[其他]處理地層的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 88100379
• 申請(qǐng)日: 1988-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN88100379A
• 公開（公告）日: 1988-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 維爾海姆·E·瓦利斯;多納德·L·托姆金森;特里沃爾·D·維利亞姆森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陶氏化學(xué)公司
• 主分類號(hào): E21B43/26
• 分類號(hào): E21B43/26
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 隗永良

本發(fā)明涉及一種用可控制的釋放封殼向壓裂液提供破壞劑來(lái)進(jìn)行壓裂地層用的水基壓裂液的破膠的方法，以及一種包含此種可控制的釋放封殼的水基壓裂液。

在鉆井及后來(lái)從地層中采出諸如原油和天然氣之類的流體的過(guò)程中，為了提高鉆井操作的效率、為了增加從地層中采出流體的產(chǎn)量和/或終止或封掉一口非生產(chǎn)井，在井眼和/或地層中加入了各種物質(zhì)。一般，這些處理劑都是在它們呈活性狀態(tài)的情況下在地面加入，然后流入井筒或經(jīng)過(guò)井筒進(jìn)入地層。

例如，常常用一種處理劑來(lái)壓裂一個(gè)地層，這種處理劑在技術(shù)上一般稱做壓裂液（一種液體如水，鹽水等等），以便促進(jìn)地層流體的采出。在壓裂地層的過(guò)程中，壓裂液以足夠高的速度和壓力注入地層以在地層中產(chǎn)生一條或多條裂縫和將地層中原已存在的裂縫加以擴(kuò)張或延伸。這種流體可以含有一種支撐劑，例如砂或燒鋁土，該支撐劑沉積在地層的裂縫中以保持地層裂縫張開。這種壓裂流體也可以含有一種可以和地層中的酸溶性成分起反應(yīng)的酸，通過(guò)反應(yīng)造就和擴(kuò)展流體從地層中流出的通道。

到目前為止，在水力壓裂和酸化壓裂中一般使用的壓裂液是：高粘度凝膠水基壓裂液，高粘度水/油乳化液，或氣/水分散體泡沫。這些高粘度的流體具有必要的穿透能力以使壓裂作業(yè)取得最大的效果，并且能使支撐劑（如果使用支撐劑的話）懸浮而不至于過(guò)多沉降。此外，與低粘度流體相比，高粘度流體能夠使裂縫張開得更寬。

在高粘度水溶液或乳化液被泵入地層中并且形成了裂縫之后，一般要求將凝膠體或乳化液轉(zhuǎn)化為低粘度流體，從而使該流體能從地層中反排出來(lái)，并且使所需要的物質(zhì)如原油或天然氣能經(jīng)過(guò)裂縫流入井筒。壓裂液的這種粘度的降低通常稱作“破膠”或“破乳”。通常，破膠或破乳是通過(guò)在所要求的時(shí)間向地層中加入降粘劑（一般叫作“破壞劑”）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。不幸的是，上述技術(shù)常常不能達(dá)到足夠高的破膠或破乳（也就是壓裂液的粘度降低得不夠），或者出現(xiàn)壓裂液的過(guò)早的破壞。壓裂液的過(guò)早破壞使其粘度在所要求的壓裂作業(yè)終止之前便下降了，因而降低了作業(yè)的總效果。

人們?cè)ㄗh過(guò)一種控制和/或延緩降粘劑或“破壞劑”的活性的方法，該方法是向地層中注入破壞劑的顆粒或小球，做成顆粒或小球的方法是將破壞劑與能水合的膠凝劑的和膠降解物質(zhì)混合，然后將混合物成粒或成球。例如，可參閱，美國(guó)專利第4，202，795號(hào)。當(dāng)這些顆粒或小球暴露于含水流體時(shí)，據(jù)稱該膠凝劑就水合并在每一個(gè)小球的周圍形成保護(hù)凝膠，這樣就能防止破壞劑進(jìn)入含水流體中，直到此保護(hù)凝膠被凝膠降解物質(zhì)破壞為止。因此，至今人們聲稱破壞劑是可以有控制地向含水流體釋放的。然而，業(yè)已發(fā)現(xiàn)制備這種小球所需的能水合的膠凝劑的量相當(dāng)大，且該量要小心地加以控制。此外，釋放小球所需的時(shí)間可能變化很大。

另一種延遲釋放破壞劑的方法是由美國(guó)專利第4，506，734號(hào)介紹的，該方法是把降粘化學(xué)劑引入水力壓裂液中，該化學(xué)劑是封在空心或多孔的可壓碎的小珠中的。據(jù)稱，當(dāng)壓裂液在地層中流過(guò)或向地層濾失時(shí)或者當(dāng)反排壓裂液時(shí)由于地層裂縫的閉合可使小珠壓碎從而釋放出小珠內(nèi)的降粘劑。不幸的是，由地層閉合造成的應(yīng)力會(huì)影響壓碎的小珠的百分比，使很大百分比的小珠可能仍未被壓碎，尤其當(dāng)?shù)貙恿芽p以低速閉合時(shí)更是如此。除此之外，大量的小珠可能會(huì)在所處理地層的某一個(gè)地區(qū)被壓碎而在其它的區(qū)域中壓碎的小珠則少得多。因此效能會(huì)不一致。

雖然上述方法看來(lái)似乎提供了向地層延遲釋放破壞劑的方法，但人們?nèi)砸竽芴峁┝硪环N在工業(yè)上更為實(shí)用的、能收到相同的或更好的效果的方法。

因此，本發(fā)明的一個(gè)方面是一種使水基壓裂液破壞的方法包括向地層注入可控制釋放封殼，每一個(gè)封殼都含有一封閉的殼體將水基壓裂液的破壞劑封閉在其中;封閉殼體足以被存在于地層中的流體或隨可控制釋放封殼一同注入地層的流體中一種流體滲透，這樣當(dāng)封殼暴露于流體中達(dá)足夠長(zhǎng)時(shí)間后殼體能夠釋放出破壞劑。

使用本發(fā)明的上述方法，大大改善了壓裂液的破膠或破乳。特別是，不論其釋放機(jī)理如何，所有的或基本上所有的可控制釋放封殼都將在某一時(shí)間向地層釋放其所含的破壞劑。因此，雖然設(shè)想到由于地層的閉合而在封殼上產(chǎn)生的應(yīng)力可能（而且通常如此）使破壞劑釋放，但釋放破壞劑不需要地層閉合來(lái)壓碎封殼。此外，即使這種壓碎釋放是主要釋放機(jī)制，那些未被壓碎的封殼仍然會(huì)向地層釋放破壞劑。因此，本發(fā)明就完成了一種使用較少材料而收到更為一致的效果的方法。