[發(fā)明專利]包含粘附到涂有金屬氧化物的芯的煅燒過的基底上的井處理劑和/或示蹤劑的復(fù)合材料以及該復(fù)合材料的使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580047780.8
• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN106715639A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·V·S·古普塔
• 申請（專利權(quán)）人: 貝克休斯公司
• 主分類號: C09K8/528
• 分類號: C09K8/528;C09K8/536;C09K8/60;C09K8/70;C09K8/80;C09K8/92;E21B43/04;E21B43/267
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 王長青

技術(shù)領(lǐng)域

含有至少一種粘附到煅燒過的基底上的井處理劑和/或示蹤劑的復(fù)合材料可用于井處理操作，以將井處理劑和/或示蹤劑緩慢釋放到周圍環(huán)境中。煅燒過的基底包含燒結(jié)到芯上的金屬氧化物外部覆層；該芯能夠在地下地層內(nèi)撐開裂縫。

背景技術(shù)

在典型的水力壓裂操作中，含有固體支撐劑的壓裂液被以足夠的壓力泵入被井筒穿透的地層中，以在儲層中引起裂縫的形成和增大。通常，地下地層具有多個(gè)生產(chǎn)地帶。從井中產(chǎn)生流體的過程中，通常期望與所選地帶建立聯(lián)通，以便增產(chǎn)處理劑不會不利地流入非生產(chǎn)地帶或意義降低的區(qū)域中。隨著井的開采期限的下降和井的生產(chǎn)率降低，選擇性的增產(chǎn)變得重要。

使用儲層監(jiān)控來評價(jià)從其產(chǎn)生流體的區(qū)域或地層的生產(chǎn)率。另外，對產(chǎn)生的流體的監(jiān)控是重要的，以提高壓裂操作的效率。以前，示蹤劑被放入井中關(guān)鍵區(qū)域中的填充體中。不幸的是，現(xiàn)有技術(shù)的此類監(jiān)控方法在將示蹤劑放入井中后的壽命較短。另外，它們沒有提供對示蹤劑在井中的釋放進(jìn)行控制的手段。所以人們一直在尋找替代品。

人們還在尋找用于向井中引入井處理劑的替代方法，以便使得井處理劑的釋放可持續(xù)一段時(shí)間。井處理劑經(jīng)常用于生產(chǎn)井中，以阻止由此類沉積物和沉淀物引起的有害影響。例如，地層(以及井下生產(chǎn)線中)中的結(jié)垢經(jīng)常通過使用污垢抑制劑來控制。

以往使用的復(fù)合材料包括其中井處理劑被吸附到高表面積固體運(yùn)載材料上的那些。此類復(fù)合材料可用于井處理劑在地層和周圍環(huán)境中的緩釋。它們已經(jīng)被用于各種地層中，包括深水、致密天然氣和煤層甲烷地層。美國專利號7,686,081和美國專利公開號2010/0175875公開了一旦它們耗盡重新加入這種顆粒。

但是，此類復(fù)合材料經(jīng)常具有固有的缺陷，即，它們沒有呈現(xiàn)出支撐劑必需的強(qiáng)度，因此通常必須在壓裂或防砂處理中以支撐劑的重量計(jì)小于10％進(jìn)行混合。較高的負(fù)荷導(dǎo)致復(fù)合材料破碎，并轉(zhuǎn)化成填充體傳導(dǎo)性的損失。

最近，在通過引用并入本文的美國專利公開號2012/0273197中公開了一種復(fù)合材料，其呈現(xiàn)出支撐劑的強(qiáng)度并能夠?qū)⒕幚韯┫蛱幚淼牡貙又休斔秃荛L一段時(shí)間。生產(chǎn)此類復(fù)合材料的成本很高。因此人們一直在尋找成本較低的替代物。

應(yīng)理解，上述討論只用于說明性目的，并不旨在限制所附權(quán)利要求或者任何相關(guān)專利申請或?qū)＠姆秶蛑黝}。因此，所附權(quán)利要求或任何相關(guān)專利申請或?qū)＠臋?quán)利要求都不應(yīng)該被以上討論所限制或者只是因?yàn)楸疚奶岬剿鼈兙捅焕斫獬山鉀Q、包括或排除每個(gè)或任何以上提及的特征或缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

在本公開的一個(gè)實(shí)施例中，提供了用于向被儲層穿透的地下地層中引入井處理劑和/或示蹤劑的復(fù)合材料。復(fù)合材料的特征在于煅燒過的基底，其包含的芯的強(qiáng)度足以防止在現(xiàn)場儲層條件下增大的裂縫關(guān)閉。所述芯至少部分涂有金屬氧化物。金屬氧化物涂層可以是多孔的或無孔的。煅燒過的多孔金屬氧化物的表面面積在從約1m²/g到約10m²/g之間，煅燒過的多孔金屬氧化物的直徑在從約0.1到約3mm之間。井處理劑和/或示蹤劑被粘附到煅燒過的金屬氧化物涂層上。

在本公開的另一個(gè)實(shí)施例中，提供了用于向被儲層穿透的地下地層中引入井處理劑和/或示蹤劑的復(fù)合材料。復(fù)合材料的特征在于，煅燒過的基底具有強(qiáng)度足以在現(xiàn)場儲層條件下防止裂縫關(guān)閉的芯以及至少部分涂到芯上的金屬氧化物涂層。井處理劑和/或示蹤劑被粘附到至少部分煅燒過的金屬氧化物涂層上?？蛇x地，當(dāng)金屬氧化物涂層是多孔的時(shí)，井處理劑和/或示蹤劑可被吸收到金屬氧化物涂層的間隙空間中。井處理劑和/或示蹤劑能夠向包含在地下地層中的地層流體中連續(xù)釋放很長一段時(shí)間。

在本公開的另一個(gè)實(shí)施例中，提供了用來處理被儲層穿透的地下地層的方法，其中復(fù)合材料被泵入被儲層穿透的地下地層中。復(fù)合材料包含煅燒過的基底，其具有的芯的強(qiáng)度足以在現(xiàn)場儲層條件下防止增大的裂縫關(guān)閉。煅燒過的基底的特征還在于將芯至少部分覆蓋的金屬氧化物涂層。煅燒過的金屬氧化物的表面面積在從約1m²/g到約10m²/g之間，煅燒過的多孔金屬氧化物的直徑在從約0.1到約3mm之間。井處理劑和/或示蹤劑被粘附到煅燒過的基底的金屬氧化物涂層上?？蛇x地，當(dāng)金屬氧化物涂層是多孔的時(shí)，井處理劑可被吸收到金屬氧化物的間隙空間中。