(57) Реферат / Формула:
Способы стабилизации гидрофильных глин в подземном пласте могут содержать введение буровой жидкости по меньшей мере в часть подземного пласта, содержащего гидрофильные минералы, в которых буровая жидкость содержит жидкость на водной основе и гидрофобно-модифицированный катионный полимер; и позволяют гидрофобно-модифицированному катионному полимеру, по меньшей мере, частично покрыть гидрофильный минерал.
2420-519904ЕА/019 СПОСОБЫ СТАБИЛИЗАЦИИ ГИДРОФИЛЬНЫХ ГЛИН Уровень техники
Настоящее изобретение относится к способам стабилизации гидрофильных глин в подземных пластах.
Восстановление жидкостей, особенно углеводородных жидкостей, из подземных пластов может быть осложнено из-за образований, которые содержат гидрофильные минералы, способные претерпевать химические и физические изменения, например минералы, которые набухают, текут, разлагаются, становятся густыми или пластичными при контакте с водой. Химические и физические изменения в минералах часто приводят к закупорке и/или закрытию проходов, которые пронизывают подземный пласт (например, сеть трещин, пор и т.п.), тем самым вызывая потерю проницаемости пласта. Эта потеря проницаемости ухудшает поток жидкости через скважину и, в некоторых случаях, может даже полностью блокировать поток жидкости в определенных частях пласта. Потери проницаемости часто приводят к снижению продуктивности скважины. Кроме того, некоторые изменения в минералах могут привести к шелушению, которое приведет к уносу мелкой фракции из пластовых жидкостей, тем самым способствуя потенциальному истиранию и другим проблемам с производственным оборудованием и потенциальному снижению проводимости трещины.
Один из способов уменьшения повреждения чувствительных к
влаге минералов включает использование катионных химических
веществ. Катионные химические вещества, как полагают,
адсорбируются на отрицательно заряженной поверхности
гидрофильных минералов и в определенной степени блокируют воду
при реакции с гидрофильными минералами. Однако результирующая
поверхность затем становится гидрофильной и может ингибировать
поток гидрофобных жидкостей, подобных углеводородам. Некоторые
пытались обеспечить большую гидрофобность поверхности путем
введения катионных поверхностно-активных веществ. Однако
поверхностно-активные вещества могут быть легко смыты с
поверхности гидрофильных минералов в последующих пластовых
операциях, например, кислотной обработкой или
фракционированием. Таким образом, большие количества и множественные обработки в течение всего срока службы скважины могут быть необходимы и могут значительно увеличить стоимость и время, связанные с производством жидкостей из подземных пластов.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к способам стабилизации гидрофильных глин в подземных пластах.
Некоторые варианты осуществления изобретения представляют собой способ, который включает в себя обеспечение буровой жидкостью, которая содержит жидкость на водной основе и гидрофобно-модифицированный катионный полимер; включающий буровую жидкость, которая содержит, по меньшей мере, часть гидрофильных минералов в подземном пласте; и позволяющий гидрофобно-модифицированному катионному полимеру, по крайней мере, частично покрывать весь гидрофильный минерал.
В других вариантах осуществления настоящее изобретение
осуществляется способом, который включает обработку жидкости и
состоит из жидкости на водной основе и гидрофобно-
модифицированного катионного полимера; включающего обработку
жидкости по меньшей мере части подземного пласта, содержащем
гидрофильные минералы; и позволяющий гидрофобно-
модифицированному катионному полимеру по меньшей мере частично покрывать гидрофильный минерал.
В других вариантах осуществления настоящий способ осуществляется способом, который включает введение буровой обработанной жидкости в, по меньшей мере, части подземного пласта, содержащего гидрофильные минералы, буровая обработанная жидкость содержит первую жидкость на водной основе и первый гидрофобно-модифицированный катионный полимер; позволяющий первому гидрофобно-модифицированному катионному полимеру, по меньшей мере, частично покрыть гидрофильный минерал; затем введение обрабатывающей жидкости в по меньшей мере часть подземного пласта, содержащего гидрофильные минералы, будучи обработанным первым гидрофобно-модифицированным катионным полимером под давлением, достаточным для создания или
расширения по меньшей мере одной трещины в подземном пласте, жидкость для гидравлического взрыва, содержащая вторую жидкость на водной основе, и второй гидрофобно-модифицированный катионный полимер; и позволяющий второму гидрофобно-модифицированному катионному полимеру, по меньшей мере, частично покрыть гидрофильные минералы.
Явные признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны специалистам в данной области техники после прочтения описания предпочтительных вариантов осуществления, которые приведены далее.
Описание изобретения
Настоящее изобретение относится к способам стабилизации гидрофильных глин в подземных пластах.
Настоящее изобретение может преимущественно обеспечить, в
некоторых вариантах осуществления, способы для уменьшения
недостатков гидрофильных минералов в подземных пластах,
обеспечивая при этом гидрофобную поверхность для углеводородов
и других гидрофобных жидкостей, чтобы взаимодействовать
применяемыми гидрофобно-модифицированными катионными
полимерами. Так называемые гидрофобно-модифицированные катионные полимеры могут обеспечить несколько точек соприкосновения с гидрофильными минералами, тем самым, в некоторых вариантах осуществления, обеспечивая длительную или особенно постоянную защиту гидрофильных минералов, которые не легко удаляются промывкой или текут через образования с кислотами, основаниями, органическими или водными жидкостями.
В некоторых вариантах осуществления такие же подземные пласты, которые могут быть в достаточной степени обработаны в соответствии со способами по настоящему изобретению, могут включать, без ограничения, образования, которые содержат гидрофильные минералы (такие как гидрофильные глины, плотные газовые образования, сланцы и угольные пласты). Вообще, гидрофильные минералы включают минералы, которые при контакте с водными жидкостями в неравных количествах с минералами в пластах, как правило, набухают и/или мигрируют. Гидрофильные минералы, содержащие образования, могут быть гидрофильными
минералами одного вида или различных видов, включающими, без ограничения, смешанные слои глины. В частности, подземные пласты могут включать такие минералы как, но не ограничиваясь ими, диоксид кремния, минералы железа, карбонаты щелочноземельных металлов, полевые шпаты, биотит, иллит, хлорит; смектитовые глины, такие как монтмориллонит, бейделлит, нонтронит, сапонит и сауконит гекторит; каолиновые глины, такие как каолинит, накрит диккит, энделит и галлуазит; глины, такие как гидробиотит, глауконит и иллит; хлорит глины, такие как хлорит, гриналита и шамозит; другие глинистые минералы, не относящиеся к вышеуказанным группам, таким как вермуцилит, палигорскита, сепиолита; смешанного слоя (как регулярных, так и нерегулярных) различных вышеперечисленных минералов; и любой их комбинации.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя обработку, по крайней мере, части подземеного пласта, содержащего гидрофильные минералы с гидрофобно-модифицированными катионными полимерами. В некоторых вариантах осуществления гидрофобно-модифицированный катионный полимер может покрывать по меньшей мере часть гидрофильных минералов. Используемые здесь термины "покрытие" или "смачивание", и подобные им, не подрузамевают какой-либо конкретной степени заполнения поверхности. В частности, термины "покрытие" или "смачивание" не означают покрытие поверхности на 100 %.
Следует отметить, что когда "о" предоставляется в начале числового списка, "о" модифицируется в качестве ряда численного списка. Следует отметить, что в некоторых численных диапазонах списков некоторые указанные нижние пределы могут быть больше, чем некоторые верхние пределы. Специалисту в данной области техники будет понятно, что выбранный поднабор потребует выбора верхнего предела в избытке выбранного нижнего предела.
В некоторых вариантах осуществления изобретения обработка гидрофильных минералов может преимущественно происходить в течение ранней стадии операций обработки в пределах подземного пласта. Используемый здесь термин "ранняя стадия операций
обработки" и похожие относятся к операции в подземном пласте, где жидкость операции является не природной жидкостью, помещенной в подземный пласт до природных гидрофильных минералов, которые были значительно увеличены и перемещены. В общем, ранняя стадия операций обработки включает первые несколько жидкостей, помещенных в подземный пласт. Подходящие ранние стадии операций обработки могут включать, но не ограничиваться ими, буровые процессы, процессы гравийной засыпки, процессы гидравлического разрыва пласта, процессы гидравлического разрыва, совмещенные с установкой гравийного фильтра, процессы кислотной обработки пласта, стабилизирующие процессы и подобные. В качестве неограничивающего примера, процесс гравийной засыпки может использоваться для обработки жидкости, содержащей жидкость на водной основе, гидрофобно-модифицированные катионные полимеры и частицы гравия. Соответственно, некоторые варианты осуществления могут включать в себя введение обрабатывающей жидкости, содержащей жидкость на водной основе, гидрофобно-модифицированные катионные полимеры и частицы гравия в стволе скважины, размещение частиц гравия в кольцевом пространстве между экраном и стволом скважины так, чтобы образовать гравийную засыпку, с обеспечением покрытия гидрофобно-модифицированным катионным полимером, по меньшей мере, части гидрофильных минералов и по меньшей мере в непосредственной близости от гравийной засыпки.
В некоторых вариантах осуществления ранняя стадия жидкостей обработки может содержать жидкость на водной основе и гидрофобно-модифицированные катионные полимеры. Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать представление ранней стадии жидкостей обработки в подземном пласте под давлением, достаточным, чтобы создать или расширить, по меньшей мере, одну трещину в подземном пласте. В качестве неограничивающего примера, жидкость для гидравлического разрыва пласта, содержащая гидрофобно-модифицированные катионные полимеры и жидкость на водной основе, может быть введена в подземный пласт, например, через ствол скважины, проникая в подземный пласт, при достаточном давлении для создания или
расширения, по меньшей мере, одной трещины внутри подземного пласта.
В некоторых вариантах осуществления гидрофобно-модифицированный катионный полимер может быть включен в более чем одну раннюю стадию жидкости обработки. В качестве неограничивающего примера, буровая жидкость, содержащая жидкость на водной основе и гидрофобно-модифицированные катионные полимеры, может быть введена в подземный пласт, а затем жидкость для гидравлического разрыва пласта, содержащая гидрофильно-модифицированные катионные полимеры и жидкость на водной основе, может быть введена в подземный пласт при давлении, достаточном для создания или расширения, по меньшей мере одной трещины внутри подземного пласта. В некоторых вариантах осуществления гидрофобно-модифицированные катионные полимеры и/или жидкость на водной основе, а также многочисленные ранние стадии обработки могут быть независимо одинаковыми или различными.
В некоторых вариантах осуществления гидрофобно-
модифицированные катионные полимеры для использования в
сопряжении с настоящим изобретением могут включать катионные
полимеры, имеющие множественные гидорофобные модификации.
Подходящие катионные полимеры для использования в сочетании с
настоящим изобретением могут включать, но не ограничиваться
ими, соль четвертичного аммониевого основания
полидиалкилдиаллил полимеры, соль четвертичного аммониевого
основания полиэтиленимин полимеры, соль четвертичного
аммониевого основания полиэтиленаминоэтил-метакрилат
сополимеры, соль четвертичного аммониевого основания поли - N -(3 - диметиламинопропил) акриламид полимеры, поли (диметилдиаллиламмония хлорид), катионные сополимеры поли (акриламид), катионные поли - (диметиламиноэтилметакрилат) и подобные или их комбинации.
Подходящие гидрофобно-модифицированные катионные полимеры могут включать, но не ограничиваться ими, линейные С5-С18 углеводороды, ступенчатые С5-С18 углеводороды, С5-С18 углеводороды, содержащие ароматические группы, С5-С18
углеводороды, содержащие циклические группы, С5-С18
углеводороды, содержащие по меньшей мере один гетероатом, С5-
С18 углеводороды, содержащие ионную группу, С5-С18
углеводороды, содержащие по меньшей мере одну ненасыщенную
связь, и их совмещение, и другие их комбинации. Подходящие
ионные группы могут без ограничения включать карбоксилы,
карбонилы, кетоны, гидроксилы, карбиты, ацетали, алкоксилы,
алкэпокси, сложные эфирные, амидные, аминные, иминные, имидные,
сульфо, катионные соли, другие азотсодержащие группы, подобные
сульфо группам, или любые их комбинации. Подходящие гетероатомы
могут включать, но не ограничиваются ими, кислород, серу, азот,
фосфор, галогены и любые их комбинации. В качестве
неограничивающего примера, подходящим гидрофобно-
модифицированным катионным полимером может быть поли (диметилдиаллиламмоний хлорид) с углеродной линейной цепью, в которой одна метильная группа замещена на группу хлорид диметилдиаллиламмония.
В некоторых вариантах осуществления гидрофобно-модифицированные катионные полимеры для использования в представлении настоящего изобретения могут иметь степень гидрофобной модификации от 1 гидрофобной модификации до 5-2 5 мономерных единиц катионного полимера и в том числе любого подмножества между ними.
В некоторых вариантах осуществления гидрофобно-модифицированные катионные полимеры для использования в представлении настоящего изобретения могут иметь молекулярный вес в диапазоне от нижнего предела 900 г/моль, 2500 г/моль, 10000 г/моль, 50000 г/моль, 100000 г/моль, 500000 г/моль до верхнего предела 5000000 г/моль, 1000000 г/моль, 500000 г/моль, 100000 г/моль или 50000 г/моль, и в котором молекулярный вес может ранжировать от любого нижнего предела до любого верхнего предела и в том числе любого подмножества между ними. В некоторых вариантах осуществления гидрофобные модификации катионного полимера могут составлять от 2% до 25% молекулярного веса гидрофобно-модифицированного катионного полимера, в том числе любого подмножества между ними (т.е. от 5% до 20%).
В некоторых вариантах осуществления ранняя стадия жидкостей обработки может содержать гидрофобно-модифицированный катионный полимер при концентрации от верхнего предела 0,01%, 0,1%, 1% или 5% до верхнего предела 25%, 10% или 5% по объему ранней стадии жидкости обработки, и концентрация которого может ранжироваться от любого нижнего предела до любого верхнего предела и в том числе любого подмножества между ними.
В некоторых вариантах осуществления жидкость на водной основе для использования в представлении настоящего изобретения может содержать водные жидкости, водосмешивающиеся жидкости или любые их комбинации. В некоторых вариантах осуществления водные жидкости, подходящие для использования в представлении настоящего изобретения, могут содержать свежую воду, соленую воду (т.е. воду, содержащую одну или более растворенных в ней солей), соленой раствор из скважины (т.е. насыщеную солью воду), морскую воду и любые ее комбинации. Например, раствор из скважины может включать, но не ограничиваться ими, тяжелые растворы, моновалентные растворы, дивалентные растворы и тривалентные растворы, которые содержат растворимые соли, наподобие хлорида натрия, хлорида кальция, бромида кальция, бромида цинка, карбоната калия, формиата натрия, формиата калия, формиата цезия, ацетата натрия, ацетата калия, ацетата кальция, ацетата аммония, хлорида аммония, бромида аммония, нитрата натрия, ацетата кальция, ацетата аммония, хлорида аммония, бромида аммония, нитрата натрия, нитрата калия, нитрата аммония, сульфата аммония, нитрата кальция, карбоната натрия, карбоната калия и любых их комбинаций и их производных. В общем, вода может быть из любого источника, при условии, что он не содержит компонентов, которые могут отрицательно влиять на стабильность и/или первую обрабатывающую жидкость или вторую обрабатывающую жидкость по настоящему изобретению. В некоторых вариантах осуществления плотность жидкости на водной основе можно регулировать, среди других целей, чтобы обеспечить частичную транспортировку и суспензирование в обрабатывающей жидкости, используя методы настоящего изобретения. В некоторых вариантах осуществления рН жидкости на водной основе можно
регулировать (например, с помощью буффера или другого регулирующего агента), среди других целей, чтобы активировать сшивающий агент и/или чтобы уменьшить вязкость обрабатывающей жидкости (на ранних стадиях или иным образом) (например, активировать брокер, деактивировать сшивающий агент). В этих вариантах осуществления изобретения рН может быть отрегулирован особенным образом, который может зависеть от, среди других факторов, типа гелеобразующего агента, кислот и других добавок, включенных в обрабатывающую жидкость. Специалисту в данной области техники, в соответствии с настоящим описанием, будет понятно, когда такая корректировка плотности и/или рН будет подходящей.
В некоторых вариантах осуществления ранняя стадия обработки жидкостей для использования в соединении с представленным изобретением может содержать водосмешиваемые жидкости, например спирты, глицерин, полигликоль амины, полиолы и их производные, или любые их комбинации. Например, растворимые спирты могут содержать, но не ограничиваться ими, метанол, этанол, пропанол, изо-пропанол, бутанол, трет-бутанол и подобные. Например, растворимые гликоли могут содержать, но не ограничиваться ими, полигликоли, пропиленгликоли, етиленгликоли и подобные.
В некоторых вариантах осуществления жидкости на водной основе для использования в соединении с настоящим изобретением могут быть вспененными. В некоторых вариантах ранняя стадия обработки жидкости для использования в соединении с настоящим изобретением могут содержать гидрофильно-модифицированные катионные полимеры, жидкости на водной основе, газ и газообразователь.
Растворимые газы для использования в соответствии с настоящим изобретением могут содержать, но не ограничиваться ими, азот, диоксид углерода, воздух, метан, гелий, аргон и их комбинации. Специалистам в данной области техники, в соответствии с настоящим описанием, должно быть понятны преимущества каждого газа. В качестве неограничивающего примера, пена на основе диоксида углерода может иметь более
глубокую проницаемость по сравнению с пеной азота, потому что эмульсии диоксида углерода имеют большую плотность, чем пена на основе азота, так как поверхностное давление, создаваемое насосом, требуемое, чтобы достичь соответствующей глубины, ниже с диоксидом углерода, чем с азотом. Кроме того, большая плотность может придать большую возможность для транспортировки, выше 12 фунтов пропана на галлон жидкости для гидравлического разрыва.
В некоторых вариантах количество вспененной обрабатывающей жидкости может ранжироваться от меньшего предела до 5%, 10%, 25%, 40%, 50%, 60% или 70% газа по объему до верхнего предела до 99%, 95%, 90%, 80%, 75%, 60% или 50% газа по объему, и в котором количество вспененной обрабатывающей жидкости может ранжироваться от любого нижнего предела до любого верхнего предела и внутри любых комбинаций между ними. Более предпочтительно, чтобы вспененная обрабатывающая жидкость могла иметь количества пены от 85% до 99%, или от 95% до 98%.
Растворимые газообразователи для использования в
соответствии с настоящим изобретением могут включать, но не
исключают, катионные газообразователи, анионные
газообразователи, амфотерные газообразователи, неионные
газообразователи или любые их комбинации. Неограничивающими
примерами растворимых газообразователей могут быть
поверхностно-активные вещества, подобные бетаинам, сульфитные
или сульфонатные алкоксилаты, алкильные четвертичные амины,
алкоксилированные спирты, линейные алкилсульфонаты,
алкиларилсульфонаты сульфонаты, С10-С2О алкилдифенил эфирные сульфонаты, полиэтиленгликоли, эфиры алкилированного фенола, додецилсульфат натрия, альфаолефин сульфонаты, такие как натрия додекан сульфонат, триметил гексадецил хлорид аммония и т.п. И любое его производное, или любую их комбинацию. Газообразующие агенты могут быть включены в пену обрабатывающих жидкостей при концентрациях обычно в диапазоне от около 0.05% до 2% по массе жидких компонентов (т.е. от около 0.5 до около 20 галлонов до 1000 галлонов жидкости).
В некоторых вариантах осуществления ранняя стадия
обрабатывающей жидкости для использования в соответствии с настоящим изобретением может частично содержать загустители, поверхностно-активные вещества, вязкоупругие жидкости для контроля потерь, добавки, связующие агенты, связующие разлагаемые вещества, частицы расклинивающего наполнителя, дополнительные добавки или любые их комбинации.
Загустители для использования в соответствии с настоящим
изобретением могут включать, но без исключений, гуаровые камеди
(например, гидроксиэтил гуара, гидроксипропил гуара,
карбоксиметил гуара, карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлоза гуара,
и карбоксиметилгидроксипропил гуара ("ГМГПГ")), производные
целлюлозы, например, гидроксиэтилцеллюлоза,
карбоксиэтилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза и
карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлоза), ксантан, сукциногликан, склероглюкан, диутан, а также их комбинации. В некоторых вариантах осуществления загустители могут быть включены в обрабатывающие жидкости на ранней стадии для использования в сочетании с настоящим изобретением в концентрации от приблизительно 0,01% до приблизительно 0,6% по весу обрабатывающей жидкости на ранней стадии.
Такие же жидкие добавки для регулирования водопоглощения
для использования в сочетании с настоящим изобретением могут
включать в себя, но не ограничиваются ими, крахмал, производные
крахмала, эфира, гидроксиэтилцеллюлозу, сшитую
гидроксиэтилцеллюлозу и тому подобное, или любую их комбинацию. В некоторых вариантах осуществления добавки для контроля над водопоглощением могут быть включены в раннюю стадию обработки жидкостей для использования в соответствии с настоящим изобретением при концентрации от около 0,01% до около 3% по весу ранней стадии обработки жидкости.
Такие же перекрестносшивающие агенты для использования в сочетании с настоящим изобретением могут включать в себя, но не ограничиваются ими, латексные полимеры, карбонат кальция, доломит, целлюлозы, песок, частицы керамики, диоксид кремния, оксид алюминия, коллоидный углерод, сажа, графит, слюда, титан диоксид, мета-силикат, силикат кальция, каолин, тальк, диоксид
циркония, бора, летучей золы, полые стеклянные микросферы,
твердые стеклянные, разлагаемые полимеры {например,
алифатические сложные полиэфиры, поли (лактиды), поли
(гликолиды), поли (S-капролактоны), поли (гидрокси - сложные
эфиры, простые эфиры), поли (гидроксибутираты) , поли
(ангидриды), поликарбонаты, поли (ортоэфиры), поли
(аминокислоты) , поли (этилен оксиды), поли (фосфазены), поли (простой эфир) сложные эфиры, сложный полиэфир амиды, полиамиды и сополимеры или смеси любого из этих разлагаемых полимеров, а также производные этих разлагаемых полимеров), и т.п., или любой их комбинации. В некоторых вариантах осуществления разлагаемые полимеры могут быть использованы в сочетании с безводными соединениями (например, безводный тетраборат натрия и безводная борная кислота). В некоторых вариантах осуществления перекрестносшивающие агенты могут быть включены в обрабатывающие жидкости на ранней стадии для использования в сочетании с настоящим изобретением в концентрации от приблизительно 0,01% до приблизительно 3% по массе жидкости для обработки на раннем этапе.
Такие же частицы расклинивающего наполнителя для использования в сочетании с настоящим изобретением могут включать в себя, но не ограничиваться ими, песок, боксит, керамические материалы, стеклянные материалы, полимерные материалы, политетрафторэтилен, скорлупы ореха, кусочки скорлупы ореха, отвержденные смоляные частицы, содержащие кусочки ореховой скорлупы, частицы ракушек, отвержденные смоляные частицы, содержащие частицы ракушек, дерево, композитные частицы и их комбинации. Подходящие композитные частицы могут содержать связующее вещество и наполнитель, в котором подходящие наполнители включают диоксид кремния, оксид алюминия, коллоидального углерода, сажу, графит, слюду, диоксид титана, мета-силикат, силикат кальция, каолин, тальк, диоксид циркония, бор, золу, полые стеклянные микросферы, твердые стекла и их комбинации. Средний размер частиц от частиц расклинивающего наполнителя, как правило, может варьироваться от примерно 2 ячеек до около 400 ячеек на набор сит. Однако,
при определенных обстоятельствах, другие средние размеры частиц могут быть желательны и будут полностью пригодны для практической реализации настоящего изобретения. В конкретных вариантах предпочтительным средним размером частиц дальности распространения являются один или несколько из 6/12, 8/16, 12/20, 16/30, 20/40, 30/50, 40/60, 40/70, или 50/70 ячеек. Следует понимать, что термин "частицы", как он использован в данном описании, включает все известные формы материалов, в том числе, по существу, сферических материалов, волокнистых материалов, многоугольных материалов (таких как кубические материалы) и их комбинаций. Кроме того, волокнистые материалы, которые могут или не могут быть использованы, чтобы выдерживать давление в закрытом переломе, могут быть включены в некоторые варианты осуществления настоящего изобретения. В некоторых вариантах осуществления расклинивающие агенты могут быть включены в обрабатывающие жидкости на ранней стадии для использования в сочетании с настоящим изобретением в концентрации приблизительно от 0,5 фунтов на галлон ("ППГ") до приблизительно 3 0 фунтов на галлон по объему на раннем этапе обрабатывающей жидкости,
Такие же дополнительные добавки могут включать, но не ограничиваются ими, соли, утяжеляющие агенты, инертные твердые вещества, эмульгаторы, кислотные дисперсии, ингибиторы коррозии, эмульсионные разбавители, эмульсионные загустители, гелеобразующие агенты, поверхностно-активные вещества, макрочастицы, частицы гравия, материалы для борьбы с поглощением бурового раствора, добавки по контролю рН, брокеры, биоциды, сшивающие агенты, стабилизаторы, хелатные агенты, ингибиторы отложения солей, ингибиторы образования гидратного газа, окислители, восстанавливающие агенты, смазки, стабилизаторы и любые их комбинации.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать введение жидкостей для обработки на ранней стадии в часть подземного пласта, содержащего гидрофильные минералы, и обеспечивая покрытие гидрофобно-модифицированными катионными полимерами по меньшей мере части минералов.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать введение на ранней стадии обрабатывающей жидкости в часть подземного пласта, содержащего гидрофильные минералы и обеспечивая покрытие гидрофобно-модифицированным катионным полимером по меньшей мере части минералов. Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать введение на ранней стадии обрабатывающей жидкости в часть подземного пласта, содержащего гидрофильные минералы; обеспечивая покрытие гидрофобно-модифицированными катионными полимерами по меньшей мере части минералов; и обеспечивая углеводородам из части подземного пласта, имеющего гидрофильные минералы, по меньшей мере частично быть покрытыми гидрофобно-модифицированными катионными полимерами.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут включать введение на ранней стадии обрабатывающей жидкости в часть подземного пласта, содержащего гидрофильные минералы; позволяя гидрофобно-модифицированным катионным полимерам по меньшей мере частично покрыть гидрофильные минералы; и выполнение по меньшей мере одной дополнительной операции обработки, чтобы подземный пласт после гидрофильных минералов был обработан гидрофобно-модифицированным катионным полимером. Подходящие операции обработки, следующие за ранней стадии операции, могут включать в себя, но не ограничиваются ими, потерю циркуляции, процесс интенсификации, процесс борьбы с поступлением песка, процесс заканчивания скважины, кислотную обработку, процесс введения утяжеляющих добавок, процесс блокировки воды, процесс стабилизации глин, процесс трещинообразования, процесс гидравлического разрыва, процесс заполнения скважинного фильтра гравием, укрепление скважины и операции по контролю провисания. Способы и композиции по настоящему изобретению могут быть использованы в полномасштабных операциях или частично. Используемое здесь "частично" означает относительно небольшого объема специально подготовленной обрабатывающей жидкости, размещенной или циркулирующей в скважине.
В некоторых вариантах осуществления операция обработки,
следующая за операцией на ранней стадии, может включать гидрофобно-модифицированный катионный полимер по любому из вариантов осуществления, описанных в данном документе.
Таким образом, настоящее изобретение хорошо приспособлено для достижения результатов и преимуществ, указанных, а также тех, которые присущи им. Конкретные варианты осуществления, раскрытые выше, являются только иллюстративными, поскольку настоящее изобретение может быть модифицировано и осуществлено различными, но эквивалентными способами, очевидными специалистам в данной области техники, преимущественно, приведенными в описании. Кроме того, никакие ограничения не предназначены для деталей конструкции или конструкций, показанных в данном документе, кроме тех, которые описаны в приведенной ниже формуле изобретения. Поэтому очевидно, что конкретные иллюстративные варианты осуществления, раскрытые выше, могут быть изменены, в сочетании, или модифицированы, и все такие вариации рассматриваются в рамках объема и сущности настоящего изобретения. Изобретение, иллюстративно описанное здесь, соответствующим образом может быть осуществлено на практике в отсутствие любого элемента, не описанного конкретно выше, и/или любого дополнительного элемента, описанного здесь. Хотя композиции и способы описаны в терминах "содержащий", "состоящий" или "включающий", различные компоненты или этапы, композиции и способы могут также "состоять по существу из" или "состоить из" различных компонентов и стадий. Все номера и диапазоны, описанные выше, могут варьироваться в зависимости от некоторого количества. Всякий раз, когда численный диапазон с нижним пределом и верхним пределом раскрыт, любое количество и любой диапазон, включенный и попадающий в интервал, является раскрытым. В частности, каждый диапазон значений (от формы "от примерно а до примерно б", или, что то же самое, "приблизительно от а к б", или, что то же самое, "приблизительно от а-б"), раскрытый здесь, следует понимать, как изложено, и каждое число и спектр входят в более широкий диапазон значений. Кроме того, термины в формуле изобретения имеют свое обычное значение, если иное явно и четко не
определено патентообладателем. Кроме того, неопределенные артикли "а" или "an," использованные в формуле изобретения, определены здесь в значении одного или более чем одного элемента, который представлен здесь. Если есть какое-то противоречие в использовании слова или термина в данном описании, одного или более патентов или других документов, которые могут быть включены здесь в качестве ссылки, определения, которые согласуются с этим описанием, должны быть приняты.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ включающий в себя:
обеспечение обработки жидкостью, которая состоит из жидкости на водной основе и гидрофильно-модифицированного катионного полимера;
введение жидкости обработки в по меньшей мере часть подземного пласта, содержащего гидрофильные минералы; и
обеспечение возможности гидрофильно-модифицированному полимеру по меньшей мере частично смачивать гидрофильный минерал.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкость обработки является буровой жидкостью.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкость обработки является жидкостью для гидравлического взрыва и вводится в часть подземного пласта при давлении, достаточном, чтобы создать или расширить по меньшей мере одну трещину в подземном пласте.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкость обработки является жидкостью для обсыпки скважины и содержит частицы гравия.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов формулы, отличающийся тем, что катионный полимер имеет степень гидрофобной модификации от приблизительно 1 гидрофобной модификации до приблизительно 5 до приблизительно 2 5 мономерных единиц катионного полимера.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов формулы, отличающийся тем, что гидрофобная модификация составляет от приблизительно 2% до приблизительно 2 5% молекулярного веса гидрофобно-модифицированного катионного полимера.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов формулы,
отличающийся тем, что катионный полимер состоит из по меньшей
мере одной из выбранных групп, содержащих полидиалкилдиаллил
полимеры, четвертичную аммониевую соль полимеров
полиэтилениминов, четвертичную аммониевую соль сополимеров
полидиметиламиноэтил-метакрилата, четвертичную аммониевую соль
полимеров поли-N-(3-диметиламинопропил)акриламида,
5.
поли(диметилдиаллиламмония хлорид), катионные сополимеры поли(акриламида), катионный поли(диметиламиноэтилметакрилат) и любые их комбинации.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов формулы, отличающийся тем, что гидрофобные модификации содержат по меньшей мере одну из выбранных групп, содержащих линейный С5-С18 углеводород, ступенчатый С5-С18 углеводород, С5-С18 углеводород, содержащий ароматические группы, С5-С18 углеводород, содержащий цикличные группы, С5-С18 углеводород, содержащий по меньшей мере один гетероатом, С5-С18 углеводород, содержащий по меньшей мере одну ненасыщенную связь и их гибрид, и любую их комбинацию.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что ионная группа содержит по меньшей мере одну из выбранных групп, содержащих карбоксил, карбонил, кетон, гидроксил, карбинол, ацетал, алкокси, алкэпокси, эфир, амид, амин, имид, сульфо, катионную соль, группу, подобную серной, и любые их комбинации.
10. Способ по п.8, отличающийся тем, что гетероатом содержит по меньшей мере один атом из выбранных групп, содержащих кислород, серу, азот, фосфор, галоген или любую их комбинацию.
11. Способ по любому из предыдущих пунктов формулы, отличающийся тем, что гидрофобно-модифицированный катионный полимер имеет молекулярный вес от приблизительно 90 0 до приблизительно 50000000.
12. Способ по любому из предыдущих пунктов формулы, отличающийся тем, что гидрофобно-модифицированный катионный полимер имеет концентрацию от приблизительно 0.01% до приблизительно 2 5% по объему жидкости обработки.
13. Способ по любому из предыдущих пунктов формулы, отличающийся тем, что жидкость обработки содержит по меньшей мере одну из выбранных групп, содержащих загуститель, добавку для контроля за течением жидкости, перекрестносшивающийся агент, агент для разрушения сшивки, газообразователь, соль, агент по контролю молекулярного веса, инертные соли, эмульгатор, диспергатор, ингибитор коррозии, образователь микроэмульсии, гелеобразующий агент, поверхностно-активное
8.
вещество, макрочастицы, частицы гравия, материалы для борьбы с поглощением бурового раствора, добавки по контролю рН, брокеры, биоциды, сшивающие агенты, стабилизаторы, хелатные агенты, ингибиторы отложения солей, ингибиторы образования гидратного газа, окислители, восстанавливающие агенты, смазки, стабилизаторы и любые их комбинации. 14. Способ, содержащий:
введение буровой обрабатывающей жидкости в по меньшей мере часть подземного пласта, содержащего первую жидкость на водной основе и первый гидрофобно-модифицированный катионный полимер;
обеспечение возможности первому гидрофобно-
модифицированному полимеру по меньшей мере частично покрыть гидрофильный минерал;
затем, введение обрабатывающей жидкости для
гидравлического взрыва в, по меньшей мере, часть подземного пласта, содержащего гидрофильные минералы, будучи обработанными первым гидрофобно-модифицированным катионным полимером при давлении, достаточном для создания или расширения по меньшей мере одной трещины в подземном пласте, жидкости для гидравлического взрыва, содержащей вторую жидкость на водной основе, и второй гидрофобно-модифицированный катионный полимер; и
обеспечение возможности второму гидрофобно-
модифицированному катионному полимеру по меньшей мере частично покрыть гидрофильный минерал.
ПО доверенности
