[发明专利]含螯合剂的泡沫或增粘组合物

说明书

本发明涉及一种泡沫，其包含水，基于所述泡沫总重量为5-30重量％的选自谷氨酸N,N-二乙酸或其盐(GLDA)、天冬氨酸N,N-二乙酸或其盐(ASDA)、甲基甘氨酸N,N-二乙酸或其盐(MGDA)、N-羟乙基乙二胺-N,N’,N’-三乙酸或其盐(HEDTA)的螯合剂，起泡剂，和基于所述泡沫总体积为至少25体积％的气体，其具有2-5的pH值；涉及一种增粘组合物，其包含水，基于所述组合物总重量为5-30重量％的选自谷氨酸N,N-二乙酸或其盐(GLDA)、天冬氨酸N,N-二乙酸或其盐(ASDA)、甲基甘氨酸N,N-二乙酸或其盐(MGDA)、N-羟乙基乙二胺-N,N’,N’-三乙酸或其盐(HEDTA)的螯合剂，和基于所述组合物总重量为至少0.01重量％的增粘剂，其具有2-5的pH值；还涉及一种用所述泡沫或增粘组合物处理地下地层的方法。

可从中开采油和/或气的地下地层可包含若干含于多孔或压裂岩层中的固体物质。天然存在的烃，例如油和/或气被具有较低渗透性的上覆岩层所捕集。使用烃勘探方法来发现油藏，且从中采出油和/或气的目的之一通常是改善地层的渗透率。岩层可由其主要组分加以区分，且一类由含有含硅物质(如石英)作为主要成分的所谓砂岩地层形成，而另一类由含有碳酸盐(如方解石、白垩和白云石)作为主要成分的所谓碳酸盐地层形成。第三类由含有许多不同粘土的极细颗粒的页岩形成，所述粘土被吸附有气和/或油的有机物质所覆盖。页岩尤其包含许多粘土物质，如高岭石、伊利石、绿泥石和蒙脱石以及石英、长石、碳酸盐、黄铁矿、有机物和燧石。

一种使地层更具渗透性的方法是基质酸化法，其中将酸性流体引入捕集油和/或气的地层中。酸性处理流体是本领域所已知的且例如公开于若干披露了用HCl进行酸处理的文献中。例如，Frenier，W.W.；Brady，M.；Al-Harthy，S.等(2004)，“Hot Oil and Gas Wells Can Be Stimulated without Acids”，SPE Production&Facilities 19(4)：189-199，DOI：10.2118/86522-PA显示了可使用基于羟乙基氨基羧酸族螯合剂的配制剂来改善从各种不同地层(如碳酸盐和砂岩地层)的井中开采油气。

然而，在许多实例中，在钻井和/或完井期间，当首先在地层中产生滤饼且随后取出时或者由于任何其他处理，地下地层受到破坏，或者有时井可能甚至仅仅在延长的井操作后就受到破坏。

当随后将酸化或增产液注入地层中时，由于不存在转向，裂缝和/或高渗透性区域可将酸从受破坏的较低渗透性区域抽走，而酸处理的目的是酸在碳酸盐地层中产生各种蚓孔网络或者其到达砂岩地层的酸溶性部分且寻找和产生尽可能多的进入所述地层的可选通道。

同时，当在高于地层压裂压力的压力下用流体处理地下地层(即，地层压裂)时，也不希望使用标准酸性处理液来注入所述地层中，因为这些流体可滤失至地层中且阻止所需的压力累积。

出于这些原因，本领域需要制备处理组合物，所述组合物不显示出现有技术流体的不希望行为，且在完井操作期间在完全不侵蚀地层或在侵蚀地层本身之前取出滤饼，从而可通过使所述流体转向在酸化操作期间破坏程度更高的区域而以高渗透率比提高地层的渗透率并降低压裂处理期间的滤失。

US2008/0146465公开了一种增粘酸性处理组合物，其中所述酸为HCl。根据CN102094614和RU2391499的摘要，其似乎公开了可由用于油气井中的常规酸液制成泡沫。一些其他文献如US6,460,632和US5,529,122提出几乎不可能制备酸处理液的泡沫。

US2008/0280789公开了使用具有螯合剂的增粘含水流体来从管或设备中除垢而增产油或气的方法。该文献提及所述增粘流体的pH值至少为2，优选至少为5，最优选为6-12。此外，该文献公开了所述螯合剂可以以1-80重量％的量存在。作为合适的实例，列出了若干螯合剂，包括HEDTA和GLDA。该文献还提及了制备含所述螯合剂的流体的泡沫。该文献中的一个仅有的实施例涉及在显著量的氢氧化钾存在且由此获得约6的pH值下，制备包含约25重量％螯合剂EDTA和作为增粘剂的黄原胶的增粘组合物。该文献并未明确且毫无疑义地公开增粘或起泡的且用于地下地层的酸处理如基质酸化或酸压裂中的酸性螯合剂组合物。

本发明的目的是提供改善的酸性且基于螯合剂的泡沫和增粘组合物，其适用于处理地下地层，如取出滤饼、基质酸化或酸压裂。