[發明專利]用于水力破裂和用于示蹤石油生產的方法和組合物

在審

• 申請號: 202010081449.0
• 申請日: 2014-11-03
• 公開（公告）號: CN111502644A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: J.D.魯爾;S.A.福羅
• 申請（專利權）人: 尼克斯多段有限責任公司
• 主分類號: E21B47/11
• 分類號: E21B47/11;E21B43/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 彭昶

本發明涉及水力破裂的方法以及用于破裂程序的示蹤劑復合材料，其用于示蹤來自一個或多個破裂的區域的原油或其它烴液體產物的生產。所述示蹤劑復合材料優選包括在固體載體材料上吸附的油溶性示蹤劑。優選在復合材料上在示蹤劑化合物之上還包括非水溶性涂層。

本申請是申請日為2014年11月3日，申請號為201480072227.5 (PCT/US2014/063707)，發明名稱為“用于水力破裂和用于示蹤石油生產的方法和組合物”的發明專利申請的分案申請。

相關情況

本申請要求2013年11月5日提交的美國專利申請序列號14/072,556的權益。

發明領域

本發明涉及水力破裂的方法和示蹤劑復合材料，所述復合材料可與水力破裂程序結合使用，以示蹤從單個或多個破裂的區域的原油或其它液體烴材料的生產。

發明背景

當進行水力破裂操作時，在足夠的壓力下將水力破裂流體泵入地下結構，以產生、膨脹和/或延伸結構中的破裂，并由此提供結構流體增強的回收。水力破裂流體通常包含水和沙或其它支撐劑材料，并且還通常包括各種類型的化學添加劑。這樣的添加劑的實例包括：凝膠化劑，其有助于懸浮支撐劑材料；交聯劑，其有助于在提高的溫度下保持流體粘度；凝膠破壞劑，其操作以在形成破裂并且支撐劑就為（in place）后破壞凝膠懸浮液；摩擦降低劑；粘土抑制劑；腐蝕抑制劑；污垢抑制劑；酸；表面活性劑；抗菌劑；和其它。

破裂操作長期以來已在低滲透性和高滲透性結構二者中實施，例如，以提高烴產物的生產速率或提高水或氣體注射井的注射速率。此外，隨著引入使用大量含有摩擦降低劑的水的滑溜水（slickwater）破裂程序，在水平井孔中在階段性處理期間，通過破裂多個間隔（interval），現在還可能刺激天然破裂的頁巖。在水平井中處理所有關注區域可能需要幾小時到幾天來完成。

在此之前，當在垂直井中進行水力破裂操作時，測井、微震或其它技術已用于確定生產速率和/或每一個破裂的位置、長度和高度。然而，當例如延伸通過頁巖結構的水平井在多個階段破裂時，微震分析基本上不能確定哪些破裂的階段成功地生產油和/或氣體產物以及哪些階段沒有成功地生產油和/或氣體產物。此外，用于生產測井工具的葉輪設備在水平井中的功效令人并不滿意。因此，兩個技術都不能可靠地確定(a) 是否從任何給定的階段中發生生產，(b) 從任何給定階段的生產的量，或(c) 從多個階段的生產的相對量（comparative amounts）。

因此，長期存在對這樣的方法的需求，其用于可靠地(a) 證實原油或其它液體烴產物從特定的破裂的區域生產，(b) 確定從破裂的結構區域的液體烴生產的速率，或(c)確定從多個破裂的區域(特別是在水平井中)的液體烴生產的相對速率。這樣的信息對于操作者在以下中會具有很大的益處：(1) 鑒定會提供直接改進的可能的作用或修理，(2) 選擇和優化增強的回收程序，(3) 優化用于井的增強的舉升系統（lifting system）的操作，(4) 降低水生產和與之相關的舉升成本，和(5) 優化破裂和用于在相同領域鉆探的其它井的其它完成程序(completion procedure)的性能和成本有效性。

在此之前，水溶性化學示蹤劑已用于水力破裂操作，以示蹤含水破裂流體的返回。這些水溶性示蹤劑旨在溶解于含水破裂流體中并且與之一起流動。因此，它們僅能夠提供以下指示：(a) 有多少破裂流體從結構中回收或者不期望地保留在結構中，和(b) 相對于另一個區域，從一個破裂的區域破裂流體的相對回收或者缺乏。

因此，用于示蹤注射的破裂流體的返回或損失的水溶性示蹤劑不能確定任何烴產物實際上是否從多區域井的特定的區域生產或者相對于另一個區域有多少烴產物從一個區域生產。