[发明专利]在天然气井和储气井的采气半径之内含固定地层水的岩石的干燥方法

说明书

本发明涉及在天然气井和储气井的采气半径之内含固定地层水(immobile formation water)的岩石的干燥方法，其中分散形式的拒水活性化合物使含水的岩石变成疏水性。

在天然气田的生产井附近，在岩石的孔穴中的地层水将阻止气体流入生产井中。如果地层水具有高的盐含量，则水的挥发将导致超过溶解度极限，尤其是氯化物盐将结晶出来。由于盐水通过毛细管力连续吸进孔穴中，盐晶体一直生长下去，直至流动通道被封闭到天然气无法通过的程度。

盐沉积物不仅存在于孔穴中，还会在井套和其它管路中和在贮存和加工设备中形成，如管子，阀门，加热线圈和加热管及分离器，它们被用于处理所生产的气体和分离地层水。当沉积物形成时，抽取速率下降，并且最终整个操作停止。进一步地，热转移速率下降。

增强天然气井的生产能力的常规方法是在井附近产生液压以及稳定裂缝。由这一措施产生的附加排泄区域和在裂缝中的高气体通量密度将使得天然气井具有提高的生产率。然而，这一方法是高成本的。裂缝形成仅仅在非常有限的程度上得到控制。

盐沉积物，尤其氯化物盐类，能够由新鲜水冲洗加以除去。由于盐沉积物的连续再形成，这些冲洗操作必须定期进行，这常常引起生产量的损失。

除去井内盐沉积物的方法描述在US-A-5 051 197中。其中，井用氨基聚羧酸和水溶性有机硅烷的含水组合物来处理。然而，水溶性有机硅烷一般具有高挥发性和低闪点，在水存在下快速水解并释放出毒性和高度易燃性产物。因此，氯硅烷形成HCl，甲氧基硅烷形成甲醇而乙氧基硅烷形成乙醇。所以这些组合物仅仅保持短时间而且难以操作和控制。还有，其中描述了除去盐沉积物的方法，但不是防止盐沉积物的方法。

防止井内盐沉积物的方法描述在US-A-3 682 831中。其中，井用含有SiOC键(对水解非常敏感)的水溶性乙二醇-硅氧烷共聚物来处理。然而，这一方法的作用太弱。

因此，本发明的目的是提供一种在天然气田的天然气生产井附近将岩石中固定地层水干燥并永久地防止盐沉积物在岩石孔穴内形成的方法。

本发明涉及在天然气井和储气井的采气半径之内含固定地层水的岩石的干燥方法，对于每1000m³(S.T.P.)所生产天然气，释放出低于50升分水，其中，一种包括以下组分的分散体

A)拒水活性化合物，

B)亲水的水混溶性分散介质，有或没有

C)分散剂使含水的岩石变成疏水性。

根据本发明使用的拒水活性化合物(A)容易分散于地层水中并能够均匀地分布在整个岩石表面上并停留在那里。由这种方式，拒水活性化合物(A)以非常薄的层覆盖了岩石表面。

如果生产天然气，降低气田压力将引起水再吸收在天然气中。因为，在气井附近，在赋予了疏水性的岩石区中，水的毛细管作用大大降低，处理过的区域逐渐因水的蒸发而干燥。

岩石的干燥改善了透气性，因为气体能够再次流过整个孔穴而不受水的阻碍。因为，在同样的毛细管压力下，具有窄毛细管大小的低透气性岩石中的水饱和度高于高透气性岩石，该方法特别适合于低透气性的气田。此外，对于具有可变透气性的不均匀气田岩石，该方法的使用将导致在气井附近流动型式的均匀化。

干燥气井附近的岩石将会防止岩石毛细管的堵塞，并防止盐沉积在生产、贮存和加工所用的设备上。

与在气井附近液压产生裂纹的方法相比，本发明方法显著降低了成本。该方法需要较低的注射压力并且损坏气井的危险有了相当量的降低。由裂缝形成对气井的处理是本发明方法的补充处理措施。设备不适合液压产生裂缝的气井也可由本发明的方法处理。

分散体对气田中存在的岩石和盐溶液、天然气和生产设备呈化学惰性。

拒水活性化合物(A)在20℃的水中优选溶解到至多1wt％，尤其至多0.1wt％。

在本发明的方法中，作为拒水物质(A)，可以使用例如已赋予疏水性的无机物质或未氟化或氟化蜡、石蜡(paraffines)、羧酸盐、有机或有机硅聚合化合物。

赋予疏水性的合适无机物质的例子是热解和沉淀硅酸以及硅/铝混合氧化物。该无机物质例如能够用有机硅烷或有机硅氧烷处理或由羟基醚化得到烷氧基来赋予疏水性。优选热解和沉淀硅酸，因为它们容易分散。

合适的蜡例如是天然蜡，如植物蜡，例如小烛树蜡(candellila wax)和巴西棕榈蜡；动物蜡，例如蜂蜡和羊毛脂；矿物蜡，例如微晶地蜡(ceresin)和地蜡(ozokerite)；化学改性的天然、尤其氟化的蜡和合成蜡，例如聚乙烯蜡和硅氧烷蜡。