[发明专利]包含化学处理剂的经注入的和涂布的支撑剂及其使用方法

说明书

本文公开了支撑剂组合物及其使用方法。特别地，本文公开了用于水力压裂的支撑剂组合物。支撑剂组合物可以包含多个微粒，并且所述多个微粒中的至少一个微粒包含化学处理剂。所述至少一个微粒具有至少约10D的在7,500psi下按照ISO 13503‑5测得的长期渗透率。所述至少一种化学处理剂当位于地下岩层的裂缝内部一段时间后可以与所述至少一个微粒分离。

技术领域

本发明涉及包含化学处理剂的支撑剂，以改善生产速率和从油井或气井中的最终回收。

本发明还涉及使用含示踪剂的支撑剂来评价油井或气井中水力压裂刺激处理的有效性和性能的方法。

背景技术

油和天然气从具有多孔的和可渗透的地下岩层的井中生产。岩层的多孔性允许岩层贮藏油和气，而岩层的渗透性允许油或气流体移动穿过岩层。岩层的渗透性对允许油和气流到可以从井中泵出的位置是必须的。有时气或油被保持在其渗透性不足以经济地回收油和气的岩层中。其它情况下，在井的操作期间，岩层的渗透性下降至进一步回收变得不经济的程度。在这样的情况下，必须使岩层断裂并借助支撑材料或支撑剂在开放的条件下支撑裂缝。这样的断裂通常通过水压完成，支撑材料或支撑剂是颗粒状材料，例如砂、玻璃珠或陶瓷颗粒，其借助流体而被带入裂缝中。

在生产过程中，油气井常常展现出能够减少井产量的结垢和/或石蜡沉积。已经使用许多类型的化学处理剂来防止结垢和/或石蜡沉积。用于将这种化学处理剂递送到井下的一种技术包括用化学处理剂注入多孔陶瓷支撑剂微粒。在许多情况下，化学处理剂必须首先溶解在水性溶剂、有机溶剂或无机溶剂中，以使能够将化学处理剂注入到多孔陶瓷支撑剂微粒中。然而，如果化学处理剂太粘稠，则这可能导致在经注入的支撑剂中存在的化学处理剂的有效量低于所期望的量或者导致总体注入不均匀或无效。将化学处理剂溶解在溶剂中也是额外的步骤，其可能是昂贵的和耗时的。

示踪剂也已被用于水力压裂，来提供关于裂缝的位置和取向的某些类型的诊断信息。用于水力压裂的示踪剂已经与颗粒形式的各种载体材料相关联，颗粒在放置于所产生的水力压裂缝中后示踪剂本身从其中释放。这些示踪剂颗粒通常由示踪物质和载体构成，其中载体由淀粉或聚合物材料构成。诸如淀粉或聚合材料的载体是弱材料，如果在水力压裂缝中加入支撑剂中可能会不利地影响传导率。此外，淀粉或聚合物载体材料的密度与通常在水力压裂中使用的支撑剂不相似，导致密度偏析(segregation)，这可能导致示踪剂化学品在所产生的裂缝中不均匀分布。

因此，需要的是将化学处理剂添加到支撑剂颗粒中而不需要溶剂的方法。还需要的是当加入到地下环境中时不与支撑剂偏析并且不会不利地影响传导率的示踪剂载体。

附图简要说明

通过参考以下用于说明本发明的实施方式的描述和附图，可以最好地理解本发明。在附图中：

图1是根据本文中所描述的若干示例性实施方式的在涂层和支撑剂微粒之间布置有包含化学处理剂的经涂覆的支撑剂的横截面图。

图2是根据本文中所描述的若干示例性实施方式的包含分散在涂层内的化学处理剂的涂布的支撑剂的横截面图。

图3是根据本文中所描述的若干示例性实施方式的经包封的支撑剂的横截面图，所述经包封的支撑剂具有用于包封涂布的支撑剂的可降解的不可渗透的壳，所述涂布的支撑剂包含被注入到多孔支撑剂微粒中的化学处理剂。

图4是根据本文中所描述的若干示例性实施方式的经包封的支撑剂的横截面图，所述经包封的支撑剂具有用于包封未涂布的支撑剂的可降解的不可渗透的壳，所述未涂布的支撑剂包含被注入到多孔支撑剂微粒中的化学处理剂。

图5是根据本文中所描述的若干示例性实施方式的经包封的支撑剂的横截面图，所述经包封的支撑剂具有用于包封涂布的支撑剂的可降解的不可渗透的壳，所述涂布的支撑剂包含布置在树脂涂层和支撑剂微粒之间的化学处理剂。