[发明专利]可固化纤维和包含该纤维的组合物;处理地下地层的方法有效

专利信息
申请号: 200980156876.2 申请日: 2009-12-21
公开(公告)号: CN102348838A 公开(公告)日: 2012-02-08
发明(设计)人: 迈克尔·R·贝里甘;詹姆斯·G·卡尔森;迈克尔·D·克兰德尔;克莱顿·A·乔治;伊格内修斯·A·卡多马;吴永康 申请(专利权)人: 3M创新有限公司
主分类号: D01F8/04 分类号: D01F8/04;D06M15/55;C09K8/70
代理公司: 中原信达知识产权代理有限责任公司 11219 代理人: 张爽;樊卫民
地址: 美国明*** 国省代码: 美国;US
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 固化 纤维 包含 组合 处理 地下 地层 方法
【说明书】:

相关申请的交叉引用

本申请要求美国临时专利申请No.61/140360(2008年12月23日提交)的权利,该专利申请的公开内容以引用方式全文并入本文。

背景技术

已知有各种各样的多部件纤维。例子包括具有覆盖较高熔点“芯”的低温熔化或软化外皮的纤维。多部件结构可用于(例如)纤维粘结,其中外皮(例如当熔化或软化时)起到芯粘结剂作用。

在石油和天然气工业中,有时用液压式压裂能提高油和/或气的生产,液压式压裂涉及将粘稠压裂液或泡沫以高压注入到地下井中以形成断裂。随着断裂形成,流体或泡沫中的颗粒物质(称为“支撑药剂”或“支撑剂”)的浆液被带入该断裂中。在压力释放时,支撑剂形成聚集体(pack),该块体起到保持这些断裂开放的作用,从而在地层中提供高度传导性沟槽。

在清理操作期间或在从油井中生产期间,液压式压裂-断裂支撑方法的功效可能因非希望的支撑剂传送而受阻碍。支撑剂传送(也称为回流)可能限制井筒内的流动,增加流体摩擦,并且污染所产生的流体,因此是不可取的。

已采用了若干不同方法来解决回流问题。已将某些纤维与支撑剂联合使用以回流控制,并且已对修改支撑剂几何形状进行了研究,包括纵横比和粒度分布的修改。已使用了树脂涂覆的支撑剂。树脂涂覆的支撑剂预期会在井下彼此附着以形成一体化支撑剂块。已使用了不同类型的树脂涂层,包括热固性树脂(如环氧或酚醛树脂)和热塑性弹性体(如丙烯酸类树脂)。树脂涂覆的支撑剂用于支撑剂回流控制的缺点是支撑剂存在潜在过早固化,并且它们与水力压裂液组分(如破碎剂)的所需相容性构成挑战。

尽管回流控制技术有所进步,但仍需要另外的回流控制选择。

发明内容

本发明提供(例如)纤维和包含多根纤维的组合物。纤维和组合物包含软化温度为最高至120℃的第一热塑性组合物和可固化树脂。本文所公开的纤维和组合物可用于(例如)在油气井筒和储层中提供回流控制。

在一个方面,本发明提供纤维,其包含软化温度最高至120℃(在一些实施例中,最高至110℃、100℃、95℃、90℃、85℃、80℃、75℃、或70℃,或者在60℃到80℃的范围内)的第一热塑性组合物和可固化树脂,该第一热塑性组合物和该可固化树脂各自形成该纤维的一部分,其中该纤维具有至少2∶1的纵横比,并且其中该纤维具有最多至60微米(在一些实施例中,最多至50微米、40微米、或30微米;在一些实施例中,在10微米至50微米的范围内)的最大横截面尺寸。

本文所述纤维的示例性实施例包括那些具有芯和外表面的纤维,该芯包含第一热塑性组合物。在这些实施例的一些中,例如,可固化树脂在外表面的至少一部分上暴露。在一些实施例中,例如,纤维包括:芯,其包含第一热塑性组合物;和外皮,其包含围绕该芯的可固化树脂。在这些实施例的一些中,外皮还包含固化剂。

在一些实施例中,根据本发明的纤维包含芯和围绕该芯的外皮,其中该芯包含熔点至少140℃(在一些实施例中,至少150℃;在一些实施例中,在140℃到260℃的范围内)的第二热塑性组合物,并且其中该外皮包含软化点不大于120℃的第一热塑性组合物和可固化树脂。

在另一方面,本发明提供一种组合物,其包含多根根据上述实施例中任一者的纤维。

在另一方面,本发明提供一种包含多根纤维的组合物,所述纤维包括:

热塑性纤维,其包含软化温度最高至120℃(在一些实施例中,最高至110℃、100℃、95℃、90℃、85℃、80℃、75℃、或70℃,或者在60℃到80℃的范围内)的第一热塑性组合物,其中每根热塑性纤维独立地具有至少2∶1的纵横比和最多至60微米(在一些实施例中,最多至50微米、40微米、或30微米;在一些实施例中,在10微米至50微米的范围内)的最大横截面尺寸;和

可固化纤维,其包含可固化树脂,其中每根可固化纤维独立地具有至少2∶1的纵横比和最多至60微米(在一些实施例中,最多至50微米、40微米、或30微米;在一些实施例中,在10微米至50微米的范围内)的最大横截面尺寸,该热塑性纤维和该可固化纤维各自形成该多根纤维的一部分。

在根据本发明的组合物的一些实施例中,每根热塑性纤维和每根可固化纤维具有芯和围绕该芯的外皮,其中每个芯独立地包含熔点为至少140℃(在一些实施例中,至少150℃;在一些实施例中,在140℃到260℃的范围内)的第二热塑性组合物,其中热塑性纤维的外皮包含第一热塑性组合物,并且其中可固化纤维的外皮包含可固化树脂。

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于3M创新有限公司,未经3M创新有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/200980156876.2/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top