防止或补救 (例如油井或气井中的)水堵或(例如气井中的)井筒附近(即，近井筒区域)的液态烃积聚。水堵和液态烃积聚可能是由自然现象(如，含水的地质带或凝析物聚集)和/或对井进行的操作(如，使用水性流体或烃流体)引起的。含烃地质层的近井筒区域中的水堵和凝析物聚集会阻碍或停止从井中产烃，因此通常是不期望的。然而，并不是所有的烃和含氟化合物都能提供所需的湿润性调节。并且这些化合物中的一些会调节硅质碎屑含烃地层的湿润性而不调节碳酸盐地层的湿润性，或者反之。因此，一直需要提供能提高在含烃地层的近井筒区域含有盐水和/或两相烃的油井和/或气井的生产率的替代和/或改进技术。
发明内容
本文所述方法可用于具有存在于(如在具有反凝析物的气井和具有黑油或挥发油的油井中)近井筒区域的盐水(例如原生盐水和/或水堵)或两相烃的至少一种的含烃地层，使得气、油或凝析物中的至少一种的渗透率增加。使用本文公开的方法处理在近井筒区域具有盐水和/或两相烃的油井和/或气井，可以提高井的生产率。尽管不希望被理论束缚，但据信本文公开的氟化两性化合物在井下条件下通常发生吸附至碳酸盐含烃地层、 化学吸附至碳酸盐含烃地层或与碳酸盐含烃地层发生反应中的至少一者，并调节地层中的岩石的润湿性质以有利于烃和/或盐水的去除。为了优化效率和最小化成本，通常可取的是使用最低有效浓度的含氟化合物来调节含烃地层中的岩石的润湿性质。已发现本文所述方法在氟化两性化合物的存在量为基于处理组合物的总重量计最多至1重量％时惊人地有效。在一个方面，本发明提供一种处理含烃地层的方法，该方法包括使含烃地层与含有溶剂和氟化两性化合物的处理组合物接触，其中该含烃地层包括碳酸盐，并且其中该氟化两性化合物选自
权利要求
1. 一种处理含烃地层的方法，所述方法包括使所述含烃地层与包含溶剂和氟化两性化合物的处理组合物接触，其中所述含烃地层包括碳酸盐，并且其中所述氟化两性化合物选自
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述溶剂包括水、一羟基醇、醚、酮、二醇、二醇醚或超临界二氧化碳中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述氟化两性化合物由下式表示
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述氟化两性化合物由式Rf-Q-Z表示，其中 Rf为具有最多至6个碳原子的全氟烷基，Q为-S02-N(R' ) "W"或具有最多至四个碳原子的亚烷基，其中R'为氢或具有最多至四个碳原子的烷基，并且其中W为具有最多至4个碳原子的亚烷基。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述氟化两性化合物为包含以下二价单元的化合物由
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中Rf选自 Rfd-(O)r-CHF-(CF2)n-；[Rfe-(O)t-C(L)H-CF2-O]m-W'-； CF3CFH-O- (CF2)p-； CF3-(O-CF2)z-;和 CF3-O- (CF2) 3-0-CF2-； 其中Rfd和Rfe独立地表示具有1至10个碳原子且任选被至少一个氧原子中断的部分或完全氟化的烷基；L选自F和CF3 ；W'选自亚烷基和亚芳基；r为0或1，其中当r为0时，则Rfd被至少一个氧原子中断； t为 或1 ； m为1、2或3 ； η为 或1 ；每个P独立地为1至6的数；且 ζ为2至7的数。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中Rf为C3F7O(CF (CF3) CF2O) XCF (CF3)-、 C3F7O (CF2CF2CF2O) ,CF2CF2-, CF3O (C2F4O) yCF2-或 CF3O (CF2O) x, (C2F4O) y, CF2-，其中 χ 具有在 3 至50范围内的平均值，并且其中y、x'和y'具有在6至50范围内的平均值。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中每个R独立地为具有最多至四个碳原子的烷基，并且其中Q为-SO2-N(R' )-ff-0
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中存在于所述处理组合物中的所述氟化两性化合物基于所述处理组合物的总重量计为最多至1重量％。
10.根据权利要求1或2所述的方法，该方法还包括 接收包括所述含烃地层的温度和盐水组成的数据；以及选择用于处理所述含烃地层的所述处理组合物，其中，在所述温度下，一定量的所述盐水组合物和所述处理组合物的混合物为透明的且不含沉淀的固体，并且其中所述混合物不分层。
11.根据权利要求1或2所述的方法，该方法还包括 接收包括所述含烃地层的温度和盐水组成的数据；以及选择用于处理所述含烃地层的所述处理组合物，其中，在所述温度下，所述盐水组合物和所述处理组合物的混合物分离成至少两个单独的透明液体层，并且其中所述混合物不含沉淀的固体。
12.根据权利要求1或2所述的方法，该方法还包括 接收包括所述含烃地层的温度和第一盐水组成的数据；使所述含烃地层与流体接触，其中在所述流体接触所述含烃地层之后，所述含烃地层具有不同于所述第一盐水组成的第二盐水组成；以及选择用于处理所述含烃地层的所述处理组合物，其中，在所述温度下，一定量的所述第二盐水组合物和所述处理组合物的混合物为透明的且不含沉淀的固体，并且其中所述混合物不分层。
13.根据权利要求1或2所述的方法，该方法还包括压裂所述含烃地层，其中在压裂期间、压裂之后、或在压裂期间和之后实施所述含烃地层与所述处理组合物的接触。
14.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法不包括有意地压裂所述含烃地层。
15.一种根据任一前述权利要求所述的方法进行处理的含烃地层。
全文摘要
本发明涉及处理碳酸盐含烃地层的方法。所述方法包括使所述含烃地层与包含溶剂和氟化两性化合物的组合物接触。本发明还公开了根据所述方法处理的碳酸盐含烃地层。
文档编号C09K8/80GK102482568SQ201080038830
公开日2012年5月30日 申请日期2010年7月2日 优先权日2009年7月9日
发明者史蒂文·J·马丁, 吴永康, 鲁道夫·J·达姆斯 申请人:3M创新有限公司