[发明专利]用于处理地下地层中含水区的聚合物凝胶组合物和处理含水区的方法

说明书

一种用于处理地下地层的含水区的聚合物凝胶组合物可以包括基础聚合物、交联剂和吸附系统。吸附系统可以包括一种或多种硅烷化合物或硅烷化合物与硅酸盐的组合。吸附系统可以改善聚合物凝胶组合物与含水区中岩石孔隙表面的结合。一种处理地下地层的含水区的方法可以包括将聚合物凝胶组合物注入地层的含水区，并使聚合物凝胶组合物固化以形成交联聚合物凝胶基质，所述交联聚合物凝胶基质提供减少或防止含水材料从含水区流到井眼的屏障。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年6月25日提交的美国申请序列号16/451,793的优先权，所述申请的全部公开内容以引用的方式并入本文中。

背景技术

技术领域

本公开内容涉及从地下地层钻探自然资源和生产烃，更具体地，涉及用于处理地下地层的含水区的组合物和方法。

技术背景

从地下地层生产烃通常包括将至少一个井眼钻入地下地层中。井眼形成能够准许流体和设备两者在表面与地下地层之间横越的路径。除了限定井眼的空隙体积之外，井眼壁还充当界面，通过所述界面流体可以在井眼通过其横越的地层与井眼的内部之间转移。

在将井眼钻入地下地层或从现有井眼生产烃的过程中，可能会遇到含水区，这可能导致含水材料从含水区流入井眼。这些含水材料通常可以称为采出水并且可以包括天然存在于地下地层中的含水材料、为了提高油回收的目的注入地下地层的含水组合物、其他含水材料或含水材料的组合。由含水材料从含水区流到井眼引起的采出水增加可以通过减少采出的烃的量和增加将采出水与烃分离的成本而降低从井眼生产烃的效率。

发明内容

因此，一直需要一种用于在从地下地层钻探和生产烃期间控制水的组合物和方法。本公开中描述的组合物包括聚合物凝胶组合物，所述聚合物凝胶组合物可以包括基础聚合物、交联剂和吸附系统，所述吸附系统包括硅烷化合物或硅烷化合物和硅酸盐组分。在注入含水区之前和在基础聚合物交联增加粘度之前，聚合物凝胶组合物可以具有5厘泊至10厘泊的粘度。本公开的用于处理地下地层的含水区的方法可以包括将本公开的聚合物凝胶组合物注入含水区并固化聚合物凝胶组合物。固化聚合物凝胶组合物可以形成交联聚合物凝胶基质，所述交联聚合物凝胶基质可以在含水区与井眼之间产生屏障。屏障可以操作以减少或防止含水材料从含水区流到井眼。与没有吸附系统的现有聚合物系统相比，包括硅烷化合物或硅烷化合物和硅酸盐的吸附系统可以提高交联聚合物凝胶基质对地下地层孔隙中岩石表面的粘附。交联聚合物凝胶基质的改进粘附可以延长含水区处理的使用寿命，以及其他特征。

根据本公开的一个或多个方面，一种用于处理地下地层的含水区的方法可以包括将聚合物凝胶组合物注入地下地层的含水区的至少一部分中。聚合物凝胶组合物可以包括基础聚合物、交联剂和至少包括硅烷化合物的吸附系统。在注入含水区之前，聚合物凝胶组合物可以具有5厘泊至10厘泊的粘度。所述方法还可以包括固化部分含水区中的聚合物凝胶组合物以产生交联聚合物凝胶基质，其中交联聚合物凝胶基质产生减少或防止含水材料从含水区流入井眼的屏障。

根据本公开的一个或多个其他方面，用于处理地下地层的含水区的聚合物凝胶组合物可以包括基于聚合物凝胶组合物总重量的3wt.％至10wt.％的基础聚合物、基于聚合物凝胶组合物总重量的0.3wt.％至2.0wt.％的交联剂、基于聚合物凝胶组合物总重量的3wt.％至10wt.％的硅烷化合物，和余量的水。

本公开中所描述的技术的其他特征和优点将在下文中的详细描述中阐述，并且对所属领域的技术人员而言，一部分根据所述描述是显而易见的，或由如本公开(包括下文中的详细描述、权利要求以及附图)中所描述地实践所述技术而认识到。

附图说明

当结合以下附图阅读时，可以最佳地理解本公开的特定实施例的以下详细描述，在附图中相同的结构用相同的附图标记指示，并且在附图中：