[发明专利]使用胶体二氧化硅组合物封堵和密封地下地层

权利要求书

1.一种地下地层密封剂，所述地下地层密封剂包含下列各项的混合物：

包含二氧化硅纳米粒子的水性胶体分散体；和

C6-C12脂肪酸，

其中在高于70℃加热所述密封剂引发所述密封剂的凝胶化。

2.权利要求1所述的密封剂，其中所述密封剂在20℃的粘度小于5cP。

3.权利要求1所述的密封剂，其中所述胶体分散体包含盐和水混溶性有机溶剂中的至少一种。

4.权利要求1所述的密封剂，其中所述二氧化硅纳米粒子的尺寸在1nm至500nm的范围内。

5.权利要求1所述的密封剂，其中所述胶体分散体中的二氧化硅纳米粒子的浓度在10重量％至50重量％的范围内。

6.权利要求1所述的密封剂，其中所述C6-C12脂肪酸主要由C6-C8脂肪酸组成。

7.权利要求1所述的密封剂，其中所述C6-C8脂肪酸包括己酸、庚酸和辛酸中的一种或多种。

8.权利要求1所述的密封剂，其中所述水性胶体分散体的pH在8至11的范围内。

9.权利要求1所述的密封剂，其中所述C6-C12脂肪酸与所述胶体分散体的比率在0.25体积％至5体积％的范围内。

10.权利要求1所述的密封剂，其中所述密封剂的pH在1至6的范围内。

11.一种将在地下地层中的产水区或产气区中的开口密封的方法，所述方法包括：

向所述产水区或产气区提供包含含有二氧化硅纳米粒子的胶体分散体和C6-C12脂肪酸的混合物的密封剂；

原位引发所述密封剂的凝胶化；和

使在所述产水区或产气区中的所述密封剂凝固以得到凝结凝胶，从而将在所述产水区或产气区中的所述开口密封。

12.权利要求11所述的方法，其中引发凝胶化包括原位加热所述密封剂。

13.权利要求12所述的方法，其中原位加热所述密封剂包括利用在所述地下地层中含有的热量通过传导或对流来加热所述密封剂。

14.权利要求11所述的方法，其中所述开口是底水锥进或脊进、在套管后的通道、来自注入器的通道、窜流或天然裂缝。

15.权利要求11所述的方法，所述方法包括降低所述密封剂的pH以加速所述密封剂的凝胶化。

16.权利要求11所述的方法，所述方法包括升高所述密封剂的温度以加速所述密封剂的凝胶化。

17.权利要求11所述的方法，所述方法包括提高所述密封剂中的二氧化硅纳米粒子的浓度或所述密封剂中的C6-C12脂肪酸的浓度以加速所述密封剂的凝胶化。

18.权利要求11所述的方法，其中所述凝结凝胶是固体凝胶或半固体凝胶的形式。

19.权利要求18所述的方法，其中所述凝结凝胶是具有结晶固体的外观的固体凝胶的形式。

20.权利要求11所述的方法，其中所述凝结凝胶在70℃至150℃范围内的温度有效防止在砂岩和碳酸盐地层中的水和气体流动。