[发明专利]用于用氟化胺氧化物处理硅质碎屑含烃地层的方法

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2011年1月13日提交的美国临时专利申请No.61/432,388的优先权，其公开内容以全文引用方式并入本文中。

背景技术

在石油和天然气工业中，某些表面活性剂（包括某些氟化表面活性剂）是已知用于各种井下操作（例如压裂、注水和钻井）的流体添加剂。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状流体的作用。

一些烃和含氟化合物已经用于调节储集岩的可湿性，所述储集岩可适用于例如防止或补救井筒附近（即，近井筒区）的水堵（例如油井或气井中的）或液态烃积聚（例如气井中的）。堵水和液态烃积聚可能是由自然现象（如，含水的地质区或凝析物聚集）和/或对井进行操作（如，使用水性或烃液体）引起的。含烃地质层的近井筒区中的水堵和凝析物堆积可能会阻碍从井中产烃或使之停止，因此通常是不期望的。然而，并不是所有的烃及含氟化合物都能提供所需的可湿性调节。并且这些化合物中的一些会调节硅质碎屑含烃地层的可湿性而不调节碳酸盐地层的可湿性，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

本文所述的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，以提供气、油、凝析物或盐水中的至少一种的渗透率增加。使用本文公开的方法在近井筒区域处理具有盐水和/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，本文所公开的氟化胺氧化物在井下条件下通常发生吸附至硅质碎屑含烃地层、化学吸附至硅质碎屑含烃地层上或与硅质碎屑含烃地层反应中的至少一者，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。

在一个方面，本发明提供了一种处理硅质碎屑含烃地层的方法，所述方法包括使硅质碎屑含烃地层与包含溶剂和氟化胺氧化物的处理组合物接触，其中所述氟化胺氧化物不具有包含胺氧化物基团的聚合物型重复单元。在这些实施例中的一些中，氟化胺氧化物是非聚合物型的。

在另一个方面，本发明提供了一种处理硅质碎屑含烃地层的方法，所述方法包括使硅质碎屑含烃地层与包含溶剂和氟化胺氧化物的处理组合物接触，其中所述硅质碎屑含烃地层具有至少一个裂缝，并且所述裂缝在其中具有多种支撑剂。在上述方面的一些实施例中，氟化胺氧化物不具有包含胺氧化物的聚合物型重复单元。在这些实施例中的一些中，氟化胺氧化物是非聚合物型的。在上述方面的其他实施例中，氟化胺氧化物是聚合物型的。

在另一个方面，本发明提供了一种根据上述方法中的任一个处理的硅质碎屑含烃地层。

示例性的硅质碎屑含烃地层包括页岩、砾岩、硅藻岩、砂石和砂岩地层。在上述方面的一些实施例中，页岩、砾岩、硅藻岩、砂石或砂岩中的至少一者形成硅质碎屑含烃地层的至少一部分（例如，至少50重量%、60重量%、75重量%或90重量%）。在上述方面的一些实施例中，硅质碎屑含烃地层包含砂岩（例如，至少50重量%、60重量%、75重量%或90重量%的砂岩）。

在上述方面的一些实施例中，氟化胺氧化物由式Rf-Q-N(R)₂-O表示，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；

Q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)-中断并任选地被羟基取代；

R'为氢、芳基或具有最多至六个碳原子的烷基；

W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地被-O-或-S-中断并任选地被羟基取代；和

每个R独立地为氢、烷基或芳基，其中烷基可任选地被-O-中断或被羟基或芳基取代，或者两个R基团与它们连接的N原子合在一起可以形成具有最多至六个碳原子并任选地含有-O-或-S-的杂环。

在上述方面的一些实施例中，氟化胺氧化物由下式表示：

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；