最小化压裂处理中支撑剂的过度驱替的方法_4

文档序号:8393373阅读:来源:国知局
经涂覆的支撑剂、未经涂覆的支撑剂、树脂涂覆支撑剂W 及树脂涂覆沙。
[0066] 在微粒材料是支撑剂的实施例中,用在本公开的方法中的支撑剂可W是用W支撑 张开的裂缝的任何恰当的大小,并允许流体流经支撑剂充填物,即,在构成充填物的支撑剂 之间和周围。在一些实施例中,可W基于所期望的特性,诸如大小范围、压碎强度和不溶性 选择支撑剂。在实施例中,支撑剂可W具有足够的抗压强度或抗破碎性,W支撑裂缝张开而 不被地下地层中裂缝的闭合应力所变形或压碎。在实施例中,支撑剂可W不溶解于井中通 常遇到的处理流体中。
[0067] 只要与地层、处理流体W及处理作业所期望的结果相兼容,就可W使用任何支撑 剂。该种支撑剂可W是自然的或合成的(包含二氧化娃、沙、坚果壳、胡桃壳、侣孤±、烧结 侣孤±、玻璃、天然材料、塑料珠子、微粒金属、钻屑、陶瓷材料W及它们的任意组合)、涂覆 的或包含化学物质;多于一种的支撑剂可W被顺序地使用,或者是不同大小或不同材料的 混合物。支撑剂可W是树脂涂覆的,只要涂覆过程中的树脂和任意其他化学物质与本公开 的其他化学物质相兼容,诸如本公开的热可收缩的和/或缩小的纤维。
[0068] 所使用的支撑剂可W具有任意所期望的颗粒大小,诸如从大约0. 15mm至大 约2. 39mm(大于8至大约100的美制目)的平均颗粒大小,或者从大约0.25至大约 0. 43mm(40/60目)的平均颗粒尺寸,或者从大约0. 43至大约0. 84mm(20/40目)的平均颗 粒大小,或者从大约0. 84至大约1. 19mm(16/20)的平均颗粒大小,或者从大约0. 84至大约 1. 68mm(12/20目)的平均颗粒大小,W及或者从大约0. 84至大约2. 39mm巧/20目)的平均 颗粒大小的筛检品。支撑剂可任何期望的浓度存在于浆液中(其可W被添加到处理流 体),诸如从大约0. 12至大约3kg/L的浓度,或大约0. 12至大约1. 44kg/L(大约1PPA至大 约25PPA,或从大约1至大约12PPA;PPA是每加仑液体"所添加的支撑剂的磅数")。
[00例封堵剂
[0070] 适合于用在上述方法中的封堵剂包括能够在地下裂缝中形成塞的那些封堵剂。封 堵剂是能够在裂缝附近封堵w防止更多的流体进入并且将支撑剂较深地涌入裂缝内的材 料。封堵剂可W通过例如与裂缝中的支撑剂桥接来封堵裂缝。适合的封堵剂包括能够形成 可去除塞的那些封堵剂,诸如可降解的塞或可溶解的塞。可降解的塞是由能够完全或至少 部分降解的可降解的材料制成的塞。可溶解的塞是由能够完全或至少部分溶解的可溶解的 材料制成的塞。例如,适合的封堵剂可W是高固相含量流体、诸如可降解的封堵球之类的封 堵球(即,生物球)、或载体流体和封堵剂。适合的封堵剂的实例包括可降解的材料、可烙化 的材料、可溶解的材料W及不可降解的材料。
[007U如WO2013085412中所描述的(通过引用将其公开完整结合于此),使用高固相 含量流体可W包括在多级压裂期间使用包含用于封堵井眼裂缝或地层带的固体颗粒的多 模态混合物的浆液。可累送的或可流动的W及流性的浆液被称为高固相含量流体或HSCF。 在一些实施例中,包含封堵剂的上述第二流体可W是HSCF流体,在其中,或者(i)降低浆液 的连续液相的体积(脱水),使得固体体积超过所填充的体积分数,或者(ii)将浆液的连续 液相的粘度增大至浆液在所应用的流体压力下不流动的点。在一些实施例中,两者之中的 任一动作都可W是机械稳定塞形成的合适原因。该种塞可W是化学可去除的或永久性的。
[0072] 在一些实施例中,用于封堵剂的载体流体可W包括例如诸如新鲜水或海水之类的 水;诸如瓜尔豆胶、多糖、黄原胶、哲己基纤维素等之类的能水合的凝胶;交联的水合凝胶; 诸如基于凝胶的酸之类的稠化酸;诸如油外相酸之类的乳化酸;诸如基于馬或C0 2的泡沫 之类的增能流体;W及诸如凝胶的、泡沫的或另外的稠化油之类的油基流体。此外,载体流 体可W是盐水或可W包括盐水。在一些实施例中,载体流体可W包括聚胺基哲酸,并且是 =哲己基己二胺=己酸、哲己基己二胺=己酸单锭盐和/或哲基己酸己締二胺四己酸单钢 盐。
[0073] 具有足够粘度的载体流体可W具有悬浮存在于井眼中的沙并且将其携带到裂缝 的能力,因此进一步最小化之后的桥塞被卡住的可能并且最小化井眼附近未被支撑的裂缝 的长度。足够的流体的粘度取决于留在井眼内并且将被悬浮的支撑剂的尺寸与比重。
[0074] 在实施例中,封堵剂可W由已制成形状的材料制成,加载足够高W在井眼附近被 截住。例如,加载可W在从大约 2(Ubs/1000gal(2. 4g/L)至大约lOOCUbs/lOOOgal(120g/L) 的范围内,或者在从大约40化3/1000肖31(4.8肖/1)至大约750化3/1000肖31(90肖/1)的范围 内。已制成的封堵剂的形状可W是具有被优化用于封堵的尺寸的圆颗粒。在一些实施例中, 封堵剂的材料可W是不同形状的,诸如立方体、四面体、八面体、板状形状(薄片)、楠圆等。 封堵剂的材料可W是适合于封堵的任意尺寸。例如,如美国专利申请公开第2012/0285692 号中所描述的(通过引用将其公开完整结合于此),封堵剂可W包括具有从大约3mm至大 约2cm的平均颗粒大小的颗粒,在从大约5mm至大约12mm的颗粒大小范围中。此外,封堵 剂还可W包括具有从为第一平均颗粒大小的大约1/1. 6至大约1/20的平均颗粒大小的第 二量的颗粒。在一些实施例中,封堵剂可W包括具有至少为第一平均颗粒大小的1/10的平 均颗粒尺寸的薄片。
[0075] 封堵剂的材料的已制成形状可W由可膨胀的材料制成。可膨胀的材料可W是在碳 氨化合物、水或其混合物中膨胀的材料。适合的可膨胀的材料可W包括例如弹性体、可膨胀 的树脂、可膨胀的聚合物、黏±等。例如,材料可W是交联的丙締酷胺类聚合物与聚丙締酸 的衍生物;蒙脱石黏±、膨润± ;油膨胀橡胶;水膨胀弹性体;W及它们的混合物。
[0076] 适合于用作封堵剂的可膨胀的微粒可W是任何形状或大小,例如,粒状、球体、纤 维、成形的微粒、珠子、球等。可膨胀的材料在酸、氨氧化物、胺或其他试剂中是可降解的或 可溶解的。可W通过在基本流体中或在可膨胀材料的组分中缓慢可溶解的涂层、添加剂,或 通过改变温度来控制颗粒的膨胀时间。例如,可W将可膨胀的材料和纤维悬浮在基本流体 中,诸如减水阻水、胶凝流体、交联流体、VES流体、泡沫、乳状液、盐水或它们的混合物。
[0077] 其他可膨胀的颗粒可W包括包含支撑剂颗粒和水凝胶涂层的改良支撑剂,其中, 将水凝胶涂层涂抹到支撑剂颗粒的表面并且定位到表面W生成改良的支撑剂,如在美国专 利申请公开第2013/0233545号中所公开的,通过引用将其公开完整结合于此。
[007引可去除的封堵剂
[0079] 可去除的封堵剂可W是诸如固体材料(包括例如可降解的固体和/或可溶解的固 体)之类的任何材料,其在所期望的时间段内可W被去除。在一些实施例中,可W通过包含 适当的反应剂(例如,能够与封堵剂中的一个或多个分子反应W裂解封堵剂中一个或多个 分子的化学键)和/或诸如改变PH和/或盐度的成分之类的溶剂(例如,能够使封堵剂分 子从固态转变为正消失和/或溶解在液态中)的冲洗物来协助或加速去除。在一些实施例 中,可W通过包含改变K1和/或盐度的适当的成分的冲洗物来协助或加速去除。还可W通 过例如在蒸汽驱之前执行处理时增加温度,和/或改变压力来协助去除。
[0080] 在一些实施例中,可去除封堵剂材料可W是可降解的材料和/或可溶解的材料。 可降解的材料指的是将在所期望的一段时间内至少部分地降解而使得不使用额外的干预 来去除塞的材料。例如,至少30%的可去除材料可W降解,诸如至少50%或至少75%。在 一些实施例中,100%的可去除材料可W降解。可W通过温度的改变和/或通过可去除材 料与另一反应剂之间的化学反应来触发可去除材料的降解。降解可W包括可去除材料的溶 解。
[0081] 用作封堵剂的可去除材料可W是任意适合的形状;例如,粉末、微粒、珠子、碎片或 纤维。当可去除材料是纤维形状时,纤维可W具有从大约2至25mm的长度,诸如从大约3mm 至大约20mm的长度。在一些实施例中,纤维可W具有大约0. 111分特至大约22. 2分特(大 约0. 1至大约20旦旦巧尔)的线质量密度,例如,大约0. 167至大约6. 67分特(大约0. 15 至大约6旦旦巧尔)的线质量密度。合适的纤维可W在适合于所选作业的从大约0. 5、大约 1、大约2或大约3小时的最小持续时间一直到大约24、大约12、大约10、大约8或大约6小 时的最大持续时间,或从任意最小持续时间至任意最大持续时间的持续时间内在可W包括 像大约180°C(大约350°巧一样高或更高的温度W及像大约137. 9MPa(大约20,OOOpsi) 一样高或更高的压力的井下条件下降解。
[0082] 可去除材料对环境可W是敏感的,所W在选择恰当的可去除材料时应当考虑稀释 和沉淀特性。用作密封器的可去除材料可W在地层或井眼内留存足够长的一段时间(例 如,大约3至大约6小时)。持续时间对于电缆服务应当足够长W能在下一个产油层打孔、 将完成随后的(多个)压裂处理、W及在裂缝完全处理前将其闭合在支撑剂上,从而提供了 改善的裂缝传导率。
[0083] 更多的适合的可去除材料及其使用的方法包括那些在美国专利申请公开第 2006/0113077、2008/0093073和2012/0181034号中所描述的,通过引用将它们的公开完整 结合于此。该种材料包括无机纤维,例如,石灰岩或玻璃,但是更一般是醋聚合物或醋共聚 物、酷胺或其他相似的材料。它们在非主干网位置处可w被部分地水解。可w将在恰当的时 间在所遇到的条件下可去除(部分地因为材料可W例如降解和/或溶解)的任意该种材料 用在本公开的方法中。例如,可W使用包含=个或更多个哲基的多元醇。一旦加热、脱盐或
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