碳氫化合物的製作方法

2023-12-06 10:17:06

專利名稱：：碳氫化合物的製作方法
技術領域：
：本發明涉及碳氫化合物並且特別地，儘管是非專有地，涉及碳氫化合物的生產。優選的實施方式意圖改進關聯於井眼的泵的性能和/或增加碳氫化合物的生產率。
背景技術：
：在儲層的自然地熱壓力下的碳氫化合物生產的過程中，儲層壓力將會減弱。最終，儲層中的壓力可能變得太低而不能將流體從生產區壓迫到地表，並且可能需要人工提升。在一些情況下，根據儲層的整體技術_經濟特性，而在生產的最開始採用人工提升技術。人工提升系統定義為任意的一種系統，該系統將能量添加至井眼中的流體柱，目的在於啟動並改進井眼的生產。人工提升方法分為兩組使用氣體的方法；和使用泵的方法。在氣體提升方法中，氣體通過沿井眼放置在關鍵點處的閥而注入井中。氣體充滿流體以降低流體密度，並且因此儲層壓力變成足以提升石油並將石油從井眼中壓迫出來。使用泵的方法使用地表能量源來驅動井下泵機組。其目的在於在泵的出口點和地表之間產生大的正壓梯度，以增加流體向地表傳輸的流速。另外，井下泵用以降低泵入口點和井眼與儲層的分界面之間的壓力。這增加了儲層和井眼之間的壓力差，假設儲層適用的話，進而能夠增加流體流入井眼的流速。在從儲層至地表的通道中，安排包括有碳氫化合物的流體流過不同的孔口、開口或其它的收縮部。例如，當泵布置在井眼中時，流體在被提升至地表之前必須穿過泵的入口孔。另外，在一些情況下，井眼可能包括設在井眼泵的上遊側的相關聯的型砂控制障礙(sandcontrolbarrier)(也稱為"砂袋"、"砂篩"或者"礫石袋")。設置該型砂控制障礙以用於在缺少殼體部的情況下保持井眼的結構整體性，同時用於仍然允許流體從儲層流入井眼，並且還控制地層出砂遷移進入井眼泵和/或地表設備。然而，型砂控制障礙能夠產生阻擋流體流入井眼的巨大的力。不利地，包括有碳氫化合物的流體的通道通過上述的收縮部能夠產生顯著的正壓力，這會降低流體從儲層到井眼和/或進入井眼泵的流速。
發明內容本發明的目的在於解決上述的問題。本發明的第一方面，提供了一種改進關聯於井眼的井眼泵的性能或效率和/或用於增加來自儲層的儲層流體的生產率的方法，其中設置井眼泵以將井眼內的井眼流體泵送到地表，所述方法包括下面的步驟(a)選擇包括被關聯的井眼泵的井眼；禾口(b)用處理製劑接觸在井眼泵入口部的上遊側的儲層流體，其中所述處理製劑包括第一聚合物材料，該第一聚合物材料包括懸掛在聚合物主鏈下的-o-基團，其中第一聚合物材料可選地是交聯的。令人驚訝地是，已經發現通過降低表面張力和/或儲層流體和限定了收縮部的壁之間的摩擦力，處理製劑的使用使得包含流體碳氫化合物的儲層流體易於通過收縮部。該壁可以是位於儲層中的相互鄰近的井眼微孔；或可以是從泵出口部到地表的生產管道的壁；或可以是泵入口部或出口部的孔的壁；或可以是泵自身的內壁；或可以是型砂控制障礙內的壁。這種降低的力可以使儲層流體易於通過通道，並且因而可以改進關聯於井眼的泵的性能和效率。而且，處理製劑的使用可以有利地使得流體從儲層進入井眼的流速增加，並因此而提高了石油日產量(BOPD)，這具有顯著的經濟和商業意義。在一個實施方式中，處理製劑的使用能夠僅減小作用在井眼泵上的扭矩。但是，在第二實施方式中，井眼環形部中的儲層流體的頭部高度可以被降低，因此由於該頭部而產生的背壓將被降低，從而儲層能夠生產更多的油。在第三實施方式中，井眼包括相關聯的型砂控制障礙，處理製劑的使用可以使石油易於流過該障礙，降低背壓並且儲層因此可以生產更多的油。在第四實施方式中，該方法可用以增加非生產井或"幹"井的生產率。所述儲層流體適當地包括流體碳氫化合物，例如石油如重油。該方法可以有利地用以增加前述的流體碳氫化合物的生產率。在步驟(b)中，所述儲層流體優選地首先接觸所述井眼中的所述處理製劑。在一個實施方式中，所述井眼可以具有0到60。範圍內的最大偏差。最大偏差可以在0到3(TC範圍內。所述井眼能夠大致垂直地延伸。在另一個實施方式中，本發明可用於增加來自水平井的儲層流體的生產率，或增加來自具有偏離超過60。的偏差的井眼的井的儲層流體的生產率。在接觸所述儲層流體之前，所述處理製劑適當地位於大地表層的上方，在大地中限定了所述井眼。該處理製劑能夠包含在貯存器內。在步驟(b)中，所述處理製劑優選地從與井眼泵的入口部遠離的第一位置，向由井眼泵的入口部限定的第二位置移動。當向所述第二位置移動時所述處理製劑設置為沿流體流動路徑移動，該流體流動路徑在井眼內延伸(優選地在井眼的環形部內延伸)。優選地，所述流體流動路徑在井眼的第一區域和井眼的第二區域之間延伸，該第一區域鄰近井眼的上端部，該第二區域適當地位於第一區域的下方，優選地在所述泵的入口部或鄰近所述入口部。優選地，大致整個所述流體流動路徑在井眼內延伸。所述流體流動路徑可以延伸至少10m，優選地延伸至少30m。優選地，在步驟(b)中，在處理流體上作用力以使得該處理流體在所述第一位置和所述第二位置之間移動。所述力能夠，至少部分地，由泵裝置來提供。優選地，大部分所述力由重力來提供。適當地，所述力的至少60%，優選地至少70%，更為優選地至少80%，特別地至少90%由重力來提供。在優選實施方式中，處理製劑被引入到所述井眼中，並允許在重力作用下下落，且由此朝向井眼泵移動。在這種情況下，適當地，沒有使用泵裝置以對井眼內的處理製劑的流動進行加速。在第一優選實施方式中，在步驟(b)中，所述處理製劑可以初始地接觸井眼的環形部內的儲層流體。在初始接觸之後，處理製劑可以被允許在重力作用下下落並向井眼泵的入口部移動。當環形部不包括封裝部(或其它的障礙物時)，處理製劑可以引入到環形部的頂部處或被引入到接近環形部的頂部處。當環形部包括封裝部(或其它的障礙物)時，處理製劑可以被引入在封裝部之上使得其不會自由地(適當地在重力作用下)向井眼泵的入口部移動。關於此，管道可以被限定為穿過封裝部(或其它的障礙物)，以允許處理製劑5穿越該封裝部。優選地，處理製劑首先在井眼泵的入口部的高度上方的至少5m處的位置接觸儲層流體。如果井眼包括一個以上的泵，所指的泵適當地是指最下面的泵。在第二個次優選的實施方式中，用於容納處理製劑的管道可以延伸到鄰近於泵的入口部的位置處，以用於將該製劑直接傳輸到圍繞入口部的區域。管道可以在終端具有傳輸裝置，該傳輸裝置具有多個，優選地具有多種，用於將處理製劑的流束引導向圍繞入口部的區域。所述處理製劑可以從輸入位置被引入井眼，其中該輸入位置位於假想的垂直線上，該垂直線水平地與井眼泵的入口部隔離開小於500m的距離，優選地小於50m，更為優選地小於10m。由此，在上述第一實施方式中，所述第一位置可以是處理製劑首先接觸儲層流體的位置(並且假想的垂直線可以垂直地從該位置向下延伸)。在第二實施方式中，所述第一位置可以由傳輸裝置的出口部限定。過濾裝置，例如型砂控制障礙，可以在井眼泵的上遊側關聯於井眼。該方法可以特別有利地施用於這樣的設置，潛在地帶來油井的BOPD的增加。所述井眼泵可以是任何類型的井眼泵。優選地，所述井眼泵選擇自螺杆泵(PCP)(也稱為偏心螺杆泵)、搖臂泵(也稱為有杆泵、杆式泵和吸入杆式泵)和離心泵，比如電動潛水泵(ESP)。PCP是一種類型的泵，該類型的泵經由一系列小的離散的空腔傳送流體，這些空腔穿過泵。且這些空腔載運流體。PCP包括螺旋型的金屬轉子，其在螺旋型的定子內離心地旋轉。轉子和定子上的螺旋型的確切的形狀和節距、泵的每單位長度上的空腔數目、及轉子和定子之間的間隙都進行優化以達到良好的狀態和適當的泵的尺寸。搖臂泵是簡單的裝置，包括柱塞和在往復運動的搖臂(抽油杆)端部上的一對閥，該搖臂在油井的生產管道中縱向運行。這樣的裝置由地表能量源驅動，通常由電機或汽油機或柴油機驅動。這轉動一對曲軸，曲軸通過它們的運動將發動機的轉動機制轉換為搖臂的垂直往復運動。該結果是典型的點頭運動。深孔柱塞和閥組件將往復運動轉換為垂直的流體運動。基本上，在搖臂的向下衝程期間柱塞充滿了流體，並且在搖臂的向上的衝程期間流體被傳輸到泵的前表面。該方法可以特別有利地用於前述的井眼泵，因為其可以增加泵的性能和/或效率，和/或可以減小泵的磨損和/或工作間隔。在一些情況下，優選的泵可以是PCP泵或搖臂泵。但是，在一些情況下，本發明可以有利地適用於EPS被關聯於井眼的情形。ESP通常相對較便宜，但通常不適用於傳輸重油。但是，本發明的使用可以使這樣的泵能夠應用，甚至將相對重的油傳輸到地表。在步驟(a)中，該方法可以包括選擇具有所述類型的井眼泵的井眼。在步驟(a)中，該方法可以包括選擇這樣的井眼，該井眼在環形部中具有靜水壓頭，該靜水壓頭高於所述井眼泵的入口部的水位至少15m，優選地至少至少30m。該靜水壓頭可以高於所述水位小於300m。在步驟(a)中，該方法可以包括選擇關聯於儲層的井眼，如果能夠增加穿過井眼的流速，則該井眼能夠生產出更多的油。該方法能夠具有剌激儲層的效果使得其生產出更多的油。在步驟(a)中，該方法可以包括選擇具有井眼泵的井眼，所選擇的井眼泵具有小於60%的容積效率。在步驟(a)中，該方法包括選擇井眼，在所選擇的井眼中，井眼流體中的油具有在儲層溫度下測量的2000cp到50000cp範圍內的黏度，優選地在5000cp到50000cp範圍內。在該方法中，處理製劑可以以至少每分鐘0.1升處理製劑的流速被引入井眼泵的上遊側的區域(例如，被引入井眼和/或其環形部中)。該流速可以是500升/分鐘或更小。在優選的實施方式中，該流速可以為至少0.25升/分鐘；適當地，為25升/分鐘或更小。在該方法中，儲層流體的體積與處理製劑的體積的比率可以在60:40(儲層流體製劑)到95:5的範圍內，優選地在70:30(儲層流體製劑)到85:15的範圍內。該方法的第一方面適當地包括步驟操作井眼泵以將流體抽吸穿過井眼，適當地到達地表。優選地，在該方法中，流體碳氫化合物在接觸所述處理製劑後的恢復率大於流體碳氫化合物在接觸所述處理製劑之前的恢復率。優選地，該方法包括使得或允許流體碳氫化合物與在井眼的地表處收集的流體的其它成分(例如，水)分離。所述處理製劑在25t:時適當地具有大約大於0.75cp的牛頓黏度，優選地大於0.9cp。所述處理製劑在所描述狀態下優選地具有不大於10cp的黏度，優選地為5cp或更小，更優選地為2cp或更小。但是，在這裡描述的第四方面的實施方式中，黏度可以更高。所述處理製劑可以包括至少70wt%的水，優選地包括至少80wt%的水。水的量應該為99.9wt^或更少。所述處理製劑適當地包括至少O.lwt^的所述可選的交聯的第一聚合物材料。所述製劑適當地包括小於5wt^的所述可選的交聯的第一聚合物材料，優選地少於3wt^，更為優選地少於2wt%，特別地小於lwt%。所述處理製劑對於每重量份數(pbw，partsbyweight)的所述可選的交聯的聚合物材料可以包括至少30重量份數的水。在優選的實施方式中，所述處理製劑包括0.lwt%到3wt%(優選地為0.lwt%到0.5wt%)的所述可選的交聯聚合物材料；0wt^到20wt^的除所述可選的交聯聚合物材料(例如，在海水中發現的鹽)之外的溶解組分或分散組分；77wt^到99.9wt^的水。在特別優選的實施方式中，所述處理製劑包括0.lwt%到0.5wt%的所述可選的交聯聚合物材料；Owt%到10wt%的所述溶解組分或分散組分；89.5wt%到99.9wt%的水。用在處理製劑中的水可以從任何方便的來源獲得。可以是適合飲用的水、地表水、海水、地下水、去離子生產水和來自任何前述水源的過濾水。適當地，所述可選的交聯第一聚合物材料構成所述處理製劑中至少90wt%的活性材料，優選地至少95wt%，更為優選地至少98wt%，特別地至少99wt%。在最為優選的實施方式中，優選的大體上所述處理流體製劑中僅有的活性材料是所述可選的交聯第一聚合物材料。所述可選的交聯第一聚合物材料在25t:時優選地可溶於水。優選地，所述處理製劑包括所述可選的交聯第一聚合物材料的溶液。所述第一聚合物材料的聚合物主鏈優選地包括碳原子。所述碳原子優選是_CH2-基團的一部分。優選地，所述聚合物主鏈的重複單元包括碳碳鍵，優選地包括C-C單鍵。優選地，所述第一除材料包括重複的單元，該重複單元包括-CH2-基團。優選地，所述聚合物主鏈不包括任何-o-基團，例如，在亞烴基聚合物如聚乙二醇中發現的-c-o-基團。所述聚合物主鏈優選地不是由芳香基團如苯基基團形成的，比如在聚醚碸中發現的苯基基團。所述聚合物主鏈優選地不包括任何的-s-基團。所述聚合物主鏈優選地不包括任何氮原子。所述聚合物鏈優選地主要由碳原子構成，優選地採用c-c單鍵的形式構成。所述-0-基團優選地直接與聚合物主鏈結合。所述可選的交聯第一聚合物材料優選地平均包括懸掛在聚合物主鏈下的至少10個-0-基團，更為優選地包括50個-0-基團。所述-0-基團優選地是所述第一聚合物材料的重複單元的一部分。優選地，所述-0-基團直接鍵連接到所述第一聚合物材料的聚合物主鏈中的碳原子上，適當地使得所述第一聚合物材料包括如下分子式部分(優選為重複單元的一部分)，—iJ01這裡G1和G2是聚合物主鏈的其他部分，並且G3是懸掛在聚合物主鏈下的另一個基團。優選地，G3表示氫原子。優選地，所述第一聚合物材料包括如下部分-CH-CH2-IIIO所述部分III優選地是重複單元的一部分。所述部分III可以是共聚物的一部分，該共聚物包括重複的單元，該重複單元包括不同於部分III的類型的基團。適當地，至少60%摩爾，優選地至少80%摩爾，更為優選地至少90%摩爾的所述第一聚合物材料包括重複的單元，該重複單元包括(優選地由部分III構成)部分III。優選地，所述第一聚合物材料主要地由重複單元構成，該重複單元包括(優選地由部分III構成)部分III。適當地，60%摩爾，優選地80%摩爾，更為優選地90%摩爾，特別地基本上全部的所述第一聚合物材料由乙烯基部分構成。8優選地，連接到懸掛在所述第一聚合物材料(優選地在部分II和部分III中)的聚合物主鏈下的-0-基團中的氧原子的自由鍵，鍵連接到基團R1。(使得從所述第一聚合物材料的聚合物主鏈垂下基團的具有-0-R1Q的分子式)。優選地，基團R1Q包括少於10個的碳原子，更為優選地少於5個，特別地少於3個或更少。優選地，僅包括從碳原子、氫原子和氧原子中選擇的原子。R"優選地選擇自氫原子和烷基羰基基團，尤其選擇自甲基羰基基團。優選地，所述聚合物材料AA中的基團_0-R1Q是羥基基團或乙酸基基團。所述第一聚合物材料可以包括多個、優選地多種，功能基團(整合有所述-0-基團)，該功能基團適當地選擇自羥基基團或乙酸基基團。所述聚合物材料優選地包括至少一些功能團，這些功能基團中R"表示羥基基團。適當地，至少30%、優選地至少50%、特別地至少80%的基團R1Q是羥基基團。所述第一聚合物材料優選地包括從所述聚合物主鏈垂下的多種羥基基團；並且也包括從聚合物主鏈垂下的多種乙酸基團。所述第一聚合物材料中的乙酸基團的數目與羥基基團的數目的比率適當地在O到3的範圍內，優選地在0.1到2的範圍內，並且更為優選地在O.1到1的範圍內。優選地，大體上與懸掛在所述第一聚合物材料中的聚合物主鏈下的-O-基團中的氧原子結合的每個自由鍵，除包含在可選的交聯第一聚合物材料中的任何自由鍵之外，均為_0-R1Q分子式的形式，其中每個基團_0R1Q選擇自羥基和乙酸基。優選地，所述第一聚合物材料包括乙烯醇部分，特別地包括沿聚合物材料的鏈重複的乙烯醇部分。所述第一聚合物材料優選地包括乙酸乙烯酯部分，特別地包括沿聚合物材料的鏈重複的乙酸乙烯酯部分。聚乙烯醇通常由聚乙酸乙烯酯的水解製成。所述第一聚合物材料可以包括0-100%的水解聚乙酸乙烯酯，適當地為5%到95%，優選地為60%到95%，更為優選地70%到95%，特別地為80%到90%所述第一聚合物材料可以具有至少為10000的平均分子量(Mn)，優選地至少為50000，特別地至少為75000。平均分子量(Mn)可以小於500000，優選地小於400000。所述第一聚合物材料優選地為聚乙烯聚合物。所述第一聚合物材料可以是共聚物。所述第一聚合物材料優選地是聚乙烯醇聚合物或共聚物。優選地，所述第一聚合物材料包括至少一個乙烯醇/乙酸乙烯酯共聚物，該乙烯醇/乙酸乙烯酯共聚物可以包括大於5%的，適當地大於30%的，優選地大於65%的，更為優選地大於80%的乙烯醇部分。所述第一聚合物材料可以是隨機的或嵌段共聚物。優選地，所述第一聚合物材料不是交聯的。然而，當所述第一聚合物材料是交聯的時，該第一聚合物材料可以包括通過所述第一聚合物材料和第二材料反應形成的聚合物材料，該第二材料包括功能團，該功能團能夠在存在所述第一聚合物材料時反應，以交聯所述第一聚合物材料並形成第三聚合物材料。優選地，從所述第一聚合物材料和第二材料形成所述第三聚合物材料涉及縮合反應。優選地，形成所述第三聚合物材料涉及酸性催化反應。優選地，所述第一聚合物材料和第二材料包括功能團，設置該功能團用以反應例如經歷縮合反應，由此形成所述第三聚合物材料。優選地，所述第一聚合物材料和第二材料9包括功能團，設置該功能團用以反應如經歷酸性催化反應，由此形成所述第三聚合物材料。所述第二材料可以是乙醛、羧酸、尿素、丙烯醛、異氰酸酯、乙烯基硫酸鹽或二價酸的氯乙烯，或包括任何能夠與所述第一聚合物材料上的一個或多個基團縮合的功能團。前述的實例包括甲醛、乙醛、乙二醛和戊二醛、以及順丁烯二酸、草酸、二甲基脲(dimethylurea)、聚丙烯醛、二異氰酸鹽、二乙烯基硫酸鹽、及二價酸的氯化物。所述第二材料優選的是包括或產生化合物的乙醛。優選地，所述第二材料是包括化合物的乙醛，並且更為優選地第二材料包括多個乙醛部分。所述包括化合物的乙醛可以具有W098/12239中所述的分子式IV，這裡併入其內容用於W02006/106300。本發明的第二方面，提供了關聯於井眼的系統，該系統包括貯存器，用於容納處理製劑；管道裝置，從所述貯存器延伸出來，並設置為用於將處理製劑從所述貯存器運輸到該處理製劑接觸儲層流體的位置。井眼適當地包括井眼泵。優選地，管道裝置布置為將處理製劑從輸入位置引入井眼，其中該輸入位置位於假想的垂直線上，該垂直線水平地與井眼泵的入口部隔離開一定距離，該一定距離小於500m，優選地小於25m，更為優選地小於10m。優選地，所述貯存器容納的處理製劑包括第一聚合物材料，其可選地是交聯的，如第一方面所述。該系統可以包括用於收集由井眼泵從井眼抽取的流體、並使流體碳氫化合物從所述處理製劑中分離的裝置。該系統的第二方面可以具有參考第一方面的方法描述的任何特性。該系統可以用於執行第一方面的方法。在第三方面中，提供了可選的交聯第一聚合物材料的使用，如依據第一方面所述，用於處理井眼泵，用以改進井眼泵的性能或效率和/或用於提高從與井眼連通的儲層生產儲層流體的生產率。這裡描述的任何發明和實施方式的任何方面的任何特性，都可以與已在這裡作出必要修正的任何其它發明或實施方式的任何方面的任何特性相結合。現在將通過實例結合下面的附圖描述本發明的具體實施方式，在附圖中圖1是油井的示意圖；圖2是類似於圖1中的圖示的視圖，除了油井包括砂袋；圖3是說明實例3的結果的曲線圖；及圖4是包括將水性製劑傳輸到其中的可選裝置的油井的示意圖。在附圖中，相同或類似的部件標註為相同的標記。具體實施例方式參考圖l，油井包括在地平線4下延伸到石油儲層6的井眼2。井眼包括殼體部8，在殼體部8中布置了螺杆泵(PCP)IO，該螺杆泵包括位於其下端部的入口部12，並且其上端部連接到生產管道14。環形部16限定在泵10/管道14和殼體部8之間。該環形部連通於儲層並包括儲層流體的頭部20。如下文中將要描述的水基製劑能夠沿環形部16灌入，並在重力作用下傳輸到正好在入口部的上遊側的儲層6。該製劑由於能夠增強正好在泵10的上遊側的儲層中的石油的移動性、和/或增強石油沿入口部進入泵的能力，而可以改進泵10的性能和效率。此外，通過改進可移動性和/或降低石油進入泵入口部(或任何其它的收縮部)時背壓水平，油從儲層進入井眼的流速可以增加，從而增加了油的生產率。水基製劑包括0.5wt%的水性溶液，該水性溶液由具有88%的分子量為180000的水解聚乙烯醇形成。這可以在商業上購買到或可以通過已知的方法製成，已知的方法可以包括稀釋更為濃縮的聚乙烯醇溶液。在圖1的實施方式的變型中，井眼可以包括如圖2中所示的關聯的砂袋40。砂袋在油從儲層進入井眼時有效地過濾砂粒，以防止這樣的砂粒進入泵10並傳輸到地表。但是，砂袋用作對於油進入井眼的通道的收縮部，這是因為油必須穿過砂袋的開口以進入井眼。圖2的布置可以用實例1中描述的水基製劑處理。在該情況中，發現可以改進泵10的性能和/或效率，並且能夠提高油的生產率。可以相信，通過降低油的表面張力和/或油與限定了收縮部的壁之間的分界面張力，處理製劑的使用使得包括石油的儲層流體通過孔口(或其它收縮部)如泵的入口部或砂袋的通道變得容易。通過減小油和限定了收縮部的壁之間的有效摩擦，油可以更易於穿過該收縮部而進入井眼和/或泵內。結果是，可以提高油從儲層進入井眼的流速和/或改進井眼泵的效率，也許還可以使泵的速度增加。然而，本申請人並不希望受任意理論的限定，可以相信水性製劑改進了油相對於固態物體(比如限定了收縮部的壁)的"滑動"效果，可以通過實例1中描述的簡單的實驗得以說明。實例1選擇500ml的帶塞罐，該帶塞罐容納有125ml的水性製劑，該水性製劑包括0.5wt^的如上所述的聚乙烯醇，並且手動攪動該製劑以使得其使罐的壁溼潤。然後將250ml的原油以最小的攪動灌注到水性製劑的上部。然後，該罐被手工提升起來，並從一側到另一側地搖動該罐，以使其中的流體繞罐體輕微晃動。觀察到油非常易於移動且不會粘附到罐壁。除僅使用自來水代替包含聚乙烯醇的水性製劑外，重複所述的過程。在該情況下，觀察到油的移動性大大減弱，並且有油珠和/或小片的油粘附到罐壁。因此明顯地，使用水性製劑顯著地改進了油的可移動性。並不是全部的井都能夠進行前述處理以改進泵的性能和效率，因此，需要選擇合適的井用於處理。可以影響到油井是否能夠使用所述的方法有利地處理的因素在下面討論。(a)環形部中的非常高的頭部20可能表明泵10的工作狀態不夠優化。(b)在沒有採取步驟來剌激儲層時，為成功地應用本方法，如果泵能夠以更高的效率和/或更高的泵速工作，儲層應該優選地能夠生產出更多的油。情況並非總是如此。一些泵與儲層匹配良好，可以其最高速率進行傳送。在這些情況下，不需要改進泵的性能就會生產出更多的油。確實，增加泵的速率/性能能夠導致優選地從儲層汲取出水而不是油。但是，在一些情況下，儲層本身能夠由所述的處理剌激以生產出更多的油。例如，當井眼包括關聯的砂袋(或油另外被限制進入泵的入口部)時，使用水性製劑能夠減小由砂袋(或其它的收縮部)的存在而作用在儲層上的背壓，結果是，使用水性製劑能夠剌激儲層生產出更多的油。(C)假設通過提高泵的效率和/或泵的每分鐘的轉速/衝程(rpm)，和/或經由剌激，儲層能夠生產更多的油，則總產量的最大增加由下式給出最大增加=IPX泵入口壓這裡IP指生產指數，定義為(儲層壓力-泵入口壓)其中Q指從儲層生產流體的生產速率(桶/天)，全部壓力指的是磅/平方英寸(psi)。泵入口壓能夠從下式計算出泵入口壓=rhoXgXh，這裡h是流體在泵入口上方的靜壓水頭(圖1)的高度，g是由於重力產生的加速度，rho是泵上方的流體的密度。選擇rho、g和h的單位以生成以psi為單位的泵入口壓。上面的方程適用於泵入口壓高於起泡點的流體。如果泵入口壓低於起泡點，則氣體能夠從油中釋放出，這可能有損於泵的性能或者至多使方程所定義的IP無效。(d)泵可以在吸入點處具有與油的低移動性相關的瓶頸，即，該低的移動性阻止泵以較高的效率和以較高的轉速工作。如果限制是由於泵的磨損，或油的移動性並未形成該限制，則使用所述方法不能有所幫助。(e)能夠從冰冷的儲層中的高黏度的油中看到油的移動性的最大增加。(f)希望的是具有低的BS&W(基本沉澱物和水)以使油中富含產生的額外流體，並且因此更有價值。(g)水基製劑適當地能夠增加油在進入泵和/或其它收縮部的入口處時的移動性。(h)水基製劑可以增加泵上方的移動性以最小化作用在泵上的背壓。(i)泵優選地處於由測壓試驗確定的良好狀態。磨損的泵可能在水基製劑下糟糕的滑動，並且傳送的油比所預期的少。(j)安裝的泵適當地以較低的容積效率工作，並且具有提高效率的潛能。優選地以已知的泵速從現場生產率計算出的容積效率(在應用本方法前)應低於60%。該參數不是真正的能量效率，而是標識了水基製劑增加儲層和泵機組的性能的能力。其應該結合泵入口壓(點(c))進行解釋。(k)當受到泵產生的增強的抽吸時，生產區域必須不能產生大量額外的水。應注意到應用所述方法的目標並不僅是儘可能地降低頭部20的高度，因為確實需要一定的頭部來防止空氣或氣體進入泵的入口，空氣或氣體進入可能會損壞泵。另外，對一些泵，傳輸水基製劑至環形部將導致在泵上方的流體水平的增加，該流體液力接觸於儲層。在泵上方的流體具有在碳氫化合物生產的點處將流體靜壓施加在儲層上的效果，該效果抑制儲層生產流體的趨勢，即，限制了油的生產率。這意味著水基製劑的傳送速率應被優化，以使阻礙油的產量增加的因素最小化。此外，應用所述方法的目標並不僅在於最大可能地增加油的移動性。這是因為對於一些泵(例如PCP泵)，如果在進入泵的流體和泵本身之間的摩擦力過低，流體隨轉子轉動而在泵內滑動，這導致了泵效率的降低。該效應能夠組合於為適應與油的生產相伴隨砂的產生而設計的泵(如在CH0PS中)。在這樣的情況下，轉子和定子之間的間隙有必要較大，使得低摩擦流體的滑動增加。因此仔細地控制流體混合和傳送速率是重要的。在所述方法的應用中，水基製劑將被傳送到泵的入口部，並且泵有必要將該被添加的流體運送到地表。泵性能的最終改進必須能夠使泵速按照如下比例增加，即該比例足以容納所傳送的額外流體和仍能傳輸所產生出的油。製劑對油的比率將必須基於各個井進行優化，以實現最大的油產量。適當地，製劑將以eo:40的油製劑比率、到95:5的油製劑比率進行傳遞，優選地在70:30到85:15的範圍內。在下面的實例2和實例3中描述了本方法使用的現場測驗的細節。實例2基於對上面(a)到(k)中所述因素的評估選擇候選井，其具有通過使用所述的水基製劑進行處理而增加油的生產率的高潛能。該井具有型砂控制障礙。井的最初的油生產率近似為48桶/天(BPD)。0.5wt^聚乙烯醇水性溶液通過簡單地將其沿環形部灌下而被引入環形部。通過測試和誤差以四天為一周期來優化傳遞速率。下面的表格示出了用於兩種情形的數據。一種是未引入水性溶液的情形(即，基線)。第二種情況是用於當以優化的速率23BPD引入水性溶液時的情形。tableseeoriginaldocumentpage13總的來講，發現以優化的速率進行傳送帶來了如下效果i.將泵速從206RPM到275RPM提高了34%的能力。ii.從48BPD到76BPD，油的產量的提高超過55X。提高的28BPD大於通過使用前述方程(最大增加=IPX泵入口壓)所預想到的提高量。這意味著由該處理已經提高了IP，其標示了附近的井眼儲層的產量已經被提高。iii.泵的容積效率從43%提高到幾乎60%。iv.泵的扭矩從2481b.ft減小到2111b.ft，減小了15%。v.井頭壓力(WHP)從75psi減小到16psi，減小了68%。完成測試後，泵的速率恢復到低速(206RPM)，觀察到碳氫化合物的生產率恢復到其開始時的低值，近似為50BPD。實例3基於對上面(a)到(k)中所述因素的評估選擇候選井，其具有通過使用所述的水基製劑進行處理而減小井下泵扭矩和井眼壓力的潛能。在該情況下，井不具有砂袋。井的最初的油生產率近似為109BPD。0.7wt^聚乙烯醇水性溶液以26BPD的傳送速率被引入環形部。在8小時的一個周期後，以26BPD傳送該製劑，井下泵速設置為90RPM，測試持續時間內的井下泵速提高到IIORPM。圖3示出了隨著製劑的傳送，泵扭矩(Lb.ft)和井頭壓力(psi)作為時間的函數的變化。所測量的泵扭矩的值除以2以縮小數據，從而能夠在一個附圖中示出扭矩和井頭壓力。零時刻是這樣的時刻，即在該時間時開始傳送製劑。圖3示出了多達15小時的開始時間，在該開始時間內泵扭矩和井頭壓力不規律地變化，最後穩定在比其起始值小25%和70%的水平上。但是，在測試期間，在大約20小時後，將泵送水性製劑關閉3個小時。結果，在大約30小時時泵扭矩和井頭壓力升高，但隨後恢復到較低的水平。這清楚地表明在沒有使用水基製劑時泵扭矩較高。水基製劑能夠有利地使用於上述的PCP。另外注意到，與能夠粘附到定子的有機溶劑相比，這樣的水基製劑通常不粘附包覆有橡膠或彈性體的PCP定子。因此，可以相信水基製劑將不會造成定子或製成定子的材料的磨損或劣化。水基製劑另外能夠用以改進搖臂泵的性能和效率。影響性能/效率的因素和水基製劑的應用通常與上述用於PCP時相同。如上所述，水基製劑能夠被簡單地沿環形部灌下，是因為該製劑具有的密度通常大於環形部中的油的密度，該製劑將在重力作用下下落並且進入到環形部的底部，直至進入到鄰近泵的入口部的位置處。製劑出現在該區域增強了油進入泵的入口部的能力。能夠意識到，油和製劑的充分混合不會在鄰近於入口部的區域發生，因為在所述實施方式中未提供用於促進混合的裝置。在一些井中，環形部可能會由引入用以隔離井的地理區域和/或穩定井的區域的封裝部或其它裝置截斷，因此不可能簡單地沿環形部灌入製劑。在這樣的情況下，管道可以沿環形部插入並穿過任何封裝部或其它裝置，不然該封裝部或其它裝置會阻隔環形部，管道布置為將製劑傳送到鄰近於泵的入口部的位置處的儲層。在另一個實施方式中，可以設置更為複雜的流體傳送設備用於傳送製劑至儲層。參考圖4，傳送設備50顯示為沿環形部16從上述地水準平面4延伸到泵10的入口部12。設備50包括拉長的管道52，該管道從上述地水準平面延伸穿過任何封裝部或其它障礙物(未示出)，而到達圍繞泵的入口部12的環形管54。環形管包括開口陣列(未示出)，流體經由該開口陣列流出設備。開口布置為使得流出管道的流體能夠相對均勻地繞入口部傳送。該設備可以布置為提供額外的力以有效地從儲層抽吸碳氫化合物。這可以通過使製劑流過連接到環形管道的噴嘴或噴射口而實現，這能夠經由文丘裡效應(venturieffect)而加速碳氫化合物的流動速率。此外，製劑可以適當地以高於在泵入口部處經歷的碳氫化合物壓力來傳送，該壓力優選地高於油的起泡點。14在各個上述的實施方式中，製劑穿過設備的傳送速率可以依據油的生產率和油與製劑的比率來控制。對於生產率在10BPD和500BPD之間油井，所希望的製劑的傳送速率將是0.25升/分鐘到10升/分鐘。傳送管道的內徑將在0.1英寸到0.8英寸的範圍內，優選地在0.2英寸到0.5英寸的範圍內。本發明並不局限於前述實施方式的細節。本發明延伸至本說明書(包括任何權利要求、摘要和附圖)公開的特性的任何的更新實例或任何的新的組合，或延伸至這裡所公開的任何方法或過程的步驟的更新實例或任何更新的組合。權利要求一種改進關聯於井眼的井眼泵的性能或效率和/或用於增加來自儲層的儲層流體的生產率的方法，其中設置井眼泵以將所述井眼內的井眼流體抽送至地表，所述方法包括步驟(a)選擇包括被關聯的井眼泵的井眼；和(b)用處理製劑接觸所述井眼泵入口部的上遊側的儲層流體，其中所述處理製劑包括第一聚合物材料，所述第一聚合物材料包括懸掛在聚合物主鏈下的-O-基團，其中所述第一聚合物材料可選地是交聯的。2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述處理製劑的使用減小了作用在所述井眼泵上的扭矩；或者降低了井眼環形部中的儲層流體的頭部的高度。3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，在步驟(b)中，所述儲層流體初始地接觸於所述井眼中的所述處理製劑。4.根據任何前述權利要求所述的方法，其特徵在於，在步驟(b)中，使所述處理製劑從與所述井眼泵的入口部遠離的第一位置，向由所述井眼泵的入口部限定的第二位置移動，當向所述第二位置移動時所述處理製劑設置為沿著在所述井眼內延伸的流體路徑移動。5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，在處理流體上施加力以使所述處理流體在所述第一位置和所述第二位置之間移動，其中所述力的至少80%由重力提供。6.根據任何前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述處理製劑被從輸入位置引入所述井眼，其中所述輸入位置位於假想的垂直線上，所述垂直線水平地遠離所述井眼的入口部的距離小於500m。7.根據任何前述權利要求所述的方法，其特徵在於，在所述井眼泵的上遊側，所述井眼關聯有過濾裝置。8.根據任何前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述井眼泵從螺杆泵、搖臂泵和離心泵中選擇。9.根據任何前述權利要求所述的方法，其特徵在於，在步驟(a)中，所方法包括選擇在所述環形部中具有靜水壓頭的井眼，該靜水壓頭在所述井眼泵的入口部的水位上方至少15m並且在所述水位上方小於300m;或者選擇關聯於儲層的井眼，如果能夠增加通過該井眼的流速則所述井眼就能夠生產出更多的石油；或者選擇具有井眼泵的井眼，所述井眼泵的容積效率小於60%;或者選擇一種井眼，所述井眼中的石油的粘度在2000釐泊到50000釐泊的範圍內。10.根據任何前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述處理製劑包括至少0.lwt^的所述可選的交聯第一聚合物材料，和少於5wt^的所述可選的交聯第一聚合物。11.根據任何前述權利要求的方法，包括0.lwt^到3wt^的所述可選交聯聚合物材料；Owt^到20wt^除所述可選的交聯聚合物材料之外的溶解組分或分散組分；77wt^至lj99.9wt^的水。12.根據任何前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述可選的交聯第一聚合物材料構成所述處理製劑中至少98wt%的活性材料。13.根據任何前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述第一聚合物材料包括基團formulaseeoriginaldocumentpage314.根據任何前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述第一聚合物材料包括從羥基團和乙酸基團選擇出的多個功能基團。15.根據任何前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述第一聚合物材料包括懸掛在聚合物主鏈下的多個羥基團；也包括懸掛在所述聚合物主鏈下的多個乙酸基團。16.根據任何前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述第一聚合物材料包括乙烯醇基團。17.根據任何前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述第一聚合物材料包括5%到95%的水解聚乙酸乙烯酯。18.根據任何前述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述第一聚合物材料是非交聯的。19.根據任何前述權利要求所述的方法，其特徵在於，使用所述處理製劑增加了流體從所述儲層進入所述井眼的流速。20.—種關聯於井眼的系統，所述系統包括貯存器，用於容納處理製劑，該處理製劑包括第一聚合物材料，該第一聚合物材料包括懸掛在聚合物主鏈下的-o-基團，其中所述第一聚合物材料可選地是交聯的；管道裝置，從所述貯存器延伸出來，並設置為用於將處理製劑從所述貯存器運輸到該處理製劑接觸儲層流體的位置；其中所述井眼包括井眼泵。全文摘要一種油井，其包括在地平線(4)以下並延伸到儲油層(6)的井眼(2)。井眼(2)包括殼體部(8)，在殼體部(8)中配置有螺杆泵(PCP)10，螺杆泵10包括位於其下端處的入口部(12)，及在其上端處連接到生產管道(14)。環形部(16)被限定在泵(10)/管道(14)和殼體部(8)之間。環形部連通於儲層並包括儲層流體的頭部(20)。包括可選的交聯聚乙烯醇的水基製劑能夠被灌入環形部(16)，並在重力作用下傳送到與入口部(12)緊接的上遊的儲層。由於製劑能夠增加與泵(10)緊接的上遊的儲層中的油的移動性、和/或增強油進入泵入口部的能力，製劑能夠改進泵(10)的性能和效率。另外，通過改進移動性和/或在油進入泵入口部(或者任何另外的收縮部)時降低背壓水平，能夠增加油從儲層進入井眼的流速，從而增加油的生產率。文檔編號E21B43/12GK101715506SQ200880020328公開日2010年5月26日申請日期2008年6月3日優先權日2007年6月15日發明者傑弗裡·福賽斯,菲利浦·弗萊徹,麥可·約翰·克勒勃屈利申請人:專業流體系統有限責任合夥企業