[发明专利]用于降低处理液中的固体的沉降速率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于处理地下岩层的方法。更确切地说，本发明涉及一种用于降低流体中的颗粒物质的沉降速率的方法。

背景技术

在此部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，且可以不构成现有技术。

油气(油，凝析液和气)，通常是从钻入到含有这些物质的地层中的钻井产出。由于各种原因，如储层的固有的低渗透率或由钻井和完井造成的对地层的破坏，油气进入井中的流不希望地很低。在这种情况下，对井进行“刺激”，例如利用水力压裂、化学(通常是酸)刺激，或两者的组合(所谓的酸压裂或压裂酸化)。

在水力压裂和酸化压裂中，被称为极板的粘性第一流体通常被注入到地层中以引起和传递压裂。紧接着的是第二流体，其包含支撑剂以在泵送压力被释放后保持压裂敞开。颗粒状的支撑剂物质可以包括砂、陶瓷珠或其他物质。在“酸”压裂中，第二流体含有酸或其它化学物质，如螯合剂，其可以溶解岩石的一部分，造成不规则蚀刻的断裂面并清除一些矿物质，当泵送停止时造成压裂的不完全封闭。偶尔，水力压裂可以在没有高度粘化流体(即溜水)的情况下实现，以最小化由聚合物造成的损坏或其他粘化剂的成本。

在砾石充填中，砾石被放置在滤砂管和地层/套管的环空中以控制出砂。载流体用于将砾石从地面运输到砾石应被放置的地层中。通常使用两种类型的载流体。第一种是具有低浓度砾石(每加仑盐水1磅)的盐水，第二种是具有高浓度砾石(每加仑盐水5磅)的粘性流体。应用多种类型的粘化剂以增加流体的粘度。这些粘化剂包括聚合物，例如HEC、黄原胶、瓜尔胶等，以及粘弹性表面活性剂。

将固体(支撑剂、砾石、或其他颗粒物质)从地面运输到井中所需的深度在井刺激中起重要作用。在运输固体的过程中发生的常见问题是固体由于流体和固体颗粒的密度差异而造成的沉降。如果固体在流体到达其目的地前开始沉降，则会发生多种问题，包括滤砂管脱砂、砾石充填不完全、井眼封堵、工具堵塞等。为了降低沉降速率，通常使用聚合物或表面活性剂将载流体粘化。然而，在地面增加流体的粘度会大幅增加摩擦压力。

在此所公开的方法提供了一种用于在流体处于井下条件时粘化流体的新途径。

发明内容

在第一方面中，公开了一种用于处理井眼的地下岩层的方法：提供一种处理液，其包括流体、颗粒物质和粘化剂物质，其中粘化剂物质在第一状态下是非活性的，而在第二状态下能够增加处理液的粘度；将所述处理液引入到井眼中；以及提供能够将粘化剂物质从第一状态激活到第二状态的引发。处理液还可以包括可降解颗粒物质。

在第二方面中，公开了一种用于降低具有颗粒物质的处理液的沉降速率的方法：提供包括颗粒物质的处理液；在所述处理液中提供粘化剂物质；提供引发，所述引发能够激活粘化剂物质以增加处理液的粘度，从而降低颗粒物质在处理液中的沉降速率。处理液还可以包括可降解颗粒物质。

在第三方面中，公开了一种用于消除具有颗粒物质和可降解物质的处理液的沉降速率的方法：提供一种处理液，其包括颗粒物质和可降解物质；在所述处理液中提供粘化剂物质；提供引发，所述引发能够激活粘化剂物质以在可降解物质溶解在所述处理液中时增加处理液的粘度，从而颗粒物质在处理液中的沉降速率没被改变。在某些实施例中，流体是载流体和/或颗粒物质是支撑剂。

所述处理液还包括可降解颗粒物质。在一种实施例中，颗粒物质具有第一平均粒径，可降解颗粒物质具有第二平均粒径，其中第二平均粒径在比第一平均粒径小三倍至小二十倍之间。第二平均粒径可以在比第一平均粒径小五倍至小十倍之间。在第二实施例中，可降解颗粒物质还具有一定量的具有第三平均粒径的颗粒，其中第三平均粒径在比第二平均粒径小三倍至小二十倍之间。第三平均粒径可以在比第二平均粒径小五倍至小十倍之间。

在一种替代方式中，所述引发可以是温度。粘化剂物质可以是聚糖聚合物。