通过微米(纳米)结构流体物质的方式降低油井中锥进的方法
【专利摘要】本发明涉及用于降低由含水层定界的地下储层的油井中锥进的方法，所述方法包括在所述含水层中注入具有受控释放屏障物质的微米(纳米)结构流体的阶段，且在油/水界面处形成不可渗透的屏障，特征在于所述流体包含由以下组成的微胶囊的水性分散体:包含岩层的绝对渗透率的改性物质的核，该岩层包含所述储层；包覆所述核的不溶于水的保护壳。本发明还涉及上述的微胶囊和在所述方法中使用的包含上述微胶囊的水性分散体。
【专利说明】通过微米(纳米)结构流体物质的方式降低油井中锥进的方法
[0001]本发明涉及通过提供受控释放屏障物质的微米(纳米)结构流体的方式降低油井中锥进的方法。
[0002]特别地，本发明涉及基于通过向底土中注入上述流体从而原位形成位于油/水界面处的屏障以限制油井中水锥进的方法。
[0003]本发明还涉及具有受控释放屏障物质和包含上述屏障物质的微胶囊的上述微米(纳米)结构流体。
[0004]水锥进的形成是影响以油井的方式从地下储层中抽提烃(油或天然气)活动的现象。
[0005]水锥进是与对储层下方或横向定界的含水层的存在有关的现象。当油的抽提流量超过一定限制值时，由于抽提活动造成的低压，使含水层的水沿采出井(根据锥形轮廓)向上拖曳，并与油一起抽提。随着生产的继续，与油一起抽提的水的量趋向于逐渐增加，直到它超过采出的油的量。
[0006]具有大量水的油的采出显著地降低来自储层的`油的抽提效率，它增加总生产成本(还因为它需要使油与水分离)，且最后产生在对在环境安全的条件下处置水的问题。
[0007]现有技术中已经提出了对水锥进问题的各种解决方案。
[0008]第一种方案以定向钻井为代表，即钻出具有特定地用于研究降低锥进现象的轨道和完井的抽提井。
[0009]第二种方案以在井的紧邻处形成对水的渗透屏障为代表，通过向底土中注入能够对岩层的渗透特性进行改性的化合物，从而相对于油的渗透率而言降低水的渗透率。用于该目的的化合物通常是聚合物、凝胶或泡沫。这些化合物已知为相对渗透率改性剂。
[0010]在专利US3，965，986中描述了该技术的用途实例。该文献描述了基于在储层的选择区中降低对水的渗透率而降低水锥进，因此减缓水向采出井迁移的方法。通过首先注入胶态二氧化硅的水性分散体，随后第二次注入包含表面活性剂的水，伴随着形成降低多孔基体的渗透率的凝胶，从而获得渗透率的降低。
[0011]第二个用于降低具有高水产量的油储层中水锥进的方法的实例在专利US5, 062, 483中进行了描述。所述方法提供了通过位于接近抽提井的注入井向储层内部注入大量的不可冷凝性气体(例如空气或天然气)。该注入增加了抽提井周围的气体饱和度。在随后的阶段中，该方法提供了通过抽提井注入进一步的量的不可冷凝性气体且启动从抽提井的采出。
[0012]现有技术中描述的和基于形成对水不可渗透的屏障的用于降低水锥进的方法具有各种缺点。
[0013]首先，已知方法只在抽提井的紧邻处(在从它约数米距离的半径内)具有遏制效果，因此就增加最终油采收率提供非常有限的益处。
[0014]第二，在注入阶段出现错误的情况中，这些方法预期将化合物注入到包含油的岩石内部具有无法补救地破坏采出井的高风险，因为该情况发生通过相同的井。[0015]另外，除了非常有限的程度，根据已知的技术向储层中注入化合物不可在底土的精确区中产生渗透屏障，特别使其中在它们是最需要或最有效的位置。
[0016]考虑到在石油工业领域中现有技术的上述情况，强烈感觉到仍然需要找到替代的且可能更有利的和有效的方法，以对抗水锥进的影响。
[0017]本发明的目标是克服现有技术中显露的缺点。
[0018]因此本发明的目标涉及用于降低由含水层定界的地下储层的油井中锥进的方法，包括在所述含水层中注入提供受控释放屏障物质的微米(纳米)结构流体的阶段，且在油/水界面处的位置形成不可渗透的屏障，特征在于所述流体包含由以下组成的微胶囊的水性分散体:
[0019]-包含岩层的绝对渗透率的改性物质的核，该岩层包含所述储层；
[0020]-包覆所述核的不溶于水的保护壳。
[0021]本发明的第二个目标涉及由以下组成的微胶囊:
[0022]-包含油储层的岩层的绝对渗透率的改性物质的核，
[0023]-包覆所述核的不溶于水的保护壳。
[0024]本发明的其它目标还涉及包含上述微胶囊的水性分散体的微米(纳米)结构流体，和它在上述的用于降低油井中锥进的方法中的用途。
[0025]为更好地理解本发明的特征，将参考所附的图1，其显示通过应用数学模型模拟的来自油井的累积油产量曲线(P)与采出持续时间的关系。
[0026]本发明的目标，该方法允许增加采出井的生产率和也增加来自储层的烃流体(液体(油)和气体(天然气)两者)的采收效率，从而防止水锥进现象的发生或显著地降低
其产生。
[0027]在下面的描述中，将引用本发明方法从地下储层中抽提油的应用。然而，本发明还可应用于天然气储层的情况中且具有相同的优点。
[0028]因此本发明的目标还涉及前面描述的用于降低天然气采出井中锥进的方法。
[0029]该方法基于在烃流体和水之间的界面处的位置原位形成渗透屏障。该屏障防止或至少减缓存在于储层中的水向着采出井的移动，从而延迟或防止水锥进的发生。
[0030]使用本发明的方法获得的渗透屏障可具有显著的延续(extension)，远到占据在从采出井延续数十米半径的区域。与本领域已知的方法相比，由于该延续，屏障有效得多地减弱不期望的锥进的影响。在最有利的情况中，屏障的效力可以这样的使得完全防止锥进现象的发生。
[0031]本发明的目标，该方法还具有这样的优势:可在储层的开采开始之前，即抽提井的“开始采出”之前，或在开采已经开始之后应用。
[0032]根据本发明，通过向含水层中注入包含提供受控释放屏障物质，即通过原位形成对流向采出井的水的屏障而对储层的绝对渗透率进行改性的物质的微胶囊的水性分散体从而原位获得渗透屏障。
[0033]可使用渗透率改性物质形成的屏障的实例是由无机凝胶和有机凝胶(也称作聚合物凝胶)制备的屏障。在由无机凝胶制备的屏障中，通过屏障物质例如金属醇盐化合物、特别是烷氧基硅烷(Si醇盐)的凝胶化获得的那些是特别有效的。
[0034]在由有机凝胶制备的屏障中，在通过屏障物质例如丙烯酰胺和N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺的共聚获得的聚丙烯酰胺凝胶中的那些，和由通过淀粉(屏障物质)在水中的凝胶化所获得的淀粉基凝胶制备的那些是特别优选的。
[0035]本发明的目标，提供受控释放屏障物质的微米(纳米)结构流体由包含渗透率改性物质的微胶囊的水性分散体组成。
[0036]一旦将它们注入到底土中，包含在流体中的微胶囊在含水层中向着储层的水/油界面迁移，在此处它们可释放出它们的核的内容物。因此，根据各种可能的物理的或化学的机制释放的屏障物质，原位产生由于阻塞多孔的颗粒间的空间而能够对岩层的渗透特性进行改性的物质(渗透率改性剂)。
[0037]该微胶囊由包含屏障物质的核和由在水中基本上不溶的材料制备的涂覆壳组成。该涂覆壳覆盖该核的全部表面。
[0038]该微胶囊基本上具有球形形状和0.01-30 μ m的直径。
[0039]形成涂覆壳的材料具有这样的化学和物理特性，使得当微胶囊在水性分散体中时和它们注入到含水层期间保护核的内容物。作为该保护的结果，该微胶囊可未经改变穿过含水层远到直到油/水界面，在此处它们释放出核中所包含的屏障物质且原位形成不可渗
透屏障。
[0040]通过适当地选择相对储层的特征而言组成微胶囊的壳的材料可控制在油/水界面处核内容物的模式和释放时间。释放时间还取决于保护壳的厚度和使微胶囊暴露时的温度。
[0041]在本发明的第一个优选实施方`案中，通过在油/水界面处与油相接触时溶解微胶囊的保护壳，以受控方式释放核的内容物。为该目的，该壳是由油-可溶性材料制备。
[0042]在第二个优选实施方案中，通过热分解接近于油/水界面的微胶囊的保护壳，以受控方式释放核的内容物。为该目的，该壳是由在储层的特定温度条件下热可降解的材料制备。
[0043]在第三个优选实施方案中，通过扩散通过保护壳在接近油/水界面处以受控方式释放核的内容物。为该目的，该壳由对核所包含的屏障物质可渗透的材料制备；一旦微胶囊到达油/水界面，该屏障物质以受控速率扩散通过壳。
[0044]通过适当地改变壳的化学组成，因此可准确同时控制屏障物质在储层内部的释放位置以及屏障自身的形成速率。该屏障的形成速率还取决于导致形成屏障的化学或物理现象的类型(聚合、膨胀)。
[0045]为使微胶囊能够到达未改变的油/水界面，组成微胶囊壳的材料需不溶于水。不溶性材料的意思是在水中(在含水层的特定温度和压力条件下)具有足够低的溶解速率的材料，以确保微胶囊可以几乎未改变地到达油/水界面。
[0046]构成壳的材料可选自本领域现有技术已知的大范围的聚合材料。聚合材料的实例是:聚乙二醇、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、纤维素、聚乳酸、聚(乳酸-共-二醇)共聚物。
[0047]使用通过UV辐射的方式可聚合的单官能的和多官能的丙烯酸树脂是特别优选的。单官能的丙烯酸树脂是基于单不饱和的丙烯酸单体的树脂，例如，丙烯酸和甲基丙烯酸的酯类和酰胺，特别是甲基丙烯酸甲酯。根据本发明的多官能的丙烯酸树脂是包含多官能的丙烯酸单体例如多不饱和丙烯酸化合物的可交联树脂，例如乙二醇二甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸乙烯酯。根据本领域通常已知的，多官能的丙烯酸树脂同时包含单官能的和多官能的丙烯酸单体的混合物。
[0048]使用单官能的丙烯酸树脂允许获得不溶于水但溶于油相的热塑性涂覆壳。通过壳与油接触之后的溶解，使这些微胶囊的核的内容物在油/水界面处释放。
[0049]另一方面，通过使用多官能的丙烯酸树脂获得刚性壳，由于用这些树脂的聚合可获得高交联度，其同时在水和油中不溶。在该情况中，核的内容物是通过在油/水界面处扩散通过壳的聚合材料而释放。可通过改变壳的厚度控制扩散速率。扩散速率还取决于核材料通过壳材料的扩散系数。
[0050]绝对渗透率改性物质的选择取决于待获得的屏障的类型而改变。
[0051]为形成由无机凝胶组成的不可渗透屏障，例如，核可由属于有机金属化合物组，特别是金属醇盐的化合物组成，其中金属例如是S1、Al、Ti和Zr。该金属醇盐化合物优选地是烷氧基硅烷，更优选地选自四甲基原硅烷(TMOS)、四乙基原硅烷(TEOS)、三甲基甲氧基硅烷(TMMS)、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)的化合物。
[0052]特别地优选的烷氧基硅烷化合物是不溶于水和微溶于油的TM0S。
[0053]根据已知为“溶胶-凝胶”过程的反应机制，当与在油/水界面处存在的水接触时上述的金属醇盐化合物转变为凝胶。所形成的无机凝胶对岩层的渗透率进行改性，因此降低锥进现象。
[0054]无机凝胶的性能(例如刚性)和它们的形成过程(凝胶化)的速率取决于各种参数，例如屏障物质的性质、凝胶化过程的温度、水的盐度、PH值。
[0055]为控制和/或有利于凝胶化过程，核也可包含通常在本领域中使用的且已知的凝胶体系中的催化剂或其它添加剂，例如表面活性剂、稳定剂、消泡剂和PH缓冲剂。
[0056]为获得由有机聚合物凝胶组成的不可渗透屏障，单体和/或预聚物需在油/水界面处与交联剂反应。
[0057]为该目的，本发明的目标，本方法设想向含水层中注入包含具有由一种或多种单体和/或预聚物组成的核的微胶囊(单体微胶囊)和具有由交联剂组成的核的微胶囊(交联微胶囊)的水性分散体。
[0058]可在相同的水性分散体中将该单体微胶囊和交联微胶囊同时注入到含水层中。
[0059]或者，注入阶段可设想首先注入包含单体微胶囊的第一分散体和第二次注入包含交联微胶囊的·第二分散体。可以任何顺序将这两种水性分散体注入到含水层中。
[0060]适合于本发明目的的单体和/或预聚物是例如丙烯酰胺、N, N’ -亚甲基双丙烯酰胺和部分水解的聚丙烯酰胺。
[0061]交联剂(也称为聚合引发剂)通常地由以下组成:金属化合物特别是Cr或Al的化合物、有机化合物例如醛类(戊二醛、甲醛)、苯酚、邻氨基苯甲酸、间氨基苯酚、乙酸苯酯和糠醇。
[0062]一旦该单体微胶囊和交联微胶囊到达水/油界面，它们各自释放核成分从而引发聚合，其形成聚合物凝胶从而充当不可渗透屏障，这对限制或封阻水向采出井的流动是特别有效的。
[0063]在本发明的优选实施方案中，通过驱动以下物质到油/水界面获得聚合物凝胶屏障的原位形成:[0064]-具有丙烯酰胺单体的核的单体微胶囊，
[0065]-具有N，N’-亚甲基双丙烯酰胺的核的单体微胶囊，
[0066]-具有过硫酸铵和四甲基乙二胺(TEMED)的核的交联微胶囊。过硫酸铵和TEMED担当聚合引发剂。
[0067]上述微胶囊具有溶于油的涂覆壳，优选地由聚丙烯酸酯制备的涂覆壳。
[0068]一旦各以上类型的微胶囊的核在油/水界面处释放，聚合反应开始，从而导致聚丙烯酰胺凝胶的形成。
[0069]在本发明的另一个优选实施方案中，微胶囊的核由淀粉组成。术语“淀粉”的意思是由葡萄糖单元组成的多糖，直链淀粉的特征是葡萄糖单元通过a (1-4)-糖苷键的方式结合到另一单元，支链淀粉的特征是通过a (1-6)-糖苷键的方式结合。
[0070]淀粉在室温下不溶于水，然而它在60-80°C的温度范围内凝胶化。一旦在水/油界面处与水相接触，淀粉失去它的初始晶体结构且水分子通过氢键将自身结合到直链淀粉(amylase)和支链淀粉单元的暴露的羟基上，从而导致颗粒的膨胀。因为淀粉是天然来源的聚合物，它在本发明的方法中作为屏障物质的用途具有不向底土中释放对环境潜在危险的物质的特别优点。
[0071]具有包含淀粉的核的微胶囊，优选地通过由溶于油的材料制备的保护壳、更优选地由聚丙烯酸酯制备的壳覆盖。
[0072]在另一个优选实施方案中，微胶囊具有用油可溶的聚合物壳、优选地由聚丙烯酸酯制备的壳覆盖的TMOS核。
[0073]根据本领域已知 的封装方法制备微胶囊。在本领域中使用的封装技术用于制备微米或纳米胶囊，其用于应用于制药、化妆品、农用化学品领域中或在涂料组合物(油漆、油墨等)工业中的活性要素的受控释放。
[0074]为制备本发明的微胶囊，屏障物质的封装可要求包含用于形成微胶囊的壳所需的屏障物质和/或化合物的水包油微米或纳米乳液，或水包油包水微米或纳米乳液的制备阶段，随后是从各自的乳液中分离微胶囊的阶段。
[0075]在前体不溶于水(例如淀粉)的情况中，例如可通过淀粉在形成壳的材料的单体(有机相)中的分散体开始乳液聚合获得微胶囊。将该分散体加入到可包含乳液稳定剂例如两亲性表面活性剂例如聚羟基丁酸酯、聚氧乙烯十二烷基醚、十二烷基硫酸钠和泊洛沙姆例如聚(环氧乙烷-b-环氧丙烷)共聚物(已知为Pluronic?的商品名)的水性相中。
[0076]有机相可由单体单独或单体在适合的有机溶剂中的溶液组成。
[0077]通过将有机相添加到保持恒定搅动的水性相中进行混合。从该混合获得由分散在水性相中的有机相微小液滴组成的水包油乳液。可通过改变乳液组分的组成和浓度控制液滴的浓度和尺寸。
[0078]乳液聚合后，然后通过离心分离使液滴以微胶囊的形式与水性相分离，且然后用水洗涤且例如用冷冻干燥处理的方式干燥。也可通过沉淀使微胶囊与乳液分离。
[0079]干燥结束时，微胶囊可用于制备注入到底土中的流体(水性分散体)。
[0080]在水可溶性前体例如丙烯酰胺和N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺的情况下，可通过制备上面各化合物的水包油包水乳液获得封装。
[0081]可通过向包含乳液稳定剂化合物(例如，与在水不可溶的前体的封装的情况中描述的那些相同类型的)的连续的有机相(保持搅动)中滴加屏障物质的水性溶液制备该水包油包水乳液。
[0082]然后进而将由此获得的油包水乳液与包含形成微胶囊的壳的材料的前体(例如丙烯酸丁酯或丙烯酸丙酯)的连续的水性相(保持搅动)混合，因此获得水包油包水乳液。乳液聚合后，通过离心分离微胶囊，用水洗涤且例如以冷冻干燥的方式经历干燥。
[0083]形成微胶囊的核的屏障物质在水性相或有机相中的浓度通常在相对于该相的总重量的0.1-50重量％范围内变化。
[0084]用于形成微胶囊的壳的物质在水性相或有机相中的浓度在相对于该相的总重量的0.01-25%范围内变化。
[0085]乳液稳定剂在水性相或有机相中的浓度在相对于该相的总重量的0.01-1%范围内变化。
[0086]如前面所述，在此情况下，可通过使用至少双官能的丙烯酸树脂的乳液聚合技术的方式，制备包含丙烯酸树脂刚性壳的微胶囊。
[0087]在包含丙烯酸树脂(例如环氧丙烯酸树脂)和适合的交联剂(例如光敏引发剂)的有机溶剂中，使屏障物质(例如TM0S)与溶液混合。优选的交联剂是季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)，双酚A环氧二丙烯酸酯和二缩三丙二醇三丙烯酸酯。
[0088]该溶液可包含两亲性表面活性剂，例如3-甲基丙烯酰基氧基-2-羟基-丙烷-磺酸酯。
[0089]然后将该乳液暴露于UV辐射。UV照射的结果是，在屏障物质液滴周围存在的丙烯酸树脂聚合从而形成丙烯酸聚合物的刚性壳。
[0090]上述封装技术可 用本领域已知的设备实施。
[0091 ] 可用于制备微胶囊的化学物质是本领域已知的且在市场上可获得。
[0092]为本发明的目的，该微胶囊用于制备待注入到底土中的具有受控释放屏障物质的微米(纳米)结构流体。
[0093]以微胶囊水性分散体的形式制备该流体。
[0094]该流体是以浓缩的形式制备，且用水稀释直至获得用于其注入到含水层中的足够的粘度。该流体的粘度通常与水的粘度是可比的或略高且在0.4-2cP的范围内变化。
[0095]屏障物质的量和因此待注入的微米(纳米)结构流体的量不仅取决于渗透屏障期望的特性，还取决于储层和含水层的其它特性(例如储层和含水层的几何形状、通过其发生注入和随后的采油的井的特性、岩层的渗透率、温度、烃流体的粘度、水的盐度等)而变化。
[0096]通过使用油抽提工业领域中已知的装置和技术完成微米(纳米)结构流体到含水层中的注入。
[0097]可重复注入微米(纳米)结构流体直到获得具有期望尺寸的渗透屏障的设置和形成。
[0098]通常以这样的量注入该流体使得渗透屏障可延续从数米到数十米变化的半径。此外，以这样的量将微米(纳米)结构处理流体注入到底土中使得渗透屏障的厚度为几厘米。
[0099]注入策略需关于井-储层-含水层体系的几何特性和包含储层的岩石的和含水层的岩石物理性质(特别是渗透率)而特定地验证。可持续多达数周的微米(纳米)结构流体的注入，优选地之后是持续约一个月的时间段的水注入。在微米(纳米)结构流体后注入的水的目的是推动微米(纳米)颗粒远离注入井，因此使得对于一定量的注入的屏障物质在油/水界面处该屏障的延续最大。
[0100]流体的注入优选地以增加的流量完成。实际上，该注入策略允许微米(纳米)结构流体更加均匀地分布在水/油界面处，因此使得对于一定量的注入的屏障物质该屏障的延续最大，或者相对于用差不多恒定的流量操作，允许限制待注入的屏障物质的量以获得具有相同延续的屏障。
[0101 ] 本发明的目的，该方法可应用于具有不同几何特征的烃流体储层。尽管使用能够模拟用该方法(本发明的目标)获得的渗透屏障的效果的数学模型，实验测定已经显示当含水层具有有限的厚度时，上面的方法得到最佳结果。特别地，提出的方法在含水层的厚度相对小(优选2-10m，通常约5m)的低粘度(等于或低于IcP)的油储层或中等粘度(数AcP)的油储层中获得最佳结果，而高的岩石渗透率不是必需的(约百mD的渗透率是足够的)。
[0102]该渗透屏障可以能够防止或在任何情况下降低锥进现象的影响持续有限的时间。随着时间，随着抽提过程的继续，实际上，油/水接触液面可能升高且水可溢出渗透屏障。该现象发生所需的时间取决于储层和含水层的几何学，且还取决于含水层的强度。然而，通过应用本发明的目标方法采油可持续差不多的漫长时间(约数月)，具有降低的水采出或没有水的采出，从而显著改进了总抽提效率。
[0103]一旦设置第一渗透屏障的效果消失，也可再次应用该方法一次或数次，以形成新的渗透屏障。本领域技术人员使用适合于该目的的已知技术可以可能实施适当的验证，使得充分地提前确定新锥进现象的初期发生。
[0104]提供下面的实施方案的实施例仅用来说明本发明的目的，而不应以任何方式认为是限制所附的权利要求所限定的保护范围。
`[0105]实施例1
[0106]如下制备具有包含能够原位形成聚丙烯酰胺凝胶屏障和聚丙烯酸酯壳的物质的核的微胶囊。
[0107]制备在氯仿中的三种单独的溶液，分别包含20重量％的丙烯酰胺、15重量％的N, N’ -亚甲基双丙烯酰胺和2重量％的过硫酸铵和TEMED作为自由基引发剂(后面的百分数是指过硫酸铵和TEMED的和).[0108]然后在保持恒定搅动下，将各有机溶液滴加到包含10重量％的丙烯酸丁酯、0.5重量％的十二烷基硫酸钠作为两亲性表面活性剂和I重量％的安息香型自由基光敏引发剂的水性溶液中。
[0109]使由此获得的各乳液在惰性氛围中通过用UV灯辐射经历乳液聚合。
[0110]使在聚合结束时获得的微胶囊离心分离以使它们与液体分离。用水洗涤后，在低于0.1mbar的压力下和接近于_50°C的温度下通过冷冻干燥的方式使该微胶囊干燥。
[0111]实施例2
[0112]根据在实施例1中描述的程序制备具有包含淀粉的核和聚丙烯酸酯壳的微胶囊。
[0113]有机相由包含30重量％的淀粉在包含15重量％的丙烯酸丁酯、0.5重量％的十二烷基硫酸钠作为两亲性表面活性剂和I重量％的安息香型自由基光敏引发剂的乙醇溶液中的悬浮液组成。
[0114]该有机相在搅动下滴加到包含0.5重量％的十二烷基硫酸钠作为两亲性表面活性剂的水性溶液(水性相)中
[0115]然后在惰性氛围中用紫外光源辐射该乳液，直至完成微胶囊的壳的聚合。
[0116]使在聚合结束时获得的微胶囊离心分离以使它们与液体分离。用水洗涤后，然后将该微胶囊在烘箱中在40°C下干燥。
[0117]实施例3
[0118]使用下面的乳液聚合程序制备具有包含四甲基原硅烷(TMOS)的核和丙烯酸聚合物的壳的微胶囊。
[0119]制备十二烷中的乳液，包含:
[0120]15 重量 Mjtmos;
[0121]15重量％的环氧丙烯酸树脂；
[0122]0.5重量％的3-甲 基丙烯酰基氧基-2-羟基-丙烷-磺酸酯；
[0123]I重量％的安息香型自由基光敏引发剂(百分数指乳液的总重量)。
[0124]然后使该乳液经历UV辐射直至完成微胶囊的壳的聚合。通过离心分离微胶囊，洗涤且在低于0.1mbar的压力下和接近于_50°C的温度下用冷冻干燥的方式干燥。
[0125]实施例4
[0126]通过数学模型的方式模拟设置在经历水锥进的假设的油储层中质油/水界面处的绝对渗透屏障的原位形成和效力。
[0127]通过称作“ECLIPSE黑油”(由Schlumberger开发)的模拟程序的方式估算与其中不存在屏障的情况相比，由于屏障两种类型的油(中质油和轻质油)的采收率(RF)的变化。
[0128]采收率(RF)是预计待采出的油的量与储层中初始存在的油的量的比。
[0129]用具有径向几何学的数学模型模拟位于2，OOOm深度，初始压力为207bar (3, OOOpsi)和温度为70°C的储层。此外，认为恒定油柱为5m，而假设含水层的厚度为 2_26m。
[0130]用于计算的3D动态模型由沿着半径方向的50个单元格和沿着Θ方向的2个单元格组成。垂直的尺寸取决于含水层的厚度而变化。
[0131]对于屏障对RF参数的影响的模拟，使储层的绝对渗透率的降低程度与屏障物质的浓度相关联，从而建立屏障物质的限制浓度和限制油饱和度值。
[0132]假设储层的下列岩石物理特征用于模拟:
[0133]-该储层的孔隙率等于20%，
[0134]-岩石的压缩系数等于4.lO'sr1。
[0135]假设下面的水平绝对渗透率值:50mD、100mD、200mD和500mD，在模拟中变化该岩
层的绝对渗透率。假设总各向同性条件，因为这些代表了水锥进形成的最关键(critical)情况。
[0136]表I中显示表征储层油的参数。
[0137]表I[0138]
【权利要求】
1.用于降低由含水层定界的地下储层的油井中锥进的方法，所述方法包括在所述含水层中注入具有受控释放屏障物质的微米(纳米)结构流体的阶段，且在油/水界面处形成不可渗透的屏障，特征在于所述流体包含由以下组成的微胶囊的水性分散体:-包含岩层的绝对渗透率的改性物质的核，该岩层包含所述储层；-包覆所述核的不溶于水的保护壳。
2.根据权利要求1的方法，其中所述核的内容物是通过与所述油/水界面的油相接触的所述保护壳的溶解以受控方式释放。
3.根据权利要求1的方法，其中所述核的内容物是通过接近于所述油/水界面的所述保护壳的热分解以受控方式释放。
4.根据权利要求1的方法，其中所述核的内容物是通过扩散通过所述保护壳以受控方式释放。
5.根据前述权利要求任一项的方法，其中具有受控释放的所述微米(纳米)结构流体的所述注入阶段之后是水注入阶段。
6.根据前述权利要求任一项的方法，在于所述水性分散体包含具有由一种或多种单体和/或预聚物组成的核的微胶囊和具有由交联剂组成的核的微胶囊。
7.根据前述权利要求任一项的方法，特征在于所述注入阶段包括首先注入包含具有由一种或多种单体和/或预聚物组成的核的微胶囊的第一水性分散体，和包含具有由交联剂组成的核的微胶囊的第二水性分散体的第二注入阶段。
8.微胶囊，其由以下组成:-包含油储层的岩层绝对渗透 率的改性物质的核；-包覆所述核的不溶于水的保护壳。
9.根据前述权利要求的微胶囊，特征在于所述绝对渗透率的改性物质是金属醇盐，其中所述金属选自S1、Al、Ti和Zr，且优选地为烷氧基硅烷(Si醇盐)。
10.根据前述权利要求的微胶囊，特征在于所述绝对渗透率的改性物质是选自以下的烷氧基硅烷:四甲基原硅烷(TMOS)、四乙基原硅烷(TEOS)、三甲基甲氧基硅烷(TMMS)、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)。
11.根据权利要求8的微胶囊，特征在于所述核包含一种或多种单体和/或预聚物或它包含交联剂。
12.根据前述权利要求的微胶囊，特征在于所述单体和/或预聚物选自丙烯酰胺、N, N’ -亚甲基双丙烯酰胺、部分水解的聚丙烯酰胺。
13.根据权利要求11的微胶囊，特征在于所述交联剂选自Cr或Al的复合材料、戊二醛、甲醛、苯酚、邻氨基苯甲酸、间氨基苯酚、乙酸苯酯和糠醇。
14.根据权利要求8-13任一项的微胶囊，特征在于所述壳由选自以下的聚合物组成:聚乙二醇、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、纤维素、聚乳酸、聚(乳酸-共-二醇)共聚物，优选聚丙烯酸酯。
15.根据权利要求8的微胶囊，特征在于:-所述核包含淀粉；-所述涂覆壳由聚丙烯酸酯制备。
16.根据权利要求8的微胶囊，特征在于:-所述核包含四甲基原硅烷；-所述涂覆壳由从单官能的或多官能的丙烯酸树脂开始的丙烯酸聚合物组成。
17.微米(纳米)结构流体，包含根据权利要求8-16—项或多项的微胶囊的水性分散体。
18.根据权利要求17的微米(纳米)结构流体，用于在根据权利要求1-7任一项的方法 中。
【文档编号】C09K8/516GK103443239SQ201180067411
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2011年12月27日 优先权日:2010年12月27日
【发明者】M·桑戈马诺, F·沃尔加, L·蒙塔纳罗 申请人:艾尼股份公司