[发明专利]用于在裂缝几何结构内产生导通通道的方法

说明书

在本文中提供了用于在水力压裂储层内产生分离的柱结构和导通通道的材料和方法。

优先权要求

本申请要求2017年12月8日提交的美国专利申请号15/836,515的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及用于在水力压裂储层内产生导通通道的材料和方法。

背景技术

水力压裂(hydraulic fracturing)(例如，也称为液压压裂(fracking)、水压致裂(hydrofracturing)或液压致裂(hydrofracking))是其中通过高压注入液体将岩石压裂的井增产技术。液体“压裂液”通常由含有砂或借助增稠剂悬浮的其他“支撑剂”的水组成。当将压裂液注入到井眼中时，其可以在深岩石地层中产生诸如天然气和石油的烃可以流过的裂缝。当从井中移除液压时，小支撑剂粒子(如砂、树脂涂覆的砂、氧化铝或陶瓷材料)可以发挥作用以保持裂缝开放，从而促进烃流动。

概述

在水力压裂中使用的常规支撑剂充填层可能由于凝胶损害、细粒迁移、多相流动和非达西渗流而损失多达99％的其导通能力(参见，例如，Vincent，“Examining ourassumptions–have oversimplifications jeopardized our ability to designoptimal fracture treatments(检验我们的假设——过度简化危害了我们设计最佳压裂处理的能力)”,SPE Hydraulic Fracturing Technology Conference(SPE水力压裂技术会议),The Woodlands,TX,2009年1月19-21日；可在http://dx.doi.org/10.2118/119143-MS在线获得，以及Gomaa等，“Computational fluid dynamics applied to investigatedevelopment and optimization of highly conductive channels within thefracture geometry(应用于研究裂缝几何结构内的高度导通通道的形成和优化的计算流体动力学)”,SPE Hydraulic Fracturing Technology Conference(SPE水力压裂技术会议),The Woodlands,Texas,2016年2月9-11日；可在http://dx.doi.org/10.2118/179143-MS在线获得)。本文至少部分基于开发一种用于通过在压裂液中使用乳化环氧树脂来提高来自深岩石地层的烃的导通能力和流动的方法。乳化环氧树脂可以充当改进的支撑剂载体，保持裂缝开放并且允许烃流动到井眼中。在本文中所述的柱压裂方法可以产生高度导通的用于烃流动的路径。

在一个方面，本文特征在于一种将储层压裂的方法。所述方法可以包括将前置液级(pad fluid stage)泵送通过井眼并且泵送到储层中以产生裂缝几何结构；将在(b)第二流体内或与(b)第二流体交替的(a)第一流体的脉冲泵送通过井眼并且泵送到储层中，所述第一流体包含乳化固体环氧树脂，所述第二流体包含相容性压裂液，其中以压裂压力泵送第一流体和第二流体；和在不进行脉冲的情况下通过井眼将最终流体级(final fluidstage)泵送到储层中。

前置液级可以是含有下列各项中的一种或多种的压裂液体系：酸级(acidstage)、滑溜水(slickwater)、线性凝胶、交联凝胶、粘弹性表面活性剂(VES)系凝胶和泡沫凝胶。

可以以1至120桶/分钟(bpm)的每丛速率(rate per cluster)或以5至50bpm的每丛速率注入所泵送的流体的脉冲。所述方法可以包括泵送第一流体和第二流体的交替脉冲，其中第一流体和第二流体之间的脉冲时间是2秒至10分钟。在一些情况中，第一流体和第二流体之间的脉冲时间可以是10秒至1分钟。