[发明专利]用于改变地下地层的水渗透性的方法

说明书

本发明涉及一种用于改变地下地层的水渗透性的方法，包括至少以下步骤：‑用在亲脂相中的亲水相的分散体和水或盐水制备注入流体，所述分散体包括：‑包括至少一种交联(共)聚合物PR的亲水相，‑亲脂相，‑至少一种由至少一种式(I)单体组成的界面聚合物；‑将注入流体注入地下地层，所述交联(共)聚合物PR在水存在下形成水凝胶。

技术领域

本发明属于从地下地层采收石油和天然气的领域。更具体地，本发明涉及一种改变地下地层的水渗透性的方法，包括将包括至少一种封装在壳中的(共)聚合物的注入流体注入到地下地层中。

现有技术

多年来，为了提高烃(石油和天然气)采收率，将粘性或胶凝聚合物溶液注入地下地层已成为一种非常普遍的做法。这些聚合物溶液特别用于降低或消除地下地层的一个区域或一部分的水渗透性。

地层有时具有包含烃但具有强渗透性差异或不同水体积分数的感兴趣区域。在这种情况下，当为了产生烃通过注入水在地下地层中施加额外压力时，注入的水会找到对其传播阻力最小，即其相对渗透性最有利于水的路径，以快速到达生产井；换句话说，它穿过具有高体积分数的水的区域和/或具有高渗透性的区域，从而避开其他对其传播不太有利的富含烃的区域，而不会将这些烃推向生产井。

由于聚合物溶液的高粘度，它们被注入到这种高渗透性和/或高含水量的区域中来替代现有的流体并且降低它们的水渗透性。一旦这些聚合物溶液处于凝胶形式，就会通过永久阻塞高渗透区来将水或气体流转向低渗透区。某些区域的阻塞的确被证明是必要的，因为它们可能导致会严重阻碍烃采收的水流入。

然而，在将聚合物注入地下地层的过程中，聚合物溶液会发生机械和化学降解。机械降解是由于高剪切应力和伸长流动造成的，特别是在初始注入装置、喷嘴和泵、储层和井周围的收缩。化学降解主要是由于氧气的存在，氧气是聚合物降解过程中最有害的因素。聚合物的氧化降解因还原性化学物种(如铁和硫化氢)的存在而被放大。因此，即使在到达待处理区域之前，这些不同的机制导致聚合物的部分降解和对其有效性的固有限制。因此，这些不同的降解过程需要过量的聚合物。

地下地层的处理通常涉及使用交联剂。这些交联剂被添加到聚合物溶液中，如美国专利第4,683,949号中所述。然后将聚合物/交联剂混合物注入井中以用延迟凝胶化动力学处理，这些凝胶仅在井周围地层中几小时后凝固。然而，这些方法被认为是不可靠的，并且经常使用归为对环境有害的产品，这些产品由铬盐或树脂制成。此外，基于凝胶的方法无法轻松控制凝胶动力学或凝胶稠度；它们容易对井造成损坏，导致交联剂在储层岩石中的滞留和吸附，并且难以只允许凝胶放置在高渗透区同时避免石油或天然气区被侵入，尤其是因为它们赋予注入流体的粘度的原因。

申请人提出的要解决的问题是保护用于改变地下地层透水性的方法中的聚合物免于化学和机械降解。

发明内容

本发明涉及一种使用能够在水存在下形成水凝胶的(共)聚合物来改变地下地层的水渗透性的方法。为此，(共)聚合物是交联的。在本发明的上下文中，(共)聚合物可以最迟在地下地层中交联，以便能够改变地下地层的渗透性。还可以制备包括(共)聚合物的组合物，(共)聚合物在将组合物注入地下地层之前交联。因此可以根据两个不同的实施方式来实施本发明。

根据第一实施方式，本发明涉及一种用于改变地下地层的水渗透性的方法，包括至少以下步骤：

-由在亲脂相(lipophilic)中的亲水相的分散体和水或盐水制备注入流体，所述分散体包括：

■包括至少一种交联(共)聚合物PR的亲水相，

■亲脂相，

■至少一种由至少一种式(I)单体组成的界面聚合物：

其中，

○R1、R2、R3独立地选自下组：氢原子、甲基和Z-X，