[发明专利]在石油或者天然气的生产领域中用于增产的流体组合物

说明书

本发明涉及作为水力压裂液、导引液(fluidededétournement)、允许改善注入 的流体或者产品的分布和流动剖面的流体(在下文称为一致性液(fluidsdeconformit é))或者渗透控制液、防砂砾石充填液(fluidsdeplacementdefiltreàgravierpour lecontr?ledusable)、酸化压裂液等等可用于从地下位置开采石油、凝析油或者天然气 的丝状聚合物颗粒。这些流体是注入到矿井中的增产流体，该矿井还用作为用于最初在地 下岩层中存在的烃的生产矿井。

压裂液现在通常用于使岩石破裂以允许或者提高在岩层和矿井之间的流体流通。 在岩层中存在的流体包括含盐水、天然气、凝析油(condensates)和石油。不使用压裂液，某 些具有非常低渗透性的岩石不能生产烃，如与页岩油和页岩气有关的那些。某些其它岩石 已经生产烃，但是希望提高它们的产量。为了维持打开的裂缝，使固体颗粒(“支撑剂”)在泵 送操作期间分散在地表(surface)上方的流体中并且输送至裂缝。将支撑剂引导并且设置 在该裂缝的壁之间。

为了输送该支撑剂，压裂液具有剪切稀化性能是必要的：在低剪切时的高粘度使 得支撑剂不沉积在该注入系统的弱湍流区域中和在地下岩层中，和在高剪切时的低粘度以 降低泵送该压裂液所需要的能量。

“剪切稀化”表示粘度在施用于所研究体系的应力、剪切和/或变形提高的作用下 的降低。

酸化压裂是用于溶解岩石以提高烃渗透性的技术。在第一步中，把粘性水溶液注 入到地下岩层中以使岩石破裂，以产生期望的裂缝高度、宽度和长度。一旦获得该产生的裂 缝尺寸的期望值，将酸泵送并且通过捻流引入到裂缝中以侵蚀该裂缝的壁并产生该裂缝的 传导性。然后使用相同的矿井使流体泵送回到地表并且启动该烃的泵送。该酸通常为粘性 的或者胶凝化的或者交联的或者乳化的以维持裂缝宽度并且使流体漏泄减到最少，具有剪 切稀化性能。最通常用与酸化压裂的流体是15%盐酸(HCl)。为了获得更多的酸渗透更多的 侵蚀，有时使用更浓的HCl溶液作为最初的酸流体。

需要时，使用甲酸(HCOOH)或者乙酸(CH₃COOH)，因为在高温条件下在这些酸和岩 石之间的溶解反应是更容易地被抑制。氢氟酸(HF)还可以用于侵蚀地下地下砂岩层。在侵 蚀期间，水的含盐量提高。为了降低在侵蚀期间在岩石孔隙中的水的漏泄，当含盐量提高 时，增粘添加剂保持它的功能是必要的。

导引液、一致性液和渗透控制液目的为降低该地下岩层某些部分的渗透性。岩层 有时具有包含烃的但是具有不同的渗透性或者不同的水体积分数的有价值区域。在这种情 况下并且当使用水注射将附加压力设置在地下岩层中以生产烃时，注入的水有时沿着最快 速路线到达生产矿井，即它穿过了在空隙中具有高水体积分数和/或具有强渗透性的区域， 因此围绕其它富烃区域流动而不推动烃朝向生产矿井。

将一致性和渗透性控制液(fluidsdeconformitéetdecontr?ledelaperm éabilité)注入在这种高渗透性和/或高水含量区域中以代替在原位的流体并且借助于它 们的高粘度来降低它们的透水性。在低剪切时的高粘度是必要的以使来自上游的缓慢流动 的流体不能渗透和在高剪切时的低粘度是必要的以降低为了泵送该一致性液和渗透性控 制液所需要的功率。将导引液注入到高渗透性和/或高水含量区域中以代替在原位的流体 并且借助于它们的高粘度来降低它们的透水性。在低剪切时的高粘度是必要的使得后来注 入的缓慢流动的压裂液不能渗透和在高剪切时的低粘度是必要的以降低为了泵送该导引 液所必需的功率。

为了控制来自地下岩层的砂随着烃的产生，一种技术在于在储存岩和生产装置之 间的环形空间中设置特定尺寸的砾石过滤器。砾石用作允许来自岩层的流体从岩层流至生 产管道同时过滤砂粒和其它地下岩层微粒的过滤器。为了输送该砾石，需要该防砂砾石充 填液具有剪切稀化性能：在低剪切时的高粘度使得砾石不沉积在该注入系统的弱湍流区域 中，和在高剪切时的低粘度以降低泵送该填充液(fluidedeplacement)所需要的功率。

为了调节上述流体的粘度，现有技术教导将亲水聚合物加入到水中。所述聚合物 包括聚半乳甘露糖、瓜耳胶或者由瓜耳胶衍生的聚合物，如，例如羧基甲基瓜尔胶、羟基乙 基瓜儿胶、羟基丙基瓜儿胶。实例在以下专利中给出：US5305832、US4488975和US4579670。