用于地下油井应用的包含可固化树脂和亲有机改性粘土的组合物的制作方法

文档序号:11108947阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种处理地下地层的方法,所述方法包括:

将可固化组合物置于地下地层中,所述可固化组合物包含

可固化有机树脂和热固性聚合物中的至少一种;以及

亲有机改性粘土。

2.如权利要求1所述的方法,其中所述方法还包括获得或提供所述可固化组合物,其中所述可固化组合物的获得或提供发生在地表。

3.如权利要求1所述的方法,其中所述方法还包括获得或提供所述可固化组合物,其中所述可固化组合物的获得或提供发生在所述地下地层中。

4.如权利要求1所述的方法,其中所述方法包括在所述地下地层中注水泥和修复井筒中的至少一种。

5.如权利要求1所述的方法,其中所述方法包括固结所述地下地层。

6.如权利要求1所述的方法,其中所述方法包括压裂所述地下地层。

7.如权利要求1所述的方法,其中所述方法包括对所述地下地层中的井执行废弃程序。

8.如权利要求1所述的方法,其还包括以亲有机的方式使粘土改性以便提供所述亲有机改性粘土。

9.如权利要求8所述的方法,其中所述亲有机改性至少部分地发生在地表。

10.如权利要求8所述的方法,其中所述亲有机改性至少部分地发生在所述地下地层中。

11.如权利要求1所述的方法,其还包括使所述可固化组合物固化以便提供所述可固化组合物的固化产物。

12.如权利要求11所述的方法,其中所述固化至少部分地发生在地表。

13.如权利要求11所述的方法,其中所述固化至少部分地发生在所述地下地层中。

14.如权利要求1所述的方法,其中所述可固化组合物包括疏水性可固化组合物。

15.如权利要求1所述的方法,其中所述可固化组合物的约1重量%至约99.99重量%是所述可固化有机树脂、所述热固性聚合物或其组合。

16.如权利要求1所述的方法,其中所述可固化有机树脂或所述热固性聚合物包括以下中的至少一种:虫胶、聚酰胺、甲硅烷基改性聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、聚氨酯、天然树脂、环氧基树脂、呋喃基树脂、酚醛基树脂、脲-醛树脂和苯酚-苯酚甲醛-糠醇树脂。

17.如权利要求1所述的方法,其中所述可固化有机树脂包括环氧-胺和环氧-酸酐树脂中的至少一种。

18.如权利要求1所述的方法,其中所述可固化有机树脂包含为聚环氧化物取代的单-或聚(C5-C20)芳基化合物的至少一种环氧化物组分,其中所述(C5-C20)芳基被取代或未取代。

19.如权利要求18所述的方法,其中所述环氧化物组分是双环氧化物取代的苯基(C1-C10)烃基苯基,其中所述苯基和(C1-C10)烃基各自独立地被取代或未取代。

20.如权利要求18所述的方法,其中所述环氧化物组分是双酚A的二缩水甘油醚。

21.如权利要求1所述的方法,其中所述可固化有机树脂包含为聚环氧化物取代的(C5-C20)环烷基化合物的至少一种环氧化物组分,其中所述(C5-C20)环烷基被取代或未取代。

22.如权利要求21所述的方法,其中所述环氧化物组分是环己烷二甲醇二缩水甘油醚。

23.如权利要求1所述的方法,其中所述可固化组合物包含为聚胺取代的(C1-C30)烃基的至少一种胺组分,其中所述(C1-C30)烃基和每个胺独立地被取代或未取代。

24.如权利要求23所述的方法,其中所述胺组分是双(氨基(C0-C5)烃基)(C6-C20)芳基化合物,其中所述(C6-C20)芳基、(C0-C5)烃基和每个胺各自独立地被取代或未取代。

25.如权利要求23所述的方法,其中所述胺组分是二乙基甲苯二胺。

26.如权利要求1所述的方法,其中所述可固化组合物包含为聚胺取代的聚((C2-C5)烃基氧基)的至少一种胺组分,其中每个(C2-C5)烃基氧基和每个胺独立地被取代或未取代。

27.如权利要求26所述的方法,其中所述胺组分是聚氧丙烯二胺。

28.如权利要求1所述的方法,其中所述可固化组合物包含为单-或聚氨基(C0-C10)烃基(C6-C20)芳基的胺组分,其中所述(C0-C10)烃基、(C6-C20)芳基和每个胺各自独立地被取代或未取代。

29.如权利要求28所述的方法,其中所述胺组分是三(氨基(C1-C3)烃基)苯,其中所述(C1-C3)烃基、所述苯和每个胺独立地被取代或未取代。

30.如权利要求28所述的方法,其中所述胺组分是2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚。

31.如权利要求1所述的方法,其中所述可固化化合物包含酸酐组分,所述酸酐组分是与取代的或未取代的(C5-C20)烃环稠合的马来酸酐或琥珀酸酐,或经由被0、1、2或3个氧原子间断的取代的或未取代的(C0-C30)烃基连接在一起的多个所述稠合的马来酸酐或琥珀酸酐。

32.如权利要求31所述的方法,其中所述酸酐组分是以下中的至少一种:双酚A二酐、联苯二酐、苯酮-3,3′,4,4′-四羧酸二酐、甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐和甲基六氢邻苯二甲酸酐。

33.如权利要求1所述的方法,其中所述亲有机改性粘土以一定浓度存在于所述可固化组合物中,使得所述可固化组合物比其中基本上没有所述亲有机改性粘土的相应可固化组合物具有更高的屈服点。

34.如权利要求1所述的方法,其中所述亲有机改性粘土是所述可固化组合物的约0.01重量%至约50重量%。

35.如权利要求1所述的方法,其中所述亲有机改性粘土是所述可固化组合物的约1重量%至约20重量%。

36.如权利要求1所述的方法,其中所述亲有机改性粘土包括高岭石、蒙脱石、伊利石和绿泥石中的至少一种。

37.如权利要求1所述的方法,其中所述亲有机改性粘土包括蒙脱石。

38.如权利要求1所述的方法,其中所述亲有机改性粘土包含为阳离子取代、物理吸附和化学吸附中的至少一种的亲有机改性。

39.如权利要求1所述的方法,其中至少一种亲有机改性化合物或其离子是所述亲有机改性粘土的约0.01重量%至约80重量%。

40.如权利要求1所述的方法,其中至少一种亲有机改性化合物或其离子是至少一种亲有机改性粘土的约10重量%至约50重量%。

41.如权利要求1所述的方法,其中所述亲有机改性粘土包括至少一种亲有机改性化合物或其离子,其中所述亲有机改性化合物是以下中的至少一种:取代的或未取代的(C10-C50)脂肪酸或其盐、三-或四-(C1-C50)烃基铵盐以及三-或四-(C1-C50)烃基鏻盐,其中每个(C1-C50)烃基被独立地选择,被取代或未取代,并且被选自-O-、-S-和取代的或未取代的-NH-的0、1、2或3个原子间断。

42.如权利要求41所述的方法,其中所述亲有机改性化合物包括(C10-C50)脂肪酸盐。

43.如权利要求41所述的方法,其中所述亲有机改性化合物包括硬脂酸镁和硬脂酸锌。

44.如权利要求41所述的方法,其中所述亲有机改性化合物包括以下中的至少一种:三-或四-(C1-C50)烃基铵盐以及三-或四-(C1-C50)烷基-或烯基鏻盐,其中每个(C1-C50)烃基被独立地选择。

45.如权利要求41所述的方法,其中所述亲有机改性化合物包括以下中的至少一种:三甲基硬脂铵盐、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵和四苯基溴化鏻。

46.如权利要求1所述的方法,其中所述亲有机改性粘土的密度为约50kg/m3至约5,000kg/m3

47.如权利要求1所述的方法,其中所述亲有机改性粘土的密度为约200kg/m3至约500kg/m3

48.如权利要求1所述的方法,其中所述亲有机改性粘土的粒度为约1nm至约1mm。

49.如权利要求1所述的方法,其中所述亲有机改性粘土的粒度为约1微米至约500微米。

50.如权利要求1所述的方法,其中所述可固化组合物还包含加重剂。

51.如权利要求50所述的方法,其中所述加重剂是所述可固化组合物的约0.001重量%至约80重量%。

52.如权利要求50所述的方法,其中所述加重剂的粒度为约1nm至约10mm。

53.如权利要求1所述的方法,其中所述可固化组合物的屈服点为约1lbf/100ft2至约10,000lbf/100ft2

54.如权利要求1所述的方法,其中所述可固化组合物的屈服点为约15lbf/100ft2至约100lbf/100ft2

55.如权利要求1所述的方法,其中所述可固化组合物在约10℃至约40℃和标准压力下、在约0.5s-1至约50s-1下的剪切应力为约10lbf/100ft2至约300lbf/100ft2

56.如权利要求1所述的方法,其中所述可固化组合物在约50℃至约100℃和标准压力下、在约0.5s-1至约50s-1下的剪切应力为约10lbf/100ft2至约100lbf/100ft2

57.如权利要求1所述的方法,其中所述可固化组合物的密度为约50kg/m3至约5,000kg/m3

58.如权利要求1所述的方法,其中所述可固化组合物的密度为约200kg/m3至约3,000kg/m3

59.如权利要求1所述的方法,其中所述可固化组合物还包含:水、盐水、碱水溶液、油、有机溶剂、合成液油相、水溶液、醇或多元醇、纤维素、淀粉、碱度控制剂、酸度控制剂、密度控制剂、密度改性剂、乳化剂、分散剂、聚合物稳定剂、交联剂、聚丙烯酰胺、聚合物或聚合物组合、抗氧化剂、热稳定剂、泡沫控制剂、溶剂、稀释剂、增塑剂、填充剂或无机颗粒、颜料、染料、沉淀剂、流变改性剂、油润湿剂、缓凝添加剂、表面活性剂、阻蚀剂、气体、减重添加剂、重质添加剂、堵漏材料、过滤控制添加剂、盐、纤维、触变添加剂、破坏剂、交联剂、流变改性剂、固化促进剂、固化阻滞剂、pH改性剂、螯合剂、阻垢剂、酶、树脂、控水材料、聚合物、氧化剂、标记物、波特兰水泥、火山灰水泥、石膏水泥、高氧化铝含量水泥、矿渣水泥、硅石水泥、飞灰、偏高岭土、页岩、沸石、晶体硅石化合物、无定形硅石、纤维、可水合粘土、微球、火山灰石灰或其组合。

60.如权利要求1所述的方法,其中将所述可固化组合物置于所述地下地层中包括压裂所述地下地层的至少一部分以便形成至少一个地下裂缝。

61.如权利要求1所述的方法,其中将所述可固化组合物置于所述地下地层中包括将所述可固化组合物泵送通过设置在井筒中的管并且进入所述地下地层中。

62.如权利要求1所述的方法,其中将所述可固化组合物置于所述地下地层中包括将所述可固化组合物泵送通过设置在井筒中的套管并且进入所述套管与所述井筒之间的环中。

63.一种用于执行如权利要求1所述的方法的系统,所述系统包括:

管,其设置在所述地下地层中;以及

泵,其被配置来将所述地下地层中的所述可固化组合物泵送通过所述管。

64.一种处理地下地层的方法,所述方法包括:

将可固化组合物置于地下地层中,所述可固化组合物包含

可固化环氧树脂;以及

亲有机改性蒙脱石粘土。

65.一种系统,其包括:

可固化组合物,其包含

可固化有机树脂和热固性聚合物中的至少一种;以及

亲有机改性粘土;以及

地下地层,其中包含所述可固化组合物。

66.如权利要求65所述的系统,其还包括

管,其设置在所述地下地层中;以及

泵,其被配置来将所述地下地层中的所述可固化组合物泵送通过所述管。

67.一种用于地下地层的处理的可固化组合物,所述可固化组合物包含:

可固化有机树脂和热固性聚合物中的至少一种;以及

亲有机改性粘土。

68.如权利要求67所述的可固化组合物,其中所述可固化组合物还包含井下液。

69.一种制备用于地下地层的处理的可固化组合物的方法,所述方法包括:

形成可固化组合物,所述可固化组合物包含

可固化有机树脂和热固性聚合物中的至少一种;以及

亲有机改性粘土。

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