[发明专利]在含水天然气田和天然气藏中稳定气流的方法

说明书

本发明涉及一种克服对含水天然气生产井或天然气储藏井中形成连续气流造成妨碍影响的方法。

在天然的地下岩洞内可以发现天然气田和天然气藏，也可以在人工洞穴内发现天然气藏。所说的岩石从其起源来说，是沉积岩或蒸发残渣。这些岩石从来都不是干的，而通常伴有水层，甚至可能伴有扩展的aquiferen。因此以盐溶液形式存在的水，不仅使井下沉，而且会粘住夹套，并存在于油和气田的产品相中。在钻井和粘固过程中对含水带进行隔离，以及阻止水进入生产井中，从经济方面考虑是很必要的，以使钻井工作从技术上能够实现，并避免或减少费用很高的采出水的分离。

层压明显低于水压的气田或气藏构成一种特殊的情况。如果在井的周围水的饱和度足够高，能够形成连续流，并且水相具有足够的扩散能，则水会渗透到井内，和/或被气体带走。由于在洞穴内水的较高的饱和度，在气相流动过程中压力降增加，流体对井底的压力降低，水柱在井内会升高。如果井的流体压力不够，则会产生不连续的气体产品相，其流速降低。

在各种不同的封闭井中水的进口和粘固方法中，通常使用堵塞材料，例如水泥、膨胀粘土、含有纤维添加剂的环氧树脂，尤其在裂缝岩石的情况下，使用凝胶、含有添加剂和极细的二氧化硅的悬浮液。可以使用两种方法减少水进入生产井，即选择封闭和堵塞。

为堵塞水的进口，必须划好界限，以使岩石上剩余的生产带不会也被堵塞。聚丙烯酰胺，共聚物，和生物聚合物的聚合物溶液凝胶可发挥堵塞作用，但在某些应用也提到硅胶。通过掺和或后加入交联物质，而使聚合物溶液凝胶化。另一种可能发挥堵塞作用的情况是无机盐或有机聚合物从含水或非水溶剂中的沉淀。

对于在整个含烃层内选择性封闭水的进口，则不必谨慎地选择水的进入点。选择封闭是通过两种不同的方法实现的，即通过亲水聚合物的吸收或通过使岩石表面疏水化。

亲水吸收层增加了对连续流动的水的流动阻力，吸收层的膨胀经常使该流动阻力增加。相反，对于烃相，其渗透性没有显著降低。当岩石被疏水化时，界面张力以相反的毛细压力的形式，对水的进入有部分封闭作用。

对于选择性封闭，通常使用基于聚丙烯酰胺(也以阳离子形式)、共聚物、三元共聚物和生物聚合物的高分子量聚合物。为使岩石表面具有疏水性，已经具体试验过硅烷。

例如，在SU 1315602的德温特文摘中，公开了使用四丁氧基钛和相对少量的四丁氧基硅烷或四乙氧基硅烷的混合物来堵塞井以阻止水的进入。由于这些活性化合物具有低的闪点，需要采取复杂的安全预防措施。在SU 1838587的德温特文摘中，公开了使用硅酸乙酯来封闭油井或气井，以阻止水的渗透。在这两个例子中，气体的渗透性也大大地降低了。

流动阻力必须足够大以阻止水进入生产井。但是，流动阻力不能如希望那样增加，因为注入的用于封闭的液体必须分散到岩石中以发挥其封闭作用，并且在随后，必须通过置换掉气体中过量的未吸收液体，以冲洗净气体流动路径。特别地，当岩石渗透性低时，流动阻力不能太高，因为否则无法注射处理液体，并且气体不能渗透到处理过的区域。

因此本发明的目的是提供一种组合物，它能够吸附到岩石表面，即使在低渗透性岩石内也容易分布，对水构成长期的流动阻力，但通过排出剩余的处理液体而不妨碍气体的进入，并且在最有利的情况下，甚至能减少对气体的摩擦阻力，结果得到长期稳定的气体生产。

本发明涉及一种在含水天然气井或天然气储藏井中稳定气流的方法，该井在每1000米³(S.T.P.)所生产的天然气中夹带至少50升水，其中向含水岩石注入一种分散体，该分散体包括如下组分：

A)作为分散相的有机硅化合物，

B)与水可混溶的亲水分散介质，和如果合适的话，

C)一种分散剂。

所述分散体优选通过一钻井注射到含水岩石。在这种情况下，有机硅化合物(A)吸附到岩石表面。优选通过随后压入气体，使过量的分散体分布到井的附近。为实现此目的使用的气体可以是例如空气，氮气，或优选的天然气。

所述分散体很容易分布到含天然气田的岩石内，并且对存在于天然气田的岩石、天然气和生产设备是化学惰性的。