[发明专利]用于消除地层损害的单相微乳液和原位微乳液

说明书

技术领域

本发明涉及用于减少或消除非极性物质及其在地下储层中造成的损害的方法和组合物，以及特别地，在一个非限制性的实施方案中，涉及使用微乳液以减少或消除非极性物质及其在地下储层中造成的损害的方法和组合物。

背景技术

地层损害包括生产性地层初始特征的不希望出现的改变，典型地通过暴露于钻井液而产生。钻井液中的水或固体颗粒，或这二者，往往减少在井眼附近的区域的可生产的地层的孔隙体积和有效渗透率。有至少三种可能的机理在起作用。第一种，钻井液中的固体颗粒可以在多孔地层形成物理堵塞或跨过流路的桥联。第二种，当水在地层接触某些粘土矿物时，粘土一般会膨胀，因而其体积增加进而减少孔隙体积。第三种，钻井液和地层岩石以及流体之间的化学反应可以沉淀固体或半固体从而堵塞孔隙空间。

当钻井泥浆深深地侵入地下储层时，储层损害可以导致烃生产量的减少。也可以理解为该钻井液，例如油基泥浆，在井孔面上和部分地在地层内沉积和浓缩。许多作业者感兴趣的是：在利用OBM钻入储层后，改进地层清洗和移出结块或堵塞物质或改进地层损害。

用于钻入地下油气井的钻井液以及其它钻井液的应用和钻井过程是已知的。在旋转钻井中，钻井液，亦称″钻井泥浆″或简称″泥浆″，被期望具有各种功能和特征。

钻井液通常地根据它们的基液进行分类。在水基泥浆中，固体颗粒悬浮在水或盐水中。油可以在作为连续相的水中被乳化。盐水基钻井液，当然是其中水性组分为盐水的水基泥浆(WBM)。油基泥浆(OBM)则是相反的或倒转的。固体颗粒悬浮在油中，并且水或盐水在油中乳化，因此油为连续相。油基泥浆可以为全油基或油包水粗乳液，其也被称作逆乳液。在油基泥浆中，油可以由任何油组成，该油可以包括但不限于：柴油、矿物油、酯或α烯烃。这里定义的OBM也包括合成基流体或泥浆(SBM)，其为合成制造的而不是由自然存在的物质提炼而得。SBM经常包括但不必限于：乙烯的烯烃低聚物，由植物脂肪酸和醇制造的酯，由醇和多元醇制造的醚和聚醚，链烷烃、或芳烃烷基苯、萜烯及其他天然产物和这些类型的混合物。

如果组合物和方法能够被设计成在不对地层产生额外损害的情况下能帮助和改进清洗地层损害并更完全和容易地消除地层损害的能力，则是合乎需要的。

概述

以一种非限制性的形式，提供一种从地下储层移出至少一部分非极性物质的方法。该方法包括将清洗液泵入包含非极性物质的地下储层以使该清洗液与该非极性物质接触。该清洗液可以包括单相微乳液(SPME)，其依次包括至少一种表面活性剂、至少一种非极性流体和至少一种极性流体。或者，该清洗液可以包括原位产生的微乳液或任何种类的形成乳液的组分，所述形成乳液的组分包含至少一种表面活性剂和至少一种极性流体。在后一种情况中，当至少一种表面活性剂和极性流体接触所述非极性物质时形成微乳液。至少一部分非极性物质混入SPME和/或在该地下储层中原位形成的乳液(包括纳米乳液、微乳液、粗乳液(标准乳液)或者细乳液)中。该方法进一步包括从地下储层中移出混有非极性物质的乳液。这一方法至少部分地消除和/或修补地层损害。

可以任选地使用酸来溶解地层中的污染物固体颗粒。所述酸可以是无机酸和/或有机酸，以及在一个非限制性的实施方案中可以为多氨基羧酸(PACA)。本文中的流体中也可以使用氧化剂、水溶性酶(例如催化剂)、重晶石溶解剂(例如螯合剂)和它们的组合。也可以使用这些组分的前体，换言之这些额外的组分可以是在地下储层和/或井下原位产生或活化的。

该方法中的微乳液可以包括热力学稳定的、宏观上均匀的、单相微乳液，所述单相微乳液包括极性相、非极性相、表面活性剂、以及任选的助表面活性剂和酸。

附图简述

图1为使用双连续微乳液浸泡前，在20μm陶瓷盘上排除泥浆后的典型OBM滤饼形态的照片；

图2为经本发明所述双连续微乳液处理后的图1中OBM滤饼的剩余部分的照片；

图3A为本发明实施例1中使用的微乳液清洗液的照片；

图3B为实施例1中使用的原油的照片；

图3C为与图3B中的原油接触的图3A中所示的微乳液清洗液的照片；

图4为实施例2在HPHT室中清洗试验结果图，其中将滤失量作为时间的函数绘制成图，以及处理前的微乳液清洗液和由淤泥形成的滤饼的照片，与处理后收集的流体和处理后的滤饼的照片进行比较；

图5为在两个不同的温度，25℃和85℃下，作为时间的函数的原油和处理液之间的界面张力图；

图6A为油田淤泥在用于实施例3的盘上形成的滤饼的照片；