[发明专利]使用超声的深度酸化增强方法以及酸化工具

权利要求书

1.一种利用酸化工具使地层中待处理区深度酸化增强的方法，包括以下步骤：

将所述酸化工具引入井筒，所述井筒可操作以接近所述地层、并且由井筒壁限定，以及，所述酸化工具可操作以引入酸配料至所述井筒壁、以及将超声能量引入所述地层；

将含酸的酸配料引入到所述处理区处的所述井筒壁上，使得所述酸扩散进入所述处理区处的所述地层，达到初始酸渗透深度；以及

将超声能量引入所述处理区处的所述地层，使得所述酸扩散进入所述处理区处的所述地层，达到后续酸渗透深度，所述后续酸渗透深度比所述初始酸渗透深度更深入所述地层中。

2.根据权利要求1所述的深度酸化增强方法，其中，所述地层的所述处理区包括碳酸盐岩。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的深度酸化增强方法，其中，所述酸配料是凝胶，可操作地以物理方式附着至所述井筒壁。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的深度酸化增强方法，其中，所述酸配料是发泡体，可操作地以物理方式附着至所述井筒壁。

5.根据权利要求1至权利要求4中任一项权利要求所述的深度酸化增强方法，其中，所述酸是弱酸。

6.根据权利要求1至权利要求5中任一项权利要求所述的深度酸化增强方法，其中，所述酸具有的pH值在2～5范围内。

7.根据权利要求1至权利要求6中任一项权利要求所述的深度酸化增强方法，其中，以10千赫～1兆赫范围内的频率引入所述超声能量。

8.根据权利要求1至权利要求7中任一项权利要求所述的深度酸化增强方法，其中，以1～10瓦/平方厘米范围内的声波强度引入所述超声能量。

9.根据权利要求1至权利要求8中任一项权利要求所述的深度酸化增强方法，其中，所述后续酸渗透深度比所述初始酸渗透深度至少更深50％。

10.根据权利要求1至权利要求9中任一项权利要求所述的深度酸化增强方法，其中，所述酸配料和所述超声能量二者都从所述酸化工具径向方式引入。

11.根据权利要求1至权利要求10中任一项权利要求所述的深度酸化增强方法，其中，在通过引入所述超声能量使所述酸扩散进入所述地层之前，相当部分的所述酸不与所述地层反应。

12.根据权利要求1至权利要求11中任一项权利要求所述的深度酸化增强方法，其中，所述处理区处的所述地层具有压裂梯度压力值，以及，以低于所述压裂梯度压力值的压力引入所述酸配料。

13.根据权利要求1至权利要求12中任一项权利要求所述的深度酸化增强方法，其中，所述酸配料的引入和所述超声能量的引入同时发生，并且使二者都指向关注处理点。

14.一种使地层一部分应力压裂的方法，所述方法包括以下步骤：

将所述酸化工具引入井筒内，使其定位成接近于关注处理点，所述关注处理点与处于应力下的地层部分相关联，所述酸化工具可操作以在所述关注处理点处引入酸配料和超声能量；

在所述关注处理点处同时引入所述酸配料和所述超声能量，以使来自所述酸配料的酸扩散进入处于应力下的所述地层部分中，以低于处于应力下的地层部分的压裂梯度的压力，引入所述酸配料，

其中，扩散进入处于应力下的地层部分的所述酸形成薄弱酸化点，所述薄弱酸化点与所述地层部分中的所述应力共同作用，导致形成了与所述井筒流体连接的定向应力诱发压裂。

15.根据权利要求14所述的应力压裂方法，进一步包括下述步骤，以大于处于应力下的地层部分的压裂梯度的压力，将水力压裂流体引入所述定向应力诱发压裂中。

16.一种在穿过地层的井筒中使用的酸化工具，所述酸化工具包括：

酸输送系统，其可操作以将酸配料引入到所述井筒的井筒壁上，以及

超声波发射器，其可操作以将超声能量引入所述地层。

17.根据权利要求16所述的酸化工具，其中，所述酸输送系统可操作以引入凝胶酸配料。

18.根据权利要求16或权利要求17所述的酸化工具，其中，所述酸输送系统可操作以引入发泡酸配料。