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1、10申请公布号CN103328766A43申请公布日20130925CN103328766ACN103328766A21申请号201180053826922申请日2011110312/941,21020101108USE21B43/267200601E21B33/13820060171申请人普拉德研究及开发股份有限公司地址英属维尔京群岛多多拉岛72发明人M加西亚洛佩兹德维多利亚C阿巴德74专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人蔡洪贵54发明名称提高井产率的方法57摘要本申请公开一种处理井筒的地下地层的方法,其包括提供大致无肉眼可见粒子的第一处理流体;以不同压力比率将所述第一处理流。
2、体泵送到所述井筒中来确定最大基质比率和最小压裂比率;高于最小压裂比率泵送所述第一处理流体以开始压裂;提供包括第二载体流体、粒子混合物的第二处理流体,所述粒子混合物包括具有在约100M与2000M之间的第一平均粒度的第一数量的粒子和具有比第一平均粒度小约三倍与二十倍之间的第二平均粒度的第二数量的粒子,使得粒子混合物的填充体积比超过074;低于最小压裂比率泵送所述第二处理流体;和容许粒子移动到裂缝中。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2013050886PCT申请的申请数据PCT/US2011/0590812011110387PCT申请的公布数据WO2012/064582EN2012051。
3、851INTCL权利要求书3页说明书8页附图1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8页附图1页10申请公布号CN103328766ACN103328766A1/3页21一种处理井筒的地下地层的方法,其包括A提供大致无肉眼可见粒子的第一处理流体;B以不同压力比率将所述第一处理流体泵送到所述井筒中以确定最大基质比率和最小压裂比率;C随后,高于所述最小压裂比率泵送所述第一处理流体以在所述地下地层中引发至少一个裂缝;D提供包括第二载体流体、粒子混合物的第二处理流体,所述粒子混合物包括具有在约100M与2000M之间的第一平均粒度的第一数量的粒子和具有比所述第一平均粒度。
4、小约三倍与二十倍之间的第二平均粒度的第二数量的粒子,使得所述粒子混合物的填充体积比超过074;E随后,低于所述最小压裂比率泵送所述第二处理流体;和F容许所述粒子移动到所述裂缝中。2根据权利要求1所述的方法,其中所述第一处理流体包括第一载体流体和第一粘固剂。3根据权利要求1或2所述的方法,其还包括以下步骤G随后在步骤C之后,停止泵送所述第一处理流体;和H确定到所述地下地层中的流体损失率。4根据权利要求3所述的方法,其还包括以下步骤I随后在步骤H之后,如果流体损失率低于预定值,那么容许所述第一处理流体过滤到所述地下地层中且所述裂缝大致闭合;和J高于所述最大基质比率且低于所述最小压裂比率重新开始泵送。
5、所述第一处理流体。5根据前述权利要求中任一项所述的方法,其还包括以下步骤随后在步骤C之后,容许所述第一处理流体过滤到所述地下地层中且所述裂缝大致闭合;和高于所述最大基质比率且低于所述最小压裂比率重新开始泵送所述第一处理流体。6根据前述权利要求中任一项所述的方法,其还包括以下步骤随后在步骤F之后,停止泵送所述第二处理流体;和在所述裂缝中,容许所述地下地层在所述粒子上紧闭。7根据前述权利要求中任一项所述的方法,其还包括以下步骤将所述第一处理流体和所述第二处理流体交替地泵送到所述井筒中。8根据前述权利要求中任一项所述的方法,其还包括以下步骤将所述第一处理流体泵送到所述井筒中,停止泵送所述第一处理流体。
6、;和将所述第二处理流体泵送到所述井筒中,并且停止泵送所述第二处理流体。9根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一处理流体和所述第二处理流体相互作用。10根据权利要求9所述的方法,其中所述相互作用使所述第二处理流体的粘度增加。11根据权利要求9所述的方法,其中所述相互作用使所述第一处理流体变化。12根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第二载体流体还包括第二粘固剂。权利要求书CN103328766A2/3页313根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第二数量的粒子包括支撑剂、流体损失添加剂和可降解材料中的一种。14根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第二处理流体还包括。
7、可降解的粒子材料。15根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一数量的粒子包括支撑剂、流体损失添加剂和可降解材料中的一种。16根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述粒子混合物的填充体积比超过08。17根据权利要求2所述的方法,其中所述粘固剂包括选自由以下物质组成的列表的成分每1,000加仑第一载体流体中小于20LBS的水合凝胶剂,和浓度为小于第一载体流体体积1的粘弹性表面活性剂。18根据权利要求12所述的方法,其中所述粘固剂包括选自由以下物质组成的列表的成分每1,000加仑第二载体流体中小于20LBS的水合凝胶剂,和浓度为小于第二载体流体体积1的粘弹性表面活性剂。19根据权利要求2。
8、所述的方法,其中所述第一载体流体是气体。20根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第二载体流体是气体。21根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一数量的粒子是选自由以下物质组成的化学制品粘度破坏剂、阻蚀剂、无机阻垢剂、有机阻垢剂、气体水合控制剂、蜡、沥青质控制剂、催化剂、粘土控制剂、生物杀灭剂、减摩剂及其混合物。22根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第二数量的粒子是选自由以下物质组成的化学制品粘度破坏剂、阻蚀剂、无机阻垢剂、有机阻垢剂、气体水合控制剂、蜡、沥青质控制剂、催化剂、粘土控制剂、生物杀灭剂、减摩剂及其混合物。23根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一。
9、处理流体还包括选自由以下物质组成的化学制品粘度破坏剂、阻蚀剂、无机阻垢剂、有机阻垢剂、气体水合控制剂、蜡、沥青质控制剂、催化剂、粘土控制剂、生物杀灭剂、减摩剂及其混合物。24根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第二处理流体还包括选自由以下物质组成的化学制品粘度破坏剂、阻蚀剂、无机阻垢剂、有机阻垢剂、气体水合控制剂、蜡、沥青质控制剂、催化剂、粘土控制剂、生物杀灭剂、减摩剂及其混合物。25根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述粒子混合物还包括具有第三平均粒度的第三数量的粒子,所述第三平均粒度小于所述第二平均粒度。26根据权利要求25所述的方法,其中所述第二数量的粒子和所述第三数量的粒。
10、子中的至少一种包括可降解材料。27一种压裂井筒的地下地层的方法,其包括A提供大致无肉眼可见粒子的第一处理流体;B以不同压力比率将所述第一处理流体泵送到所述井筒中以确定所述最大基质比率和所述最小压裂比率;C随后,高于所述最小压裂比率泵送所述第一处理流体以在所述地下地层中引发至少一个裂缝;D提供包括第二载体流体、粒子混合物的第二处理流体,所述粒子混合物包括具有在权利要求书CN103328766A3/3页4约100M与2000M之间的第一平均粒度的第一数量的粒子和具有比所述第一平均粒度小约三倍与二十倍之间的第二平均粒度的第二数量的粒子,使得所述粒子混合物的填充体积比超过074;E随后,低于所述最小压。
11、裂比率泵送所述第二处理流体;F容许所述粒子移动到所述裂缝中;G停止泵送所述第二处理流体;和H在所述裂缝中,容许所述地下地层在所述粒子上紧闭。28根据权利要求27所述的方法,其还包括以下步骤I随后在步骤C之后,停止泵送所述第一处理流体;和J确定到所述地下地层中的流体损失率。29根据权利要求28所述的方法,其还包括以下步骤K随后在步骤J之后,如果流体损失率低于预定值,那么容许所述第一处理流体过滤到所述地下地层中且所述裂缝大致闭合;和L高于所述最大基质比率且低于所述最小压裂比率重新开始泵送所述第一处理流体。30根据权利要求27至29中任一项所述的方法,其还包括以下步骤随后在步骤C之后,容许所述第一处。
12、理流体过滤到所述地下地层中且所述裂缝大致闭合;和高于所述最大基质比率且低于所述最小压裂比率重新开始泵送所述第一处理流体。31一种压裂井筒的地下地层的方法,其包括A提供大致无肉眼可见粒子且包括第一载体流体和第一粘固剂的第一处理流体;B以不同压力比率将所述第一处理流体泵送到所述井筒中以确定所述最大基质比率和所述最小压裂比率;C随后,高于所述最小压裂比率泵送所述第一处理流体以在所述地下地层中引发至少一个裂缝;D停止泵送所述第一处理流体;E确定到所述地下地层中的流体损失率;F如果流体损失率低于预定值,那么容许所述第一处理流体过滤到所述地下地层中且所述裂缝大致闭合;G容许所述第一处理流体过滤到所述地下地。
13、层中且所述裂缝大致闭合;H高于所述最大基质比率且低于所述最小压裂比率重新开始泵送所述第一处理流体;I提供包括第二载体流体、粒子混合物的第二处理流体,所述粒子混合物包括具有在约100M与2000M之间的第一平均粒度的第一数量的粒子和具有比所述第一平均粒度小约三倍与二十倍之间的第二平均粒度的第二数量的粒子,使得所述粒子混合物的填充体积比超过074;J随后,低于所述最小压裂比率泵送所述第二处理流体;K容许所述粒子移动到所述裂缝中;L停止泵送所述第二处理流体;和M在所述裂缝中,容许所述地下地层在所述粒子上紧闭。权利要求书CN103328766A1/8页5提高井产率的方法技术领域0001本申请涉及用于处。
14、理地下地层的方法。更具体地说,本申请涉及通过现有技术压裂增产处理在预定义压力下基于支撑剂的增产处理的方法。背景技术0002该部分的陈述仅提供涉及本公开内容的背景信息且可能并非构成现有技术。0003碳氢化合物(石油、冷凝物和燃气)通常由被钻井到包含这些物质的地层中的井产生。由于多种原因,例如储层的固有低渗透性或由井的钻取和完井造成对地层的破坏,碳氢化合物向井中的流动不合需要地低。在这种情况下,举例而言,使用水力压裂、化学(通常是酸)增产或两者的组合(称为酸压裂或压裂酸化)来使井“增产”。0004水力压裂是通常用来提高来自地球地层的碳氢化合物(石油和燃气)产量的增产方法,地球地层中积聚有这些资源。。
15、在水力压裂期间,以造成井下岩石被压裂的速度和压力来泵送流体。压裂处理的典型阶段是裂缝开起、裂缝扩展和裂缝闭合。在裂缝开起期间,流体通过入口点(诸如狭槽或穿孔)被泵送到连接至地层的井筒中以在岩层中产生通常呈双平面的裂缝。在扩展期间,流体被泵送以主要在纵向和垂直方向上增长裂缝,为此流体被泵送到井筒中的速度超过流体过滤到地层中的速度或流体损失率。泵送以扩展裂缝的优选压裂流体通常具有流变特性,其促进流体损失率的降低并且用于在流体被泵送到井下的速度和压力下使产生的裂缝保持特定宽度的目的,这又提高了处理效率,处理效率被定义为产生的裂缝体积除以泵送的流体体积。在终止流动之后,井下地层趋于使裂缝闭合,迫使裂缝。
16、中的流体进一步过滤到地层中和或进入井筒中。0005在一些处理中,已知为酸压裂处理,为了维持产生的裂缝与井筒之间一定的连通性,能够腐蚀地层表面中的一些矿物的酸被并入(溶解或悬浮)流体中,因此形成未对准区域,碳氢化合物可通过未对准区域从地层流动到井筒中。0006在其它处理中,已知为支撑压裂处理,尺寸大致大于地层中的细粒且已知为支撑剂的固体粒子(能够大致承受闭合应力)与流体一起被泵送以便防止完全裂缝闭合(支撑裂缝裂开)并且为碳氢化合物建立传导路径。0007已知一些用于产生支撑水力压裂的不同方法。需要相当大的宽度地层的许多处理方法借助于采用能够降低流体损失的粘性流体(通常是含水聚合物或表面活性剂溶液、。
17、泡沫、凝胶油和类似粘性液体)来引发和扩展裂缝,并且将固体传输到裂缝中。在这些处理中,流体流率保持在相对较高泵送率以便连续地扩展裂缝并且维持裂缝宽度。已知为垫液的第一流体被泵送以引发裂缝,其通过扩展裂缝、通过在稍后阶段泵送的流体(被称为浆液,浆液通常包括且传输支撑剂粒子)而被更深地推送到储层中。一般来说,垫液和浆液的粘度类似,这利于垫液流体的均匀转移而无需实质拨弄一种流体到另一种流体中。0008近来已经提出一种产生支撑裂缝的不同方法,其中以极高频率交替粘性流体和浆液流体,从而容许地层中支撑剂的异质布置。0009在低渗透性储层(其中通常不需要流体粘度来降低流体损失)中十分常见的另一说明书CN103。
18、328766A2/8页6种产生支撑裂缝的方法是使用高比率水压裂或滑水压裂。在这些处理中,低粘度浆液通常无法使支撑剂大致悬浮,支撑剂沉到裂缝底部,且所述处理依赖于在支撑剂上方以极高速度泵送的低粘度流体的流动的湍流性质而在称为沙丘化(因为类似于沙质区域中的沙丘形成,其中风使表面上的沙粒流态化并且短距离传输沙粒直到其因重力而降落)的过程中将支撑剂更深地推送到地层中,从而产生越来越深地平滑前进到裂缝中的前部。在这个情况下,以极低支撑剂浓度泵送支撑剂液滴来防止近井筒沉积(筛出),之后是泵送干净流体液滴以推送沙子离开井筒。0010可以预想并且也已知且在行业中实行其中用一种流体使裂缝打开并且用不同流体支撑的。
19、混合型处理。0011基质处理是如下增产处理,其中能够溶解自然存在于地层中或在钻井、固井或生产期间沉积在井筒附近的某些成分的流体以大致小于在地层中引发裂缝所需的比率和压力的比率和压力被泵送到地层中。基质处理通常被泵送到地层中以便减少井筒周围的外层、恢复地层的自然传导性,该自然传导性通常因用来完成井筒的钻取和固井流体而被破坏。酸和溶剂通常为这个目的而被泵送。一般来说,在这些基质处理中固体不会被泵送以便将它们深深地传输到储层中,这是因为固体通常不会远距离地行进到地层中,这归因于由这些溶解处理引起的弯曲多孔路径。取代的是固体可在基质处理中被泵送以便在井筒附近将来自储层给定区域的流体转移使其流向其它处。。
20、0012目的是公开一种通过现有技术压裂增产处理以基质比率支撑的新方法。发明内容0013在第一方面,公开一种处理井筒的地下地层的方法。所述方法包括以下步骤提供大致无肉眼可见粒子的第一处理流体;以不同压力比率将所述第一处理流体泵送到所述井筒中以确定最大基质比率和最小压裂比率;随后,高于最小压裂比率泵送所述第一处理流体以在所述地下地层中引发至少一个裂缝;提供包括第二载体流体、粒子混合物的第二处理流体,所述粒子混合物包括具有在约100M与2000M之间的第一平均粒度的第一数量的粒子和具有比第一平均粒度小约三倍与二十倍之间的第二平均粒度的第二数量的粒子,使得粒子混合物的填充体积比超过074;随后,低于最。
21、小压裂比率泵送所述第二处理流体;和容许粒子移动到裂缝中。0014在第二方面,公开一种压裂井筒的地下地层的方法。所述方法包括以下步骤提供大致无肉眼可见粒子且包括第一载体流体和第一粘固剂的第一处理流体;以不同压力比率将所述第一处理流体泵送到所述井筒中以确定最大基质比率和最小压裂比率;随后,高于所述最小压裂比率泵送所述第一处理流体以在所述地下地层中引发至少一个裂缝;停止泵送所述第一处理流体;确定到所述地下地层中的流体损失率;如果流体损失率低于预定值,那么容许所述第一处理流体过滤到所述地下地层中且所述裂缝大致闭合;高于所述最大基质比率且低于所述最小压裂比率重新开始泵送所述第一处理流体;提供包括第二载体。
22、流体、粒子混合物的第二处理流体,所述粒子混合物包括具有在约100M与2000M之间的第一平均粒度的第一数量的粒子和具有比所述第一平均粒度小约三倍与二十倍之间的第二平均粒度的第二数量的粒子,使得所述粒子混合物的填充体积比超过074;随后,低于所述最小压裂比率泵送所述第二处理流体;容许所述粒子移动到裂缝中;停止泵送所述说明书CN103328766A3/8页7第二处理流体;和在所述裂缝中,容许所述地下地层在所述粒子上紧闭。0015附图简述0016图1示出一些实施方案的图。具体实施方式0017首先,应注意在开发任何实际实施方案时,必须作出许多实施方式专门决策以实现开发者的特定目标,诸如符合系统和业务相。
23、关限制,其可随实施方式而不同。此外,应了解这样一种开发工作可能很复杂和费时,但是对于受益于本公开内容的本领域一般技术人员来说却是常规工作。0018描述和实施例仅为了说明本申请的实施方案的目的而提出且不得解释为对本申请的范围和适用性的限制。在本申请的概述和详述中,每个数值应根据术语“大约”的修饰(除非已明确如此修饰)理解一次且随后根据未如此修饰再理解一次,除非上下文中另有规定。此外,在本申请的概述和详述中,应理解列为或描述为有用、适当或类似情况的浓度范围旨在视作已陈述所述范围内的全部浓度(包括端点浓度)。例如,“从1至10的范围”应理解为指示沿着大约1与大约10之间的连续区间的全部可能数值。因此。
24、,即使范围内的特定数据点被明确标注或提及为一些特定值或甚至在范围内无数据点被明确标注或提及为一些特定值,仍应了解发明者理解和了解范围内的全部数据点被视作已被指定以及发明者掌握整个范围和所公开范围内的所有点并且实现整个范围和范围内的所有点。0019提供以下定义以便有助于本领域技术人员理解详述部分。0020术语“处理”或“加工”是指结合所需功能和/或用于所需目的使用流体的任何地下操作。术语“处理”或“加工”并非意指流体的任何特殊作用。0021术语“压裂”是指通过以极高压力泵送流体来破坏地质地层(即井筒周围的岩层)并且产生裂缝以便提高碳氢化合物储层的产率的过程和方法。压裂方法还使用本领域中已知的常规。
25、技术。0022图1是方法中用来提高井产率的系统100的示意图。系统100包括与所关注的地下地层104流体连通的井筒102。所关注的地层104可以是任何地层(其中井筒与地层之间的流体连通是需要的),包括含碳氢化合物地层、含水地层、接受注入流体用于布置、加压或其它目的的地层,或本领域中了解的任何其它地层。0023系统100包括第一处理流体106A和第二处理流体106B,第一处理流体106A包括任选地具有少量粘固剂的流体,第二处理流体106B包括第二载体流体、粒子混合物,粒子混合物包括第一数量的粒子和第二数量的粒子。第一处理流体可具体化为压裂浆液,其中流体是第一载体流体。第一或第二载体流体包括本领域。
26、中了解的任何基础压裂流体。载体流体的一些非限制性实例包括可水合凝胶(例如瓜尔豆胶、多糖、黄原胶、羟乙基纤维素等)、交联可水合凝胶、粘固酸(例如以凝胶为主)、乳化酸(例如油外相)、释放能量的流体(例如基于N2或CO2的泡沫)和基于油的流体,包括凝胶油、泡沫油或以另外方式粘固的油。此外,第一或第二载体流体可以是盐水和/或可包括盐水。第一或第二载体流体还可以是气体。虽然本文描述的第二处理流体106B包括粒子,但系统100还可包括具有交替粒子混合物的特定压裂流体阶段。0024第一或第二处理流体还可包括少量粘固剂。少量粘固剂意指少于压裂处理中常规说明书CN103328766A4/8页8包括的粘固剂的量。。
27、例如每1,000加仑载体流体中以凝胶磅数描述的粘固剂的加载量是根据以下方面来选择视情况根据粒度(归因于沉淀率效果)和压裂浆液必须承载的负荷;根据产生所需裂缝108几何形状所需的粘度;根据泵送比率和井筒102的套管110或管道112构造;根据所关注的地层104的温度;和根据本领域中了解的其它因素。在某些实施方案中,少量粘固剂包括在载体流体中的每1,000加仑载体流体中少于20磅的可水合凝胶剂,其中压裂浆液中的粒子量大于每加仑载体流体中16磅。在某些另外的实施方案中,少量粘固剂包括在载体流体中的每1,000加仑载体流体中少于20磅的可水合凝胶剂,其中压裂浆液中的粒子量大于每加仑载体流体中23磅。在。
28、某些实施方案中,少量粘固剂包括浓度为低于载体流体体积1的粘弹性表面活性剂。在某些实施方案中,少量粘固剂包括大于所列实例的值,因为系统100的环境常规使用远大于所述实例的粘固剂量。举例而言,在具有高支撑剂负荷的高温应用中,载体流体可常规指示粘固剂为每1,000加仑载体流体中50LBS的凝胶剂,其中举例而言,40LBS凝胶剂可以是少量粘固剂。本领域技术人员可根据本文公开内容基于某些粒子混合物111执行处理流体106A或106B的日常测试来确定系统100的特定实施方案的可接受粘固剂量。0025系统100包括大致无肉眼可见粒子(即无粒子或具有交替粒子混合物)的第一处理流体。举例而言,在某些实施方案中,。
29、第一处理流体可以是垫液流体和/或冲洗流体。在某些实施方案中,垫液流体无肉眼可见粒子,但还可包括微小粒子或其它添加剂,诸如流体损失添加剂、破坏剂或本领域中已知的其它材料。0026系统100包括第二处理流体,其包括通常被称作支撑剂的粒子材料。支撑剂涉及经济和实用考虑所强加的折衷。选择支撑剂类型、大小和浓度的标准基于所需的无因次传导性并且可由熟练技工选择。这些支撑剂可以是自然的或合成的(包括但不限于玻璃珠、瓷珠、沙和矾土),涂布或包含化学物;多种支撑剂可依次使用或以不同大小或不同材料的混合物使用。支撑剂可涂布树脂或涂布预固化树脂。相同或不同井或处理中的支撑剂和砂砾可为彼此相同的材料和/或相同的大小且。
30、在本公开内容中术语支撑剂旨在包括砂砾。通常,所使用的支撑剂将具有从大约015MM至大约239MM(大约8美国目数至大约100美国目数)的平均粒度的,更具体地,但不限于025MM至043MM(40/60目数)、043MM至084MM(20/40目数)、084MM至119MM(16/20)、084MM至168MM(12/20目数)和084MM至239MM(8/20目数)大小的材料。通常支撑剂将存在于浆液中,浓度从大约012KG/L至大约096KG/L或从大约012KG/L至大约072KG/L或从大约012KG/L至大约054KG/L。0027在一个实施方案中,第二处理流体106B包括具有界定粒度分。
31、布的粒子材料。美国专利7,784,541中公开实现方案的一个实例,其以引用方式并入本文中。0028第二处理流体106B包括具有在约100M与2000M之间的第一平均粒度的第一数量的粒子。在某些实施方案中,第一数量的粒子可以是支撑剂(例如沙、陶瓷或本领域中了解的其它粒子)以在完成处理之后使裂缝108保持裂开。在某些实施方案中,第一数量的粒子可以是降滤失剂,例如碳酸钙粒子或本领域中已知的其它降滤失剂。在某些实施方案中,第一数量的粒子可以是可降解粒子,例如PLA粒子或本领域中已知的其它可降解粒子。在某些实施方案中,第一数量的粒子可以是化学制品,例如粘度破坏剂、阻蚀剂、无机阻垢剂、有机阻垢剂、气体水合。
32、控制剂、蜡、沥青质控制剂、催化剂、粘土控制剂、生物杀灭剂、减摩剂及其混合物。说明书CN103328766A5/8页90029第二处理流体106B还包括具有比第一平均粒度小约三倍与约十倍、十五倍或二十倍之间的第二平均粒度的第二数量的粒子。举例而言,在第一平均粒度是约100M(例如平均粒子直径)的情况下,第二平均粒度可在约5M与约33M之间。在某些实施方案中,第二平均粒度可小于第一平均粒度达约七倍与十倍之间。在某些实施方案中,第二数量的粒子可以是降滤失剂,例如碳酸钙粒子或本领域中已知的其它降滤失剂。在某些实施方案中,第二数量的粒子可以是可降解粒子,例如PLA粒子或本领域中已知的其它可降解粒子。在某。
33、些实施方案中,第二数量的粒子可以是化学制品,例如粘度破坏剂、阻蚀剂、无机阻垢剂、有机阻垢剂、气体水合控制剂、蜡、沥青质控制剂、催化剂、粘土控制剂、生物杀灭剂、减摩剂及其混合物。0030在某些实施方案中,第一数量的粒子的尺寸选择取决于支撑型裂缝108的特性,例如裂缝的闭合应力、所需传导性、会从地层转移的细粒或沙的尺寸和本领域中了解的其它考虑因素。在某些另外实施方案中,第一数量的粒子的尺寸选择取决于作为降滤失剂的第一数量粒子的所需流体损失特性、地层中的孔尺寸和/或包括第一数量粒子的粒子种类的商业上可供尺寸。0031在某些实施方案中,第二数量的粒子的尺寸选择取决于最大化第一数量粒子和第二数量粒子的混。
34、合物的填充体积比PVF。填充体积比PVF是固体含量体积与总体积含量的比。小于第一数量粒子达约七倍至十倍之间的第二平均粒度有利于最大化混合物的PVF,但小于达约三倍至二十倍之间且在某些实施方案中小于达约三倍至十五倍之间,且在某些实施方案中小于达约三倍至十倍之间的尺寸将为大多数系统100提供充足的PVF。此外,第二数量的粒子的尺寸选择取决于包括第二数量粒子的粒子种类的成分和商业上可供性。举例而言,在第二数量粒子包括蜡珠的情况下,可使用小于第一平均粒度达四倍4X而非小于第一平均粒度达七倍7X的第二平均粒度,其条件是4X实施方案更便宜且更易于利用,并且混合物的PVF仍足以使粒子可接受地悬浮在载体流体中。
35、。在某些实施方案中,粒子结合以具有高于074或075或高于080的PVF。在某些另外实施方案中,粒子可具有接近095的更高PVF。0032在某些实施方案中,第二处理流体106B还包括具有比第二平均粒度小的第三平均粒度的第三数量粒子。在某些另外实施方案中,第二处理流体106B可具有第四或第五数量的粒子。为增强第二处理流体106B的PVF的目的,通常将不需要三种以上或四种以上粒度。举例而言,包括217G20/40目数的沙、16G平均尺寸为150微米的聚乳酸粒子、24G平均尺寸为8微米的聚乳酸粒子和53G平均尺寸为5微米的CACO3粒子的四种粒子混合物产生PVF约为0863的粒子混合物111。在第二。
36、实例中,其中每种粒度比下一种较大粒度小达7X至10X的三种粒子混合物产生PVF约为095的粒子混合物111。但是,可因其它原因添加额外粒子,诸如额外粒子的化学成分、相对于将某些材料制造成单独粒子将其制造成相同粒子的简易度、具有特定性质的粒子的商业可供性和本领域中了解的其它原因。0033在某些实施方案中,系统100包括泵送装置112,其被构造成以用第一处理流体106A在所关注的地层104中产生裂缝108。在某些实施方案中,系统100还包括外围装置,诸如搅拌器114、粒子运输机116、流体存储箱118和本领域中了解的其它装置。在某些实施方案中,载体流体可被存储在流体存储箱118中,或者可以是通过混。
37、合添加剂与流体存储箱118中的基础流体来产生载体流体而产生的流体。粒子可以在搅拌器114处从传送器120说明书CN103328766A6/8页10被添加,可由搅拌器114添加和/或可由其它装置(未示出)添加。在某些实施方案中,一种或多种粒度可以预先混合成粒子混合物111。举例而言,如果第二处理流体106B包括第一数量、第二数量和第三数量的粒子,那么粒子混合物111可以预先混合且包括第一数量、第二数量和第三数量的粒子。在某些实施方案中,一种或多种粒度可以在搅拌器114或其它装置中添加。举例而言,如果第二处理流体106B包括第一数量、第二数量和第三数量的粒子,那么粒子混合物111可以预先混合且包括。
38、第一数量和第二数量粒子且在搅拌器114处添加第三数量的粒子。在一些情况中,粒子混合物可以呈可泵送浆液形式从液体传输容器中被添加,如在以引用方式并入本文的未决专利申请第12/941,192号中所公开。0034在某些实施方案中,第一或第二处理流体包括可降解材料。在第二处理流体106B的某些实施方案中,可降解材料构成第二数量粒子的至少一部分。举例而言,第二数量的粒子可完全由可降解材料制成,且在压裂处理之后,第二数量粒子降解并且呈流体状态从裂缝108流出。在另一实例中,第二数量的粒子包括是可降解材料的一部分,且在压裂处理之后,可降解材料降解并且粒子破碎成为足够小以从裂缝108流出的粒子。在某些实施方案。
39、中,第二数量的粒子通过分解成为流体状态或通过分解成为小粒子并且流出裂缝而离开裂缝。0035在某些实施方案中,可降解材料包括以下物质中的至少一种丙交酯、乙交酯、脂肪族聚酯、聚(丙交酯)、聚(乙交酯)、聚(己内酯)、聚(原酸酯)、聚(羟基丁酸酯)、脂肪族聚碳酸酯、聚(磷腈)和聚(酐)。在某些实施方案中,可降解材料包括以下物质中的至少一种多糖、右旋糖苷、纤维素、角素、壳聚糖、蛋白质、聚(氨基酸)、聚(乙撑氧),和包括聚(乳酸)和聚(乙醇酸)的共聚物。在某些实施方案中,可降解材料包括具有第一部分的共聚物,第一部分包括羟基、羧酸基和氢羧酸基中的至少一个官能团,共聚物还包括第二部分,第二部分包括乙醇酸和乳。
40、酸中的至少一种。0036在某些实施方案中,载体流体包括酸。裂缝108图示成传统水力双翼裂缝,但在某些实施方案中可以是蚀刻裂缝和/或虫孔,诸如通过酸处理发展而成。载体流体可包括盐酸、氢氟酸、氟化氢铵、蚁酸、乙酸、乳酸、乙醇酸、马来酸、酒石酸、氨基磺酸、苹果酸、柠檬酸、甲基磺胺酸、氯乙酸、氨基聚羧酸、3羟基丙酸、聚氨基聚羧酸和/或任何酸的盐。在某些实施方案中,载体流体包括聚氨基聚羧酸,并且是羟基乙基乙烯基二胺三乙酸三钠、羟基乙基乙烯基二胺三乙酸酯的单铵盐和/或羟基乙基乙烯基二胺四乙酸酯的单钠盐。将任何酸选择作为载体流体取决于酸的用途例如地层蚀刻、损坏清除、与酸反应的粒子的移除等,且还取决于与地层1。
41、04的兼容性、与地层中流体的兼容性,和与压裂浆液的其它成分的兼容性,和与可存在于井筒102中的间隔流体或其它流体的兼容性。0037在一些实施方案中,第一或第二处理流体可任选地还包括额外添加剂,包括(但不限于)酸、流体损失控制添加剂、气体、阻蚀剂、阻垢剂、催化剂、粘土控制剂、生物杀灭剂、减摩剂、它们的组合等。举例而言,在一些实施方案中,会需要使用气体(诸如空气、氮或二氧化碳)来使第一或第二处理流体发泡。在一个特定实施方案中,第二处理流体可包含粒子添加剂,诸如粒子阻垢剂。0038在示例性实施方案中,处理井筒的地下地层的方法包括提供大致无肉眼可见粒子的第一处理流体;以不同压力比率将第一处理流体泵送到。
42、井筒中来确定最大基质比率和最小压裂比率;随后,高于最小压裂比率泵送第一处理流体以在地下地层中引发至少一个说明书CN103328766A107/8页11裂缝;提供第二处理流体;随后,低于最小压裂比率泵送第二处理流体;和容许粒子移动到裂缝中。最大基质比率是指不损坏地下地层,即产生裂缝所容许的最大压力比率。最小压裂比率是指在地下地层中引发裂缝所需的最小压力比率。0039在另一示例性实施方案中,处理井筒的地下地层的方法包括提供大致无肉眼可见粒子的第一处理流体;以不同压力比率将第一处理流体泵送到井筒中来确定最大基质比率和最小压裂比率;随后,高于最小压裂比率泵送第一处理流体以在地下地层中引发至少一个裂缝;。
43、停止泵送第一处理流体;确定到地下地层中的流体损失率;提供第二处理流体;随后,低于最小压裂比率泵送第二处理流体;和容许粒子移动到裂缝中。最大基质比率是指不损坏地下地层,即产生裂缝所容许的最大压力比率。0040在另一示例性实施方案中,处理井筒的地下地层的方法包括提供大致无肉眼可见粒子的第一处理流体;以不同压力比率将第一处理流体泵送到井筒中来确定最大基质比率和最小压裂比率;随后,高于最小压裂比率泵送第一处理流体以在地下地层中引发至少一个裂缝;停止泵送第一处理流体;确定到地下地层中的流体损失率;如果流体损失率低于预定值,那么容许第一处理流体过滤到地下地层中且裂缝大致闭合;高于所述最大基质比率且低于所述。
44、最小压裂比率重新开始泵送所述第一处理流体;提供第二处理流体;随后,低于最小压裂比率泵送第二处理流体;和容许粒子移动到裂缝中。最大基质比率是指不损坏地下地层,即产生裂缝所容许的最大压力比率。0041在另一示例性实施方案中,处理井筒的地下地层的方法包括提供大致无肉眼可见粒子的第一处理流体;以不同压力比率将第一处理流体泵送到井筒中来确定最大基质比率和最小压裂比率;随后,高于最小压裂比率泵送第一处理流体以在地下地层中引发至少一个裂缝;停止泵送第一处理流体;容许第一处理流体过滤到地下地层中且裂缝大致闭合;高于最大基质比率且低于最小压裂比率重新开始泵送第一处理流体;提供第二处理流体;随后,低于最小压裂比率。
45、泵送第二处理流体;和容许粒子移动到裂缝中。最大基质比率是指不损坏地下地层,即产生裂缝所容许的最大压力比率。0042在示例性实施方案中,处理井筒的地下地层的方法包括提供大致无肉眼可见粒子的第一处理流体;以不同压力比率将第一处理流体泵送到井筒中来确定最大基质比率和最小压裂比率;随后,高于最小压裂比率泵送第一处理流体以在地下地层中引发至少一个裂缝;提供第二处理流体;随后,低于最小压裂比率泵送第二处理流体;容许粒子移动到裂缝中;停止泵送第二处理流体;和在裂缝中,容许地下地层在所述粒子上紧闭。0043在其它实施方案中,方法包括停止第二处理,随后开始第一处理,停止第一处理且随后再次开始第二处理。第二处理和。
46、第一处理还可呈多次循环交替地泵送。0044在一些实施方案中,第一处理流体和第二处理流体相互作用,例如第二处理流体的粘度可通过一些成分转移到第一处理流体中而增大;另外举例而言,可实现第一处理流体的变化。0045在某个实施方案中,足够量的粒子溶解为与裂缝中的第一处理流体接触。在某个实施方案中,足够量的粒子在裂缝闭合之后破碎。在某个实施方案中,足够量的粒子破裂成与裂缝中的第一处理流体接触。在某个实施方案中,足够量的粒子缓慢溶解,释放为裂缝提供特定功能所需的化学物。所述化学物的实例是粘性流体的破坏剂、粘土控制化学剂、无机和或有机水垢控制化学剂、气体水合控制剂、蜡或沥青质控制化学剂等。说明书CN1033。
47、28766A118/8页120046在一些实施方案中,至少一小部分粒子可通过借助于电磁或压力波形信号从井筒或从地表识别其性质或借助于化学或物理方法识别制成这些粒子的材料的一小部分而用作为示踪剂。0047这样,可实现在泵送过程中识别第二处理流体的特定成分的入口点或在在闭合之后识别第二处理流体的特定成分的位置。0048本文公开的处理可以与其它已知技术结合,例如与能够确定存在于井筒中的流动、温度或静电或压力波形信号的布置线缆的工具或布置挠性管的工具结合。0049本申请的上述公开内容和描述是为了说明和解释本申请,且本领域技术人员易于了解可进行大小、形状和材料以及所说明的构造或本文所述元件的组合的细节的各种改变而不脱离本申请的精神。说明书CN103328766A121/1页13图1说明书附图CN103328766A13。