专利名称：聚丙烯酰胺的增粘作用和发泡的制作方法
聚丙烯酰胺的增粘作用和发泡发明领域
本发明的实施方案涉及用于油田服务行业的方法和流体的组合物。特别地，实施方案涉及含有聚丙烯酰胺的流体。
发明背景
对气体处理量的制约已经导致关闭了大量高气油比(GOR)的井。在大多数情况中，油井维修的目的包括堵漏气侵带以从另一气带生产并且恢复采油。天然裂缝性碳酸盐的一个主要问题是由于水窜和气窜而导致的原油生产减少。许多解决方案考虑了堵气处理 (gas shut off treatment)设计的若干参数。这些参数中的一些为确定最适合井油藏条件的系统的类型、处理量、平均裂缝/破裂宽度和待堵漏的裂缝的数量。然而，另一个问题是用于气带中密封系统的最佳放置技术。
开发了很少的技术解决天然裂缝性碳酸盐中的气窜，因此这仍然是被广泛讨论和研究的问题。
堵气和堵水处理所面临的主要挑战包括
生产尾管后水泥少。
由井漏造成的低油藏压力和大量破裂。
破裂体积估计的不确定性。
在亚流体静力条件下执行处理。
发明概述本发明的实施方案涉及用于处理地层的方法，其包括形成包含聚丙烯酰胺和生物聚合物的流体和将流体引入地层，其中选择聚丙烯酰胺和生物聚合物以形成比如果仅选择一种聚合物具有较长泡沫半衰期和较高粘度的流体。本发明的实施方案涉及用于处理地层的方法，其包括形成包含聚丙烯酰胺和生物聚合物的流体和将流体引入地层，其中聚丙烯酰胺不改变生物聚合物交联。
附图简述
图I是示出具有不同浓度的迪特胶和C6-C10脂肪醇乙氧基硫酸铵表面活性剂的3.I重量％丙烯酰胺丙烯酸钠共聚物(Al)的泡沫半衰期和稳定性的图。
图2是示出选择发泡剂(制剂No. 1-3. 1% Al+乙酸+交联剂)+发泡表面活性剂的图。
图3是示出制剂No. 2(5. 2% AI+Ac+取代的丙烯酰胺聚合物)的图。
图4是示出不同丙烯酰胺丙烯酸钠共聚物(Al)重量％浓度-3. 1%、5. 2%和6% 的图。
图5是制剂No. 2(5.2% AI+Ac+取代的丙烯酰胺聚合物)+0. 5 (体积)％表面活性剂D+0. 5 (体积)%表面活性剂I的图。
图6是用O. 5%表面活性剂D发泡的聚合物溶液的图。
图7是加入Gl聚合物后具有不同水合时间的制剂No. 1(3. I % Al+Ac+取代的丙烯酰胺聚合物+Gl)的图。
图8是具有不同浓度迪特胶*的制剂No. I的图。
图9是作为剪切速率的函数的Fann-35的流变行为的图。
图IOA和IOB示出Gl聚合物对丙烯酰胺丙烯酸钠共聚物和取代的丙烯酰胺聚合物流体的凝固时间性能的影响。
图11是显示在7分钟、I小时和3小时在观察池中从左至右拍摄的原位静态泡沫图片的一系列照片。
发明详述
首先，应该注意，在开发任何这种实际实施方案时，必须进行很多实施-具体决策来达到开发者的具体目的，如与系统相关和商业相关约束的顺从性，这将因实施不同而不同。而且，应理解，这种开发努力可能是复杂且耗时的，但仍然是具有本公开内容的权益的本领域普通技术人员的常规工作。另外，本文所用/所公开的组合物也可包含除所引用的那些之外的一些组分。在本发明的发明概述和本发明详述中，每个数值应该一次理解为由术语“约”修饰(除非已清楚地被如此修饰)，然后再次理解为不被如此修饰，除非上下文中另外指出。同样，在本发明的发明概述和本发明详述中，应该了解，列出或描述为有用、合适等的浓度范围，意指在该范围内的任何和每种浓度(包括端点)被认为已经陈述。例如， “从I至10的范围”应理解为表示沿介于约I和约10的连续统的每个和每一可能的数字。 因此，即使该范围内的具体数据点，或甚至该范围内没有数据点被明确鉴定或指的是仅略微具体，应了解，发明人理解并了解该范围内的任何和所有数据点被认为已进行详细说明， 并且发明人掌握整个范围和该范围内的所有点。
本文做出的声明仅提供与本公开内容相关的信息而并不构成现有技术，并且可能描述说明本发明的一些实施方案。
本发明的实施方案在产气带创建密封以捕集气体，从而试图避免产原油带的损坏，或将其降至最低。使基于聚丙烯酰胺的水控制系统发泡成为建议的最佳替换方案之一。 然而，如实验室测试已证明，随时间聚合物自身不能在达到系统的凝固时间前维持稳定的泡沫。
因此，经过大量测试后，已发现向水合聚丙烯酰胺加入生物聚合物显著增加了凝胶粘度和泡沫半衰期而在固化之前不影响系统的性能。
聚丙烯酰胺可包括聚丙烯酰胺、接枝聚丙烯酰胺、改性聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺杂化物、疏水性聚丙烯酰胺、亲水性聚丙烯酰胺、丙烯酰胺丙烯酸钠共聚物和/或其任何组合。在一些实施方案中，针对其分子量选择聚丙烯酰胺。在一些实施方案中，聚丙烯酰胺的分子量为约5至约15MM。在一些实施方案中，聚丙烯酰胺的分子量为约200至约500K。
生物聚合物可包括迪特胶、黄原胶、瓜尔胶(guar)和/或其组合。
在一些实施方案中，生物聚合物交联不因聚丙烯酰胺的存在而改变。即，流体具有与如果没有聚丙烯酰胺其将具有的粘度或其他流变特性相似的粘度或其他流变特性。
在我们实验室，已经进行了一些测试以评估使密封凝胶系统发泡的可行性，其迅速成为在产气带放置密封系统的最佳方式之一。凝胶泡沫由交联的聚丙烯酰胺溶液一以坚硬和流动形式-加表面活性剂组成，在混合器中以高剪切速率发泡。凝胶泡沫通过与用于产生水基泡沫的那些方法相似的方法产生，其中凝胶泡沫与水基泡沫之间主要的区别在于凝胶泡沫的外相交联，从而大大增强了泡沫系统的机械稳定性。根据实验室测试，聚丙烯酰胺短时间维持泡沫稳定，因此加入有助于增加泡沫半衰期的聚合物变得有必要。通过若干次实验室测试，发现不同身份的聚合物(如瓜尔胶)能够通过增加交联的聚丙烯酰胺溶液的粘度来增加泡沫半衰期，而不影响系统的凝固时间的性能。迄今为止，对于流动凝胶，已观察到当将瓜尔胶加入到交联的聚丙烯酰胺溶液中时，流动凝胶更稳定。
堵气的一个主要问题是放置交联的聚丙烯酰胺一如丙烯酰胺丙烯酸钠共聚物，并且取代的丙烯酰胺聚合物凝胶确保将凝胶注入并停留在含气带直到凝固。因此，需要要求最佳化泡沫半衰期和泡沫质量的稳定泡沫以使系统凝固并且防止其坍塌到产油层。已证明难以使用氮与聚丙烯酰胺流体以及常规发泡剂来产生稳定的泡沫。然而，通过向流体中加入第二种聚合物，可能极大地增加泡沫半衰期和聚丙烯酰胺溶液的粘度。这被认为是由于极大地增加流体的低剪切表观粘度的第二种聚合物(瓜尔胶或生物聚合物)所产生的结果。增加的低剪切表观粘度指示聚丙烯酰胺和第二种聚合物之间的协同作用(表I和2)。
权利要求
1.一种用于处理地层的方法，其包括形成包含聚丙烯酰胺和生物聚合物的流体；和将所述流体引入地层；其中选择所述聚丙烯酰胺和生物聚合物以形成比如果仅选择一种聚合物具有较长泡沫半衰期和较高粘度的所述流体。
2.根据权利要求I所述的方法，其中所述聚丙烯酰胺包括聚丙烯酰胺、接枝聚丙烯酰胺、改性聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺杂化物、疏水性聚丙烯酰胺、亲水性聚丙烯酰胺、丙烯酰胺丙烯酸钠共聚物和/或其任何组合。
3.根据权利要求I所述的方法，其中针对其分子量选择所述聚丙烯酰胺。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述聚丙烯酰胺的分子量为约5至约15MM。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述聚丙烯酰胺的分子量为约200至约500K。
6.根据权利要求I所述的方法，其中所述生物聚合物是迪特胶。
7.根据权利要求I所述的方法，其中所述生物聚合物是黄原胶。
8.根据权利要求I所述的方法，其中所述生物聚合物是瓜尔胶。
9.根据权利要求I所述的方法，其中所述生物聚合物交联不因聚丙烯酰胺的存在而改变。
10.一种处理地层的方法，其包括形成包含聚丙烯酰胺和生物聚合物的流体；和将所述流体引入地层；其中所述聚丙烯酰胺不改变生物聚合物交联。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述聚丙烯酰胺包括聚丙烯酰胺、接枝聚丙烯酰胺、改性聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺杂化物、疏水性聚丙烯酰胺、亲水性聚丙烯酰胺、丙烯酰胺丙烯酸钠共聚物和/或其任何组合。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述生物聚合物是迪特胶。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述生物聚合物是黄原胶。
14.根据权利要求10所述的方法，其中所述生物聚合物是瓜尔胶。
15.根据权利要求10所述的方法，其中针对其分子量选择所述聚丙烯酰胺。
全文摘要
本发明的实施方案涉及用于处理地层的方法，其包括形成包含聚丙烯酰胺和生物聚合物的流体和将所述流体引入地层，其中选择所述聚丙烯酰胺和生物聚合物以形成比如果仅选择一种聚合物具有较长泡沫半衰期和较高粘度的所述流体。本发明的实施方案涉及用于处理地层的方法，其包括形成包含聚丙烯酰胺和生物聚合物的流体和将所述流体引入地层，其中所述聚丙烯酰胺不改变生物聚合物交联。
文档编号C09K8/508GK102869745SQ201180021727
公开日2013年1月9日 申请日期2011年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者E·米奎莱纳, A·米尔内 申请人:普拉德研究及开发股份有限公司