[发明专利]水性处理流体中的过氧化物的促进剂

说明书

将至少一种选自下组的促进剂添加到含有增稠聚合物和过氧化物的水性处理流体中有助于促进该过氧化物作为破坏剂的活性，因此促进该水性处理流体在比不存在该促进剂下可能的更低的温度下粘度的降低，该组由以下各项组成：硫代硫酸盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、赤藻糖酸盐、异抗坏血酸盐、以及它们的组合。该促进的水性处理流体作为压裂流体在石油和天然气回收中对于压裂地下构层是有用的。

发明领域

本发明涉及水性处理流体组合物(也称为“水性处理流体”)以及在石油和天然气回收中使用这些水性处理流体组合物来压裂地下构层(subterranean formation)的方法。

背景

液压压裂和压裂酸化是常见地用于刺激从低渗透性的地下构层生产石油和天然气的技术。在这些处理中，在足够的压力下将压裂用流体引入到该地下构层中，并且这些压裂用流体具有足够的粘度以在构层中产生裂纹或裂缝，并且还使这些裂缝传播开进入到该构层中。这些水性处理流体可含有夹带的支撑剂，如砂或者烧结的铁铝氧石，这样使得当该水性处理流体渗入构层中或者从这些裂缝中回流出来，这些裂缝闭合时这些支撑剂将裂缝保持处于开放的状态用于增加的渗透性。

在使用某些水性处理流体(如高粘度的水性凝胶)时，这些压裂用流体的高粘度应该在这些裂缝正在产生和传播时得到保持，还帮助将这些支撑剂输送到这些裂缝的最远达到范围。在已经将这些支撑剂捕获在这些裂缝中后，然而，所希望的是该水性处理流体的粘度迅速被降低以允许该流体通过这些裂缝向回流动、在这些支撑剂的周围流动并且流回到井眼之中。用来降低这些压裂用流体的粘度的化学品通常被称为“破坏剂(breaker)”或“破坏剂流体”，并且它们被引入到裂缝中以对这些压裂用流体起作用。但是，这些破坏剂可能是难以控制的。例如，在这些支撑剂沉积之后持续一段延长的时间，这些破坏剂可能没有开始降低该水性处理流体的粘度。因此，这些破坏剂在足以满足需要的相对低的温度下可能不能足够快速地破坏这些水性处理流体。控制粘度降低的时机在地下处理操作(如流体压裂)中是非常令人希望的。

发明概述

本发明提供了有用的水性处理流体，由此通过引入盐组合物例如像，硫代硫酸盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、赤藻糖酸盐(erythorbate salt)、异抗坏血酸盐(isoascorbatesalt)、以及它们的组合，出乎意料地并且有利地降低了发生由过氧化物引起的流体粘度的破坏的温度。在本发明的一个实施例中，该盐充当该过氧化物破坏剂的促进剂。在该水性处理流体中结合该盐扩大了过氧化物作为破坏剂的有用的操作温度范围。因此，该水性处理流体的粘度可以保持在相对高的水平持续一定的时间段以便在地下构层中进行所希望的量的压裂。在本发明的一个方面中，一旦达到了所希望的量的压裂，该过氧化物破坏剂然后以受控的方式降解在该水性处理流体中的聚合物。本发明的某些实施例包括水性处理流体组合物以及使用这些水性处理流体组合物的方法。

在一个方面中，本发明提供了水性处理流体，该水性处理流体包含、基本上组成为、或组成为水、至少一种增稠聚合物、至少一种过氧化物、以及至少一种选自下组的促进剂，该组由以下各项组成：硫代硫酸盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、赤藻糖酸盐、异抗坏血酸盐、以及它们的组合，其中当该促进剂是硫代硫酸盐时该水性处理流体基本上不含胺。

在另一个方面中，本发明提供了方法，该方法包括将水性处理流体引入到地下构层的至少一部分中，其中该水性处理流体包含至少一种增稠聚合物、至少一种过氧化物、以及一定量的至少一种选自下组的促进剂，该组成由以下各项组成：硫代硫酸盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、赤藻糖酸盐、异抗坏血酸盐、以及它们的组合，该量的促进剂对于减小该水性处理流体的破坏温度(break temperature)是有效的，当该促进剂是硫代硫酸盐时该水性处理流体是基本上不含胺。

本发明的另一个方面提供了用于促进水性处理流体的破坏的方法，该水性处理流体包含至少一种增稠聚合物和至少一种过氧化物，其中该方法包括将至少一种选自下组的促进剂引入到该水性处理流体中的步骤，该组由以下各项组成：硫代硫酸盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐以及它们的组合。

附图说明