[发明专利]用氟化两性化合物处理碳酸盐含烃地层的方法

说明书

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：

(b)Rf-Q-Z

(c)包含以下二价单元的化合物：

由

表示的第一二价单元和

由式

表示的第二二价单元；以及

(d)它们的组合；

其中

Rf独立地为具有最多至10个碳原子的氟烷基或者为多氟聚醚基团；

每个Rf¹独立地为具有最多至10个碳原子的氟烷基或者为多氟聚醚基团；

X为-SO₂-或-C(O)-；

Y为-N(R)₂、-N⁺(R)₃、或-N⁺(R)₃A-，其中A-为抗衡阴离子；

Y′为-P(O)(OM)₂、-O-P(O)(OM)₂、-SO₃M、-O-SO₃M、或-CO₂M，其中M为氢、抗衡阳离子、游离阴离子、或连接至含烃地层的键；

每个Q独立地为-SO₂-N(R′)-W-、-C(O)-N(R′)-W-、亚烷基、芳基亚烷基、或亚芳基，其中亚烷基和芳基亚烷基各自任选地被-O-、-S-、-SO₂-或-C(O)-中断。

每个W独立地为亚烷基、芳基亚烷基、或亚芳基，其中亚烷基和芳基亚烷基各自任选被-O-或-S-中断并任选被羟基取代；

Z为-N⁺(R)₂-V-SO₃M或-N⁺(R)₂-V-CO₂M，其中M为氢、抗衡阳离子、游离阴离子、或连接至含烃地层的键；

每个V独立地为亚烷基、芳基亚烷基、或亚芳基，其中亚烷基和芳基亚烷基各自任选被-O-或-S-中断并任选被羟基取代；