[发明专利]使含烃地层与氟化离子聚合物接触的方法

说明书

本发明公开了一种方法，所述方法包括使含烃地层与包含溶剂和氟化聚合物的处理组合物接触。所述氟化聚合物包含：由下式表示的第一二价单元：其中Rf表示具有1至8个碳原子的氟烷基基团；每个R¹独立地为氢或甲基；Q为键或‑SO₂‑N(R)‑，其中R为具有1至4个碳原子的烷基；并且m为1至11的整数，第二二价单元，所述第二二价单元包含聚(亚烷基氧)基团；和第三二价单元，所述第三二价单元包含侧链离子基团。所述溶剂包含基于所述溶剂的总重量计不超过10重量％的甲醇和不超过25重量％的水，和/或所述溶剂溶解或置换所述含烃地层中的盐水。本发明还公开了经处理的含烃地层。

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求于2012年11月19日提交的美国临时专利申请61/727,883的优先权，其公开内容全文以引用方式并入本文。

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，所述储集岩的可湿性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)的液体烃聚集。水堵和液体烃聚集可能是由自然现象(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。

溶剂注入(例如注入甲醇)已经用于缓解气井中的水堵及凝析物聚集问题，但此方法仅能提供暂时性的有益效果，对于一些井下条件来说可能是不理想的。

发明内容

本发明公开的处理含烃地层的方法可适用于，例如提高存在两相(即，气相和油相)的烃的含烃地层(例如，具有反凝析物的气井以及具有黑油或挥发性油的油井)中的渗透率。所述方法通常也适用于提高具有盐水(例如，原生卤水和/或水堵)的含烃地层中的渗透率。在近井筒区域利用本文中公开的方法处理具有盐水或两相烃中的至少一种的油井和/或气井的近井筒区域可以提高井的生产力。尽管不希望受理论的束缚，但是据信在井下条件下本文所公开的氟化聚合物一般会吸附到含烃地层或支撑剂中的至少一者上，并改变地层中岩石的可湿性以有利于移去烃类和/或盐水。在从地层中提取烃的期间内(如，1周、2周、1月或更长)氟化聚合物可保持在岩石上。有利地，在许多实施例中，根据本公开的方法可用于改变存在于含烃地层中的各种材料(包括砂岩、石灰岩、和矾土支撑剂)的可湿性。因此，本发明的处理方法相比于仅对某些地层物质(例如砂岩)有效的其他处理方法更通用。

在一个方面，本发明提供了一种方法，该方法包括使含烃地层与包含溶剂和氟化聚合物的处理组合物进行接触，其中该氟化聚合物包含：

由下式表示的第一二价单元：

其中

Rf表示具有1至8个碳原子的氟烷基基团；

每个R¹独立地为氢或甲基；

Q为键或-SO₂-N(R)-，其中R为具有1至4个碳原子的烷基；并且

m为1至11的整数，

第二二价单元，该第二二价单元包含聚(亚烷基氧)基团；和

第三二价单元，该第三二价单元包含侧链离子基团，

其中满足以下条件中的至少一者：