[发明专利]用于提高弱胶结或无胶结地层中油井产率的方法和组合物

说明书

背景

本发明涉及压裂操作，具体来说，涉及提高在弱胶结或无胶结地层的一部分地下地层中支撑的裂缝中油井产率的方法。

产烃油井常常位于包含无胶结微粒(例如，地层砂和粒子)的地下区域，该微粒可和通过地下地层产生的油、气、水和其它液体一起迁移。在产品流体中存在微粒通常是不利的，因为它们可导致摩擦性磨损组件例如筛网、管道、泵和阀门。在某些情况下，微粒可堵塞油井，由此导致需要昂贵的修复处理。如果将微粒携带到地面，必须使用地面加工设备从产品流体中去除微粒。

可通过一些刺激技术提高来自弱胶结或无胶结地层的产品流体的回收。例如，水力压裂可提供与地层的一个大的区域的高传导性连通，并绕开在近井眼区域可能存在的任何损害。水力压裂是一种技术，其中裂缝在岩层中扩展，最终目的是提取某些流体例如石油、天然气、煤层气等。可使用这种技术来增加或恢复可从地下地层产生这些流体的速率。

用于在压裂操作中防止产生微粒材料的常规方法包括，例如砾石充填邻近弱胶结或无胶结生产井段(production interval)的油井。防砂筛(或者“砾石充填筛”)是一种过滤组件，其可用于在砾石充填操作中支撑和固定砂。通常，防砂筛下放至工作管柱上的井眼(wellbore)中，并与所需的生产井段平行设置。然后，将包括砾石的液体淤浆抽吸到工作管柱下面，并进入防砂筛和多孔油井外罩或开孔生产区域之间形成的油井环域中。

在某些情况下，可将水力压裂和砾石填充结合成统一处理，其可刺激生产同时提供用于防砂的环形砾石填充。这种处理通常称为“压裂填充”操作。通过将筛和外罩(或者在筛和井眼的壁之间，在完全没有外罩的“开孔”油井中)之间的环形空间抽吸压裂液，压裂填充操作可通过到位的砾石填充筛组件来进行。压裂填充操作的目标之一是形成短的、宽的、高传导裂缝，然后在用支撑剂填充裂缝并离开之后，通过连续地注射淤浆来填充筛和多孔外罩或者井眼表面内侧(“砂面”)之间的区域。

形成短的、宽裂缝的常用方法是在抽吸操作中引发尖端脱砂(tip screenout)。在尖端脱砂中，因为液体泄漏进入地层裂缝尖端的固体(例如，支撑剂)浓度变高，从而淤浆不再移动。浓缩的支撑剂淤浆堵塞裂缝，防止裂缝长度的额外生长。在发生脱砂之后，再将支撑剂/流体淤浆抽吸进入地层导致裂缝膨胀。因此，防止地层砂和地层粒子迁移同时在弱胶结或无胶结地层中诱导尖端脱砂的可行方法对于本领域普通技术人员而言是有价值的。

发明内容

本发明涉及压裂操作，具体来说，涉及提高在弱胶结或无胶结地层的一部分地下地层中支撑的裂缝中油井产率的方法。

在一些实施方式中，本发明提供一种压裂地下地层(formation)的方法，所述方法包括在足以在地下地层中形成或增强至少一种裂缝的压力下，将含地层稳定剂和可降解的流体损失控制剂的稳定液放入地下地层中，其中所述可降解的流体损失控制剂至少部分地覆盖裂缝的面；将含支撑剂的处理流体放入至少一部分的裂缝；使流体损失控制剂、支撑剂或两者在裂缝尖端处或附近桥接，诱导尖端脱砂；允许支撑剂在所述部分的裂缝中形成支撑剂填充；允许所述可降解的流体损失控制剂进行降解。

在其它实施方式中，本发明提供一种压裂地下地层(formation)的方法，所述方法包括在足以在地下地层中形成或增强至少一种裂缝的压力下，将含地层稳定剂和可降解的流体损失控制剂的稳定液放入地下地层中，其中所述可降解的流体损失控制剂至少部分地覆盖裂缝的面；将含处理流体的支撑淤浆放入至少一部分的裂缝中，其中所述处理流体包括载体液、支撑剂和可降解的微粒；允许所述流体损失控制剂、支撑剂、可降解的微粒或它们的相互作用导致桥接并诱导尖端脱砂；允许支撑剂在所述部分的裂缝中形成支撑剂填充；允许所述可降解的流体损失控制剂和可降解的微粒进行降解。

通过阅读以下优选实施方式的描述，本发明的特征和优点对于本领域技术人员来说应当是显而易见的。

详细描述

本发明涉及压裂操作，具体来说，涉及提高在弱胶结或无胶结构造的一部分地下构造中支撑的裂缝中油井产率的方法。

本发明提供在弱胶结或无胶结地层的压裂填充操作中用于提高油井产率的方法和组合物。在一些实施方式中，本发明引发尖端脱砂，其可形成在回收产品流体时趋于具有高度传导的较短的、宽的裂缝。在一些实施方式中，本发明可凝固弱胶结或无胶结的微粒，否则这些微粒在压裂填充操作中随产品流体迁移。