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1、10申请公布号CN102625873A43申请公布日20120801CN102625873ACN102625873A21申请号201080046508522申请日2010081812/551,08120090831USE21B43/26200601E21B43/267200601C09K8/8820060171申请人普拉德研究及开发股份有限公司地址英国多多拉岛72发明人MKR潘加B德罗崇I考伊赖特JC桑塔玛里亚PJ弗托斯JW斯蒂尔74专利代理机构北京市金杜律师事务所11256代理人苏娟54发明名称用于降低处理液中的固体的沉降速率的方法57摘要本发明公开了一种用于处理井眼的地下岩层的方法提供一种。
2、处理液，其包括流体、颗粒物质和粘化剂物质；其中粘化剂物质在第一状态下是非活性的，而在第二状态下能够增加处理液的粘度；将所述处理液引入到井眼中；以及提供能够将粘化剂物质从第一状态激活到第二状态的引发。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2012041386PCT申请的申请数据PCT/IB2010/0537282010081887PCT申请的公布数据WO2011/024100EN2011030351INTCL权利要求书3页说明书10页附图5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书10页附图5页1/3页21一种用于处理井眼的地下岩层的方法，包括A提供一种处理液，其。
3、包括流体、颗粒物质和粘化剂物质，其中所述粘化剂物质在第一状态下是非活性的，而在第二状态下能够增加所述处理液的粘度；B将所述处理液引入到井眼中；以及C提供能够将所述粘化剂物质从第一状态激活到第二状态的引发。2按照权利要求1所述的方法，其中，所述流体是载流体。3按照权利要求1或2所述的方法，其中，所述颗粒物质是支撑剂。4按照权利要求1至3中任意一项所述的方法，其中，所述处理液还包括可降解颗粒物质。5按照权利要求4所述的方法，其中，所述颗粒物质具有第一平均粒径，所述可降解颗粒物质具有第二平均粒径，其中第二平均粒径在比所述第一平均粒径小三倍至小二十倍之间。6按照权利要求5所述的方法，其中，所述第二平均。
4、粒径在比所述第一平均粒径小五倍至十倍之间。7按照权利要求5或6所述的方法，其中，所述可降解颗粒物质还具有一定量的具有第三平均粒径的颗粒，其中所述第三平均粒径在比所述第二平均粒径小三倍至小二十倍之间。8按照权利要求7所述的方法，其中，所述第三平均粒径在比所述第二平均粒径小五倍至小十倍之间。9按照权利要求1至8中任意一项所述的方法，其中，所述引发是温度。10按照权利要求1至9中任意一项所述的方法，其中，所述引发是PH。11按照权利要求10所述的方法，其中，所述粘化剂物质是在PH为酸性时增加处理液粘度的酸溶性聚合物。12按照权利要求11所述的方法，其中，所述酸溶性聚合物是壳聚糖、壳聚糖衍生物、聚酰亚。
5、胺、乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸的共聚物或它们的混合物。13按照权利要求11或12所述的方法，其中，处理液还包括酸前体，且提供引发的步骤是通过由所述酸前体释放酸实现的。14按照权利要求13所述的方法，其中，所述酸前体是被包封的。15按照权利要求11至14中任意一项所述的方法，其中，所述处理液还包括酸，且提供引发的步骤是通过释放酸实现的。16按照权利要求15所述的方法，其中，所述酸是被包封的。17按照权利要求13至16中任意一项所述的方法，其中，所述处理液还包括可降解颗粒物质，所述酸前体是所述可降解颗粒物质。18按照权利要求10至17中任意一项所述的方法，其中，粘化剂物质是在PH为。
6、碱性时增加处理液粘度的碱溶性聚合物。19按照权利要求18所述的方法，其中，所述碱溶性聚合物是含马来酸酐的共聚物、碱性可膨胀乳胶或它们的混合物。20按照权利要求18或19所述的方法，其中，所述处理液还包括碱前体，且提供引发的步骤是通过由所述碱前体释放碱实现的。权利要求书CN102625873A2/3页321按照权利要求20所述的方法，其中，所述碱前体是被包封的。22按照权利要求18至21中任意一项所述的方法，其中，所述处理液还包括碱，且提供引发的步骤是通过释放碱实现的。23按照权利要求22所述的方法，其中，所述碱是被包封的。24一种用于降低具有颗粒物质的处理液的沉降速率的方法，所述方法包括A提供。
7、一种处理液，其包括所述颗粒物质；B在所述处理液中提供粘化剂物质；C提供引发，所述引发能够激活所述粘化剂物质以增加所述处理液的粘度，从而降低所述颗粒物质在所述处理液中的沉降速率。25按照权利要求24所述的方法，其中，所述引发是温度。26按照权利要求24或25所述的方法，其中，所述引发是PH。27按照权利要求26所述的方法，其中，所述粘化剂物质是在PH为酸性时增加所述处理液粘度的酸溶性聚合物。28按照权利要求27所述的方法，其中，所述处理液还包括酸前体，且提供引发的步骤是通过由所述酸前体释放酸实现的。29按照权利要求28所述的方法，其中，所述酸前体是被包封的。30按照权利要求27至29中任意一项所。
8、述的方法，其中，所述处理液还包括酸，且提供引发的步骤是通过释放酸实现的。31按照权利要求30所述的方法，其中，所述酸是被包封的。32按照权利要求26至31中任意一项所述的方法，其中，所述粘化剂物质是在PH为碱性时增加所述处理液粘度的碱溶性聚合物。33按照权利要求32所述的方法，其中，所述处理液还包括碱前体，且提供引发的步骤是通过由所述碱前体释放碱实现的。34按照权利要求33所述的方法，其中，所述碱前体是被包封的。35按照权利要求32至34中任意一项所述的方法，其中，所述处理液还包括碱，且提供引发的步骤是通过释放碱实现的。36按照权利要求35所述的方法，其中，所述碱是被包封的。37一种用于消除具。
9、有颗粒物质和可降解物质的处理液的沉降速率的方法，包括A提供一种处理液，其包括颗粒物质和可降解物质；B在所述处理液中提供粘化剂物质；C提供引发，所述引发能够激活所述粘化剂物质以在所述可降解物质溶解在所述处理液中时增加所述处理液的粘度，从而所述颗粒物质在所述处理液中的沉降速率没被改变。38按照权利要求37所述的方法，其中，所述引发是温度。39按照权利要求37或38所述的方法，其中，所述引发是PH。40按照权利要求39所述的方法，其中，所述粘化剂物质是在PH为酸性时增加所述处理液粘度的酸溶性聚合物。41按照权利要求40所述的方法，其中，所述处理液还包括酸前体，且提供引发的步骤是通过由所述酸前体释放酸。
10、实现的。42按照权利要求41所述的方法，其中，所述酸前体是被包封的。权利要求书CN102625873A3/3页443按照权利要求40至42中任意一项所述的方法，其中，处理液还包括酸，且提供引发的步骤是通过释放酸实现的。44按照权利要求43所述的方法，其中，所述酸是被包封的。45按照权利要求41至44中任意一项所述的方法，其中所述酸前体被包含在所述可降解物质中。46按照权利要求45所述的方法，其中，所述可降解物质是聚乳酸。47按照权利要求39至46中任意一项所述的方法，其中，所述粘化剂物质是在PH为碱性时增加所述处理液粘度的碱溶性聚合物。48按照权利要求47所述的方法，其中，所述处理液还包括碱前。
11、体，且提供引发的步骤是通过由所述碱前体释放碱实现的。49按照权利要求48所述的方法，其中，所述碱前体是被包封的。50按照权利要求47至49中任意一项所述的方法，其中，所述处理液还包括碱，且提供引发的步骤是通过释放碱实现的。51按照权利要求50所述的方法，其中，所述碱是被包封的。权利要求书CN102625873A1/10页5用于降低处理液中的固体的沉降速率的方法技术领域0001本发明涉及一种用于处理地下岩层的方法。更确切地说，本发明涉及一种用于降低流体中的颗粒物质的沉降速率的方法。背景技术0002在此部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，且可以不构成现有技术。0003油气油，凝析液和气，通常。
12、是从钻入到含有这些物质的地层中的钻井产出。由于各种原因，如储层的固有的低渗透率或由钻井和完井造成的对地层的破坏，油气进入井中的流不希望地很低。在这种情况下，对井进行“刺激”，例如利用水力压裂、化学通常是酸刺激，或两者的组合所谓的酸压裂或压裂酸化。0004在水力压裂和酸化压裂中，被称为极板的粘性第一流体通常被注入到地层中以引起和传递压裂。紧接着的是第二流体，其包含支撑剂以在泵送压力被释放后保持压裂敞开。颗粒状的支撑剂物质可以包括砂、陶瓷珠或其他物质。在“酸”压裂中，第二流体含有酸或其它化学物质，如螯合剂，其可以溶解岩石的一部分，造成不规则蚀刻的断裂面并清除一些矿物质，当泵送停止时造成压裂的不完全。
13、封闭。偶尔，水力压裂可以在没有高度粘化流体即溜水的情况下实现，以最小化由聚合物造成的损坏或其他粘化剂的成本。0005在砾石充填中，砾石被放置在滤砂管和地层/套管的环空中以控制出砂。载流体用于将砾石从地面运输到砾石应被放置的地层中。通常使用两种类型的载流体。第一种是具有低浓度砾石每加仑盐水1磅的盐水，第二种是具有高浓度砾石每加仑盐水5磅的粘性流体。应用多种类型的粘化剂以增加流体的粘度。这些粘化剂包括聚合物，例如HEC、黄原胶、瓜尔胶等，以及粘弹性表面活性剂。0006将固体支撑剂、砾石、或其他颗粒物质从地面运输到井中所需的深度在井刺激中起重要作用。在运输固体的过程中发生的常见问题是固体由于流体和固。
14、体颗粒的密度差异而造成的沉降。如果固体在流体到达其目的地前开始沉降，则会发生多种问题，包括滤砂管脱砂、砾石充填不完全、井眼封堵、工具堵塞等。为了降低沉降速率，通常使用聚合物或表面活性剂将载流体粘化。然而，在地面增加流体的粘度会大幅增加摩擦压力。0007在此所公开的方法提供了一种用于在流体处于井下条件时粘化流体的新途径。发明内容0008在第一方面中，公开了一种用于处理井眼的地下岩层的方法提供一种处理液，其包括流体、颗粒物质和粘化剂物质，其中粘化剂物质在第一状态下是非活性的，而在第二状态下能够增加处理液的粘度；将所述处理液引入到井眼中；以及提供能够将粘化剂物质从第一状态激活到第二状态的引发。处理液。
15、还可以包括可降解颗粒物质。0009在第二方面中，公开了一种用于降低具有颗粒物质的处理液的沉降速率的方法提供包括颗粒物质的处理液；在所述处理液中提供粘化剂物质；提供引发，所述引发能够激活粘化剂物质以增加处理液的粘度，从而降低颗粒物质在处理液中的沉降速率。处理液说明书CN102625873A2/10页6还可以包括可降解颗粒物质。0010在第三方面中，公开了一种用于消除具有颗粒物质和可降解物质的处理液的沉降速率的方法提供一种处理液，其包括颗粒物质和可降解物质；在所述处理液中提供粘化剂物质；提供引发，所述引发能够激活粘化剂物质以在可降解物质溶解在所述处理液中时增加处理液的粘度，从而颗粒物质在处理液中的。
16、沉降速率没被改变。在某些实施例中，流体是载流体和/或颗粒物质是支撑剂。0011所述处理液还包括可降解颗粒物质。在一种实施例中，颗粒物质具有第一平均粒径，可降解颗粒物质具有第二平均粒径，其中第二平均粒径在比第一平均粒径小三倍至小二十倍之间。第二平均粒径可以在比第一平均粒径小五倍至小十倍之间。在第二实施例中，可降解颗粒物质还具有一定量的具有第三平均粒径的颗粒，其中第三平均粒径在比第二平均粒径小三倍至小二十倍之间。第三平均粒径可以在比第二平均粒径小五倍至小十倍之间。0012在一种替代方式中，所述引发可以是温度。粘化剂物质可以是聚糖聚合物。0013在第二种替代方式中，所述引发是PH，其由酸或碱环境引发。
17、。粘化剂物质可以是在PH为酸性时增加处理液粘度的酸溶性聚合物。酸溶性聚合物可以是壳聚糖、壳聚糖衍生物、聚酰亚胺、乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸的共聚物或它们的混合物。处理液还可以包括酸前体，提供引发的步骤是通过由酸前体释放酸实现的。所述酸前体是被包封的。处理液还可以包括酸，提供引发的步骤是通过释放酸实现的。所述酸可以是被包封的。处理液还可以包括可降解颗粒物质，酸前体可以是所述可降解颗粒物质。粘化剂物质可以是在PH为碱性时增加处理液粘度的碱溶性聚合物。所述碱溶性聚合物可以是马来酸酐的共聚物、碱性可膨胀乳胶或它们的混合物。处理液还可以包括碱前体，提供引发的步骤是通过由碱前体释放碱实现的。
18、。所述碱前体可以是被包封的。处理液还可以包括碱，提供引发的步骤是通过释放碱实现的。所述碱可以是被包封的。0014在第四方面中，公开了一种用在井眼的地下岩层的组合物。这种组合物包括流体、颗粒物质和粘化剂物质，其中粘化剂物质在第一状态下是非活性的，在通过引发刺激的第二状态下能够增加处理液的粘度。0015该组合物还包括可降解颗粒物质。在一种实施例中，颗粒物质具有第一平均粒径，可降解颗粒物质具有第二平均粒径，其中第二平均粒径在比第一平均粒径小三倍至小二十倍之间。第二平均粒径可以在比第一平均粒径小五倍至小十倍之间。在第二实施例中，可降解颗粒物质还具有一定量的具有第三平均粒径的颗粒，其中第三平均粒径在比第。
19、二平均粒径小三倍至小二十倍之间。第三平均粒径可以在比第二平均粒径小五倍至小十倍之间。0016在一种替代方式中，所述引发可以是温度。粘化剂物质可以是聚糖聚合物。0017在第二种替代方式中，所述引发是PH，其由酸或碱环境引发。粘化剂物质可以是在PH为酸性时增加处理液粘度的酸溶性聚合物。酸溶性聚合物可以是壳聚糖、壳聚糖衍生物、聚酰亚胺、乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸的共聚物或它们的混合物。组合物还可以包括酸前体或酸。所述酸前体或酸可以是被包封的。组合物还可以包括可降解颗粒物质，酸前体可以是所述可降解颗粒物质。粘化剂物质可以是在PH为碱性时增加处理液粘度的碱溶性聚合物。所述碱溶性聚合物可以。
20、是含马来酸酸酐的共聚物、碱性可膨胀乳胶或它们的混合物。合成物还可以包括碱前体或碱。所述碱前体或碱可以是被包封的。说明书CN102625873A3/10页7附图说明0018图1示出了某些实施例的示图，0019图2示出了使用某些实施例的处理液，0020图3A示出了高固体分量流体，图3B示出了低固体分量流体，0021图4A示出了具有在第一状态的PH/温度粘化剂物质的高固体流体，图4B示出了第二状态的粘化剂物质，0022图5示出了第二状态的粘化剂物质在不同温度下的粘度分布。具体实施方式0023下面的定义是用于帮助本领域技术人员理解具体的描述的。0024术语“处理”或“进行处理”指结合希望功能和/或针对。
21、希望的目的利用流体的任何地下操作。术语“处理”或“进行处理”并不意味着通过流体进行任何特别的动作。0025术语“进行压裂”一词是指通过以非常高的压力泵送流体来破坏地质构造即围绕井眼的岩层并形成压裂以增加油气储层产出率的过程和方法。压裂方法在其他方面使用本领域中已知的常规技术。0026图1是用在降低高固体含量流体的沉降速率的方法中的系统100的示意图。系统100包括与目的地层104流体连通的井眼102。目的地层104可以是需要在井眼和地层之间流体连通的任何地层，包括含油气地层、含水地层、可以接受用于处置、加压或其他目的的注射流体的地层或任何在本领域中可以理解的其他地层。0027系统100还包括处。
22、理液106，所述处理液包括可以任选地具有少量粘化剂的流体。处理液可以被实施为压裂浆，其中流体是载流体。载流体包括在本领域中可以理解的任何基础压裂液。载流体的一些非限制性的示例包括水合凝胶例如瓜尔胶、聚糖、黄原胶、羟基乙基纤维素等、交联的水合凝胶、粘化酸例如凝胶型、乳化酸例如油外相、激发流体例如基于N2或CO2的泡沫、油基流体包括胶凝化的、发泡化的或以其他方式粘化的油。此外，载流体可以是盐水，和/或可以包括盐水。虽本文所述的处理液106包括颗粒，而系统100可进一步包括具有替代的颗粒混合物的特定阶段的压裂液。0028低量的粘化剂特定地指比按照惯例所包含的用于压裂处理更低量的粘化剂。根据粒径由于沉。
23、降速率产生影响和压裂浆必须承受的负载，根据产生希望压裂部108所需的几何尺寸，根据泵送率和井眼102的套管110或油管112的构造，根据目的地层104的温度，并根据在本领域中应理解的其他因素对粘化剂的装填例如以每1000加仑载流体的凝胶磅进行描述的进行选择。在某些实施例中，低量的粘化剂包括载流体中的水合胶凝剂小于每1000加仑载流体20磅，其中压裂浆中的颗粒量超过每加仑载流体16磅。在某个进一步的实施例中，低量的粘化剂包括载流体中的水合胶凝剂小于每1000加仑载流体20磅，其中压裂浆中的颗粒量超过每加仑载流体23磅。在某些实施例中，低量的粘化剂包括浓度相对于载流体体积在1以下的粘弹性表面活性剂。
24、。在某些实施例中，低量的粘化剂包括大于所列示例的数值，因为系统100的环境通常使用远大于所述示例的量的粘化剂。例如，在具有高支撑剂充填的高温应用场合中，载流体通常可以指每1000加仑载流体50磅胶凝剂的粘化剂，其中40磅的胶凝剂，例如可以是低量的粘化剂。本领域技术人员可以在本发明说明书CN102625873A4/10页8的启示下，执行基于某种颗粒混合物111的压裂浆106的常规测试，以确定对于系统100的具体实施例来说可接受的粘化剂的量。0029在某些实施例中，载流体包括酸。压裂部108被示出为传统的水力双翼压裂部，但在一些实施例中，该压裂部可以是蚀刻压裂和/或如由酸处理形成的虫孔。载流体可以。
25、包括盐酸、氢氟酸、氟化氢铵、蚁酸、醋酸、乳酸、乙醇酸、马来酸、酒石酸、氨基酸、苹果酸、柠檬酸、甲基氨基酸、氯醋酸、氨基聚羧酸、3羟基丙酸、聚氨基聚羧酸和/或任何酸的盐类。在某些实施例中，载流体包括聚氨基聚羧酸，是羟基乙基乙烯基二胺三醋酸三钠、羟基乙基乙烯二胺三醋酸单铵盐，和/或羟基乙基乙烯二胺四乙酸单钠盐。选择何种酸作为载流体取决于酸的目的例如形成蚀刻、清理损坏、清除酸反应颗粒等，并且还取决于与地层104的相容性、与地层中流体的相容性、以及与压裂浆的其他成分的相容性、以及与可能在井眼102中出现的隔离液或其他流体的兼容性。0030在某些实施例中，压裂浆包括通常被称为支撑剂的颗粒物质。支撑剂涉及。
26、由经济和实践考虑的多种折衷。用于选择支撑剂的类型、尺寸和浓度的标准是基于所需的无量纲传导率的，并且可以通过熟练工进行选择。这种支撑剂可以是天然的或合成的包括但不限于玻璃珠、陶瓷珠、砂和矾土、涂层的、或含有化学物质的；可以依次地使用多种物质或以不同尺寸或不同物质的混合方式使用多种物质。支撑剂可以是树脂涂层的，或预凝固树脂涂层的。在相同或不同的井或处理中的支撑剂和砾石可以是彼此相同的物质和/或彼此尺寸相同，在本发明中，术语支撑剂包括砾石。通常，所使用的支撑剂具有从大约015MM至大约239MM约8至大约100美国筛的平均粒径，更确切地但不限于，尺寸为025至043MM40/60筛，043至084M。
27、M20/40筛，084至119MM16/20，084至168MM12/20筛以及084至239MM8/20筛的物质。通常，支撑剂在浆中的浓度为从大约012至大约096KG/L，或从大约012至大约072KG/L，或从大约012至大约054KG/L。0031在一种实施例中，处理液106包括具有确定的粒径分布的颗粒物质。在美国公开文献20090025934中公开了一种用于将处理液实现为压裂浆的示例。压裂浆可以包括具有在大约100至2000M之间的第一平均粒径的第一量的颗粒。在某些实施例中，第一量的颗粒可以是支撑剂，例如砂、陶瓷或其他在本领域中应理解的用于在处理完成后保持压裂部108敞开的颗粒。在某。
28、些实施例中，第一量的颗粒可以是脱液剂，如碳酸钙颗粒或在本领域中已知的其他脱液剂。压裂浆可以还包括在比第一平均粒径约小三倍和约小十倍之间的第二平均粒径的第二量的颗粒。例如，当第一平均粒径约为100M例如，颗粒平均直径时，第二平均粒径可以在约5微米和约33微米之间。在某些实施例中，第二平均粒径可以在比平均粒径小约7和小20倍之间。0032在第二实施例中，对第二量的颗粒的尺寸的选择取决于第一量的颗粒与第二量的颗粒的混合物的充填体积分数PVF的最大化。在比第一量的颗粒小约五倍至小十倍之间的第二平均粒径有益于实现混合物PVF的最大化，但是在大约小三倍至小十倍之间的尺寸，以及在某些实施例中的大约小三倍至小。
29、二十倍之间尺寸，能够为大多数系统提供足够的PVF。此外，对第二量的颗粒的尺寸的选择取决于包括第二量的颗粒的这类颗粒的成分和商业实用性。例如，当第二量的颗粒包含蜡珠时，若4X的实施例更便宜或者更容易得到且混合物的PVF仍足够用于使颗粒可接受地悬浮在载流体中，会使用比第一平均粒径小4倍说明书CN102625873A5/10页94X的第二平均粒径，而不是比第一平均粒径小7倍7X的第二平均粒径。0033在第三实施例中，压裂浆还包括具有比第二平均粒径小的第三平均粒径的第三量的颗粒。在这个第三实施例中，第一量的颗粒、第二量的颗粒和第三量的颗粒的混合物的PVF可以被优化或最大化。在比第二量的颗粒小约五倍至小。
30、十倍之间的第三平均粒径有益于实现混合物PVF的最大化，但是在小约三倍至小十倍之间的尺寸，以及在某些实施例中的小约三倍至小二十倍之间的尺寸，能够为大多数系统提供足够的PVF。在某些其他实施例中，压裂浆106可以具有第四量或第五量的颗粒。为了优化压裂浆106的PVF，通常不需要超过三种或四种的粒径。可以为了其他原因而添加另外的颗粒，这些原因例如是另外的颗粒的化学成分、将某些物质加工成相同颗粒相对于加工成不同颗粒的统一性、具有某种特性的颗粒的商业实用性和其他在本领域中可理解的原因。0034在某些实施例中，系统100包括泵送装置112，所述泵送装置被构造用于通过浆106在目的地层104中产生压裂部10。
31、8。系统100在某些实施例中还包括外围设备，例如搅拌机114、颗粒输送机116、流体储罐118和其他在本领域中应理解的设备。在某些实施例中，载流体可以被储存在流体储罐118中，或者可以是通过在流体储罐118中将添加剂与基础流体混合以产生载流体而形成的流体。颗粒可以在搅拌机114从传送装置120添加，可以通过搅拌机114添加，和/或可以通过其他设备未示出添加。在某些实施例中，可以将一种或多种尺寸的颗粒预混合成颗粒混合物111中。例如，如果系统100包括第一量、第二量和第三量的颗粒，则可以预混合出颗粒混合物111并且该颗粒混合物包括第一量、第二量和第三量的颗粒。在某些实施例中，可以将一种或多种粒径。
32、添加到搅拌机114或其他设备中。例如，如果系统100包括第一量、第二量和第三量的颗粒，则可以预混合出颗粒混合物111并且该颗粒混合物包括第一量和第二量的颗粒，以及被添加到搅拌机114中的第三量的颗粒。0035在某些实施例中，处理液106包括可降解物质。在某些实施例中，可降解物质构成第二量的颗粒的至少部分。例如，第二量的颗粒可以完全由可降解物质制成，并且该第二量颗粒在压裂处理后降解并以液相从压裂部108流动。在另外的实施例中，第二量的颗粒包括作为可降解物质的部分，并且该可降解物质在压裂处理后降解并且颗粒分解为足够小的颗粒以从压裂部108流出。在一些实施例中，第二量的颗粒通过溶解为液相或通过溶解成。
33、小颗粒并流出压裂部而离开压裂部。0036处理液106包括粘化剂物质，该物质在第一状态下是非活性的并且能够在第二状态下增加压裂浆106的粘度。从第一状态到第二状态的激活是通过引发实现的。在某些实施例中，这种引发是PH或温度。在其他的实施例中，引发可以是盐度、压力或其他机械方面的变化。0037图2示出了处理液106的示图。处理液106包括流体202、至少第一量的颗粒物质204和至少第二量的粘化剂物质208。在某些其它的实施例中，处理液106还包括至少第三量的可降解颗粒206。可选择的是，颗粒被结合以使PVF最优化。在某些实施例中，颗粒204、206、208结合为具有070以上或080以上的PVF。。
34、在某些其它的实施例中，颗粒204、206、208可以具有接近095的高得多的PVF。0038可降解物质206在某些实施例中包括蜡、油溶性树脂和/或可溶于烃类的物质。在某些实施例中，可降解物质206包括交酯、乙交酯、脂肪族聚酯、聚交酯、聚乙交酯、聚己说明书CN102625873A6/10页10内酯、聚原酸酯、聚羟基丁酸酯、脂肪族聚碳酸酯、聚磷腈、聚酸酐中的至少一个。在某些实施中，可降解物质包括聚糖、葡聚糖、纤维素、甲壳素、壳聚糖、蛋白、聚氨基酸、聚氧乙烯、以及包括聚乳酸和聚乙醇酸的共聚物中的至少一个。在某些实施中，可降解物质包括包含第一部分的共聚物，所述第一部分包括选自羟基、羧酸基团和羟基酸基团。
35、的至少一个官能基团，该共聚物还包括第二部分，该第二部分包括乙醇酸和乳酸中的至少一个。0039处理液通常包含不同尺寸的砂和可降解颗粒，从而可能具有优化的PVF。图3A示出了根据具有高固体分量的一个实施例的处理液。砂由于阻滞沉降而悬浮在溶液中。砂的沉降速率是浆中的固体分量的函数。为了将砂悬浮一长段时间，重要的是在浆中具有高固相体积。图3B示出了根据具有低固体分量的第二实施例的处理液。示出的这种浆比前面实施例中的浆以快得多的速率沉降。0040用于处理液的高固体含量流体的一个示例是水中的聚乙醇酸PGA，砂。砂的平均粒径为800M并且以48体积存在。PGA具有两种粒径150M的第一平均粒径和8M的第二平。
36、均粒径。第一粒径为8体积，而第二粒径为16体积。去离子水为29体积。这种处理液的PVF是071。0041图4A和图4B是根据某些实施例的处理方法的机理示图。在处理液或浆400被置于井下后，可降解颗粒411变为液态。这减少了浆中的固体分量，因此加速了砂的沉降速率。为了一旦浆被置于井下时就降低砂413的沉降速率，利用由PH或温度引发的粘化剂物质412使溶液粘化。如在图4A中所示，溶解时增加粘度的由PH或温度引发的颗粒被添加到处理液中。当处理液被置于井下之后，由于固体体积分量的降低而导致的沉降速率的增加通过由PH或温度引发的粘化剂物质的溶解而产生的溶液粘度的增加得以补偿。粘化剂物质从第一固体状态41。
37、3变为第二液体状态414。当PGA水解并释放出酸时，由PH引发的粘化剂物质在水中溶解。如果使用由温度引发的粘化剂，一旦处理液被置于井下，由于地面和井下之间的温度增高，液相粘度就立即增加。0042在第一实施例中，粘化剂物质是与酸前体一同添加到处理液中的酸溶性聚合物。酸前体可以是浆中的可降解颗粒之一。酸溶性聚合物在地面环境下是固体颗粒的形式。由于酸溶性聚合物是具有平均粒径的固体颗粒，它们可以被包含到PVF优化过程中。在浆被置于井下后，酸前体释放出酸并改变溶液的PH。酸溶性聚合物颗粒溶解在流体中从而提高流体的粘度。酸溶性聚合物的示例包括壳聚糖或壳聚糖衍生物例如N羧丁基壳聚糖或N羧甲基壳聚糖，聚酰亚胺。
38、例如在美国专利号6,379,865或6,559,245中所描述的示例，如在美国专利号7,294,347中所描述的乙烯基吡啶共聚物，或丙烯酸和/或甲基丙烯酸的共聚物或者这些聚合物的混合物。0043在第二实施例中，粘化剂物质是与包封ENCAPSULATED的酸或酸前体一同添加到处理液中的酸溶性聚合物。酸溶性聚合物是第一实施例中所公开的类型。引发酸溶性聚合物溶解所需的酸被作为包封的酸或酸前体添加到混合物中。一旦浆到达井下，包封的酸或酸前体便释放酸。示例包括包封的PLA、PGA、其他羟基酸、柠檬酸、乙醇酸、马来酸/酐等。包封材料可以是固体聚合物酸前体。可以使用的固体聚合物酸前体的示例包括乳酸、甘醇酸、。
39、羟基丁酸、羟基戊酸和己内酯的均聚物；乳酸、甘醇酸、羟基丁酸、羟基戊酸、己内酯，L丝氨酸、L苏氨酸、L酪氨酸的中至少两个的任意共聚物；聚乙醇酸、聚乳酸、羟基丁酸、羟基戊酸、己内酯、L丝氨酸、L苏氨酸、L酪氨酸中的至少两个的嵌段共聚物；说明书CN102625873A107/10页11对苯二甲酸乙二醇酯PET、对苯二甲酸丁二醇酯PBT和乙烯萘PEN的均聚物；对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸丁二醇酯和乙烯萘中的至少两个的任意共聚物；对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸丁二醇酯和乙烯萘中的至少两个的嵌段共聚物，以及它们的组合。一些包封材料可以包括丙烯酸酯、卤代烃、聚乙烯醇、水性分散剂、烃树脂、聚氯乙烯、肠衣、羟。
40、丙基纤维素HPC、聚醋酸乙烯邻苯二甲酸酯、羟丙基甲基纤维素HPMC、聚偏二氯乙烯、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯HPMCP、蛋白质、氟塑料、天然或合成橡胶、酪蛋白、麦芽糊精、虫胶、氯化橡胶、硅树脂、聚醋酸乙烯邻苯二甲酸酯例如涂层、微晶蜡、淀粉、涂层黄油、乳固体、硬脂酸、聚二氯乙烯胶乳、糖蜜、蔗糖、糊精、尼龙、表面活性剂、涂料系统、涂料系统、肠道ENTERICS、石蜡、氟碳化合物，聚甲基丙烯酸酯、酚醛树脂、蜡、乙氧基乙烯醇、乙烯醇共聚物、聚交酯、玉米蛋白、脂肪、聚氨基酸、脂肪酸、聚明胶、聚乙二醇、甘油酯、聚醋酸乙烯酯、植物橡胶和聚乙烯基吡咯烷酮。0044在第三实施例中，粘化剂物质是与碱前体或弱碱一。
41、同添加到处理液中的碱溶性聚合物。包含砂和碱溶性聚合物颗粒和碱前体的浆被注入到地层中。碱溶性聚合物由于来自碱前体的PH增加而溶解在流体中，从而增加浆的粘度。砂沉降速率降低，并且溶解的聚合物颗粒在处理后在充填中产生间隙。碱溶性聚合物的示例包括含马来酸酐的共聚物。这样的一种示例是由KURARAY公司制作的以商标ISOBAM销售的马来酸酐和异丁烯的共聚物。其他的示例包括如在美国专利公开文献2008/0190615中所描述的碱性可膨胀乳胶。PH升高试剂的示例包括可以被释放到井下流体中的尿素及其衍生物、弱碱、碱和碱土金属的氢氧化物及氧化物、包封碱。0045在第四实施例中，粘化剂物质是在高温下溶解的聚合物颗。
42、粒。处理液包括砂、水/盐水和在高温下溶解的聚合物颗粒。浆被用于将砂从地面输送到地下岩层中。在砂到达其目的地后，其沉降速率由于粘度的增加而变慢，粘度的增加是由于聚合物颗粒在高温下溶解于盐水而造成的。高温可溶的聚合物的示例是聚糖，例如槐豆、纤维素、羧甲基纤维素钠、淀粉、魔芋、类琼脂及这些物质的衍生物。0046在一些实施例中，处理液可选地还可以包括额外的添加剂，包括但不限于酸、脱液控制添加剂、气体、缓蚀剂、防垢剂、催化剂、粘土控制剂、生物消灭剂、减摩擦剂、上述添加剂的组合等。例如，在一些实施例中，可能希望利用气体例如空气、氮气或二氧化碳使处理液发泡。在一种确定的实施例中，处理液可以包括颗粒添加剂，例。
43、如颗粒尺寸抑制剂。0047处理液可以进行多种地下处理，包括但不限于钻井操作、压裂处理和完井操作即，砾石充填。在一些实施例中，处理液可以被用于处理地下岩层的一部分。在一些实施例中，处理液可以被引入到穿透地下岩层的井眼中。可选地，处理液还可以包括适于预处理地下岩层的颗粒和其他添加剂。例如，处理液可以被允许与地下岩层接触一段时间。在一些实施例中，处理液可以被允许接触油气、地层流体和/或随后注入的处理液。在一段选定时间后，处理液可以通过井眼被回收。在某些实施例中，处理液可以被用于压裂处理。0048本方法还适用于砾石充填，或适用于在一个操作中进行压裂和砾石充填例如称为FRACANDPACK、FRACNP。
44、ACK、FRACPACK、STIMPAC处理，或其他名称，其还被广泛用于说明书CN102625873A118/10页12增加地下岩层的油气、水和其他流体的产量。这些操作包括在水力压裂中泵送浆或在砾石充填泵送砾石。在低渗透性地层中，水力压裂的目标通常是形成长的、大面积的压裂部，这能够大幅增加从地层流到井眼的流体路径的大小。在高渗透性地层中，水力压裂的目标通常是形成短的、宽的、高导通性的压裂部，以规避在钻井和/或完井时造成的井眼附近的损伤，从而确保在岩石和井眼之间良好的流体连通以及增加流体流入井眼可用的面积。0049在某些实施例中，处理液可以被用于在地下岩层的部分中提供一定程度的砂控。在砂控的实施。
45、例中，处理液被引入到穿透地下岩层的井眼中，从而颗粒在地下岩层的一部分中或靠近地下岩层的一部分形成砾石充填。0050为了更好地理解的发明，给出了实施例的以下示例。下面的示例绝不应该被理解为对本发明的范围的限制或者限定。0051示例0052已进行一系列试验来验证依据本发明的处理方法。0053示例10054制备两份混合物，其含有80ML的去离子DI水和064克高分子量壳聚糖聚合物颗粒。使用乙醇酸将混合物中的其中一份的PH调整到PH228。在烤箱中以655150F将瓶加热45分钟。加热后在静态条件下，对二份混合物进行分析。由此可以看出，在调整了PH的混合物中壳聚糖颗粒已完全溶解，而在DI水混合物中的壳。
46、聚糖颗粒沉降至底部。在图5中示出了调整了PH的样品的粘度。可以看出，最终溶液的粘度远大于最初混合物DI水的粘度为1CP，因为壳聚糖在低PH值溶解在DI水中。0055示例20056用砂800M、聚乳酸PLA，150M、硅石粉3M、壳聚糖微粒和DI水制备三份浆。浆的成分如表1所示。0057成分浆A1G浆A2G浆A3G砂800M101761017610176PLA150M121212硅石3M296829682968DI水208208208壳聚糖NA04080058表10059各份浆都被置于在1211250F的烤箱中老化24个小时。浆A1在24小时后有三个相含有砂、PLA和硅石粉的沉降混合物的底部层、。
47、包含3M硅石粉的流体的中间层和自由水的上层。在浆A2和A3中，由于溶液粘度的增加而没有观察到很多的沉降，这种溶液粘度的增加是由壳聚糖颗粒在PLA水解和将PH降低时的溶解造成的。0060在1211250F下24小时后对沉降混合物的在上层的自由水的量进行测说明书CN102625873A129/10页13量，以比较每份浆的沉降速率，以下在表2中示出了结果。0061流体自由水ML浆A115浆A21浆A320062表20063在表2中的数据表明，将壳聚糖颗粒加入浆中有助于减小固体的沉降速率。0064示例30065根据表3的成分制备两份浆，其含有PLA、二氧化硅和DI水。在浆B2中，添加壳聚糖聚合物颗粒以。
48、降低二氧化硅的沉降速率。添加PLA颗粒以减小在高温下溶液的PH值，从而壳聚糖颗粒可以溶解在液体中并增加粘度。在933200F加热24小时后对两份浆中的硅石的沉降进行分析。浆B2中的硅石以比浆B1中的硅石低得多的速率沉降。0066成分浆B1G浆B2GPLA150M177177硅石3M429429DI水171171壳聚糖0090067表30068在下面的表4中示出了在沉降混合物上层的自由水的量。0069流体总体积ML自由水ML浆B1200130浆B2200800070表40071示例40072将1克ISOBAM颗粒添加到DI水中，用NAOH使流体的PH上升到12。ISOBAM颗粒在室温下94小时后。
49、完全溶解，增加溶液的粘度。对在ISOBAM颗粒溶解之前和之后的1克ISOBAM颗粒在PH12的25MLDI水中的混合物进行分析。在94小时后，ISOBAM颗粒完全溶解。0073示例5说明书CN102625873A1310/10页140074用砂800M、PGA150M、PGA8M、碱前体或PH缓冲剂例如氧化镁、碱性可膨胀乳胶和水制备浆。将浆置于井下，由于碱前体将碱释放到溶液中，浆的PH增加。一旦水变成碱性水，碱性可膨胀乳胶便迅速将溶液粘化。粘度的增加降低了砂的沉降速率。说明书CN102625873A141/5页15图1说明书附图CN102625873A152/5页16图2说明书附图CN102625873A163/5页17图3A图3B说明书附图CN102625873A174/5页18图4A图4B说明书附图CN102625873A185/5页19图5说明书附图CN102625873A19。