专利名称：阳离子氟化聚合物组合物以及用其处理含烃地层的方法
阳离子氟化聚合物组合物以及用其处理含烃地层的方法相关申请的交叉引用本申请要求提交于2008年7月18日的系列号为61/081826的美国临时申请的优先权，该申请的内容以引用的方式并入本文。
背景技术：
在石油和天然气工业中，某些表面活性剂(包括某些氟化表面活性剂)是已知用于各种井下操作(例如破裂、注水和钻井)的流体添加剂。通常，这些表面活性剂起到降低流体的表面张力或者稳定发泡的流体的作用。一些烃和含氟化合物已用于改变储层岩石的润湿性，这可用于(例如)避免或补救井筒附近(即，井筒附近区域)的堵水(如，在油井或气井中)或者液态烃积聚(如，在气井中)。堵水和液态烃积聚可能是由自然现象(如，含水的地质带或凝析物聚集)和/或对井进行的操作(如，使用水性液体或烃液体)引起的。含烃地质层的井筒附近区域中的堵水以及凝析物积聚可阻碍或阻止从井中生产烃，因而通常是不利的。然而，并不是所有的烃及含氟化合物都能 提供所需的湿润性调节。溶剂注入(例如注入甲醇)已经用于缓解气井中的水堵及凝析物积聚问题，但此方法仅能提供暂时性的有益效果，对于一些井下条件来说可能是不理想的。
发明内容
本文公开的氟化聚合物和处理含烃地层的方法可适用于(例如)提高存在两相 (即，气相和油相)的烃的含烃地层(例如，具有反凝析物的气井以及具有黑油或挥发性油的油井)中的渗透率。所述氟化聚合物及方法通常也适用于提高具有盐水(例如，原生卤水和/或堵水)的含烃地层中的渗透率。对具有盐水或两相烃中的至少一者的油和/或气井井筒附近区域进行处理，可提高井的生产率。虽然不希望受理论的约束，但据信在井下条件下，氟化聚合物通常吸附至含烃地层(例如硅质碎屑地层)或支撑剂的至少一者并调整地层中岩石的润湿性，从而促进烃和/或盐水的移除。氟化聚合物可在从地层中提取烃的期间内(如，1周、2周、1月或更长)保持在岩石上。通常且出乎意料的是，本文公开的氟化聚合物提高含烃地层渗透率的持续时间比用含季铵基团的非聚合含氟化合物更长。通常， 这种渗透率的提高至少是以下情况之一 (a)与用溶剂(即，不包含氟化聚合物)处理同等的含烃地层时获得的气体渗透率或液体渗透率中至少一者的任何提高相比，所述这种渗透率的提高更大，或(b)与用溶剂处理同等的含烃地层时获得的气体渗透率或液体渗透率中至少一者的任何提高相比，所述这种渗透率的提高发生减退的速度更慢。在一个方面，本发明提供氟化聚合物，其包含独立地由下式表示的第一种二价单元
权利要求
1.一种氟化聚合物，其包含独立地由下式表示的第一种二价单元
2.根据权利要求1所述的氟化聚合物，其中Rf表示全氟丁基。
3.根据权利要求1或2所述的氟化聚合物，其中W为-0-，V为具有2至6个碳原子的亚烷基，A为
4.根据权利要求1至3中任一项所述的氟化聚合物，其中所述氟化聚合物不含重复的亚烷氧基单元。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的氟化聚合物，其中基于所述氟化聚合物的总重量，所述第一种二价单元和所述第二种二价单元的存在量各自为35重量％至65重量％。
6.一种组合物，其包含有机溶剂或水中的至少一者和根据权利要求1至5中任一项所述的氟化聚合物。
7.根据权利要求6所述的组合物，其中所述有机溶剂包含多元醇或多元醇醚中的至少一者，且其中所述多元醇和多元醇醚独立地具有2至25个碳原子。
8.根据权利要求6或7所述的组合物，其中所述有机溶剂包含各自独立地具有最高至 4个碳原子的一羟基醇、醚或酮中的至少一者。
9.一种方法，该方法包括用根据权利要求6至8中任一项所述的组合物处理含烃地层。
10.一种提高含烃地层中的气体渗透率或液体渗透率中的至少一者的方法，所述方法包括用组合物处理所述含烃地层，所述组合物包含溶剂和氟化聚合物，所述氟化聚合物包含独立地由下式表示的第一种二价单元
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述溶剂包含独立地具有2至25个碳原子的多元醇或多元醇醚中的至少一者。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中所述溶剂包含各自独立地具有最高至4个碳原子的一羟基醇、醚或酮中的至少一者。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其中所述含烃地层具有盐水，且其中所述溶剂具有至少部分地增溶或至少部分地置换所述含烃地层中的盐水这两种功能中的至少一种。
14.根据权利要求13所述的方法，该方法进一步包括在用所述组合物处理所述含烃地层之前用流体处理所述含烃地层，其中所述流体具有至少部分地增溶或至少部分地置换所述含烃地层中的盐水这两种功能中的至少一种。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，其中所述含烃地层主要是砂岩，且其中所述氟化聚合物吸附在所述含烃地层上。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的方法，其中所述含烃地层具有至少一处裂缝， 其中所述裂缝中具有大量支撑剂，且其中所述氟化聚合物吸附在所述大量支撑剂的至少一部分上。
17.一种制品，其包括用氟化聚合物处理的表面，其中所述制品是含烃地层或者是颗粒，且其中所述氟化聚合物包含独立地由下式表示的第一种二价单元
18.根据权利要求17所述的制品，其中所述制品是含烃的硅质碎屑地层。
19.根据权利要求10至12、从属于权利要求10至12的权利要求13至16、或权利要求17或18中任一项所述的方法或制品，其中Q为-SO2N(R)-, R为甲基或乙基，且Rf2表示具有最高至4个碳原子的氟烷基。
20.根据权利要求10至19中任一项所述的方法或制品，其中W为-0-，V为具有2至6 个碳原子的亚烷基，A为
21.根据权利要求10至20中任一项所述的方法或制品，其中所述氟化聚合物不含重复的亚烷氧基单元。
22.根据权利要求9至21中任一项所述的方法或制品，其中所述氟化聚合物包含多于 3个所述第二种二价单元。
23.一种制备组合物的方法，所述方法包括选择含烃地层的地质带，该地质带具有一定的温度、烃组成和盐水组成； 接收包括所述地层地质带的温度以及烃组成或盐水组成中的至少一者的数据； 生成包含氟化聚合物和溶剂的配方，其中所述氟化聚合物包含 独立地由下式表示的第一种二价单元
全文摘要
本发明公开了氟化聚合物，其具有独立地由式(I)或式(II)表示的第一种二价单元和含季铵基团的第二种二价单元。公开了含有氟化聚合物和溶剂的组合物、用这些组合物处理含烃地层的方法以及经氟化聚合物处理的制品。还公开了制备含有氟化聚合物的组合物的方法。
文档编号E21B47/00GK102159602SQ200980136777
公开日2011年8月17日 申请日期2009年7月15日 优先权日2008年7月18日
发明者乔治·G·I·莫尔, 小吉米·R·巴兰 申请人:3M创新有限公司