專利名稱：：可降解材料輔助轉(zhuǎn)向的制作方法可降解材料輔助轉(zhuǎn)向
背景技術(shù)：
：本發(fā)明涉及使穿透地層的井增產(chǎn)。具體地，本發(fā)明涉及用于實(shí)施多段順次井處理和采用轉(zhuǎn)向技術(shù)臨時保護(hù)在先處理不受后繼處理影響的方法和組合物。烴類(油、凝析液和氣)通常自鉆入含烴地層的井中產(chǎn)出。出于各種原因，例如儲層固有的低滲透性或鉆井和完井對地層造成的破壞，流入井中的烴流量可能較低。在這種情況下，例如采用水力壓裂、化學(xué)增產(chǎn)(通常為酸化增產(chǎn))或所述兩者的組合(稱為酸化壓裂或壓裂酸化)，使井增產(chǎn)。水力壓裂包括以高的壓力和速度將流體注入地層，以使儲集巖受損并形成裂縫(或裂紋網(wǎng)絡(luò))。通常在緩沖液之后將支撐劑注入壓裂液，以使一條或多條裂縫在泄壓之后保持張開。在化學(xué)(酸化)增產(chǎn)處理中，通過將物料溶于地層，來改善流動能力。在水力和酸化壓裂中，通常將稱為緩沖液的第一粘性流體注入地層，以引發(fā)裂縫并使裂縫擴(kuò)展。隨后注入包含支撐劑的第二粘性流體，以使裂縫在泵送壓力釋放之后保持張開。粒狀支撐劑材料可包括砂礫、陶瓷珠或其它材料。在酸化壓裂中，第二流體包含可溶解部分巖石的酸性物質(zhì)或其它化學(xué)物質(zhì)如螯合劑，造成裂縫面的不規(guī)則腐蝕并除去一些礦物質(zhì)，使得裂縫在泵送停止時未完全閉合。當(dāng)需要限制裂縫的幾何形狀時，推薦使用表面活性劑類流體，例如粘彈性表面活性劑(VES)。有時，通過以極高的速度泵送包含降阻聚合物的低粘度流體(即減水阻處理)，來進(jìn)行水力壓裂，以減少高度濃縮的聚合物造成的破壞或其它增稠劑的費(fèi)用。另外，為進(jìn)一步減少破壞，可使用低粘度表面活性劑類流體進(jìn)行減水阻處理。當(dāng)通過水力壓裂或化學(xué)增產(chǎn)使多個含烴層段增產(chǎn)時，期望分段處理多個層段。在多層段壓裂中，壓裂第一生產(chǎn)層(payzone)。然后，將壓裂液導(dǎo)入下一段來壓裂下一生產(chǎn)層。重復(fù)該過程直至壓裂所有生產(chǎn)層。或者，如果數(shù)個生產(chǎn)層位置緊鄰且具有類似的性質(zhì)，則可一次壓裂數(shù)個生產(chǎn)層。轉(zhuǎn)向可通過多種方式實(shí)現(xiàn)。例如，在橋堵技術(shù)(bridgeplugtechnique)(BPT)中，作業(yè)人員首先射孔，接著進(jìn)行壓裂，然后安裝橋堵工具，并根據(jù)需要重復(fù)該過程。該方法通過在壓裂層段和目標(biāo)層段之間安裝封隔器確保100%可靠的層間隔離。然而，該方法費(fèi)用極高。費(fèi)用源于電纜設(shè)施的廣泛介入，這在壓裂處理前后需要額外的時間進(jìn)行射孔和安裝并隨后從井筒中收回每個生產(chǎn)層的封隔器。另外，封隔器收回有時存在危險。在流通復(fù)合橋堵(FTCBP)法(flowthroughcompositebridgeplugapproach)(BPT的改進(jìn)方法)中，F(xiàn)TCBP工具在其上方存在較高壓力時例如在隨后的壓裂處理過程中發(fā)揮BPT封堵的作用。然而，當(dāng)封堵下方壓力較高時，例如當(dāng)井回流時，F(xiàn)TCBP使流體從下方流動通過封堵。采用FTCBP技術(shù)允許所有在先壓裂層段在完井過程中流通。該方法具有兩種優(yōu)勢。第一，該方法通過及早使各裂縫回流明顯縮短了關(guān)井時間。第二，所有在先處理層段有助于凈化新的各處理液。在完井之后，F(xiàn)TCBP可容易地鉆碎或留于井中。已證實(shí)該方法為增產(chǎn)的可靠手段。主要缺點(diǎn)在于安裝封堵所需的費(fèi)用和時間。砂堵技術(shù)(sandplugtechnique)(SPT)與BPT類似，不同之處在于使用砂堵代替工具。主要構(gòu)思如下經(jīng)由不同的射孔組(perforationset)順次壓裂數(shù)個生產(chǎn)層，在每一處理階段結(jié)束時安裝砂堵以防止流到封堵之外，從而使應(yīng)力場轉(zhuǎn)向以進(jìn)行后續(xù)各段。該方法由于不要求收回封隔器而明顯減少了時間和費(fèi)用。然而，由于初始原地應(yīng)力的差異，可能不能夠壓裂所有層段。此外，支撐劑布置要求將支撐劑填入井筒，這可能導(dǎo)致處理效率低。限流(limitedentry)(LE)法是不要求將砂礫填入井筒的簡化方法，這使該方法更加實(shí)用。該方法例如結(jié)合使用封堵球來堵塞各段或使不同段具有不同數(shù)量的射孔。LE法主要依賴于在計(jì)算量的射孔之間建立人為的壓降。根據(jù)射孔的數(shù)量、射孔的尺寸和注入速度，計(jì)算壓降。然后通過射孔的數(shù)量調(diào)整壓差，以在射孔的地層側(cè)形成等于壓裂壓力(fracturingpressure)的選定壓力。獲知各含砂層的確切壓裂壓力是限流法的本質(zhì)部分。在生產(chǎn)層內(nèi)的加密鉆井過程中，任意給定砂礫的壓力可顯著變化。獲取可靠的壓力數(shù)據(jù)需要檢測各層段、增加完井的時間和費(fèi)用。在未獲知準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的情況下進(jìn)行處理可能導(dǎo)致從一些射孔組獲得的產(chǎn)量極小或沒有產(chǎn)出。封堵球通常包括懸浮在處理液中并隨處理液泵入井中的經(jīng)橡膠包覆的小球。這些球被帶到與高滲透性地層層段連通的射孔。封堵球密封這些射孔并將處理液轉(zhuǎn)向至滲透性較低的地層層段。在一些情況下，處理之后井筒中存在封堵球帶來了收回這些封堵球時的操作問題。如Ischy等人的US6，380，138中所述，使用可降解球可有助于消除這些問題。聚酯制成的球隨時間降解，形成可溶性低聚物并允許射孔重新打開。i秀導(dǎo)應(yīng)力轉(zhuǎn)向才支術(shù)(inducedstressdiversiontechnique)(ISDT)是分，殳水力壓裂處理的應(yīng)用，而未使用任何可靠的隔離，例如橋堵、裂縫擋板(fmcbaffle)、砂堵或封堵球。ISDT結(jié)合了LE和多段壓裂技術(shù)的優(yōu)勢。參考圖1,ISDT包括泵送井10中的多層裂縫(multiplefrac),例如層疊在非生產(chǎn)層之間的相應(yīng)的第一生產(chǎn)層16和第二生產(chǎn)層18中的第一裂縫12和第二裂縫14;在沒有可靠的層間隔離的情況下，依靠在先壓裂增產(chǎn)引起的誘導(dǎo)應(yīng)力將隨后的裂縫轉(zhuǎn)向所需層段。在該方法中，第一水力壓裂段12的初始誘導(dǎo)應(yīng)力20與所產(chǎn)生的誘導(dǎo)應(yīng)力22—起作為輸入能量，以有效地將第二段14和隨后的裂縫轉(zhuǎn)向第二生產(chǎn)層18和后繼各段?？墒褂肐SDT方法，通過根據(jù)需要重復(fù)該過程多次，對多個不連續(xù)的生產(chǎn)層段進(jìn)行射孔和壓裂。一些ISD技術(shù)可包括引發(fā)脫砂的方法以輔助轉(zhuǎn)向。然而，ISDT需要很好地了解儲層的性質(zhì)。這使得ISDT在具有不同性質(zhì)的區(qū)域不易于重復(fù)。為實(shí)現(xiàn)最大程度的應(yīng)力轉(zhuǎn)向，需要基于地層力學(xué)性質(zhì)優(yōu)化壓裂處理。這通常需要使用設(shè)計(jì)工具如DataFRACTM(SchlumbergerTechnologyCorp.的商品名)獲取數(shù)據(jù)，并對方法進(jìn)行后續(xù)的重新設(shè)計(jì)。從而花費(fèi)時間。另外，重新設(shè)計(jì)強(qiáng)烈依賴于地層性質(zhì)的臨界假設(shè)。因而，目前還沒有可靠的方法證實(shí)在致密的儲氣層中應(yīng)用ISDT的可行性。因此，仍需要在井下環(huán)境中進(jìn)行轉(zhuǎn)向、多段壓裂或臨時密封的簡單、可靠的方法?？山到獠牧洗饲耙延糜诮禐V失和轉(zhuǎn)向。實(shí)例包括巖鹽、粒級巖鹽、苯曱酸薄片、蠟球、蠟餅(waxbutton)、油溶性樹脂材料等。例如US2006-0283591所披露的，可降解材料已用于其它井下作業(yè)。然而，這些材料通常以經(jīng)設(shè)計(jì)的尺寸、形狀和濃度用于在井筒或裂縫面上形成濾餅，而不是在例如脫砂條件下在井筒、射孔或裂縫中形成固結(jié)的封堵。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明在各種實(shí)施方案中提供利用可降解材料輔助轉(zhuǎn)向(DMAD)對井進(jìn)行處理的方法、用于多層壓裂的DMAD方法、可用于DMAD過程的井處理液和有利于轉(zhuǎn)向過程的由可降解材料形成的可去除復(fù)合封堵。可降解材料可在井下條件下經(jīng)過一段選定的持續(xù)時間之后降解，從而不需要采取額外的措施去除封堵。封堵對地層的臨時阻斷使其它井下作業(yè)得以進(jìn)行而不破壞現(xiàn)有裂縫或受到現(xiàn)有裂縫的干擾。在一種實(shí)施方案中，井處理方法可包括(a)將含水漿料注入穿透地層的井中，其中漿料的固相包括不溶性可降解材料；(b)使可降解材料固結(jié)，以在井內(nèi)的射孔、裂縫、井筒或其組合中形成可降解材料構(gòu)成的封堵；(c)在可降解材料輔助轉(zhuǎn)向離開被封堵的射孔、裂縫、井筒或其組合的同時，在井內(nèi)進(jìn)行井下作業(yè)，其中井下作業(yè)可以是水力壓裂、酸化、修井、安裝井下設(shè)備及其組合；以及(d)使固結(jié)的可降解材料降解以去除封堵并使射孔、裂縫、井筒或其組合恢復(fù)滲透性。再例如，井下作業(yè)還可包括減水阻壓裂和酸化壓裂。在一種實(shí)施方案中，可降解材料可以是單體衍生單元例如酯類、芳族酸、酰胺等及其組合構(gòu)成的聚合物。在一種實(shí)施方案中，可降解材料可以是丙交酯(lactide)和乙交酯的聚合物以及共聚物、聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二曱酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二曱酸乙二醇酯(PEN)、部分水解的聚乙酸乙烯酯、它們的衍生物、它們的組合和混合物等。在一種實(shí)施方案中，可降解材料在漿料中可具有較高的濃度，例如至少4.8g/L(40lbm/1,000gal)、至少6g/L(50lbm/1，000gal)或至少7.2g/L(60lbm/1,000gal)。該方法可包括引發(fā)固相的脫砂以使可降解材料固結(jié)。在一種實(shí)施方案中，固相可包括纖維，在另一種實(shí)施方案中，固相可包括纖維和粒狀材料(例如具有粒度分布)的混合物。例如，纖維可包含可降解材料，粒狀材料可以是惰性支撐劑，或者纖維和粒狀材料可均包含可降解材料，所述可降解材料可以是相同的材料或不同的材料。在一種實(shí)施方案中，可借助溫度變化和/或可降解材料與其它反應(yīng)物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)引發(fā)降解。降解可包括可降解材料的溶解。在該方法的實(shí)施方案中，漿料的液相可包括粘彈性表面活性劑(VES)、助表面活性劑、流變改進(jìn)劑、聚合物降阻劑、表面活性劑降阻劑、聚合物減阻增強(qiáng)劑、單體減阻增強(qiáng)劑、鹽水等或者它們的組合或混合物。在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，使用高粘度聚合物類流體(例如多糖，如瓜爾膠或瓜爾膠衍生物，線形的或交聯(lián)的)、或低粘度聚合物類流體(例如聚丙烯酰胺)、或高粘度表面活性劑類流體(例如VES類流體系統(tǒng)、或VES加疏水改性聚合物、或VES加流變改進(jìn)劑)、或低粘度聚合物降阻劑類流體、或低粘度表面活性劑基降阻劑流體(例如表面活性劑降阻劑加聚合物減阻增強(qiáng)劑和/或單體減阻增強(qiáng)劑)及其組合，增稠和/或代替可降解材料封堵的漿料。優(yōu)選含VES的系統(tǒng)。在具體實(shí)施方案中，本發(fā)明可提供DMAD壓裂方法，該方法可包括以下步驟(a)將井處理液注入穿透多層地層的井，以使該地層的一層中的水力壓裂裂縫擴(kuò)展；(b)注入固相包括不溶性可降解材料纖維的含水漿料，以形成固結(jié)纖維封堵并使水力壓裂裂縫與井筒隔離，其中可降解材料在漿料中的的濃度為至少4.8g/L(40lbm/1，000gal)，并且其中漿料的液相包括粘彈性表面活性劑、助表面活性劑、流變改進(jìn)劑、聚合物降阻劑、表面活性劑降阻劑、聚合物減阻增強(qiáng)劑、單體減阻增強(qiáng)劑、鹽水或者它們的組合或混合物；(c)利用封堵轉(zhuǎn)向離開在先的水力壓裂裂縫，將井處理液注入井中以使地層另一層中的后繼水力壓裂裂縫擴(kuò)展；以及(d)隨后使可降解材料降解以去除封堵。在各種實(shí)施方案中，步驟(a)中的井處理液可包括聚合物降阻劑或低粘度表面活性劑基降阻劑、粘彈性表面活性劑、助表面活性劑、流變改進(jìn)劑、鹽水或者它們的組合或混合物，該流體優(yōu)選包含降阻成分。在一種實(shí)施方案中，DMAD壓裂方法還可包括順次重復(fù)步驟(b)和(c)一次或多次以轉(zhuǎn)向離開在先的水力壓裂裂縫并使其它層中后繼的水力壓裂裂縫擴(kuò)展，其中隨后在步驟(d)中通過使可降解材料降解去除封堵。在一種實(shí)施方案中，為進(jìn)行隨后的水力壓裂，井筒中的井處理液通道可在地層之間保持打開，其中在先的裂縫通過封堵與井筒隔離，例如未在井筒中使用橋堵或砂堵或者其它隔離裝置。在一種實(shí)施方案中，DMAD壓裂方法可包括在步驟(a)和(c)中的裂縫擴(kuò)展之前進(jìn)行射孔。在一種實(shí)施方案中，漿料注入可作為水力壓裂的末段。在一種實(shí)施方案中，纖維可與裂縫中的惰性支撐劑橋接以形成封堵，在另一種實(shí)施方案中，封堵可通過漿料脫砂而形成。DMAD壓裂方法可包括維持井筒中鄰近封堵處的壓力，使該壓力大于隔離裂縫的地層壓力?？蛇M(jìn)行處理，以使位于封堵和井口之間的井筒充滿流體，且封堵井筒側(cè)的靜水壓大于封堵另一側(cè)的靜水壓。在一種實(shí)施方案中，封堵的去除可借助于沖洗。在一種實(shí)施方案中，任意未降解的材料隨產(chǎn)出液產(chǎn)出而沒有任何必要加以輔助將其去除。本領(lǐng)域已知的模擬方法可與本發(fā)明的實(shí)施方案一同使用，以優(yōu)化井處理方法的參數(shù)。例如，可通過模擬確定將要進(jìn)行的作業(yè)所需的持續(xù)時間，然后相應(yīng)地選擇可降解材料、可降解材料的濃度和泵送速度。誘導(dǎo)應(yīng)力轉(zhuǎn)向(ISD)的主要局限性在于誘導(dǎo)應(yīng)力場可產(chǎn)生的應(yīng)力大小有限，通常在約3.44MPa(500psi)左右。如果層段的壓裂壓力大于約3.44MPa(500psi)，則所產(chǎn)生的差異應(yīng)力不足以阻止原始裂縫接受隨后的注入。另一方面，本發(fā)明提供用于DMAD井處理的井處理液，該井處理液可以為含水漿料。該漿料可包含上述不溶性可降解材料，其中可降解材料為纖維狀，包括選自酯類、芳族酸、酰胺及其組合的單體衍生單元構(gòu)成的聚合物，并且在漿料中的濃度為至少4.8g/L(401bm/l,000gal)。該漿料還可包含優(yōu)選具有粒度分布的粒狀材料，該漿料的液相可包括粘彈性表面活性劑、助表面活性劑、流變改進(jìn)劑、聚合物減阻增強(qiáng)劑、單體減阻增強(qiáng)劑、鹽水等或者它們的組合或混合物。粒狀材料在一種實(shí)施方案中可以是可降解材料或在另一實(shí)施方案中可以是支撐劑。再一方面，本發(fā)明可提供DMAD組合物，該組合物可包括在井內(nèi)由井處理液通過脫砂在射孔、裂縫、井筒或其組合中形成的可去除封堵，該井處理液包括如上所述纖維狀不溶性可降解材料和具有粒度分布的粒狀材料的含水漿料。圖1示出相應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)所采用的誘導(dǎo)應(yīng)力轉(zhuǎn)向(ISD)技術(shù)的壓力分布示意圖。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案于121。C(250。F)在6.89MPa和17.24MPa(1000psi和2500psi)下由重均分子量(Mw)不同的聚乳酸纖維制成的封堵的分解示意圖，封堵的分解表現(xiàn)為通過封堵的流量快速提升。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案在存在煤油的情況下于121。C(250。F)和17.24MPa(2500psi)由可降解材料和支撐劑制成的封堵的分解示意圖，封堵的分解表現(xiàn)為通過封堵的流量快速提升。圖4示出壓裂生產(chǎn)層所需的過壓隨深度和生產(chǎn)層之間間距變化的示意圖。圖5示出對于生產(chǎn)層和頁巖之間10.34MPa(1500psi)的原地應(yīng)力差過壓的示意圖。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案相應(yīng)于支撐劑在裂縫中的橋接和阻斷的壓力分布示意圖。圖7A示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案封堵射孔的示意圖。圖7B示出圖7A的區(qū)域7B的》文大截面。圖8示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案封堵井筒的示意圖。圖9示出圖8的區(qū)域9的放大截面。圖10示出以下實(shí)施例7中所述的各段的射孔位置和所進(jìn)行的作業(yè)。圖II示出以下實(shí)施例7中第四段的泵送過程中的溫度測井曲線，表明在第四段的壓裂過程中極少的流體進(jìn)入第三段的射孔。圖12示出在第八段和第九段中注入不同的示蹤劑之后實(shí)施例7的井內(nèi)示蹤劑分布，表明觀察到僅有極少的第九段流體進(jìn)入第八段的射孔。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施方案涉及臨時阻斷井筒、射孔或地層裂縫以便能夠更有效地或在不破壞現(xiàn)有裂縫的情況下進(jìn)行其它作業(yè)(例如其它層段的壓裂、修井、井下設(shè)備的安裝等)的方法。臨時阻斷通過使固體物質(zhì)固結(jié)來實(shí)現(xiàn)，所述固體物質(zhì)包括將在所需的時段內(nèi)降解的可降解材料。當(dāng)應(yīng)用于壓裂時，本發(fā)明的方法類似于位于北美陸地的井目前所采用的誘導(dǎo)應(yīng)力轉(zhuǎn)向技術(shù)(ISDT)?？山到獠牧峡蔀槿我庑螤罾绶勰?、顆粒、微球、切片或纖維。優(yōu)選實(shí)施方案可使用纖維狀材料。纖維的長度可為約2mm至約25mm，優(yōu)選約3mm至18mm。通常，纖維的線質(zhì)量密度為約0.111dtex至約22.2dtex(約0.1旦至約20旦)，優(yōu)選約0.167dtex至約6.67dtex(約0.15旦至約6旦)。纖維優(yōu)選在井下條件下歷經(jīng)適于選定作業(yè)的持續(xù)時間而降解，所述井下條件可包括高達(dá)180。C(約350。F)或更高的溫度以及高達(dá)137.9MPa(20,000psi)或更高的壓力，所述持續(xù)時間可從0.5、1、2或3小時的最短持續(xù)時間直至24、12、10、8或6小時的最長持續(xù)時間，或從任意最短持續(xù)時間至任意最長持續(xù)時間。盡管一般情況下沒有必要，但還可借助于包含適宜的溶解劑或改變pH和/或鹽度的物質(zhì)的洗滌劑來輔助或加速降解。例如還可通過在蒸汽驅(qū)油之前進(jìn)行處理時升高溫度來輔助降解。在本申請中，使用術(shù)語可降解時包括所有適宜的可溶性材料?？山到獠牧峡赡軐Νh(huán)境敏感，因而可能存在稀釋和沉淀的問題。用作密封體的可降解材料優(yōu)選應(yīng)在地層或井筒中保持足夠長的時間(例如3-6小時)。持續(xù)時間應(yīng)足夠長以便電纜設(shè)施對下一生產(chǎn)層進(jìn)行射孔、完成隨后的壓裂處理、以及使裂縫在支撐劑完全沉降之前圍攏支撐劑，條件是最佳的裂縫傳導(dǎo)性。在低漏失的致密儲氣層中，封堵的持續(xù)時間可能是關(guān)鍵性因素。此外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為可降解材料密封體可抑制回流，因而裂縫可增壓更長的時間，這可能有利于轉(zhuǎn)向。然而，在低漏失地層中，應(yīng)當(dāng)注意的是關(guān)井時間可能變得過長，這可能導(dǎo)致支撐劑沉降。在這種情況下，可利用可降解材料分解之后的回流幫助支撐劑懸浮在裂縫中。因而，應(yīng)在這兩種考慮之間作出折衷。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，化學(xué)物質(zhì)在井筒和裂縫中的壽命優(yōu)選不短于2-3小時。另一方面，它們的壽命優(yōu)選不超過一定的限度以允許物質(zhì)回流到漏失極低的地層中。這表明重要的是適當(dāng)?shù)剡x擇密封體的類型禾口$力口劑。本發(fā)明的實(shí)施方案可使用各種可降解材料。這些材料理論上可包括無機(jī)纖維，例如石灰石纖維或玻璃纖維，但優(yōu)選為單體衍生單元如酯類、酰胺或其它類似物質(zhì)的聚合物或共聚物。如本文所用，聚合物可表示單體或單體的反應(yīng)形式(as-reactedform),應(yīng)當(dāng)理解的是在說明書和權(quán)利要求書中提及單體時應(yīng)解釋為單體聚合得到的衍生物的聚合形式?？山到饩酆衔锟稍诜侵麈溛恢貌糠炙狻?shí)例包括聚羥基鏈烷酸酯、聚酰胺、聚己酸內(nèi)酯、聚羥基丁酸酯、聚對苯二曱酸乙二醇酯、聚對苯二曱酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、部分水解的聚乙酸乙烯酯以及這些材料的共聚物。酯類的聚合物或共聚物例如包括取代和未取代的丙交酯、乙交酯、聚乳酸和聚乙醇酸。酰胺的聚合物或共聚物例如可包括聚丙烯酰胺，諸如Nylon6，6、Nylon6、KEVLAR等聚酰胺，等等。還可使用在所經(jīng)受的條件下在適當(dāng)?shù)臅r間溶解的材料，例如具有三個或更多個羥基的多元醇?？捎糜诒景l(fā)明的多元醇為加熱、脫鹽或進(jìn)行兩者的組合時可溶解的聚合多元醇，基本上由聚合物鏈中的羥基取代碳原子和通過聚合物鏈中至少一個碳原子隔開的相鄰的羥基取代碳原子構(gòu)成。換言之，可使用的多元醇優(yōu)選基本上沒有相鄰的雍基取代基。在一種實(shí)施方案中，多元醇的重均分子量大于5000至500,000或更大，在另一種實(shí)施方案中，多元醇的重均分子量為10,000至200,000。如有必要，例如可通過包含烴基取代基如烷基、芳基、烷芳基或芳烷基部分和/或具有2至30個碳原子的側(cè)鏈，對多元醇進(jìn)行疏水改性，以進(jìn)一步抑制或減緩溶解。多元醇還可進(jìn)行改性，從而包括羧酸、硫醇、石蠟、硅烷、硫酸、乙酰乙?；?、聚環(huán)氧乙烷、季銨或陽離子單體。在一種實(shí)施方案中，多元醇是可通過具有酯取代基的前體聚乙烯基材料至少部分地水解制備的取代或未取代的聚乙烯醇。對纖維封堵的形成和測試進(jìn)行了大量試驗(yàn)。測試顯示直徑1cm、長2cm的封堵在121。C(250。F)時可耐受17.2MPa(2500psi)的壓力2-4小時，這取決于封堵的組成。圖2示出了具有不同分子量的聚乳酸(PLA)制成的纖維封堵的壽命。在121°C(250。F)和6.9MPa(1000psi)的測試條件下，分子量較大的纖維封堵具有較長的壽命。例如，分子量為77，600的聚合物制成的封堵具有數(shù)小時的壽命，而分子量更大的聚合物制成的封堵具有更長的壽命(高達(dá)6小時)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，可泵送不同類型的化學(xué)物質(zhì)以加速或減緩可降解材料的分解(如上所述)。緩速劑(delayagent)的實(shí)例可包括任意類型的疏水材料(例如煤油、油類、柴油、聚合物、表面活性劑等)，所述疏水材料將覆蓋可降解材料的表面以減緩可降解材料與水的相互作用。對于多元醇如部分水解的聚乙酸乙烯酯，流體中例如可包含鹽類，高的離子強(qiáng)度降低了這些材料的溶解度。加速劑(acceleratoragent)的實(shí)例可包括任意高pH值或低pH值液體(例如苛性或酸性溶液)，所述液體將加速可降解材料的分解。例如，對于PLA聚合物，主要的降解機(jī)理為水解。通過將疏水劑添加到聚合物(或封堵)中，例如作為涂層，來降低水解速度。因此提高了聚合物的壽命(從而提高封堵的壽命)，如對分子量為128,000的聚乳酸制成的封堵的分解的研究所示，其中在煤油存在的情況下于121°C(250。F)在6.89Mpa和17.24MPa(1000psi和2500psi)下通過封堵的流量快速升高。因而，可控制封堵的壽命以適應(yīng)作業(yè)意圖。通常使用高濃度的可降解材料，例如大于4.8、6.0或7.2g/L(40、50或60lbm/1,000gal)，以形成臨時封堵或橋堵。如果纖維漿料可失水(由此使纖維濃縮)，則可采用低濃度。這些材料的最大可用濃度可能受限于用于添加和共混的地面i殳備。本發(fā)明的一些實(shí)施方案使用如上所述的可降解纖維封堵。本發(fā)明的其它實(shí)施方案使用由可降解纖維和其它材料如惰性支撐劑(包括砂礫)或可降解吸收劑(例如聚丙歸酸-共-丙烯酰胺共聚物)形成的封堵。含有吸收材料可有助于填充封堵內(nèi)的孔隙并使封堵更牢固。使用適當(dāng)?shù)慕?jīng)樹脂包覆的支撐劑(RCP)或小粒徑非RCP支撐劑給出了十分滿意的結(jié)果如圖3所示，RCP/纖維封堵在121°C(250。F)時能夠耐受17.2MPa(2500psi)的壓差數(shù)小時。^吏用或未使用煤油預(yù)處理并與RCP(以商RCP)共混的PLA纖維是適宜的。此外，PLA纖維和具有多模態(tài)粒度分布(PSD)的支撐劑是適宜的混合物。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，可降解材料與采用粒度分布技術(shù)(particle-sizedistributiontechnology)增力。漿料固含量的方法結(jié)合4吏用。在適當(dāng)選擇的多模態(tài)粒度分布下，較小的顆粒填充較大顆粒之間的空隙，產(chǎn)生需水量較小的漿料。典型分布采用兩種或三種不同的粒度范圍。由此形成具有改善的流動性和良好的凝固性(如滲透性和強(qiáng)度)的漿料。因而，本發(fā)明的一些實(shí)施方案使用具有不同尺寸的支撐劑來代替RCP支撐劑。對于這些實(shí)施方案，可優(yōu)化支撐劑的組成，以使封堵在纖維降解之后獲得足夠的傳導(dǎo)性。通過該方法(即多模態(tài)粒度分布)，可獲得性能良好的各種臨時射孔密封體組合。由于可降解或可溶性材料(如聚乳酸纖維)可經(jīng)過選擇與地層流體相容且其井下壽命易于改變(例如通過添加緩速劑延長它們的壽命)，因而該方法在DMAD技術(shù)中非常引人關(guān)注。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是各種酸化壓裂方法可與本發(fā)明的實(shí)施方案一同使用，包括井下產(chǎn)酸的方法(使用乳化酸、包膠酸(encapsulatedacid)或固體酸前體)。例如，Still的US7,166,560披露了使用固體酸前體通過水解或溶解提供酸的受控釋放。固體酸前體可以是丙交酯，乙交酯，聚乳酸，聚乙醇酸，聚乙酸和聚乙醇酸的共聚物，乙醇酸與其它具有羥基、羧基或羥基羧基的部分的共聚物，乳酸與其它具有羥基、羧酸或羥基羧酸的部分的共聚物，或前述物質(zhì)的混合物。固體酸可以和與酸反應(yīng)的第二種固體混合，以加快固體酸前體的溶解和水解速度。此外，本發(fā)明的實(shí)施方案還可用于臨時封堵裂縫或井筒，以達(dá)到所需的效果或進(jìn)行其它作業(yè)。例如，本發(fā)明的方法可用于在壓裂之后臨時關(guān)井，以使裂縫能夠松弛。出于該目的，持續(xù)時間通常較短，例如約0.5小時?？蛇x擇適當(dāng)?shù)目山到獠牧弦赃_(dá)到所需的持續(xù)時間。本發(fā)明實(shí)施方案的可降解封堵還可用作臨時封堵射孔或裂縫的"壓井段塞(killpill)，，，例如0.32m3(2bbl)包含2。/。VES(例如以下在實(shí)施例中所述的濃縮物加添加劑)加例如9.6g/L(80lbm/1,000gal)聚乳酸纖維加例如9.6g/L(80lbm/1,000gal)聚乳酸孩b朱或微球(如18-40目)的水。這是有效用于完全可溶的纖維基漏失控制段塞的VES基攜帶液(完全無破壞性)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，可降解材料優(yōu)選與pH值不同的壓裂液以及鹽(例如氯化鈉NaCl、氯化鈣CaCl2、溴化鈉NaBr、氯化鉀KC1等)濃度不同的鹽水相容。可降解材料應(yīng)適應(yīng)盡可能寬的溫度范圍。優(yōu)選的是可降解材料適應(yīng)高于0°C(32。F)的溫度?？山到獠牧线€應(yīng)與加重鹽水(weightedbrine)或完井液相容。推薦使用表面活性劑類流體，因?yàn)檫m宜的VES流體可提供高的零剪切粘度以及更有效的支撐劑和纖維布置，并且與聚合物類流體相比造成的破壞較小。此外，當(dāng)使用VES流體系統(tǒng)輸送用于轉(zhuǎn)向的可降解材料封堵時，并且當(dāng)表面活性劑流體系統(tǒng)在可降解材料封堵降解之后在例如減水阻壓裂中還用于降阻時，沒有聚合物殘留在系統(tǒng)中而造成石皮壞(例如可能阻礙流體/人地層流出)。盡管本文的說明通過水力壓裂示例了本發(fā)明的實(shí)施方案，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的方法還可用于傳統(tǒng)的支撐壓裂處理(proppedfracturingtreatment),而不依賴于經(jīng)選擇用于提供支撐劑和纖維攜帶能力的流體的增稠方法。在其它類型的壓裂(包括減水阻壓裂和酸化壓裂)中可使用聚合物基或表面活性劑類流體并且可使用本發(fā)明的方法和組合物。特別關(guān)注的是泵送的流體為減水阻處理液的情況，其中將聚合物的濃度降低到以極小的摩阻損失提供高速泵送所需的最小值。在這種情況下，聚合物造成的破壞極小或不存在，但泵送的支撐劑濃度同樣減小。在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中，在減水阻處理的后期階段泵送可降解材料。在這種情況下，使用粘彈性表面活性劑流體提供更好的支撐劑輸送性能，同時仍保持基本上或完全不含聚合物的處理，從而保證近井筒區(qū)域可達(dá)到高的支撐劑濃度，并因此很好地連接。適宜的高分子量聚合物基減水阻流體包括例如Root的美國專利No.3,254,719或Phillips和Hunter的美國專利No.4，152,274中所4皮露的那些聚合物降阻劑，這些專利描述了用于類似壓裂等油氣井服務(wù)(wellservice)應(yīng)用的具有低摩擦壓力的流體；線形(非交聯(lián))天然多糖，例如瓜爾膠和類似的半乳甘露聚糖及其衍生物(如羥丙基瓜爾膠、羧甲基羥丙基瓜爾膠)；或2007年8月8日的美國專利系列No.11/835,891中^t皮露的其它雜多糖，例如胞外多糖膠、diutan膠、鼠李聚糖膠(rhamsangum)及其衍生物，該專利描述了用于油氣井服務(wù)應(yīng)用的具有低摩擦壓力的流體。在本發(fā)明的另一種實(shí)施方案中，壓裂處理通過泵送不含聚合物的表面活性劑基減水阻處理液來完成，其中使用低濃度的表面活性劑作為降阻劑，同時仍提供優(yōu)于等同聚合物基減阻聚合物流體的支撐劑攜帶性能。在后期階段可改變表面活性劑的類型和濃度以保證在射孔通道附近更好地布置支撐劑和可降解材料。這種處理能夠?qū)崿F(xiàn)完全不含聚合物的壓裂，并且不僅允許在近井筒區(qū)域還允許在整個裂縫中設(shè)置較高的支撐劑濃度。因此獲得更清潔的裂縫，其中可能在處理的任何階段在裂縫面中均沒有濾餅形成。適宜的減水阻流體包括不含聚合物的流體，例如2007年8月3日的美國專利系列No.11/833449中披露的那些，該專利描述了用于類似增產(chǎn)(例如壓裂)、洗井等油氣井服務(wù)應(yīng)用的具有低摩擦壓力的流體及其使用方法。具體地，該專利描述了表面活性劑類流體及其用于增產(chǎn)、洗井和其它應(yīng)用的方法，所述表面活性劑類流體包括表面活性劑、低分子量聚合物和任選的平衡離子。與現(xiàn)有技術(shù)所披露的類似流體相比，所述流體以低的表面活性劑濃度(優(yōu)選低于約0.5重量百分比)表現(xiàn)出明顯改善的粘性和固體懸浮特性。將2007年8月3日的美國專利系列No.11/833449的流體稱為懸浮降阻劑(SFR)。SFR流體包括減阻表面活性劑和減阻增強(qiáng)劑混合物，該減阻增強(qiáng)劑混合物可包含聚合物減阻增強(qiáng)劑和/或單體減阻增強(qiáng)劑。可用作本發(fā)明的減阻表面活性劑的適宜表面活性劑包括陽離子表面活性劑分子，例如，具有式R,R2R3R4NWXW的那些陽離子表面活性劑，以及式R,R2R3R4N的兩性表面活性劑分子，其中(A)R,選自(1)飽和脂族、單不飽和、雙不飽和或多不飽和的烴鏈，其包含824個碳原子(C8C24)，最優(yōu)選d4C,s，例如十六烷基-(CH2)!5-CH3;以及(2)結(jié)構(gòu)R「R5-Y-R6的官能化烴鏈，其中Y為官能團(tuán)如-O-(醚)、-NH-(胺)、-COO-(酯)、-CNH-(酰胺)、-xO-(聚環(huán)氧乙烷)、-xO-(聚環(huán)氧丙烷)；115為飽和脂族、單不飽和、雙不飽和或多不飽和的烴鏈，其包含8~24個碳原子(CsC24),最優(yōu)選C14~C22;以及R6為烴鏈C廣C6，更優(yōu)選-CH2CH2-或-CH2CH2CH2-;(B)R2和R3選自(1)1~24個碳原子的烴鏈，優(yōu)選甲基，-CH3;(2)2-羥基乙基鏈(-CH2-CH2-OH);以及(3)對于R2和R3分別各自長度x和y的羥基封端的聚環(huán)氧乙烷《連，x和y的選擇4吏得x+y<20,1<x<19和1<y<19,(-[CH2-CH2-0]n-H);(C)R4選自(1)1~22個碳原子的飽和烴鏈，優(yōu)選曱基，-CH3;(2)2-羥基乙基鏈(-012-CH2-OH);(3)氫原子，-H;以及(4)對于兩性(主要是氧化胺)表面活性劑，氧原子或氮原子，其中該表面活性劑不帶正電荷，因此在結(jié)構(gòu)中不存在陰離子X";以及(D)對于陽離子表面活性劑，X"為陰離子，例如F(-)、Cl(-)、Br(入I(-)、N03(-)、S03H。、S04H(-)、0^(300(-)(醋酸根)、CH3S03(-)(曱烷磺酸根)、CF3S03(-)(氟代曱烷磺酸根)、HO-CO-C6H4-COO。(一堿價酞酸根)、CH3OS03(-)(曱烷硫酸根)、HO-C6H4COO(。(水楊酸根)、CH3C6H4S03(-)(甲苯磺酸根)、HO-CH2COOw(^5基乙酸根)、HO-CH(CH3)COO(-)(乳酸根)，以及其它一價陰離子。有用的表面活性劑還包括具有通式R)NWR2R3R4X"的兩性離子表面活性劑，其中(A)R,選自(1)飽和脂族、單不飽和、雙不飽和或多不飽和的烴鏈，包含8~24個碳原子(QC24),更優(yōu)選C14~C22;例如十六烷基-(CH2)15-CH3;以及(2)結(jié)構(gòu)R「Rs-Y-R6的官能化烴鏈,其中Y為官能團(tuán)如-O-(醚)、-NH-(胺)、-COO-(酯)、-C麗-(酰胺)、-xO-(聚環(huán)氧乙烷)、-xO-(聚環(huán)氧丙烷)；Rs為飽和脂族、單不飽和、雙不飽和或多不飽和的烴鏈，其包含824個碳原子(QC24)，更優(yōu)選<:14~(:22;以及R6為烴鏈CrC6，更優(yōu)選-CH2CH2-或-CH2CH2CH2-;(B)R2和R3為1~24個碳原子的烴鏈，優(yōu)選曱基，-CH3;(C)R4為烷基鏈C廣C6，更優(yōu)選-CH2-或-CH2CH2-;和(D)對于甜菜堿XW為羧酸根-COOW,或者對于磺基甜菜堿為磺酸根-SO^。有用的表面活性劑還包括式R!XWMW的陰離子表面活性劑，其中(A)R,選自(l)飽和脂族、單不飽和、雙不飽和或多不飽和的烴鏈，其包含8~24個碳原子(C8C24)，或者單取代的苯基(例如壬基苯基，-C9H19C6H4,或者辛基苯基，-C8H17C6H4);以及(2)結(jié)構(gòu)Ri-R2Y的官能化烴鏈，其中Y為官能團(tuán)如-x0-(聚環(huán)氧乙烷)或-xO(聚環(huán)氧丙烷)；及R2為飽和脂族、單不飽和、雙不飽和或多不飽和的烴鏈，其包含8~24個碳原子(C8C24),或者單取代的苯基(例如壬基苯基，-C9H19C6H4,或者辛基苯基，-C8H17C6H4);(B)X(-)為帶負(fù)電荷的基團(tuán)如COO(-)或S03w;以及(C)M("為一價陽離子(例如Li(+)、Na(+)、K(+)、RbW和NH4(,?？捎糜诒景l(fā)明的SFR流體的表面活性劑的實(shí)例還包括那些兩性表面活性劑例如具有通式R!R2R3NO的氧化胺表面活性劑，如十六烷基二甲基氧化胺；十四烷基二甲基氧化胺；十二烷基二曱基氧化胺；十八烷基二曱基氧化胺；等等，上面一些實(shí)例可以以商品名AromoxB-W500、AromoxDMC、AromoxDM16、Aromox14D-W970、AromoxDMHT、AromoxT/12DEG、AromoxAPTA-T和AromoxC/13W從AKZO購得。有用的"聚合物減阻增強(qiáng)劑"包括相對低分子量聚合物，其不能單獨(dú)在含水流體中提供任何減阻活性，但當(dāng)在一種或更多種減阻表面活性劑的存在下使用時，它們強(qiáng)烈提高表面活性劑性能、增加減阻作用、提高低剪切速率流體粘度，從而提供較好的顆粒輸送能力。陽離子減阻表面活性劑和兩性離子減阻表面活性劑組合的有用實(shí)例包括可以以商品名Daxad16L和Daxad17獲得的聚合物。Daxad17為固體物質(zhì)，其為萘磺酸鈉與曱醛的縮聚產(chǎn)物，其分子量為約2000-3000Da。Daxad16L為Daxad17的50%水溶液。因此，這兩產(chǎn)品具有相同的分子量。還可使用通過萘磺酸鹽與其它單體例如苯酚、烷基化酚、各種結(jié)構(gòu)的雙酚(如雙酚F(曱醛)或雙酚A(丙酮))等的曱醛縮合得到的共聚物，不管是通過酸還是堿催化制得的。通過萘磺酸鹽與其它單體例如苯酚、烷基化酚、各種結(jié)構(gòu)的雙酚(如雙酚F(甲醛)或雙酚A(丙酮))等的三聚氰胺縮合得到的共聚物以及木質(zhì)素磺酸鹽也可用作聚合物減阻增強(qiáng)劑?？墒褂玫钠渌撬猁}的低分子量非減阻聚合物包括乙烯基苯磺酸鹽和AMPS共聚物。已用磺酸鹽、羧酸鹽、磷酸鹽或硫酸鹽基團(tuán)官能化而使其水溶性的聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂和其它聚合物也是有用的?？捎藐庪x子結(jié)構(gòu)如羧酸鹽、磷酸鹽或硫酸鹽代替任何上面列出的磺酸鹽聚合物實(shí)例中的磺酸鹽基團(tuán)。聚合物的體積(bulkiness),聚合物的線型或支化性質(zhì)，存在或不存在內(nèi)部交聯(lián)以及內(nèi)部交聯(lián)的程度，以及聚合物的持久長度均會影響所選的低聚物或聚合物提供的減阻作用增強(qiáng)，因此應(yīng)根據(jù)本文所述方法進(jìn)行測試。還可用作聚合物減阻單元的有帶負(fù)電荷的低分子量多糖，例如羧曱基纖維素、羧曱基瓜爾膠、羧曱基羥丙基瓜爾膠(carboxymethylhydropypropylguar)等；水溶性的低分子量馬來酸酐共聚物，例如可以商品名Daxad31獲得；或者曱基丙蹄酸鈉聚合物和共聚物，例如可以商品名Daxad30獲得；曱基丙烯酸銨聚合物和共聚物，例如可以商品名Daxad32獲得。不能單獨(dú)在含水流體中提供任何減阻活性但在一種或更多種減阻兩性離子或兩性表面活性劑的存在下強(qiáng)烈提高表面活性劑性能、增加減阻作用、提高低剪切速率流體粘度從而提供較好的顆粒輸送能力的其它低分子量聚合物包括諸如部分水解的聚乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇和共聚物、聚環(huán)氧乙烷和共聚物、聚環(huán)氧丙烷和共聚物等非離子聚合物。此類聚合物的具體合適的實(shí)例包括以商品名AlcotexWD100出售的聚乙烯醇共聚物。此類聚合物的其它實(shí)例包括那些水溶性的含有正電荷和負(fù)電荷的低分子量聚兩性電解質(zhì)，其通過至少一種陽離子單體與一種陰離子單體以及任選的其它帶電或不帶電單體的共聚得到。有用的單體減阻增強(qiáng)劑包括某些不帶電有機(jī)化合物(例如脲和脲的衍生物)和某些帶電有機(jī)化合物(也稱為抗衡離子，例如水楊酸根離子)，其可在存在或不存在聚合物減阻增強(qiáng)劑下促進(jìn)特定的表面活性劑的減阻性質(zhì)的增強(qiáng)。脲和脲的衍生物例如N,N-二曱基脲、N,N'-二曱基脲或N,N-二乙基脲等可用作SFR流體中的單體減阻增強(qiáng)劑。有機(jī)離子化合物如水楊酸鈉也可用作各種減阻表面活性劑和表面活性劑混合物的單體減阻增強(qiáng)劑。其它的有用離子化合物包括對曱苯磺酸鈉、二曱苯磺酸鈉、萘磺酸鈉、苯二曱酸鈉、檸檬酸鈉、EDTA鈉鹽、曱烷磺酸鈉、全氟曱烷磧酸鈉、丙二酸鈉、延胡索酸鈉、己二酸鈉，等等。可使用的其它陰離子包括螯合劑如EDTA鹽，氯化水楊酸鹽，烷基化水楊酸鹽，氯化酞酸鹽，烷基化酞酸鹽，烷基磺酸鹽，烷基硫酸鹽，烷基芳基磺酸鹽，烷基芳基硫酸鹽，乙氧基化烷基磺酸鹽，乙氧基化烷基硫酸鹽，乙氧基化烷基芳基磺酸鹽或者乙氧基化烷基芳基硫酸鹽。還可使用樅酸(也稱為松香亭酸或松香酸，C,9H29COOH)的鹽，以及其它類似的物質(zhì)例如灰黃霉酸鹽。這些陰離子的鉀鹽或銨鹽將是有效的，其它簡單陽離子的鹽也是如此。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案為用于輸送可降解材料封堵的流體的用途，所述流體包含粘彈性表面活性劑，選自兩性離子、兩性和陽離子表面活性劑以及這些表面活性劑的混合物；以及濃度足夠縮短該流體的剪切恢復(fù)時間的流變改進(jìn)劑，其中所述流變改進(jìn)劑選自兩性聚合物，例如包含至少由部分水解的聚乙烯酯或部分水解的聚丙烯酸酯或含磺酸酯(鹽)的聚合物組成的部分的均聚物或共聚物。所述流變改進(jìn)劑也可增加該流體的粘度。在一種更優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述粘彈性表面活性劑系統(tǒng)可包含兩性離子表面活性劑，例如具有下式的表面活性劑或表面活性劑混合物RCONH-(CH2)a(CH2CH20)m(CH2)b-N^CH3)2畫(CH2)a.(CH2CH20)m.(CH2)b,COCT其中R為含約1723個碳原子的烷基，其可以是支鏈或直鏈的且可以是飽和或不飽和的；a、b、a'和b'各自為010且m和m'各自為0~13，若m不為0貝'ja和b各自為1或2,若m為0則(a+b)為2~10;當(dāng)m'不為0時a'和b'各自為1或2;若m'為0則(a'+b')為1~5;(m+m')為0~14;以及CH2CH20也可以是OCH2CH2。該兩性離子表面活性劑可具有甜菜堿結(jié)構(gòu)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>其中R為烴基，其可以是支鏈或直鏈的，芳族，脂族或烯屬的，且具有約1426個碳原子，以及可以包含胺；n為約2~4;和p為1至約5,以及這些化合物的混合物。所述甜菜堿可以是油酰酰胺基丙基甜菜堿或瓢兒菜基酰胺基丙基甜菜堿，且可包含助表面活性劑。粘彈性表面活性劑系統(tǒng)可包含陽離子表面活性劑，例如具有下面結(jié)構(gòu)的表面活性劑或表面活性劑混合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>其中R，含有約1426個碳原子，且可以是支鏈或直鏈的、芳族的、飽和或不飽和的，并可包含羰基、酰胺、逆酰胺(retroamide)、酰亞胺、脲或胺；R2、R3和R4各自獨(dú)立地為氫或C,至約Q脂族基團(tuán)，它們可以是相同或相異的、支鏈或直鏈的、飽和或不飽和的，并且它們中的一個或多個被使得R2、R3和R4基團(tuán)更親水的基團(tuán)取代；所述R2、R3和R4基團(tuán)可并入包含氮原子的5或6元雜環(huán)結(jié)構(gòu)；所述R2、113和&基團(tuán)可以相同或相異；Ri、R2、R3和/或R4可包含一個或更多個環(huán)氧乙烷和/或環(huán)氧丙烷單元；X-為陰離子；以及這些化合物的混合物。作為進(jìn)一步示例，R,包含約1822個碳原子，且可包含羰基、酰胺或胺；R2、R3和R4包含1至約3個碳原子；X為卣素。作為進(jìn)一步示例，R!包含約1822個碳原子，且可包含羰基、酰胺或胺；R2、R3和R4相同，且包含1至約3個碳原子。陽離子粘彈性表面活性劑系統(tǒng)任選地包含以約0.01%~10%的濃度(例如以0.01%~1%的濃度)存在的胺、醇、二元醇、有機(jī)鹽、螯合劑、溶劑、互溶劑、有機(jī)酸、有機(jī)酸鹽、無機(jī)鹽、低聚物、聚合物、共聚物，以及所述物質(zhì)的混合物。所述兩性表面活性劑例如可以是氧化胺，如酰胺基胺氧化物。所述流變改進(jìn)劑可以約0.0005°/。~0.2%例如以約0.001%~0.05%的濃度存在于所述流體中。例如，所述流變改進(jìn)劑包含水解百分率為約10%95%的部分水解聚乙酸乙烯酯。其分子量為例如約500~100,000，000。也可使用其它酯，例如C廣Cs酯(即部分水解的聚乙烯醇的乙酯至戊酯)。作為另一實(shí)例，流變改進(jìn)劑包含水解百分率為約30%88%的部分氷解聚乙酸乙烯酯，其分子量為例如約500~1，000,000,000。所述流變改進(jìn)劑還可包括部分水解的聚丙烯酸酯或者部分水解的聚曱基丙烯酸酯等，例如但不限于，部分水解的聚丙烯酸曱酯、部分水解的聚丙烯酸乙酯、部分水解的聚丙烯酸丁酯、部分水解的聚曱基丙烯酸曱酯，以及這些聚合物的混合物。該流變改進(jìn)劑還可包括含磺酸酉旨(鹽)的聚合物。兩性聚合物或共聚物流變改進(jìn)劑可以是線型或支化的，或者具有梳形、樹枝狀、刷狀、接枝、星形或星形支化形狀。其可包含乙烯基酯、丙烯酸乙烯酯之外的重復(fù)單元，以及相應(yīng)的水解基團(tuán)。其它重復(fù)單元例如為聚環(huán)氧乙烷/聚乙二醇或者聚環(huán)氧丙烷/聚丙二醇。該共聚物可以是無規(guī)共聚物、交替共聚物或嵌段共聚物。本發(fā)明的方法可用于單段或多段處理，例如非限制性實(shí)例壓裂、基巖處理、擠注處理和止水涌處理。將纖維轉(zhuǎn)向用于任意流體可對多種應(yīng)用產(chǎn)生影響。盡管本發(fā)明的方法可用于壓裂、修井或其它類型的作業(yè)，但為了清楚起見，以下說明將以水力壓裂作為實(shí)例示例本發(fā)明的實(shí)施方案。此外，例如還將假設(shè)順次壓裂開始于垂直井的底部或水平井的遠(yuǎn)端，并朝向井口進(jìn)行。當(dāng)然，其它順序也是可行的，這取決于應(yīng)力分布。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，這并不意圖將本發(fā)明的范圍限制為水力壓裂。相反，本發(fā)明的方法還可用于其它作業(yè)，例如臨時封堵裂縫或井筒。本發(fā)明的一些實(shí)施方案涉及臨時阻斷已形成的裂縫以能夠壓裂其它層段。當(dāng)應(yīng)用于多段壓裂時，可在壓裂處理的末期泵送可降解或可溶解材料以臨時封堵已形成的裂縫。臨時封堵將支撐劑封閉在裂縫中，從而使支撐劑固定不動，致使應(yīng)力明顯增大，并借助于極有可能發(fā)生的支撐劑與可降解材料的橋接所引起的凈壓明顯升高而轉(zhuǎn)向下面的層段。根據(jù)本發(fā)明的替換性方法，在支撐劑階段之后泵送可形成臨時封隔器的可降解材料，以通過密封射孔臨時密封裂縫。在另一種替換性方案中，在井筒中形成封堵以密封通向裂縫的射孔。在再一種實(shí)施方案中，在多個這樣的位置形成封堵。利用該系統(tǒng)，使裂縫得到保護(hù)，并可進(jìn)行后繼的壓裂處理(通常進(jìn)一步沿井筒向上)而無需長時間的電纜介入，因?yàn)閮H僅需要射孔來引發(fā)隨后的壓裂處理?？山到獠牧想S時間溶解，解除對裂縫的封堵?？山到獠牧峡删哂懈鞣N性能、形狀和含量?？苫瘜W(xué)、溫度或力學(xué)驅(qū)動材料的分解或離解。可使用本領(lǐng)域已知的任意適當(dāng)?shù)脑O(shè)備(包括已安裝在井中用于噴射新射孔的撓性油管(CT))，實(shí)施這些方法。本發(fā)明的這些方法類似于目前北美采用的ISDT。然而，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的可降解材料輔助轉(zhuǎn)向(DMAD)可提供更高且更可靠的應(yīng)力轉(zhuǎn)向。在應(yīng)力轉(zhuǎn)向多段壓裂中，應(yīng)力應(yīng)大于后續(xù)階段中斷裂壓力和凈壓力的增量。用于轉(zhuǎn)向至后續(xù)壓裂階段的應(yīng)力或壓力可源于至少四種機(jī)理(l)應(yīng)力隨深度的垂直增加；p)鉆桿摩擦；(3)源于壓裂的臨時增壓(凈壓)；和(4)支撐劑上增加的應(yīng)力。這些機(jī)理可區(qū)別于使用聚合物作為增稠劑的任意作業(yè)中自然發(fā)生的應(yīng)力轉(zhuǎn)向的另一種機(jī)理，即聚合物凝膠由于濾失而濃縮，不對該機(jī)理作進(jìn)一步地討論。原；也應(yīng)力(in-situformationstress)可能源于上^i巖層應(yīng)力、熱應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)變。壓裂壓力增量的一般估值(commonestimate)為14kPa/m(0.62psi/ft)。這表明存在法向壓力梯度的相同巖石每間隔304.8m(1000ft)具有4.27MPa(620psi)的轉(zhuǎn)向能(divertingpower)。然而，事實(shí)上，壓裂壓力分布不完全均勻，通常為所關(guān)注地層的巖性和孔隙壓力的函數(shù)且不隨深度線性變化。因而，通常需要為系統(tǒng)增加額外的能量以保證ISD技術(shù)始終如一地發(fā)揮作用。摩擦壓力損失是主要出現(xiàn)在管(套管或油管)(從地面直到流體到達(dá)水力壓裂裂縫處)中的鉆桿摩擦損失。壓力損失越大，從地面或基準(zhǔn)位置上方的注入位置傳遞的壓力越小。因而，摩擦壓力通過減小可能導(dǎo)致在先壓裂層段再次壓裂的壓力而能夠促使誘導(dǎo)應(yīng)力轉(zhuǎn)向技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)。然而，即使在高的摩擦下以高的流速，例如對于極粘稠的流體，摩擦壓力最大時通常也不超過22.6kPa/m(1psi/ft)。近來傾向于在壓裂液中采用低的聚合物填充量。這種壓裂液具有低的粘度和鉆桿摩擦壓力。因而，鉆桿摩擦壓力在典型的ISDT壓裂作業(yè)中沒有發(fā)揮重要作用。應(yīng)當(dāng)注意的是，采用限流技術(shù)時，數(shù)量有限的射孔產(chǎn)生人為的摩擦壓力，這種摩擦壓力不是流體引起的而是數(shù)量有限的射孔引起的。壓裂增壓源自克服斷裂壓力以引發(fā)壓裂過程的需要。斷裂壓力通常比約與閉合應(yīng)力相等的裂縫擴(kuò)展壓力高5-10%。在約3048m(10，000ft)的深度處，壓裂差異梯度(fracturedifferentialgradient)的典型值為2.26-4.53kPa/m(0.1-0.2psi/ft)。這意味著第一(下部)裂縫中需要明顯過量的凈壓，以克服上部層段的斷裂壓力。然而，為了有效利用，第一裂縫中的增壓不應(yīng)通過回流釋放。圖4示出了在不同的深度壓裂地層通常所需的過壓的示意圖，例如曲線24對應(yīng)1524m(5000ft)，曲線26對應(yīng)1829m(6000ft)，曲線28對應(yīng)2134m(7000ft)。在該圖中，假設(shè)壓裂梯度為14.7kPa/m(0.65psi/ft)，斷裂壓力梯度為17kPa/m(0.75psi/ft)。通過圖2證實(shí)了，對于給定的生產(chǎn)層間距，生產(chǎn)層越深，所需的過壓越高。例如，如果第一裂縫在2286m(7500ft)處形成，下一裂縫在2134m(7000ft)處形成，則第一裂縫中的所需過壓為約2551kPa(370psi)(參見曲線28)。在致密的產(chǎn)氣層中，在超過3048m(10,000ft)的深度處，所需過壓可高達(dá)13.8MPa(2,000psi)。這些數(shù)據(jù)全部以相同的巖性和孔隙壓力為假設(shè)條件，任意巖性和孔隙壓力的變化均可能對曲線造成影響。當(dāng)泵送在壓裂之后停止時，裂縫將圍攏已進(jìn)入裂縫的支撐劑。評估作用于支撐劑的閉合應(yīng)力的一般工業(yè)做法是從間隔壓裂生產(chǎn)層的原地應(yīng)力估值中減去井底流動壓力。然而，已表明由于邊界層的影響作用于支撐劑的閉合應(yīng)力可明顯高于預(yù)期值。參見Schubarth等人的"UnderstandingProppantClosureStress,"SPE37489,SPEProductionOperationsSymposium,OklahomaCity,OK,U.S.A.,March9-11，1997。通常，裂縫不在與閉合應(yīng)力較高的上部頁巖和下部頁巖鄰接的目標(biāo)砂巖內(nèi)擴(kuò)展。生產(chǎn)層中的砂巖和邊界處的砂巖之間的應(yīng)力差可在3.44MPa至17.2Mpa(500psi和2500psi)之間變化。生產(chǎn)層間隔的厚度可在6.1m至61m(20ft至200ft)之間變化?；谶@些值，表明閉合過壓可在2.1MPa(300psi)(對于61m(200ft)厚的生產(chǎn)層)至10.34MPa(1500psi)(對于6.1m(20ft)厚的生產(chǎn)層)之間變化，,I設(shè)砂巖-頁巖邊界處的原地壓差為10.34MPa(1500psi)，如圖5所示。砂巖-頁巖邊界處的過應(yīng)力可能對裂縫傳導(dǎo)性具有負(fù)面作用，但對應(yīng)力轉(zhuǎn)向具有正面作用。應(yīng)當(dāng)指出的是該機(jī)理基本上與上述四種機(jī)理中的機(jī)理1-3無關(guān)，因?yàn)榱芽p閉合不會出現(xiàn)，直到壓裂增壓通過漏失或回流完全消失。因而，可認(rèn)為該機(jī)理獨(dú)立于其它三種^U里。通過公式進(jìn)行分析可更好地理解前三種轉(zhuǎn)向機(jī)理之間的相互影響。首先，假設(shè)(l)第一生產(chǎn)層被壓裂并具有A,psi的臨時增壓；(2)第一段中的增壓A,足以轉(zhuǎn)向第二段；(3)隨深度具有14.7kPa/m(0.65psi/ft)的法向應(yīng)力增量；和(4)壓裂液的摩擦壓力為11.3kPa/m(500psi/1000ft)。在這些假設(shè)條件下，可針對第一和第二層段，分別寫出如下控制方程,'+~廣/^廣^2=厶2(2)其中ps為地面壓力，p滯為第i個層段的靜水壓，p力.為第i個摩擦壓力，C7min,為第i個原地應(yīng)力，厶2為第二層段中的凈壓。如杲將式(2)代入式(1)，則得到△2-~2++^in2+P肌-P,rl5^miU+Al(3)或△2+APiK^厶,+A/Vr+厶O"-b(4)其中Ap表示p,-P2。式(4)的右側(cè)表示可靠隔離的機(jī)理或誘導(dǎo)應(yīng)力，左側(cè)部分為所需過壓。在以上假設(shè)條件下，ApHs:11.3kPa/m(50psi/100ft),Ap^=11.3kPa/m(50psi/100ft),△amin=14.7kPa/m(65psi/100ft)。將這些值代入式(4),對于152.4m(500ft)的間距得到A'之A廣325psi(2.24kPa)(5)式(5)表明如果第一裂縫中的凈壓完全釋放(由于回流或漏失)，則存在2,24kPa(325psi)的過壓來轉(zhuǎn)向下一段。在低滲透性硬巖石中，凈壓的典型值可在6.9MPa至13.8MPa(1000psi至2000psi)之間變化。這表示在第一段回流中可容易地超過ISD的安全極限。以上說明表明盡管ISD技術(shù)在一些地層中可提供有效的轉(zhuǎn)向，但這些技術(shù)在其它地層中可能不能夠發(fā)揮作用。不幸的是，在不對每個待壓裂生產(chǎn)層的原地應(yīng)力進(jìn)行測量的情況下，沒有可靠的方式預(yù)測哪個地層適于ISD技術(shù)。本發(fā)明的實(shí)施方案提供比傳統(tǒng)ISD可靠的轉(zhuǎn)向方法，所述轉(zhuǎn)向方法通過添加可降解材料來提高剛剛壓裂的生產(chǎn)層的凈壓。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，為在第一裂縫中達(dá)到更高的凈壓，可在壓裂處理的末期使用高濃度的特定可降解材料。可降解材料可以是纖維、粉末或任意其它形態(tài)。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)表明在高的纖維濃度下支撐劑-纖維漿料可橋接。因此，該作業(yè)可脫砂。由此使得凈壓明顯升高并實(shí)現(xiàn)良好的近井筒支撐劑布置。該過程可稱為"末端脫砂(tailscreenout)"。研究還表明纖維橋接是一種復(fù)雜的現(xiàn)象，需要專門建模對這種作業(yè)進(jìn)行精確設(shè)計(jì)。Boney的US6,837,309披露了經(jīng)設(shè)計(jì)引發(fā)尖端脫砂的方法和組合物。另一方面，如果第一裂縫增壓釋放(例如由于漏失或回流)，則起動上述四種機(jī)理(即作用于支撐劑的增量應(yīng)力)。圖3示出了如果在第一段壓裂中同時壓裂數(shù)個薄生產(chǎn)層則作用于支撐劑的增量應(yīng)力可成功地取代上述增壓。以上說明表明，在致密的產(chǎn)氣層中，存在兩種方案確保足夠的應(yīng)力用于轉(zhuǎn)向(a)在第一生產(chǎn)層中保持高的凈增壓，即防止或減少回流；或者(b)依靠作用于支撐劑的高增量應(yīng)力，即第一段之后立即回流。如果壓裂砂巖和頁巖之間存在明顯原地應(yīng)力差的數(shù)個薄生產(chǎn)層，則第二種方案(依靠作用于支撐劑的增量應(yīng)力)具有優(yōu)勢。以上說明還表明，處理末期時高的可降解材料濃度可用于(a)使支撐流；和(b)保證在先各段具有較大的凈增壓。此外，以上說明還表明，需要適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，以確保根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的DMAD技術(shù)適當(dāng)?shù)匕l(fā)揮作用。除了設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)以外，還可通過建模設(shè)計(jì)DMAD的適當(dāng)參數(shù)?？蓪⒏鞣N地層建模技術(shù)用于水力壓裂，例如Schlumberger的FracCADEstimulatorTM和US6,876,959披露的方法。其它可使用的軟件例如包括偽三維(pseudothree-dimensional)(P3D)水力壓裂模擬軟件和平面三維(planarthree-dimensional)(PL3D)水力壓裂模擬軟件(包括獲自Stim-Lab和MarathonOilCo.的GOHFERTM)。本發(fā)明的實(shí)施方案不限于任何特定的建模方法。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，通過建模模擬所關(guān)注地層的誘導(dǎo)應(yīng)力轉(zhuǎn)向。然后，相應(yīng)地選擇將使用的流體類型和量以及壓裂作業(yè)的持續(xù)時間和泵送速度。本發(fā)明的實(shí)施方案為分段壓裂提供用于應(yīng)力/壓力轉(zhuǎn)向的有效方垂直井、斜井或水平井，以及棵眼井或套管井。更詳細(xì)地考慮可降解材料密封體的機(jī)理。假設(shè)(l)第一生產(chǎn)層被壓裂并具有A,psi的臨時增壓；(2)材料的密封能力為pMS=6.9MPa(1000psi);(3)誘導(dǎo)應(yīng)力足以轉(zhuǎn)向后續(xù)階段；(4)隨深度具有14.7kPa/m(0.65psi/ft)的法向應(yīng)力升高；(5)壓裂液摩擦壓力為11.3kPa/m(500psi/1000ft);以及(6)靜水壓差為3.45MPa(500psi)。在這些假設(shè)條件下，可再次寫出如下控制不等式(4):△2+厶~^Ai+A/V,+A?？?P巡(6)對于500ft的段間距給出9.1MPa(1325psi)(7)鑒于密封體保證沒有回流，即大部分增壓AJ呆留在第一裂縫中，可知可降解材料密封體可能是一種良好的轉(zhuǎn)向工具，提供高達(dá)或超過13.8MPa(2000psi)的過壓。通過以上說明可知，〗艮好地了解地層和儲層流體性質(zhì)對于將DMAD技術(shù)適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于多段壓裂處理具有重要性。以下參數(shù)是優(yōu)化DMAD作業(yè)時應(yīng)考慮的重要參數(shù)原地應(yīng)力分布、生產(chǎn)層和頁巖之間的原地應(yīng)力差、儲層流體組成及其與可降解材料的相容性、支撐劑在裂縫中的保存。這些參數(shù)中的一部分可通過井下測量獲得，而其它參數(shù)可能不能夠獲得。如上所述，本發(fā)明的實(shí)施方案可采用建模技術(shù)優(yōu)化DMAD作業(yè)。可采用本領(lǐng)域已知的適當(dāng)?shù)慕７椒?，?yōu)化不能夠獲得的任意參數(shù)。如以上說明所述，本發(fā)明的實(shí)施方案使用可降解材料臨時阻斷射孔、i裂縫或井筒，以便能夠在其它層段進(jìn)行作業(yè)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，在壓裂處理的末期，泵送高濃度的可降解材料以臨時封堵已形成的裂縫，將支撐劑封閉在裂縫中，從而使支撐劑固定不動，致使應(yīng)力明顯增大，并借助于極有可能發(fā)生的支撐劑橋接所引起的凈壓明顯升高而轉(zhuǎn)向離開下面的層段。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，在支撐劑階段之后泵送可形成臨時封隔器的可降解材料，以臨時密封與裂縫相關(guān)的射孔，或者臨時密封鄰近這些射孔的井筒。利用該系統(tǒng)，使裂縫得到保護(hù)，并可進(jìn)行后繼的壓裂處理(進(jìn)一步沿井筒向上)而無需長時間的電纜介入，因?yàn)閮H僅需要射孔來引發(fā)隨后的處理?？山到獠牧想S時間溶解，解除對裂縫的封堵。可降解材料可具有各種性能、形狀和組成?？苫瘜W(xué)、溫度或機(jī)械驅(qū)動材料的分解或離解。可使用工業(yè)使用的任意適當(dāng)?shù)脑O(shè)備(例如已安裝在井中用于噴射新射孔的撓性油管)，實(shí)施這些方法。盡管本發(fā)明的方法構(gòu)思上類似于ISDT，但本發(fā)明的DMAD技術(shù)保證更高且更可靠的應(yīng)力轉(zhuǎn)向。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的方法的示意圖。根據(jù)該方法，可在在先支撐劑階段50的末期，加入可降解材料/化學(xué)物質(zhì)，以在初始應(yīng)力分布53下引發(fā)支撐劑橋接52。加入所述材料明顯增加了在先生產(chǎn)層54中形成的裂縫50中支撐劑橋接的可能性。一旦出現(xiàn)支撐劑橋接，支撐劑即被封閉在裂縫中，由此避免了回流并有助于在生產(chǎn)層54中保持增壓56(如右側(cè)虛線壓力分布所示)。支撐劑橋接還可能引發(fā)近井筒脫砂，進(jìn)而可明顯升高生產(chǎn)層54中的裂縫增壓。生產(chǎn)層54中的增壓使壓裂液轉(zhuǎn)向，從而有助于在下一生產(chǎn)層58中形成后繼的裂縫56。圖7A和7B示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的另一種實(shí)施方案。在該方法中，在在先支撐劑階段60之后泵送高濃度的可降解材料。可降解材料和支撐劑一起堵塞鄰近生產(chǎn)層66的油井套管64的射孔62，如圖7B所示形成臨時封堵68，以將新裂縫70轉(zhuǎn)向后繼的生成層72?？山到獠牧闲纬傻呐R時密封體或封堵在121°C(250。F)時可耐受超過17.2MPa(2500psi)的壓差數(shù)小時，這取決于地層條件(參見圖2和圖3)。在優(yōu)選實(shí)施方案中，密封體或封堵僅由一種或多種可降解材料構(gòu)成。然而，由于可能存在向裂縫泵送過量支撐劑的風(fēng)險，因而在一些情況下可通過在支撐劑階段的末期加入特定的化學(xué)物質(zhì)或材料(橋接誘導(dǎo)材料(bridginginducingmaterial),如玻璃纖維)來引發(fā)末端脫砂、。圖8和圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方案的另一方法。根據(jù)該方法，在井筒76的主要通道中，臨時纖維橋堵74可由可降解材料形成。該方法使密封延伸到井筒76中以確保在先生產(chǎn)層80中的在先裂縫78得到保護(hù)，以免在后續(xù)生產(chǎn)層84中形成后繼裂縫82的過程中再次壓裂(再次撐開現(xiàn)有裂縫)。類似于圖7A和圖7B中所示的方法，可引發(fā)末端脫砂。盡管由于末端脫砂的引發(fā)，射孔和井筒76中可能存在一定量的砂礫，但井筒76中砂量明顯少于采用砂堵技術(shù)時的砂量。部分或完全封堵井筒、射孔和裂縫的所有組合和替換方案均為本發(fā)明的實(shí)施方案。例如，在圖8和圖9所示的實(shí)施方案中，可在壓裂處理的末期泵送可降解材料連同支撐劑，以在射孔和/或井筒中形成支撐劑-纖維復(fù)合封堵。無需引發(fā)末端脫砂。在這種情況下，可實(shí)現(xiàn)最佳的分段轉(zhuǎn)向?？山到獠牧蠎?yīng)經(jīng)過選擇，以在井筒中保持?jǐn)?shù)小時。該實(shí)施方案可能存在的缺點(diǎn)是當(dāng)密封材料不存在時回流過程中井筒中的材料產(chǎn)砂。如上所述，本發(fā)明的在射孔、裂縫、井筒或它們的任意組合中形成臨時橋堵或密封的方法用于后續(xù)壓裂或?qū)⒃诰逻M(jìn)行的其它作業(yè)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，在形成臨時密封之后，井可能經(jīng)受各種處理而不是后續(xù)壓裂。例如，可對井筒進(jìn)行修復(fù)(酸化處理)，或者可進(jìn)行電動潛油泵(ESP)的安裝?？蛇x擇封堵劑以持續(xù)足夠長的時間，從而在后續(xù)井下作業(yè)的預(yù)期時間段內(nèi)保護(hù)地層。因而，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，可降解材料臨時密封或阻斷裂縫。可降解材料用于臨時保護(hù)裂縫不受后期作業(yè)修井流體的破壞，或用于臨時保護(hù)井下設(shè)備不受壓裂回流的破壞?？山到獠牧系倪x擇取決于預(yù)期的破壞、井底條件和保護(hù)所需的持續(xù)時間。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案加入可降解材料可利用現(xiàn)有的設(shè)備實(shí)現(xiàn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，油田采用的各種方法適于與本發(fā)明的方法一同使用。例如，可在混合器中混合可降解材料與支撐劑?？山柚诟倪M(jìn)的送料機(jī)或洗井套件(flushkit)控制化學(xué)物質(zhì)(可降解材^F或其它添加劑)的添加。或者，還可借助井筒中的撓性油管投送可降解材料。類似地，還可使用撓性油管注入(添加)緩速劑或加速劑。還可經(jīng)由撓性油管或油管投送可降解材料，同時向下壓裂撓性油管和套管之間的環(huán)空。可降解材料可與支撐劑混合或者簡單地接受(follow)套管中的支撐劑以形成橋接。本發(fā)明的方法還可結(jié)合使用纖維的方法以輔助支撐劑的輸送，例如在減水阻處理中，例如US7,275,596中所述。本發(fā)明的方法還可用于不含支撐劑的流體例如壓裂處理的緩沖液也使用纖維的處理，或者如US2006-0042797所述用于防止進(jìn)入天然裂縫的濾失。優(yōu)選地，在這些組合處理的所有階段使用相同的纖維。例如，在壓裂處理階段的緩沖液中，和/或?yàn)榱溯o助支撐劑的輸送在該階段的主壓裂液中，以及為了進(jìn)行可降解材料輔助轉(zhuǎn)向在該階段的末期，使用相同的可降解纖維。應(yīng)當(dāng)指出的是在壓裂階段的末期可降低泵送速度，以促使例如在水力壓裂中纖維和支撐劑的脫砂或者在酸化壓裂中纖維的脫砂。還應(yīng)當(dāng)指出的是將第一裂縫設(shè)置在地層的最薄弱部分，可位于井口端、遠(yuǎn)端或井口端和遠(yuǎn)端之間的任意位置，各個層可以任意順序壓裂。如果一個或多個封堵位于井筒中而不是裂縫中，則需要在處理過程中除去所述一個或多個封堵。在其它實(shí)施方案中，在套管井完井時，按照選定的間隔和時間通過套管上打通的射孔泵送壓裂液和本發(fā)明的封堵形成可降解材料(通過常規(guī)的射孔，例如使用撓性油管或電纜式射孔工具得到的射孔)。井筒可以是垂直井筒、斜井筒或水平井筒。在另一種實(shí)施方案中，在套管井完井時，按照選定的間隔和時間通過位于套管上的割縫穿過水泥泵送壓裂液和本發(fā)明的封堵形成可降解材料。在另一種實(shí)施方案中，在棵眼井完井時，按照一定的間隔借助于地層應(yīng)力的驅(qū)動穿過鉆井泥餅泵送壓裂液和本發(fā)明的封堵形成可降解材料。實(shí)施例實(shí)施例l(聚合物減阻液)通過將1升/立方米(L/m3)(1加侖/千加侖，gpt)的聚合物降阻劑濃縮物泵入水流，制備了用于本發(fā)明的井處理的聚合物降阻劑組合物(流體1)。該聚合物降阻劑是包含28重量百分比聚丙烯酰胺衍生物降阻劑、30重量百分比石油餾出物、3.5重量百分比乙氧基化乙醇(ethoxylatedalcohol)和38.5重量百分比水的組合物。實(shí)施例2(VES壓裂液)通過將25L/m3(25gpt)獲自Rhodia,Inc.Cranbury，NewJersey,U.S.A.的表面活性劑濃縮物和0.5重量百分比部分水解聚乙酸乙歸酯衍生物濃縮物ALCOTEXWD200(獲自SynthomerLimited,Harlow,Essex,UnitedKingdom)泵入水流，制備了用于本發(fā)明的井處理的粘彈性表面活性劑壓裂液(流體2)。表面活性劑濃縮物包含約40重量百分比有效二十二碳錄酰氨基丙基甜菜堿(activeerucylamidopropylbetaine)和約1重量百分比聚萘磺酸鈉的縮合產(chǎn)物，剩余部分基本上為水、氯化鈉和異丙醇。聚乙酸乙烯酯衍生物包含約20重量百分比的共聚物，平均分子量為約25,000，且包含低于2重量百分比的甲醇，所述共聚物包含約42-45%水解的聚乙酸乙烯酯。實(shí)施例3(SFR流體)通過將4.25L/m3(4.25gpt)按照ARQUAD1650獲自AkzoNobelSurfaceChemistry,Stenungsund，Sweden的十六》克基三曱基氯化銨濃縮物和3.2Kg/m3水楊酸鈉泵入水流，制備了用于本發(fā)明的井處理的懸浮降阻劑組合物(流體3)。實(shí)施例4(漿料組合物)如以下表l所示，通過將不同量的支撐劑和可降解纖維添加到實(shí)施例1至3的組合物中，制備了一系列漿料組合物。支撐劑為20/40目的Jordan石少。纖維為獲自FitFiberInnovationTechnology,Inc.(JohnsonCity,TN)的5-9mm的聚乳酸纖維，比重為1.25,熔點(diǎn)為165。C(329°F),韌度(tenacity)為2.5-5g/denier，斷裂伸長率為50-60%。表l:井處理時泵送的漿料組合物<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>實(shí)施例5(井處理流程)針對流體1和2(漿料1至9)建立了本發(fā)明井處理的泵送和流體配制流程，并列于表2。表2:井處理流程<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>實(shí)施例6(井處理總流程)采用實(shí)施例5的井處理流程，針對地層，建立了本發(fā)明的井處理方法。該方法包括以下步驟(l)進(jìn)行射孔以使地層與井筒連通；(2)進(jìn)行常規(guī)的臺階狀流量試井和階梯式下降試驗(yàn)，以確定裂縫擴(kuò)展壓力和裂縫閉合壓力；(3)泵送含有降阻劑的減水阻漿料(表2的泵送步驟1-6);(A泵送VES(表2的泵送步驟7-9);(5)沖洗和后沖洗裂縫(表2的步驟10和后沖洗)；以及(6)根據(jù)需要針對每個新的生產(chǎn)層重復(fù)這些DMAD步驟。為檢驗(yàn)或確定纖維封堵的隔離效果，可實(shí)施溫度測井。如果壓力下降小，則各段之間存在充分的隔離并可進(jìn)行下一射孔、裂縫擴(kuò)展和固結(jié)纖維封堵形成的DMAD循環(huán)。然而，如果壓力下降大，則表明各段之間的隔離不良，可以骨架速度(matrixrate)泵入壓井段塞以控制漏失，例如0.3m3的VES流體以及可降解纖維和可降解球狀固體。如果纖維基段塞成功地控制了漏失，則DMAD壓裂循環(huán)可正常進(jìn)行。然而，如果纖維段塞沒有成功，則如有必要可將機(jī)械或其它常規(guī)橋堵置于井筒中，以隔離在先的壓裂階段并起動新的DMAD循環(huán)。實(shí)施例7(井處理實(shí)際流程)在圖IO所示的致密產(chǎn)氣井100中根據(jù)實(shí)施例5和6中的步驟進(jìn)行11個處理或分段，圖10示出了各段的射孔和封堵的位置。壓裂第一段102(2949-3947m(9676-9997ft))作為試驗(yàn)段來觀察地層的裂縫特性和纖維漿料的性能特征。然后，設(shè)置機(jī)械橋堵104并壓裂第二段106(2684-2703m(8807-8867ft))，溫度測井表明纖維封堵未起效。接著壓裂第三段108(2618-2669m(8588-8755ft)),隨后是第四段110(2515-2598m(8252-8523ft))。在第四段110泵送過程中進(jìn)行圖11所示的溫度測井，再次參考圖10的示意圖，第四段壓裂過程中僅有極少的流體進(jìn)入第三段108的射孔表明固結(jié)纖維封堵112有效地隔離了第三段108。布置機(jī)械橋堵114之后，壓裂分別位于2400-2497m(7874-8191ft)、2314-2375m(7592-7791ft)、2234-2302m(7330-7553ft)、2145-2207m(7038-7241ft)、2079-2126m(6820-6975ft)、1992-2063m(6536-6770ft)和1922-1972m(6305-6469ft)的第五段至第十一段116、118、120、122、124、126、128。在各段之后形成固結(jié)纖維封堵。將兩種不同的示蹤劑注入第八段122和第九段124。圖12示出了示蹤劑的分布，表明僅有極少的第九段124的流體進(jìn)入第八段122的射孔，且其它各段得到了有效地隔離。實(shí)施例8(使用SFR流體的井處理流程)在初始段中使用SFR流體，針對流體2和3(漿料7至15),建立了本發(fā)明井處理的替換性泵送和流體配置流程，并列于表3。表3:使用SFR流體的井處理流程<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>應(yīng)當(dāng)理解的是在整個說明書中列舉或說明可使用或適用的濃度或含量范圍時，應(yīng)解釋為已指明該范圍內(nèi)的任意和每一濃度，包括端點(diǎn)。此外，各數(shù)值應(yīng)理解為被措詞"約"修飾(除非已明確如此修飾)，除非文中另外指明否則不應(yīng)理解為未如此修飾。例如，"范圍1至10"應(yīng)理解為表示從約1至約10的連續(xù)區(qū)間內(nèi)的各個和每個可能的數(shù)值。換言之，當(dāng)表達(dá)某個范圍時，即使僅僅明確指出或提及該范圍內(nèi)的數(shù)個特定的數(shù)值點(diǎn)，或未提及該范圍內(nèi)的數(shù)值點(diǎn)，也應(yīng)當(dāng)理解為本發(fā)明人認(rèn)識并理解該范圍內(nèi)的任意和全部數(shù)值點(diǎn)應(yīng)解釋為已進(jìn)行了規(guī)定，且本發(fā)明人對整個范圍和該范圍內(nèi)的所有點(diǎn)具有權(quán)利。盡管針對數(shù)量有限的實(shí)施方案對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但受益于本發(fā)明的本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離如本申請披露的本發(fā)明的范圍的情況下，可設(shè)計(jì)其它實(shí)施方案。因而，本發(fā)明的范圍應(yīng)僅僅由所附權(quán)利要求限定。權(quán)利要求1.一種可降解材料輔助轉(zhuǎn)向(DMAD)井處理方法，該方法包括以下步驟a)將含水漿料注入穿透地層的井，其中所述漿料的固相包括不溶性可降解材料；b)使所述可降解材料固結(jié)以在井內(nèi)的射孔、裂縫、井筒或其組合中形成封堵；c)在所述可降解材料輔助轉(zhuǎn)向離開被封堵的射孔、裂縫、井筒或其組合的同時，在井內(nèi)進(jìn)行井下作業(yè)，其中所述井下作業(yè)選自水力壓裂、酸化、修井、安裝井下設(shè)備及其組合；以及d)使所述固結(jié)的可降解材料降解，以除去封堵并恢復(fù)所述射孔、裂縫、井筒或其組合的滲透性。2.權(quán)利要求1的DMAD方法，其中所述可降解材料包括選自酯類、芳族酸、酰胺及其組合的單體衍生單元的聚合物。3.權(quán)利要求1的DMAD方法，其中所述可降解材料選自丙交酯和乙交酯的聚合物以及共聚物；聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET);聚對苯二曱酸丁二醇酯(PBT);聚萘二曱酸乙二醇酯(PEN);部分水解的聚乙酸乙烯酯；聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺及其衍生物；以及它們的組合和混合物。4.權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的DMAD方法，其中所述可降解材料在漿料中的濃度為至少4.8g/L(40lbm/1,000gal)，優(yōu)選至少7.2g/L(60lbm/l，000gal)。5.權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的DMAD方法，其中所述固結(jié)包括？I發(fā)所述固相的脫砂。6.權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的DMAD方法，其中所述固相包括纖維。7.權(quán)利要求6的DMAD方法。其中所述固相包括纖維和粒狀材料的混合物。8.權(quán)利要求7的DMAD方法，其中所述纖維包括可降解材料以及所述粒狀材料包括惰性支撐劑。9.權(quán)利要求7的DMAD方法，其中所述纖維和粒狀材料包括可降解材10.權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)的DMAD方法。其中所述降解由溫度變化、可降解材料與其它反應(yīng)物之間的化學(xué)反應(yīng)、或它們的組合來引發(fā)。11.權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)的DMAD方法，其中所述降解包括可降解材料的溶解。12.權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)的DMAD方法。其中所述漿料的液相包括粘彈性表面活性劑、助表面活性劑、流變改進(jìn)劑、鹽水或者它們的組合或-混合物。13.權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)的DMAD方法，還包括以下步驟將并處理液注入穿透多層地層的井以使水力壓裂裂縫在該地層的一層中擴(kuò)展；其中步驟(b)包括在水力壓裂裂縫中形成封堵以使該水力壓裂裂縫與井筒隔離；并且其中步驟(c)包括借助于所述封堵轉(zhuǎn)向離開在先的水力壓裂裂縫并將井處理液注入井中以使該地層的另一層中的后繼水力壓裂裂縫擴(kuò)展。14.權(quán)利要求13的DMAD方法，還包括順次重復(fù)步驟(b)和(c)一次或多次，以轉(zhuǎn)向離開在先的水力壓裂裂縫并使其它層中的后繼水力壓裂裂縫擴(kuò)展，其中隨后在步驟(d)中通過使可降解材料降解除去所述封堵。15.權(quán)利要求13或14的DMAD方法，其中井筒內(nèi)的井處理液通道在地層各層之間保持打開以進(jìn)行后續(xù)的水力壓裂，其中在先的裂縫通過所述封堵與井筒隔離。16.權(quán)利要求13、14或15中任一項(xiàng)的DMAD方法，還包括在步驟(a)和(c)中的裂縫擴(kuò)展之前進(jìn)行射孔的步驟。17.權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)的DMAD方法，其中所述漿料注入構(gòu)成水力壓裂步驟的末段。18.權(quán)利要求13至17中任一項(xiàng)的DMAD方法，還包括泵送一段或多段不含支撐劑的含水流體和一段或多段含水的支撐劑攜帶液。19.權(quán)利要求18的DMAD方法，其中所述含水流體為選自聚合物減阻液、表面活性劑類減阻液或其混合物的低粘度減水阻流體。20.權(quán)利要求13至19中任一項(xiàng)的DMAD方法，其中借助于沖洗進(jìn)行所述封堵的去除。21.權(quán)利要求13至20中任一項(xiàng)的DMAD方法，包括4吏井筒中鄰近所述封堵處的壓力保持高于所隔離裂縫的地層壓力。22.—種用于可降解材料輔助轉(zhuǎn)向(DMAD)井處理的井處理液，該井處理液包括含水漿料，所述含水漿料包含纖維狀不溶性可降解材料，其中所述可降解材料包括選自酯類、芳族酸、酰胺及其組合的單體衍生單元的聚合物，并且其中所述可降解材料在漿料中存在的濃度為至少4.8g/L(40lbm/1,000gal),優(yōu)選至少7.2g/L(60lbm/1,000gal);粒狀材考+;以及所述漿料的液相，其包括粘彈性表面活性劑、助表面活性劑、流變改進(jìn)劑、鹽水或者它們的組合或混合物。23.權(quán)利要求22的井處理液，其中所述纖維選自丙交酯和乙交酯的聚合物以及共聚物；聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET);聚對苯二曱酸丁二醇酯(PBT);聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN);部分水解的聚乙酸乙烯酯；聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺及其衍生物；以及它們的組合和混合物。24.權(quán)利要求22或23的井處理液，其中所述粒狀材料包括具有粒度分布的惰性支撐劑。全文摘要本發(fā)明披露了可降解材料輔助轉(zhuǎn)向(DMAD)井處理方法、DMAD處理液、以及在井下作業(yè)中用于DMAD的可去除封堵。將固體可降解材料的漿料注入井中，形成由可降解材料構(gòu)成的封堵，在封堵轉(zhuǎn)向體周圍進(jìn)行井下作業(yè)，然后使封堵降解以去除封堵。降解引發(fā)要素可以是溫度或化學(xué)反應(yīng)物，以及任選的加速劑或緩速劑以提供所需的封堵去除時間。在多層DMAD壓裂中，封堵隔離已完成的裂縫，同時順次壓裂和封堵其它層，然后將封堵去除以從壓裂層回流。在DMAD流體中，含水漿料可具有包括可降解材料的固相和包括粘彈性表面活性劑的液相。固相可以是纖維和粒狀材料的混合物。文檔編號C09K8/72GK101553552SQ200780039845公開日2009年10月7日申請日期2007年10月22日優(yōu)先權(quán)日2006年10月24日發(fā)明者克里斯托弗·N·弗雷德,卡洛斯·阿巴德,奧斯卡·巴斯托斯,戈克·阿迪奧岡,陳貽研申請人:普拉德研究及開發(fā)股份有限公司