[发明专利]通过微米(纳米)结构流体物质的方式降低油井中锥进的方法

说明书

本发明涉及通过提供受控释放屏障物质的微米(纳米)结构流体的方式降低油井中锥进的方法。

特别地，本发明涉及基于通过向底土中注入上述流体从而原位形成位于油/水界面处的屏障以限制油井中水锥进的方法。

本发明还涉及具有受控释放屏障物质和包含上述屏障物质的微胶囊的上述微米(纳米)结构流体。

水锥进的形成是影响以油井的方式从地下储层中抽提烃(油或天然气)活动的现象。

水锥进是与对储层下方或横向定界的含水层的存在有关的现象。当油的抽提流量超过一定限制值时，由于抽提活动造成的低压，使含水层的水沿采出井(根据锥形轮廓)向上拖曳，并与油一起抽提。随着生产的继续，与油一起抽提的水的量趋向于逐渐增加，直到它超过采出的油的量。

具有大量水的油的采出显著地降低来自储层的油的抽提效率，它增加总生产成本(还因为它需要使油与水分离)，且最后产生在对在环境安全的条件下处置水的问题。

现有技术中已经提出了对水锥进问题的各种解决方案。

第一种方案以定向钻井为代表，即钻出具有特定地用于研究降低锥进现象的轨道和完井的抽提井。

第二种方案以在井的紧邻处形成对水的渗透屏障为代表，通过向底土中注入能够对岩层的渗透特性进行改性的化合物，从而相对于油的渗透率而言降低水的渗透率。用于该目的的化合物通常是聚合物、凝胶或泡沫。这些化合物已知为相对渗透率改性剂。

在专利US3,965,986中描述了该技术的用途实例。该文献描述了基于在储层的选择区中降低对水的渗透率而降低水锥进，因此减缓水向采出井迁移的方法。通过首先注入胶态二氧化硅的水性分散体，随后第二次注入包含表面活性剂的水，伴随着形成降低多孔基体的渗透率的凝胶，从而获得渗透率的降低。

第二个用于降低具有高水产量的油储层中水锥进的方法的实例在专利US5,062,483中进行了描述。所述方法提供了通过位于接近抽提井的注入井向储层内部注入大量的不可冷凝性气体(例如空气或天然气)。该注入增加了抽提井周围的气体饱和度。在随后的阶段中，该方法提供了通过抽提井注入进一步的量的不可冷凝性气体且启动从抽提井的采出。

现有技术中描述的和基于形成对水不可渗透的屏障的用于降低水锥进的方法具有各种缺点。

首先，已知方法只在抽提井的紧邻处(在从它约数米距离的半径内)具有遏制效果，因此就增加最终油采收率提供非常有限的益处。

第二，在注入阶段出现错误的情况中，这些方法预期将化合物注入到包含油的岩石内部具有无法补救地破坏采出井的高风险，因为该情况发生通过相同的井。

另外，除了非常有限的程度，根据已知的技术向储层中注入化合物不可在底土的精确区中产生渗透屏障，特别使其中在它们是最需要或最有效的位置。

考虑到在石油工业领域中现有技术的上述情况，强烈感觉到仍然需要找到替代的且可能更有利的和有效的方法，以对抗水锥进的影响。

本发明的目标是克服现有技术中显露的缺点。

因此本发明的目标涉及用于降低由含水层定界的地下储层的油井中锥进的方法，包括在所述含水层中注入提供受控释放屏障物质的微米(纳米)结构流体的阶段，且在油/水界面处的位置形成不可渗透的屏障，特征在于所述流体包含由以下组成的微胶囊的水性分散体:

-包含岩层的绝对渗透率的改性物质的核，该岩层包含所述储层；

-包覆所述核的不溶于水的保护壳。

本发明的第二个目标涉及由以下组成的微胶囊：

-包含油储层的岩层的绝对渗透率的改性物质的核,

-包覆所述核的不溶于水的保护壳。

本发明的其它目标还涉及包含上述微胶囊的水性分散体的微米(纳米)结构流体，和它在上述的用于降低油井中锥进的方法中的用途。

为更好地理解本发明的特征，将参考所附的图1，其显示通过应用数学模型模拟的来自油井的累积油产量曲线(P)与采出持续时间的关系。

本发明的目标，该方法允许增加采出井的生产率和也增加来自储层的烃流体(液体(油)和气体(天然气)两者)的采收效率，从而防止水锥进现象的发生或显著地降低其产生。

在下面的描述中，将引用本发明方法从地下储层中抽提油的应用。然而，本发明还可应用于天然气储层的情况中且具有相同的优点。

因此本发明的目标还涉及前面描述的用于降低天然气采出井中锥进的方法。

该方法基于在烃流体和水之间的界面处的位置原位形成渗透屏障。该屏障防止或至少减缓存在于储层中的水向着采出井的移动，从而延迟或防止水锥进的发生。