[发明专利]使用表面改性处理剂处理地下地层的方法

说明书

井处理流体包含表面改性处理剂，疏水表面改性处理剂具有锚固部和疏水尾部。表面改性处理剂为有机含磷酸衍生物。在穿透地下地层的井中泵入井处理流体之后，锚固部结合至地层表面。地下地层为硅质地层或包含金属氧化物的地下地层。锚固部在地层为硅质地层时结合至Si原子和在地层为包含金属氧化物的地层时结合至金属氧化物的金属。在结合至地层表面之后，减少了井内的摩檫阻力。这允许更快地采收地层流体。可通过首先用无水流体预处理地层从而进一步增强表面改性处理剂与地层的结合。通过增加表面改性处理剂结合至地下地层的表面的位点数目，改进生产率。

本申请要求2013年9月20日提交的美国专利申请序列号61/880,836；2014年4月17日提交的美国专利申请序列号61/981,051；2014年5月6日提交的美国专利申请序列号61/989,267；和2014年6月4日提交的美国专利申请序列号62/007,708的权益；所述美国专利申请均以引用的方式并入本文。

技术领域

本公开涉及使用表面改性处理剂处理地下地层的方法，所述表面改性处理剂具有锚固部和疏水尾部。

背景技术

用于增强来自烃产出储层的烃的生产率的替代方案包括提高被井穿透的地层的渗透性的方法。其它方法涉及提高井内的油/水产出比率的那些。其它改进方法是用于抑制地层中的不希望物质(包括水垢、沥青质、盐、石蜡等)的形成。这些方法中的一些方法包括开发用于增强生产率的井处理化学品。

注意力进一步专注于使地层增产(stimulating)的改进方法。由于井的生产率取决于从地层至井眼的裂缝导流烃的能力，因此裂缝导流能力为确定增产操作的成功程度的重要参数。在压裂和产出的过程中，储层“细颗粒”的产生和/或活动由于通过细颗粒堵塞孔喉从而对降低裂缝导流能力并且降低储层渗透性起作用。尽管经涂布颗粒(例如支撑剂)的使用成功地最小化细颗粒的产生，但已经寻求替代方案。

还寻求替代方案从而在处理地下地层的过程中减少不必要的水产出。过多的水产出对井的生产率产生直接影响。由于水占据了可以从井中流出或提升的其它流体的位置，最终从井中采收的油和/或气的量减少。这增加了井的产出成本。

尽管开发了井处理剂用于处理或控制井内的水垢、盐、石蜡和沥青质的沉积，通常得到不太令人满意的结果。因此寻求替代方案从而通过控制该物质的沉积来改进井的整体效率。特别寻求用于控制该物质在低渗透性地层(例如页岩和煤)中的沉积的替代方案。

还在用于有效减少烃产出储层内的烃流动过程中产生的摩擦阻力的化学技术和物理技术方面花费了资源。

用于减少摩擦的替代方案专注于减阻剂。通常地，减阻剂为旨在建立非牛顿凝胶结构的具有长链的大聚合物。减阻凝胶对剪切敏感并且通常需要特定的注射装置(例如增压输送系统)。此外，由于减阻剂通常为高粘性的，通常载液中存在不多于10重量％的聚合减阻剂。一些注意力专注于使用聚合物的浆料或分散体从而在液体介质中形成自由流动和可泵送的混合物。然而，这种聚合物通常随着时间附聚，因此非常难以将其置于需要减少阻力的烃液中。

寻求用于降低井内流体的摩擦阻力的其它替代方案，从而增强来自井的烃的生产率。

应理解的是，提供上述讨论仅用于说明性目的并且不旨在限制所附权利要求或任何相关专利申请或专利的权利要求的范围或主题。因此，所附权利要求或任何相关申请或专利的权利要求均不受上述讨论限制，也不被解释为仅由于本文提到而克服、包括或排除每个或任何上述特征或缺点。

发明内容

在本公开的一个实施方案中，提供了处理被井穿透的硅质或包含金属(M)氧化物的地下地层的方法。在该方法中，在井中泵入表面改性处理剂，所述表面改性处理剂具有锚固部和疏水尾部。表面改性处理剂的疏水尾部直接附接至锚固部。通过将锚固部附接至地下地层从而使表面改性处理剂结合至地层的表面。