專利名稱：接觸和/或處理地下地層的方法
接觸和/或處理地下地層的方法
背景技術(shù)：
本公開涉及從地層中回收烴。具體地，本公開涉及使用流體組合物從地層中回收 烴的方法。在從地層中生產(chǎn)石油或其他流體的過程中，地層或微粒固體的不希望有的轉(zhuǎn)移或 返排，是生產(chǎn)操作中的問題。例如，地層中轉(zhuǎn)移的微粒固體可以限制井筒中的流動(dòng)，限制或 完全阻止流體的生產(chǎn)。另外，轉(zhuǎn)移的固體可大大提高流體摩擦，從而提高泵送要求，并且可 引起生產(chǎn)設(shè)備的嚴(yán)重磨損，尤其是生產(chǎn)過程中使用的泵和密封物。最后，回收的產(chǎn)物流體中 的不希望有的微粒固體必須被分離，以使得產(chǎn)物流體商業(yè)可用。在一些例子中，不希望有的微粒返排可能不是地層特征例如缺乏固結(jié)的結(jié)果，而 是破碎作業(yè)中使用的支撐劑返排的結(jié)果。當(dāng)出現(xiàn)了支撐劑返排，對(duì)于其他不希望有的地層 微粒固體而言，支撐劑微粒成為了不希望有的雜質(zhì)，因?yàn)樗鼈兡軌蛞鹜瑯拥牟僮骼щy。為了克服不希望有的微粒轉(zhuǎn)移或返排的問題，已發(fā)展了大量的方法和組合物。例 如，在松散地層中，習(xí)慣作法是在接近井筒底部的位置提供一個(gè)礫石濾床，以阻止松散地層 微粒轉(zhuǎn)移到井筒流體中。通常，這種稱為“礫石充填”的作業(yè)包括向鄰近井筒底部的松散地 層泵送和安置大量具有10至60篩目(美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)篩)粒度的礫石和/或砂。在其他情 況下，礫石或支撐劑微粒可結(jié)合在一起以形成多孔基體，因而促進(jìn)了轉(zhuǎn)移到井筒區(qū)域的大 部分松散微粒的濾出和保留。有時(shí)，礫石微粒或支撐劑微粒是樹脂包覆的，樹脂是預(yù)固化或 通過化學(xué)粘合劑的沖洗原位固化。在其他情況中，粘合劑已被施用于礫石顆粒以形成多孔 基質(zhì)。顯而易見地，礫石充填是一種昂貴和復(fù)雜的過程，并且不幸地，它不能完全消除地 層微粒的產(chǎn)生。另外，一些井筒不穩(wěn)定，因此不能被礫石充填。美國(guó)專利5330095、5439055、5501275和5782300提供了不同的用于減少微粒返排 的方法。這些專利公開了纖維或其他材料的應(yīng)用，適當(dāng)?shù)胤稚⒃诙嗫壮涮铙w中，用以阻止微 粒返排。使用的材料包括，但不限于，玻璃纖維、陶瓷、碳、聚合物、以及玻璃、金屬和聚合物 的薄片。然而，迄今為止，在任何井下井維修應(yīng)用中還未使用或建議使用過“多組分”纖維。 通過“多組分”纖維，我們意指具有兩種或多種不同相、區(qū)域、或化學(xué)組成的纖維；換句話說， 是彼此物理地、或化學(xué)地、或既物理又化學(xué)地不同的兩種或多種區(qū)域。因?yàn)槎嘟M分纖維具有 至少兩個(gè)不同的區(qū)域，因此它們可以被設(shè)計(jì)成具有多種有益的性質(zhì)，這些性質(zhì)可以被調(diào)節(jié) 到比單一組分材料纖維更高的程度。作為眾多例子中的一個(gè)，為了強(qiáng)度、彈性和堅(jiān)固性來選 擇芯-鞘纖維中內(nèi)層芯的材料，而為了它的粘結(jié)質(zhì)量來選擇外層。盡管在先專利描述的使用纖維以控制微粒固體轉(zhuǎn)移的方法是有效的，但在井筒處 理之初、過程中或之后、以及在其他井下處理作業(yè)中，在控制和阻止微粒固體轉(zhuǎn)移方面還有 獲得更高效率的空間。因此，本公開涉及方法，該方法在各種井筒維護(hù)作業(yè)的之初、過程中 和之后，在各種條件下，對(duì)微粒遷移、轉(zhuǎn)移或返排提供改善的控制或降低。本公開還解決了 保持地層具有基本上相同水力傳導(dǎo)率的問題。發(fā)明概述
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根據(jù)本公開，描述了接觸地下地層的方法，其對(duì)井筒和儲(chǔ)集層中微粒的遷移、轉(zhuǎn)移 或返排提供了改善的控制或降低，并且該方法可在基本上不犧牲水力傳導(dǎo)率的情況下進(jìn)行 這樣的操作。本公開的一個(gè)方面是接觸地下地層的方法，包括向橫斷地下地層的井筒中注入包含分散在載液中的第一組分和第二組分的流體 組合物，至少一部分第一組分或至少一部分第二組分是縱橫比大于1 1.1(在一些實(shí)施方 案中，大于1 5，1 10,1 50,1 100，或甚至1 150)的至少一種多組分制品；形成包含第一組分的網(wǎng)絡(luò)；和將該網(wǎng)絡(luò)與第二組分相結(jié)合。根據(jù)本公開的方法中，其中至少一種多組分制品具有暴露的外表面，外表面的至 少一部分包含至少一部分的第一組分。在某些實(shí)施方案中，可在注入之后進(jìn)行形成和結(jié)合。 至少一些多組分制品可以具有選自以下的形狀中空、棱柱形、圓柱形、葉形、長(zhǎng)方形、多邊 形、狗骨形(dog-boned)、小面形、及它們的組合。這方面中的其他方法包括其中至少一些多 組分制品不同于被注入井筒的相同流體組合物中的其他多組分制品的那些方法，其中區(qū)別 可以是組成、形狀、結(jié)構(gòu)、縱橫比、物理性質(zhì)等、以及它們的組合。在某些實(shí)施方案中，至少一 些多組分制品可以具有區(qū)別于其他多組分制品的形狀。在其他實(shí)施例中，至少一些多組分 制品可以包含第一組分和第二組分，而其他多組分制品可以包含第三組分和第四組分。在 某些實(shí)施方案中，第一和第二組分之一可以與第三和第四組分之一相同。在另外的實(shí)施方 案中，第一和第二組分的至少一種可以是活化粘合劑，在這些實(shí)施例中所述活化粘合劑可 選自壓敏粘合劑、溫敏粘合劑、濕敏粘合劑、和固化劑敏感型粘合劑。在某些方法中，第一組 分和第二組分之一可以被選擇以在特定的井下溫度時(shí)是粘性的，并且在高于-60°C的溫度、 頻率約IHz時(shí)具有低于約3 X IO6達(dá)因/厘米2 (3 X 105N/m2)的模量。在某些方法中流體組 合物還可包含支撐劑。本公開的另一方面是接觸地下地層的方法，包括向橫斷地下地層的井筒中注入包含分散在載液中的多組分制品的流體組合物，其 中多組分制品具有大于1 5的縱橫比(在一些實(shí)施例中，大于1 10、1 50,1 100、 或者甚至1 150)，和包含芯，具有至少130°C的軟化點(diǎn)；鞘，具有最高為130°C的軟化點(diǎn)。本公開的另一個(gè)方面是接觸地下地層的方法，包括向橫斷地層的井筒中注入包含分散在載液中的多組分制品的流體組合物，其中多 組分制品具有大于1 5的縱橫比(在一些實(shí)施例中，大于1 10、1 50,1 100、或者 甚至1 150)，和包含芯，具有至少130°C的軟化點(diǎn)；外鞘，它是至少一種(a)相對(duì)于載液是惰性的，或(b)在地下地層條件下可降解； 以及位于芯和外鞘之間的中間鞘，所述中間鞘具有高達(dá)130°C的軟化點(diǎn)。本公開的另一個(gè)方面是接觸地下地層的方法，包含向橫斷地下地層的井筒中注入包含分散在載液中的第一組分和第二組分的流體組合物，其中在注入之前第一組分和第二組分作為單獨(dú)的制品被提供到載液中；形成網(wǎng)絡(luò)，包含與另一第一組分制品直接接觸的至少一種第一組分制品；和將網(wǎng)絡(luò)與第二組分相結(jié)合。根據(jù)本公開一方面的方法還包括通過至少一種控制的改性方法改性第一或第二 組分的至少一種。改性方法可選自化學(xué)、物理、機(jī)械、輻射、及它們的組合。改性方法可選自 溫度活化、化學(xué)活化、壓力活化、機(jī)械活化、固化、暴露于電磁場(chǎng)、暴露于電磁輻射、暴露于離 子輻射、物理纏結(jié)、降解、至少兩種上述方法的同時(shí)施用、至少兩種上述方法的連續(xù)施用、及 它們的組合。某些方法還包括剛注入井筒就改性第一或第二組分的至少一種。在一些實(shí)施 方案中，方法包括在注入井筒后過一段時(shí)間改性第一或第二組分的至少一種。在其他實(shí)施 方案中，方法還包括在注入井筒后逐步改性第一或第二組分的至少一種。在某些實(shí)施方案 中，第一或第二組分的至少一種可以是本公開在先方面的方法描述的活化粘合劑。在某些 方法中，第一組分或第二組分的至少一種可以包含可降解聚合物。在某些其他實(shí)施方案中， 第一組分可選自熱塑性或熱固性材料。本公開中用作第一組分的熱塑性材料可以選自聚 酯、聚酰胺、聚烯烴、及其共聚物、及它們的物理混合物。在某些實(shí)施方案中，第二組分可選 自聚烯烴、聚烯烴共聚物、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯、及它們的混合物。 在另外的其他實(shí)施方案中，流體組合物可包含酸。第一或第二組分的至少一種可選自聚乳 酸和聚乙醇酸。在某些實(shí)施方案中，流體組合物還可包含支撐劑。本公開的另一個(gè)方面是接觸地下地層的方法，包括向橫斷地下地層的井筒中注入包含分散在載液中的第一組分和第二組分的流體 組合物；形成包含第一組分的網(wǎng)絡(luò)；和將網(wǎng)絡(luò)與第二組分相結(jié)合，其中第二組分被選擇以在特定的井下溫度時(shí)是粘性的，并且在高于-60°C的溫度、 頻率約IHz時(shí)具有低于約3 X IO6達(dá)因/厘米2 (3 X 105N/m2)的模量。根據(jù)本公開該方面的方法，其中第一組分和第二組分可被一起混合。這里使用的 “一起混合”包括但不限于至少以下實(shí)施方案混合；纏繞；彼此相鄰；彼此粘附；通過第三 組分彼此粘附；及它們的混合物。在某些實(shí)施例中，至少一部分第一組分和部分第二組分可 以至少一種多組分制品的形式提供。在一些實(shí)施例中，至少一種多組分制品可包含第一單 元，制品具有外表面，其中第一單元是暴露的以作為至少一部分外表面。在某些實(shí)施例中， 流體組合物還可包含支撐劑。本公開的另一個(gè)方面是處理地下地層的方法，包括在壓力之下向橫斷地下地層的井筒中泵送包含分散在載液中的第一組分和第二 組分的流體組合物；形成包含第一組分的網(wǎng)絡(luò)；和將網(wǎng)絡(luò)與第二組分相結(jié)合，其中至少一部分第一組分和一部分第二組分以多組分制品的形式提供，該多組分制品 具有大于1 1. 1的縱橫比(在一些實(shí)施例中，大于1 5、1 IOU 50,1 100、或者 甚至 1 150)。根據(jù)本公開該方面的方法，該方法還可包括使地下地層中破裂表面與流體組合物接觸，其中流體組合物還可包含支撐劑。在某些實(shí)施方案中，流體組合物可包含降失水劑。 在另一些實(shí)施例中，流體組合物可包含酸。在另一些實(shí)施方案中，方法還包括在地層的破裂 處放置支撐劑。在某些實(shí)施方案中，方法還可包括通過至少一種控制的改性方法改性第一 或第二組分中的至少一種。在其他實(shí)施方案中，第一組分或第二組分的一種可以是活化粘 合劑。在某些實(shí)施方案中，可選擇第二組分使其在特定的井下溫度時(shí)是粘性的，并且在高 于-60°C的溫度、頻率約IHz時(shí)具有低于約3X106達(dá)因/厘米2(3X105N/m2)的模量。在另 一些方法中，至少一些多組分制品可包含第一組分和第二組合，其他多組分制品可包含第 三組分和第四組分。在另一些實(shí)施方案中，第一或第二組分之一可與第三或第四組分中之 一相同。本公開的另一個(gè)方面是減少固體遷移的方法，包括向井筒中提供流體組合物，該井筒橫斷地下地層，流體組合物包含分散在載液中 的第一組分和第二組分，第一組分和第二組分的至少一種具有大于1 1.1的縱橫比(在 一些實(shí)施例中，大于1 5、1 IOU 50,1 100、或者甚至1 150)，其中第二組分被 選擇以使其在特定的井下溫度時(shí)是粘性的，并且在高于_60°C的溫度、頻率約IHz時(shí)具有低 于約3 X IO6達(dá)因/厘米2 (3 X案105N/m2)的模量；形成包含第一組分的網(wǎng)絡(luò)；將網(wǎng)絡(luò)與第二組分相結(jié)合；和使流體組合物和地下地層接觸。根據(jù)本公開的方法，其中成形和結(jié)合在接觸之前進(jìn)行。在某些方法中，可在接觸時(shí) 或接觸后中的至少一種情況下進(jìn)行成形和結(jié)合。在另外的一些方法中，至少一部分第一組 分可以包含人造纖維、長(zhǎng)球、針狀物、帶狀物、片狀物、絲帶狀物、薄片、管、膠囊、上述超過一 種在制品中的組合、及它們的混合物。在某些實(shí)施例中，至少一部分第一組分和部分第二組 分可以在多組分制品中提供。在其他實(shí)施方案中，至少一種多組分制品可包含第一單元，制 品具有外表面，其中第一單元可暴露于至少一部分上述外表面。在某些實(shí)施方案中，第二組 分可以是如在先方面所描述的活化粘合劑。某些方法實(shí)施活化粘合劑包括那些還包含在供 入井筒后改性第二組分的方法；還包含過一段時(shí)間后改性第二組分的方法；以及還包含逐 步改性第二組分的方法。在某些實(shí)施方案中，固體可以包含地層細(xì)粒，在另外一些實(shí)施方案 中，固體可包含支撐劑。在某些實(shí)施方案中，第二組分可通過選自以下的方法而改性例如， 溫度活化、化學(xué)活化、壓力活化、機(jī)械活化、固化、暴露于電磁場(chǎng)、暴露于電磁輻射、暴露于離 子輻射、物理纏結(jié)、降解、至少兩種上述方法的同時(shí)施用、至少兩種上述方法的連續(xù)施用、及 它們的組合。載液可以是水基、油基、或其混合物，并且可以包含或不包含一種或多種溶解或分 散在流體中的氣體或蒸汽、或者其他常用油田添加劑，例如表面活性劑、流變改性劑等。載 液可以是任意PH、溫度、和壓力，只要第一和第二組分(以及任選的其他組分例如支撐劑微 粒)能夠在其中分散并且不受載液的PH、溫度和壓力帶來顯著地不利影響。正如所述設(shè)計(jì)， 形成的網(wǎng)絡(luò)包含至少第一組分(有時(shí)本文中指網(wǎng)絡(luò)組分)和第二組分(有時(shí)本文中指可改 性組分)。該設(shè)計(jì)包括其中第一組分被第二組分(完全或部分)包覆的實(shí)施方案；其中第 一和第二組分混合的實(shí)施方案；其中第一和第二組分纏繞的實(shí)施方案；其中第一和第二組 分彼此相鄰放置的實(shí)施方案；其中第一和第二組分彼此粘附的實(shí)施方案；其中第一和第二
9組分通過第三組分彼此粘附的實(shí)施方案；其中至少一部分網(wǎng)絡(luò)是多組分制品的實(shí)施方案； 及它們的混合?！岸嘟M分”是指具有兩種或多種相和/或化學(xué)組成的區(qū)域；換而言之，是彼此物理 地、或化學(xué)地、或既物理又化學(xué)地不同(例如具有不同玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的區(qū)域)的兩種 或多種區(qū)域。因?yàn)槎嘟M分制品具有至少兩個(gè)不同的區(qū)域，因此它們可以被設(shè)計(jì)成具有多 種有益的性質(zhì)，這些性質(zhì)可以被調(diào)節(jié)到比單一組分材料更好的程度。作為大量例子中的一 個(gè)，在多組分纖維中，考慮強(qiáng)度、彈性和堅(jiān)固性來選擇芯-鞘纖維中內(nèi)層芯的材料，考慮它 的粘結(jié)質(zhì)量來選擇外層。作為另一個(gè)例子，考慮強(qiáng)度、彈性和堅(jiān)固性，并列式二組分纖維可 具有一種組分，同時(shí)考慮它的粘結(jié)質(zhì)量而選擇另一組分。其他合適的多組分制品包括那些 其中最不堅(jiān)固的材料被更堅(jiān)固的鞘封裝的制品；那些其中聚合物例如PLA和聚乙醇酸被包 含聚酯、聚酰胺和/或熱塑性聚烯烴的鞘封裝的制品；那些其中敏感粘合劑，例如壓敏粘合 劑、溫敏粘合劑、濕敏粘合劑、或固化劑敏感粘合劑，被可降解鞘例如聚合物鞘封裝的制品； 和那些其中一種組分被選擇以使其在特定的井下溫度例如井底靜態(tài)溫度(BHST)時(shí)是粘性 的、并且在高于-60°C的溫度、頻率約IHz時(shí)具有低于3 X IO6達(dá)因/厘米2 (3 X 105N/m2)的 模量的制品。在某些方法實(shí)施方案中，一些有用的流體組合物可包含支撐劑。本公開該方面的 方法包括其中在先于和/或在向井筒注入流體組合物時(shí)，支撐劑和流體組合物結(jié)合的那些 方法。本公開的其他方法包括那些，其中所述注入包含在壓力下泵送流體組合物至井筒，在 流體組合物中伴隨或不伴隨支撐劑。本公開示例性的方法包含在注入流體組合物和支撐劑 至井筒后，在靠近部分破裂處改性至少一部分可改性組分，從而減少?gòu)脑摬糠制屏烟幍闹?撐劑返排。該部分可以是從10%至100%。本公開的方法包括控制(在某些實(shí)施方案中是減少或消除)地下井筒和地層之間 微?；蛄黧w流動(dòng)的方法。本公開的某些方法是其中控制微粒流動(dòng)包括減少?gòu)牡貙拥骄驳?細(xì)粒遷移的那些方法?？梢酝ㄟ^改性至少一部分可改性組分來影響所述控制。在本公開的方法中，流體組合物中的多組分制品可以完全相同、或是兩種或多種 不同多組分制品的混合物。例如，在同樣的流體組合物中，一個(gè)多組分制品的可改性組分與 另一多組分制品的可改性組分可以相同或不同。此外，在同樣的流體組合物中，一個(gè)多組分 制品的網(wǎng)絡(luò)組分與另一多組分制品的網(wǎng)絡(luò)組分可以相同或不同。換而言之，本公開的方法 可以包含注入本公開中的第一流體組合物，隨后注入本公開中的一種或多種額外的流體組 合物，每種流體組合物具有不同的網(wǎng)絡(luò)組分或不同的可改性組分，或者兩者皆有。本公開中，油田作業(yè)包括完井作業(yè)、酸化處理、破碎、料流轉(zhuǎn)向和其他作業(yè)。在運(yùn)行 和維修過程中井筒的環(huán)境條件可以相同或不同于井筒或表面使用時(shí)的環(huán)境條件。本公開的 方法包括那些方法包括在井下使用本公開的第一流體組合物以進(jìn)行第一作業(yè)，在井下使 用本公開的第二流體組合物以進(jìn)行第二作業(yè)，等等。以下將通過附圖簡(jiǎn)要說明、公開詳述和權(quán)利要求更加清晰地說明本公開的各個(gè)方附圖簡(jiǎn)要說明在以下說明和附圖中，解釋了實(shí)現(xiàn)本公開目的和其他所希望特性的方式，其中

圖1A-1D是在本公開的方法中有用的四種現(xiàn)有多組分纖維的橫截面圖2A-2G是在本公開的方法中有用的各種多組分制品的透視圖；圖3是模量(達(dá)因/厘米2)對(duì)溫度(°C)的曲線圖，比較了本公開中有用的兩種 不同多組分纖維的平行板的可測(cè)量的結(jié)合強(qiáng)度，表明這些纖維具有可測(cè)量的結(jié)合強(qiáng)度并且 滿足粘性的Dahlquist標(biāo)準(zhǔn)。圖4是返排測(cè)試期間纖維濃度對(duì)支撐劑充填體流量的曲線。發(fā)明詳述在以下說明中，將為本公開的理解提供更多的內(nèi)容。然而，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員 可以理解的是，本公開可以在沒有這些細(xì)節(jié)的前提下實(shí)施，并且所述實(shí)施例的各種改變或 改進(jìn)都是可能的。這里描述的是使用流體組合物的方法，該流體組合物包含用于井下井維修的一種 或多種多組分制品或材料。還公開了在流體組合物被泵送至井下并且面臨一種或多種改性 條件后由該流體組合物制得的網(wǎng)絡(luò)。這里使用的術(shù)語(yǔ)“油田”包括地面基地(表面或表面 下)和海底應(yīng)用，以及在一些例子中的海水應(yīng)用，例如當(dāng)勘測(cè)、鉆孔、或生產(chǎn)設(shè)備通過水柱 使用。這里使用的術(shù)語(yǔ)“油田”包括油床和氣床，以及其中預(yù)期有油和氣但可能最終僅含有 水、鹽水或某些其他組成的地層或部分地層。應(yīng)當(dāng)理解的是，本公開的方法可以在高壓、高溫、高剪切和高腐蝕中的一種或多種 條件下實(shí)施。這里使用的“井作業(yè)(well operation)”包括但不限于井增產(chǎn)作業(yè)，例如水力 壓裂、酸化處理、酸破碎、破裂酸化處理、流體變向、砂控礫石充填、礫石充填改進(jìn)、降低微粒 遷移、使用完井工具和/或完井工具組件的完井作業(yè)、或其他井處理，不管怎樣，均是用于 修復(fù)或增強(qiáng)井的生產(chǎn)力。在地下井結(jié)構(gòu)、干擾(intervention)和增產(chǎn)作業(yè)中，固體遷移可能是顯著的問 題。這些固體，通常是顆粒狀，可包含多種不同尺寸的不同材料。它們可以是破碎處理過程 中泵送的實(shí)際支撐劑，或者通過壓碎這些支撐劑生成的更細(xì)的顆粒材料。它們還可以是從 地下巖石表面散裂或腐蝕的顆?；蚣?xì)粒。它們可以包含鹽或水垢沉淀物。在一些情況中， 它們可以是有機(jī)的，例如本質(zhì)上為浙青質(zhì)、褐煤、油母巖和無煙煤。它們還可以被引入地層。 例如它們可以是精細(xì)研磨砂、云母、或其他礦物材料以用作降失水劑。在很多情況下，需要這些顆粒材料是不可流動(dòng)和防止遷移的。例如，在完成多次水 力壓裂處理后，通常會(huì)出現(xiàn)部分支撐劑返排。這降低了處理的整體效力，并且流動(dòng)的支撐劑 會(huì)引起地下和/或地面設(shè)備的破壞。在其他情況下，需要防止或盡可能地降低地層細(xì)粒的遷移。在很多松軟地層包括 煤層通常會(huì)產(chǎn)生細(xì)粒。盡管實(shí)踐中無法避免產(chǎn)生一些細(xì)粒，當(dāng)大量細(xì)粒聚集時(shí)它們引起了 最大的破壞，并且它們會(huì)遷移并阻塞水力壓裂的孔。在一些情況中，如果這些細(xì)粒局限在它 們產(chǎn)生的區(qū)域、不允許遷移和聚集，則要好得多。另一個(gè)有用的固體固定的例子是關(guān)于“過濾餅”和流體泄流添加劑的形成和安置。 通常材料被加入井筒結(jié)構(gòu)、干擾和增產(chǎn)過程，以明確地阻止流體流過巖石表面。這些材料包 括但不限于精細(xì)研磨砂、精細(xì)研磨石灰石、旋壓(spun)石灰石、石棉、分級(jí)碳酸鈣和碳酸 鎂微粒、苯甲酸薄片等等。如果加入的材料保留在原地是最好的，這樣的話，首先可使用更 少的材料，其次是該材料的遷移不會(huì)引起破裂或井筒的破裂。在以下的討論中，當(dāng)焦點(diǎn)集中在多組分纖維時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的是該
11討論同樣適用于本公開的其他多組分制品，這些制品具有大于1 1.1的縱橫比(在一些 實(shí)施例中，大于1 5、1 IOU 50,1 100或者甚至1 150)，包括長(zhǎng)球、針狀物、帶 狀物、片狀物、絲帶狀物、薄片、膠囊、顆粒等等、及其混合物，透視圖中它們可以具有多種形 狀，例如棱柱形的、圓柱形的、葉形的、長(zhǎng)方形的、多邊形的、等等。圖2中顯示了部分形狀， 在這里將進(jìn)行進(jìn)一步地討論。一組有用的多組分制品是多組分芯_鞘纖維，具有(或者可以被改性以具有)粘 性的外部鞘。這些纖維包含兩種或多種材料。在一個(gè)二組分纖維的例子中，一種材料在井 況下提供彈性至剛性的網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)第二種材料用于粘附井中的其他纖維、支撐劑、巖石和/ 或其他連接體。在特定井況下選擇纖維組分以獲得效率，這是本文稱為“設(shè)計(jì)的”的含義。 具有第二材料允許形成“網(wǎng)織品”或者允許部分第二材料連接井下原位生成的第一組分的 網(wǎng)絡(luò)，使得油、氣或其他流體可以通過但微粒物質(zhì)不行。纖維的彈性“骨架”幫助增強(qiáng)的支 撐劑充填體經(jīng)得起應(yīng)力循環(huán)。并且作為粘性組分的一個(gè)結(jié)果，可能通過“網(wǎng)織品”的巖屑將 粘附到纖維上。圖IA-D顯示了本公開的方法和系統(tǒng)中有用的多組分纖維的四個(gè)例子。例如，圖IA 的實(shí)施例10包含餅式楔形纖維，具有圓形橫截面12，第一組分14a和14b，第二組分16a和 16b，第三組分18a和18b。圖IB說明了具有圓形橫截面22的纖維20，可具有兩種或多種組 分單一組分鞘24，在更內(nèi)層纖維26中的一種或多種其他組分。圖IC說明了一實(shí)施例30， 也具有圓形橫截面，具有四層區(qū)域34a、34b、36a和36b，其可包含兩種、三種或四種不同的 組成、相等。圖ID公開了另一種二組分纖維實(shí)施例40，具有芯-鞘結(jié)構(gòu)(有時(shí)也指鞘-芯 結(jié)構(gòu)；這些術(shù)語(yǔ)在此表示相同的結(jié)構(gòu))，具有鞘44和芯46。本公開中有用的多組分制品不限于纖維。圖2A-G說明了其他結(jié)構(gòu)的透視圖。圖 2A顯示了制品50，具有三角形橫截面52，其中第一組分54存在于一個(gè)區(qū)域，第二組分56的 定位與第一組分54相鄰，其中組分54和56之一是可改性的。圖2B顯示了具有外層膠囊 或丸形62的實(shí)施方案60。實(shí)施方案60包含具有第一組分的芯區(qū)域64，包含第二組分的圍 繞芯64的外部區(qū)域68。任選地，涂層66可包含第三組分。組分64、66和68的至少一種 是可改性的。圖2C說明了通常具有長(zhǎng)方形橫截面和波狀形狀72的帶狀實(shí)施例70。第一 層74包含第一組成，第二層76包含第二組成，其中組分72和74的一種是可改性的。圖2D 說明了線圈狀或卷曲的纖維實(shí)施方案80，沿著第二組分84的邊具有第一組分82，其中組分 82和84之一是可改性的。線圈的間距86可以根據(jù)需要的性質(zhì)調(diào)節(jié)。圖2E說明了不規(guī)則 形狀的薄片實(shí)施方案90，具有第一層92、第二層94和第三層96，每層具有不同的組成，其中 組分92和94的至少一種是可改性的。在一些實(shí)施方案中，第一或第二組分可以是非聚合 的和第三層是惰性材料例如精細(xì)分散的碳酸鈣、云母、或脂肪酸。在這種實(shí)施方案中，第三 層可作為對(duì)粘附的阻擋層，直至出現(xiàn)的條件(例如支撐劑微粒之間纖維的擠壓或收聚)改 變了它的完整性。需要注意的是，每種組分不必具有相同的形狀、長(zhǎng)度、寬度或厚度。圖2F顯示了 具有圓柱形的實(shí)施例100，具有第一環(huán)形組分102，第二環(huán)形組分104，后一組分定義為空芯 106?？招究梢匀芜x部分或完全被添加劑填充，例如用于組分102、104之一的增粘劑、固化 劑等，其中組分102和104的至少一種是可改性的。圖2G說明了具有五片葉112的葉形結(jié) 構(gòu)110。第一組分114存在于葉片112的外部，同時(shí)第二組分116填充了該結(jié)構(gòu)的剩余部
12分。組分114和116的至少一種是可改性的。這些僅僅是本公開中有用的多組分制品的代 表例，并不意味著任意形式的限制。制備這些結(jié)構(gòu)以及更加復(fù)雜結(jié)構(gòu)的方法對(duì)熟練技工而 言被認(rèn)為是公知的。在本公開有用的一些多組分制品中，制品的一種組分或區(qū)域可以是粘性的，或被 設(shè)計(jì)成具有潛在的粘性(換句話說，在通過井筒部署時(shí)或部署后通過一種或多種條件粘性 可以增加)。本公開中制品的粘性可以通過至少兩種方法控制，它們可以單獨(dú)或結(jié)合使用。 第一種方法是包括當(dāng)井筒或破裂中溫度升高時(shí)外層鞘的聚合物的溫度活化。某些實(shí)施方案 在或接近井底靜態(tài)溫度(BHST)下被活化。已知很多的多組分纖維已被研發(fā)作為用于無紡 布行業(yè)的粘合劑。一些例子包括a)分節(jié)纖維，包含約70%高密度聚乙烯/30%聚對(duì)苯二 甲酸乙二醇酯；和b)包含兩種聚酯樹脂的芯-鞘纖維，市場(chǎng)上商品名“KOSA T-259”，產(chǎn)自 KoSa, Salisbury, NC0粘性被定義為在材料被用于在壓力下接觸另一材料后，材料能夠形成可測(cè)量強(qiáng) 度的結(jié)合的性質(zhì)。粘性被認(rèn)為是本公開的纖維和其他多組分制品以及本公開中有用的原 位網(wǎng)絡(luò)的所需性質(zhì)，以用于固體遷移控制，因?yàn)樗徽J(rèn)為在固體，例如支撐劑、細(xì)粒、沉淀 物等等、以及破碎鉆孔的壁，之間建立了結(jié)合。使用應(yīng)力控制的流變儀(TA Instruments, Newcastle, DE制造的AR2000型)，發(fā)展了一種測(cè)試方法以測(cè)量各種纖維隨溫度而變的結(jié)合 強(qiáng)度。圖3給出了之前提及的兩種纖維的測(cè)量結(jié)果。圖3中實(shí)線代表70%高密度聚乙烯 /30%聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維的結(jié)果，圖3中虛線表示包含兩種聚酯樹脂的芯-鞘纖維 (市場(chǎng)上商品名“KOSA T-259”)的結(jié)果。在該測(cè)試中，多個(gè)纖維被至于流變儀的兩個(gè)20mm 平行板之間，并且在應(yīng)變下IHz的正弦頻率應(yīng)用于100°C _150°C的溫度范圍。圖3中曲 線顯示了模量(達(dá)因/厘米2)對(duì)比溫度CC )的結(jié)果。該兩種樣品具有可測(cè)量的結(jié)合強(qiáng)度 并且滿足粘性的Dahlquist標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在給定溫度下任一粘性粘合劑的模量在約 IHz頻率、低于3 X IO6達(dá)因/厘米2 (3 X 105N/m2)。將熱量應(yīng)用于井筒區(qū)域的方法和系統(tǒng)是已知的，并且在例如美國(guó)專利 6023554 (George等)和公開的美國(guó)專利申請(qǐng)2005/0269090 (Vinegar等)中被公開，它們?cè)?此被引作參考。本公開中使用的用于將熱量轉(zhuǎn)移至地層區(qū)域的傳熱流體可選自氣體、蒸汽、 液體、及它們的組合，可選自水、有機(jī)化學(xué)品、無機(jī)化學(xué)品、蒸汽、及其混合物。第二種方法是化學(xué)活化。在這些實(shí)施例中，向流體中加入溶劑或增粘劑以軟化和 增粘包含纖維或其他制品的聚合物。這可以結(jié)合溫度活化進(jìn)行。溶劑可與本公開方法中使 用的流體組合物的其他組分結(jié)合，或者作為半成品單獨(dú)泵送。另一方法是粘附的應(yīng)力或接 觸壓力活化，例如通過支撐劑的鄰近顆粒之間或支撐劑顆粒與破裂壁之間的纖維的收聚。增粘劑通常包含具有不低于約120°C玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的有機(jī)材料(在某些實(shí)施方 案中，不低于約150°C )和以足夠量存在的稀釋劑以賦予增粘劑在100°C的運(yùn)動(dòng)粘度在約 3000 5000厘泊。稀釋劑可以是有機(jī)油，例如礦物油(即，衍生自石油的烴油，例如石蠟 油、環(huán)烷油等等、或煤油或石油)。一種特別有用的礦物油是板巖油。另一種特別有用的礦 物油是賽聶卡石油。這些油在10(TC通常具有約100 300厘泊的運(yùn)動(dòng)粘度，一些具有約 150 250厘泊的運(yùn)動(dòng)粘度。這里使用的“運(yùn)動(dòng)粘度”具有其通常接受的含義，流體的絕對(duì)粘 度(有時(shí)指動(dòng)態(tài)粘度)除以它的質(zhì)量密度。在某些實(shí)施例中，稀釋劑可包含一種或多種輕度 著色的環(huán)烷油。實(shí)施本公開方法中所用多組分制品中存在的增粘劑的量?jī)?yōu)選占多組分制品總重的約0. 5 2重量％，或約0. 5 1重量％。也可以有粘合劑，粘合劑的量在多組分制 品重量的約0. 5 5重量％差額為有機(jī)油。在本公開中有用的增粘劑的有機(jī)材料組分可以 選自玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)不低于約120°C的有機(jī)單體、低聚物或聚合物，在一些實(shí)施例中， 不低于約150°C。在增粘劑組合物中有用的兩類有機(jī)聚合材料是聚烯烴樹脂和聚環(huán)烯樹脂， 后一組包括芳族有機(jī)樹脂。有用的聚烯烴樹脂包括聚丁烯樹脂、雙戊烯樹脂、乙烯、1-丙烯 和1，4_己二烯的三元共聚物等。有用的聚環(huán)烯樹脂包括酚醛樹脂；多萜樹脂；松香，包括松 香酸和酯、以及松香；聚乙烯松香酯；酚醛多萜樹脂；萊烯樹脂；菔烯樹脂，例如α和β菔 烯樹脂；苯乙烯改性的萜烯樹脂，等。本公開方法的組合物中有用的增粘劑的一個(gè)例子包含 乙烯、1-丙烯和1，4_己二烯的三元共聚物，該共聚物已通過輕度著色的環(huán)烷油例如已知的 可商業(yè)購(gòu)自Cross Oil&Refining Co.，Smackover，AR的“HS-500”環(huán)烷油調(diào)節(jié)至上述優(yōu)選 的運(yùn)動(dòng)粘度。其他使用的增粘劑和它們的配合劑在美國(guó)專利5362566(Ge0rge等)中已公 開，在此引入以作為參考。第二組有用的多組分制品是具有外層保護(hù)鞘的多組分纖維。適用于地下應(yīng)用的低 成本聚合物中很多是縮聚物類型。聚酰胺和聚酯是兩個(gè)例子。這些材料通常具有合適的機(jī) 械性質(zhì)以控制支撐劑返排，但在地下環(huán)境中傾向于水解降解(要么主聚合鏈降解，要么側(cè) 鏈降解，要么兩者皆有)。此外，很多降解產(chǎn)物在地層或生產(chǎn)線中會(huì)以二價(jià)正離子的形式沉 淀，從而引起破壞或降低生產(chǎn)力。另一方面，盡管酚醛和三聚氰胺基樹脂較不受化學(xué)降解的 影響，但具有較低所需要的機(jī)械性質(zhì)，并且在纖維形態(tài)更加難以制造和操作。在這些有用的多組分制品的改型中，多組分制品包含使用第二組成包覆的內(nèi)部材 料，例如內(nèi)部材料相對(duì)比外部材料更易水解。在一個(gè)實(shí)施例中，制品可以是多組分包覆纖 維，其尤其適用于于降低固體遷移-特別是支撐劑返排控制?？筛鶕?jù)機(jī)械性質(zhì)、成本和制造 便利性選擇內(nèi)部材料?？筛鶕?jù)經(jīng)受水解降解的能力選取外部包覆材料。給了兩個(gè)例子。第 一個(gè)例子可具有例如圖ID顯示的結(jié)構(gòu)，它是多組分纖維，聚乳酸纖維作為芯46，與其共擠 出的聚酰胺或PET殼作為鞘44。第二個(gè)例子可以是被酚醛和三聚氰胺基樹脂體系包覆的聚 酰胺芯。另一組適用于本公開方法的多組分制品是包含至少一種可固化組分的多組分纖 維。這些實(shí)施例類似于公開的包含具有(或可通過改性具有)粘性外部鞘的芯-鞘纖維的 實(shí)施例，然而在包含可固化組分的實(shí)施例中，當(dāng)本公開的流體組合物泵送至井筒時(shí)，纖維或 其他制品的外表面處于非固化態(tài)、或處于部分固化態(tài)，或者含有可以通過潛在固化劑的活 動(dòng)而引發(fā)固化的組分。一個(gè)例子是一涂層，包含未固化環(huán)氧樹脂，其中具有分散的潛在熱活 化固化劑。該優(yōu)點(diǎn)類似于采用粘性材料的實(shí)施例，但與支撐劑顆粒、其他纖維、或破裂壁結(jié) 合的表面將更牢固和更永久。下面的纖維為賦予了結(jié)合結(jié)構(gòu)彈性，這將有助于支撐劑充填 體經(jīng)受應(yīng)用循環(huán)。另一組適用于本公開的多組分制品是包含至少一種可降解組分的多組分制品。此 處使用的可降解可以表示通過物理、化學(xué)(包括PH)、機(jī)械、輻射方法、及它們的組合的可降 解。在一些應(yīng)用中，在井下條件一種或多種制品組分可降解或可溶是有益的。聚乳酸(PLA) 是在井下條件可降解或可溶聚合物的一個(gè)例子。聚乙烯醇可被擠壓進(jìn)可溶纖維中。一個(gè)有 利的例子是非常粘的聚乙烯醇帶可以被PLA包覆，以便于才作、井位運(yùn)送和混合。在這種方 式中，具有高表面積/體積比的、高粘或可固化樹脂的薄帶或薄膜可置于破裂中、或井筒或
14底部孔組合內(nèi)的表面上?？扇艿腜LA將孔隙間遺留的材料總體積最小化，從而將對(duì)水力傳 導(dǎo)率的破壞最小化。當(dāng)處于井筒條件，可降解組分以使用者可控的方式起到溶解作用，S卩，通過第一組 分的結(jié)構(gòu)控制速率和位置。在這種方式中，使用者可以對(duì)井筒帶、或井筒本身或井筒分支進(jìn) 行周期性地獨(dú)一無二地阻斷?？山到獾诙M分可包含可降解無機(jī)材料、可降解有機(jī)材料、及 它們的組合?？山到馑苡袡C(jī)材料可包含水溶的聚合材料，例如，聚乙烯醇、聚乳酸、等等。 水溶的聚合材料通?？梢允怯蓚?cè)鏈水解導(dǎo)致可溶的水溶聚合物，或者主聚合鏈可以是可水 解的。本公開中有用的某些流體組合物可包含多組分制品，包含由完全固化或部分固化 的熱固性材料包覆的熱塑性材料。在熱固性材料僅部分固化的實(shí)施例中，當(dāng)流體泵送至井 下時(shí)，熱固性材料可以被井底條件完全固化。本公開中有用的流體組合物和多組分制品可包含由熱固性材料包覆的金屬纖維 或非金屬纖維。使用的非金屬纖維包括玻璃纖維、碳纖維、礦物纖維、耐熱有機(jī)材料形成的 合成或天然纖維、或陶瓷材料制得的纖維。金屬和非金屬纖維可以是“耐烴”(hydrocarbon resistant)有機(jī)纖維，指它們?cè)诰矖l件下是不會(huì)損壞。有用的天然有機(jī)纖維的例子包括 羊毛、蠶絲、棉花、或纖維素。有用的合成有機(jī)纖維的例子包括聚乙烯醇纖維、聚酯纖維、人 造纖維、聚酰胺纖維、丙烯酸纖維、芳族聚酰胺纖維、和酚醛纖維。通常，任意的陶瓷(即，玻 璃、晶體陶瓷、玻璃陶瓷、及它們的組合)纖維適用于本公開。適用于本公開的陶瓷纖維的 例子是商品名“NEXTEL”，購(gòu)自3M公司，St. Paul，MN。可使用玻璃纖維，至少因?yàn)樗鼈兘o制 品帶來了所需特性并且相對(duì)便宜。此外，適用的界面粘合劑存在以增強(qiáng)玻璃纖維與熱塑性 材料的粘附，例如硅烷偶聯(lián)劑，以提高對(duì)熱塑性材料的粘附。硅烷偶聯(lián)劑的例子包括那些可 購(gòu)自 Dow Corning Corp. Midland, MI 的商品名為 “Z-6020” 和 “Z-6040，，。其他使用的多組分制品包括，那些其中堅(jiān)固的材料被封裝在更堅(jiān)固的鞘內(nèi)的制 品；那些其中聚合物例如PLA和聚乙醇酸被封裝在包含聚酯、聚酰胺、和/或聚烯烴熱塑體 的鞘內(nèi)的制品；那些其中敏感粘合劑，例如壓敏粘合劑、溫敏粘合劑、濕敏粘合劑，或可固化 粘合劑被封裝在可降解聚合物鞘內(nèi)的制品；以及那些制品，其中組分之一被選擇以使其在 特定的井下溫度例如井下靜態(tài)溫度(BHST)時(shí)是粘性的，并且在高于-60°C的溫度、頻率約 IHz時(shí)具有低于3 X IO6達(dá)因/厘米2 (3 X 105N/m2)的模量，該粘性組分植入可降解聚合物鞘 內(nèi)。敏感粘合劑例如壓敏粘合劑、溫敏粘合劑、和濕敏粘合劑，以及可固化粘合劑在粘合劑 和纖維領(lǐng)域是已知的，在此不需要進(jìn)一步的說明。使用的多組分制品在例如系列號(hào)61/014,004的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)(Attorney Docket No.63584US002 ；題為“多組分纖維”)中也進(jìn)行了說明，作為即時(shí)申請(qǐng)?jiān)谕蝗丈?請(qǐng)，該公開在此被引作參考。在一些情況下有利的是，在井下使用由此處公開的那些包含第一(網(wǎng)絡(luò))組分和 第二(可改性)組分的材料預(yù)制的紡織或無紡組件，例如墊。通常，這些組件的尺寸僅受限 于井下所用材料的實(shí)踐性。一種使用方法可以要求泵送包含一種或多種預(yù)制組件的流體組 合物。另一種使用方法可以要求將組件附著于管例如卷管的末端或末端附近，將管伸入井 筒，并在需要的位置放置組件。實(shí)施例使用包含以下組件的測(cè)試裝置用于含有測(cè)試的支撐劑充填體的返排槽；在槽中 用于泵送流體通過支撐劑充填體的循環(huán)系統(tǒng)；水壓機(jī)，將單軸閉合應(yīng)力作用于支撐劑充填 體。返排槽由一長(zhǎng)方體組成，具有內(nèi)部5. 25英寸X 5. 25英寸(13. 3cmX13. 3cm)工作面積， 其容納支撐劑充填體。當(dāng)該單元裝滿支撐劑充填體后，在支撐劑充填體頂部向長(zhǎng)方體插入 正方形活塞。水被泵送通過長(zhǎng)方形的支撐劑充填體，從上游入口側(cè)通過至出口側(cè)。在單元的 上游側(cè)，有3個(gè)13mm入口以用于水的流入。在單元的出口側(cè)，有IOmm的出口，顯示為一小 孔。在該結(jié)構(gòu)中，如果支撐劑充填體強(qiáng)度不足以經(jīng)受水流產(chǎn)生的應(yīng)力，則它可以移動(dòng)。在該 返排單元填滿和組裝后，將其置于水壓機(jī)中，從而將設(shè)定的閉合應(yīng)力作用于支撐劑充填體。 測(cè)試裝置是計(jì)算機(jī)控制的，獲得的數(shù)據(jù)包括充填體寬度、流速和上游壓力的測(cè)量。在由獲自 Badger Mining Corporation, Berlin, WI 的 20/40 目(API RP56)碎沙 和返排控制添加劑制得的沙充填體上進(jìn)行了支撐劑返排穩(wěn)定性測(cè)試。充填體的固體總量 (沙加上返排控制添加劑)設(shè)為400g。單軸閉合應(yīng)力設(shè)為400psi(27.6MPa)，測(cè)試在90°C 進(jìn)行。在每次測(cè)試的開始水的流速為0。隨著測(cè)試進(jìn)行，水的流速以4L/min的速率持續(xù)增 加，直至觀察到充填體失效。充填體失效的流速被用作支撐劑充填體的返排穩(wěn)定性的一個(gè) 特性。纖維被加入支撐劑充填體并用于返排測(cè)試。測(cè)試了具有17mm的長(zhǎng)度和6mm的直 徑的單一組分尼龍纖維，以及具有17mm的長(zhǎng)度和6微米的直徑的二組分聚酰胺/離子交聯(lián) 纖維。單一組分纖維由3M公司St. Paul Minnesota提供，而二組分纖維是3M公司St. Paul Minnesota提供的具有SURLYN (DuPont Corporation)鞘的尼龍芯。為了對(duì)比不同的纖維， 根據(jù)在測(cè)試單元中每克支撐劑每米纖維的線性濃度規(guī)一化處理測(cè)試結(jié)果。圖4顯示了測(cè)試 結(jié)果，其中充填體失效時(shí)流速對(duì)充填體中線性纖維濃度繪圖。在這些條件下純沙以0. 5L/ min的速率開始流動(dòng)。結(jié)果表明，二組分纖維顯著提高了充填體強(qiáng)度，甚至在較低的纖維密 度下。當(dāng)每克支撐劑的單一組分纖維為18至22. 5米，充填體在2. 9至3. 9L/min的速率下 開始失效。對(duì)于二組分纖維，以一半的線性纖維濃度(9m/g)就可能提高至4.9L/min。當(dāng)使 用18m/g 二組分纖維時(shí)，失效流速為5. 7L/min。在本公開的方法中可使用包含相同組成的多組分制品和流體組合物以用于儲(chǔ)集 層中的固體和/或流體控制。多組分制品例如包含粘性和/或可固化粘合劑表面的多組 分纖維可以包括多孔支撐劑，充滿增粘劑或固化劑以用于控制釋放。當(dāng)用于固體流動(dòng)控制 (例如，支撐劑返排控制、和/或細(xì)粒遷移控制)，固體附著于纖維材料的表面。纖維可包含 均勻的纖維-支撐劑網(wǎng)絡(luò)(在支撐劑階段泵送的)，或者纖維或其他制品可以被使用而不含 有支撐劑作為濾餅中的網(wǎng)絡(luò)，或者在墊階段泵送至井下。通過溶解時(shí)釋放覆蓋支撐劑充填 體的粘性或可固化涂層，網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上可以是臨時(shí)的，或者通過包覆周圍的支撐劑同時(shí)保持 纖維網(wǎng)絡(luò)的完整性，纖維或其他制品可以是部分可溶的。在本討論主題關(guān)于支撐劑返排控制的同時(shí)，本公開的方法涉及任意的處理被井筒 橫斷的地下地層的方法或過程，包含設(shè)計(jì)本公開的流體組合物；泵送流體組合物通過井筒 會(huì)井下使用流體組合物；在地層中沉積流體組合物；在地層中形成包含第一和第二組分的 2或3維網(wǎng)絡(luò)。這可以包括破碎方法；其中流體組合物的設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)礫石充填流體組合 物、通過井筒將礫石充填流體組合物泵送至井下、沉積礫石充填流體的方法；包括設(shè)計(jì)能夠
16提高井筒中顆粒填充能力的流體組合物、包括向充填體提供本公開的流體組合物、對(duì)可改 性組分進(jìn)行改性的方法。這方面的方法包括其中充填體包含選自在地層破裂中之前放置的 支撐劑、地層中的沙、礫石填充物、及它們的組合的材料的那些方法。本公開的其他方法包含制備和/或預(yù)處理破裂表面。即，在加入支撐劑之前優(yōu)先 使用流體組合物進(jìn)行處理。在本公開的其他方法中，流體組合物可結(jié)合一種或多種傳統(tǒng)降失水劑(例如細(xì)沙 等)使用，以應(yīng)用于破裂表面或井筒表面。本公開的其他方法包括在使用本公開的組合物時(shí)結(jié)合單一組分的拉長(zhǎng)單元，例如 單一組分纖維(其中多組分制品的可改性組分作為在支撐劑充填體中傳統(tǒng)纖維材料、纖維 塞等的粘合劑)。本公開的其他方法包括使用在流體中相互混合的兩種不同組成的長(zhǎng)制品，含有或 不含有支撐劑。一旦這些制品被置于地層，它們能夠協(xié)同作用生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。例如，一種多 組分纖維可以含有環(huán)氧樹脂和第二種可以含有固化劑。換句話說，例如，一種多組分纖維可 以含有在某段時(shí)間作用的溫敏可熔化結(jié)合的粘合劑材料，而另一種多組分纖維可含有在不 同時(shí)間段起作用的環(huán)氧粘合劑。在本公開的其他方法種，流體組合物可以在酸破碎應(yīng)用和破裂酸化處理應(yīng)用中使 用。酸化處理表示將酸泵送入井筒以去除近井地層破壞和其他破壞物質(zhì)。酸化處理通常 通過增加有效的井范圍而提高生產(chǎn)。當(dāng)在超過破碎地層所需的壓力下實(shí)施時(shí)，該過程通常 表示酸破碎。破裂酸化處理是用于提高生產(chǎn)的過程，其中酸，通常氫氯酸(HCl)，在超過地 層破碎壓力的壓力下被注入碳酸鹽地層。流動(dòng)的酸傾向于以非均勻的形式侵蝕破裂表面， 形成傳導(dǎo)通道，在破裂封閉后上述通道保持開放而不含有支撐劑。侵蝕的破裂長(zhǎng)度限制了 酸-破裂處理的有效性。破裂長(zhǎng)度取決于酸的泄漏和使用量。如果酸的流體損失特性差， 過多的泄漏將終止破裂擴(kuò)展。類似地，如果酸消耗太快，破裂的侵蝕部分將太短。在破裂酸 化處理中的主要問題是在破裂面形成蛀孔；這些蛀孔增加了反應(yīng)表面積并且導(dǎo)致酸的過多 泄漏和快速消耗。在一定程度上，該問題可以通過使用惰性降失水劑以跨接蛀孔或使用粘 性酸來克服。破裂酸化處理也稱為酸破碎或酸-破裂處理。在這些應(yīng)用中可使用本公開的 組合物，因?yàn)樗嵝匀芤嚎梢赃x擇性地分解該組合物，而不同于對(duì)其他組分或地質(zhì)層。傳統(tǒng)(單一組分)纖維或其他單一組分成型微?？梢员皇褂茫Y(jié)合本公開地流體 組合物、多組分制品和方法，以強(qiáng)化、增強(qiáng)、或結(jié)合井筒中的濾餅和流體濾失劑、本公開的井 下網(wǎng)絡(luò)、或破裂本身。接下來是關(guān)于單一組分人造纖維和它們性質(zhì)的簡(jiǎn)單討論。單一組分人造纖維可包含卷曲的或非卷曲的熱塑性有機(jī)纖維，包含聚酰胺和聚酯 纖維，盡管也已知使用其他纖維例如尼龍?？墒褂每扇刍Y(jié)合的纖維以幫助穩(wěn)定井筒中的網(wǎng)絡(luò)，并且可以促進(jìn)俘獲微粒材 料。本公開中有用的可熔化結(jié)合的纖維可以由聚丙烯或其他低熔點(diǎn)聚合物例如聚酯制成， 只要在井筒條件下在物理上可熔化結(jié)合的纖維熔化從而粘合網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中其他纖維的溫度 低于人造纖維或可熔化結(jié)合的纖維的降解溫度。使用和優(yōu)選的可熔化結(jié)合的纖維包括在美 國(guó)專利5082720 (Hayes)公開的那些，在此引作參考。本公開中適用的可熔化結(jié)合的纖維必 須是在提升的溫度下可活化的，且該溫度低于降對(duì)其他成分引起反作用的溫度。通常，可熔 化結(jié)合的纖維具有同軸的芯和鞘。換句話說，可熔化結(jié)合的纖維可以是具有不同圓心的芯和鞘的并行結(jié)構(gòu)。所用有機(jī)纖維的長(zhǎng)度主要依賴于泵送設(shè)備的限制。然而，取決于設(shè)備類型、不同長(zhǎng) 度的纖維、或其組合，大多數(shù)能夠被用于在井下形成具有所需完整特性的網(wǎng)絡(luò)。為了泵送 應(yīng)用，最好的纖維長(zhǎng)度是低于20mm，在某些實(shí)施例中低于19mm，在其他一些實(shí)施例中低于 12mm,以及在其他實(shí)施方案中約6mm。流體組合物可以使用任一泵送系統(tǒng)將其從地面泵送至井，泵送系統(tǒng)自身并不是本 公開的一部分。本公開中有用的流體組合物的流體部分，其在井下不形成網(wǎng)絡(luò)，包含必須回到地 面的流體。在很多地層中，基于破碎處理完成后的殘余壓力，或者基于高的儲(chǔ)集層壓力， 這可以被很自然地完成。這可以通過使用井下泵人工完成。一種選擇是使用電動(dòng)潛艇泵 (“ESP，，)，例如已知的來自 Schlumberger Technology Corporation, Sugar Land，TX 的商 品名AXIA 的泵送系統(tǒng)。當(dāng)需要時(shí)，支撐劑可被泵送入地層，要么結(jié)合本公開的組合物，或原位結(jié)合。如上 已指出的，支撐劑的作用是“支撐”地層中鄰近破裂的壁使其相間隔，使得該破裂不會(huì)被地 層中的力關(guān)閉。對(duì)鄰近破裂的壁來說，被“支撐”相間隔是有利的，以使得地層可以被操作， 通常以移開石油或天然氣。通常，本公開的流體組合物、多組分制品、方法和網(wǎng)絡(luò)與任意已 知的支撐劑實(shí)施井，但當(dāng)使用最不昂貴的支撐劑硅砂時(shí)，尤其有效。據(jù)信，在更大的應(yīng)用下， 砂顆粒被碎裂，形成隨后會(huì)塞住地層的細(xì)粒，降低其滲透性并導(dǎo)致清掃井代價(jià)高，或者甚至 放棄該井。這在美國(guó)專利3929191 (Graham等)中進(jìn)行了討論，該公開內(nèi)容被引入以作為參 考。燒結(jié)的鐵鋁氧石也可以被用作支撐劑，并且相對(duì)于硅砂更優(yōu)選，因?yàn)樗軌蚪?jīng)受更高的 應(yīng)力而不碎裂。然而，因?yàn)闊Y(jié)的鐵鋁氧石實(shí)質(zhì)上更貴且相對(duì)較難獲得，作為支撐劑它相比 硅砂是較不理想的。美國(guó)專利4068718 (Cooke等)公開了燒結(jié)的鐵鋁氧石作為支撐劑的使 用，其公開在此引入以作為參考。其他使用的支撐劑在例如美國(guó)專利6406789 (McDaniel等)、6582819 (McDaniel 等)、6632527 (McDaniel等)中被公開，其公開在此被引入以作為參考。如’ 789專利解釋， 當(dāng)前使用三種不同類型的支撐材料(即，支撐劑)。第一類支撐劑是燒結(jié)的陶瓷顆粒/微 粒，通常是氧化鋁、氧化硅、或鐵鋁氧石，經(jīng)常伴隨粘土類粘合劑或伴隨引入的硬物質(zhì)例如 碳化硅(例如，美國(guó)專利4，977，116(Rumpf等)、1986年4月2日授權(quán)的歐洲專利0087852、 1984年3月14日公開的0102761、或1984年4月5日授權(quán)的0207668，在此引作參考)。 陶瓷顆粒的缺陷在于燒結(jié)必須在高溫下進(jìn)行，導(dǎo)致高能耗。第二類支撐劑由一大類已知的 來自天然的、相對(duì)粗糙的、砂的支撐材料組成，其顆粒一般來說是球狀，使得它們可允許明 顯的流動(dòng)(該技術(shù)的說明參見美國(guó)專利5188175(Sweet))。第三類支撐劑包括I型和II 型的樣品，它們可以被一層合成樹脂包覆(美國(guó)專利5420174 (Deprawshad等)，美國(guó)專利 5218038 (Johnson等)，美國(guó)專利5639806 (Johnson等)，在此引入以作為參考；禾口 1993年 5月19日公開的歐洲專利0542397)。如此所述，在一些水力壓裂環(huán)境下，井中預(yù)固化的支 撐劑將從破裂返排，尤其是在清理或油氣井生產(chǎn)過程中。一些支撐劑能夠通過井產(chǎn)生的流 體被轉(zhuǎn)移出裂開的區(qū)域并浸入井筒。該轉(zhuǎn)移被認(rèn)為是返排。支撐劑從破裂的返排是不希望 的，并且將通過使用由將在地下固結(jié)和固化的可固化樹脂包覆的支撐劑將其控制在一定的 程度內(nèi)。酚醛樹脂包覆的支撐劑已可商業(yè)購(gòu)得已有一些時(shí)日，并且被用于該目的。因此，樹
18脂包覆的可固化支撐劑可被用于“蓋住(cap)”破裂以防止返排?？晒袒蝿┑臉渲?層在注入油或氣井前是不顯著交聯(lián)或固化的。相反，涂層被設(shè)計(jì)成在井層中的應(yīng)力和溫度 條件下交聯(lián)。這引起支撐劑顆粒相互結(jié)合形成3維基體并防止支撐劑返排。這些可固化的 酚醛樹脂包覆的支撐劑在溫度足夠高至固結(jié)和固化酚醛樹脂的環(huán)境下工作最好。然而，地 質(zhì)層的條件變動(dòng)很大。在一些氣/油井中，井下存在高溫(> 180° F(82°C))和高壓(> 6000psi(41MPa))o在這些條件下，大多數(shù)可固化支撐劑可被有效固化。此外，在這些井中 使用的支撐劑必須是熱和物理穩(wěn)定的(即，在這些溫度和壓力下不會(huì)明顯壓碎)?？晒袒?樹脂包括(i)在地層中完全固化的樹脂和(ii)在注入地層前部分固化而余下的固化在地 層中發(fā)生的樹脂。很多淺的井經(jīng)常在井下具有低于130° F(54°C)的溫度，或者甚至低于 100° F(38°C ) O由于不同油和氣井的地質(zhì)特性的各種變動(dòng)，單一支撐劑不具有在各種條件下能夠 滿足運(yùn)行設(shè)備的所有性質(zhì)。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，已知的是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)選擇使用預(yù) 固化、或可固化、或兩者皆有的支撐劑。在使用中，支撐劑懸浮在破碎流體中。因此，支撐劑 和流體的相互作用將極大地影響懸浮有支撐劑的流體的穩(wěn)定性。流體必須保持粘性并能夠 將支撐劑帶到破裂和在正確的位置沉積支撐劑以作使用。然后，如果流體過早地失去運(yùn)送 能力，支撐劑可能被沉積在破裂或井筒中的不正確位置。這可以需要額外的對(duì)錯(cuò)誤放置支 撐劑的井筒清理和清除。在正確放置支撐劑后在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間流體破膠(break)(經(jīng)歷粘度 降低)也是重要的。在支撐劑置入破裂后，由于流體中存在的破膠劑(breaker)(降粘劑) 的活動(dòng)流體將變得相對(duì)不粘。這就允許松散和可固化的支撐劑顆粒結(jié)合在一起，允許顆粒 的密切接觸以導(dǎo)致固化后的固體支撐劑充填體。這種接觸失效將給出一弱得多的支撐劑充 填體。泡沫，而不是粘性流體，可被使用以運(yùn)送支撐劑到破裂并在正確位置沉積支撐劑以作 使用。泡沫是穩(wěn)定泡沫，能夠懸浮支撐劑直至被放入破裂，此時(shí)泡沫破滅。除泡沫或粘性 流體的試劑可以被使用以合理地運(yùn)送支撐劑到破裂中。并且，樹脂包覆的微粒材料(例如， 砂)可以在井筒中被使用以用于“砂量控制”。在該應(yīng)用中，圓柱形結(jié)構(gòu)被填滿支撐劑(例 如，樹脂包覆的微粒材料)并插入井筒以作為過濾器或屏障以控制或消除砂、其他支撐劑 或地層顆粒的返排。通常，圓柱形結(jié)構(gòu)是具有由篩目構(gòu)成的內(nèi)部和外部壁的環(huán)形結(jié)構(gòu)。篩 目的開口尺寸足夠在圓柱形結(jié)構(gòu)中控制樹脂包覆微粒材料并讓地層中的流體通過。本公開方法中有用的流體組合物可以被使用，伴隨和/或使用一些井處理或完 井。此處使用的術(shù)語(yǔ)“井的完成”和“完井”被用作名詞，除了當(dāng)指完井作業(yè)的時(shí)候。本公 開中完井包括但不限于套管完井、摻合完井、水力壓裂、卷管完井、雙完井、高溫完井、高壓 完井、高溫/高壓完井、復(fù)合完井、天然完井、人工舉完井、部分完井、主要完井、無管完井等寸。在油田用語(yǔ)中，“井筒(wellbore)”可以是任意類型的井，包括生產(chǎn)井、非生產(chǎn)井、 注入井、流體清除井、試驗(yàn)井、勘探井等等。井筒可以是垂直的、水平的、在垂直和水平之間 偏離一些角度的、及它們的組合，例如，帶有非垂直元件的垂直井。在本公開方法的執(zhí)行過程中，根據(jù)目標(biāo)地層的特性、地層與流體組合物接觸導(dǎo)致 的所需產(chǎn)量、流體組合物的化學(xué)和特性、井筒幾何結(jié)構(gòu)、和用于注入流體組合物的設(shè)備，設(shè) 計(jì)井筒處理以確定適當(dāng)?shù)臐舛群徒M分類型以用于實(shí)施的方法中。在井筒實(shí)施作業(yè)中，在注入井筒前第一和第二組分通常在地面位置被同時(shí)或單獨(dú)計(jì)量加入流體組合物。如果提供支撐劑，第一和第二組分通常和支撐劑單獨(dú)計(jì)量加入流體 組合物。在很多情況中，流體中纖維濃度將低于支撐劑重量的5%，經(jīng)常低于支撐劑重量的 約2%，偶爾低于支撐劑重量的約1%。通常纖維和支撐劑的比例在整個(gè)作業(yè)中保持相同， 在流體組合物中纖維濃度與支撐劑濃度成比例增加。以連續(xù)的過程向流體組合物加入第一 和第二組分是有利的。優(yōu)選使用高剪切率混合器來快速混合流體組合物的第一和第二組 分，以及任選的支撐劑，以將組分在流體組合物中徹底分散。因?yàn)楸竟_的方法有助于快速 周轉(zhuǎn)，使用雙重節(jié)流口或雙重流量設(shè)備以允許從井筒的快速流體生產(chǎn)，將有助于野外作業(yè)。
盡管上面僅詳細(xì)說明了本公開的一些示例性實(shí)施例，但在不背離本公開的教導(dǎo)和 優(yōu)點(diǎn)的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易預(yù)期這些示例性實(shí)施例的很多改變。因此，如所附權(quán) 利要求所定義的，所有改變也被包括在本公開的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種接觸地下地層的方法，包括向橫斷所述地下地層的井筒中注入包含分散在載液中的第一組分和第二組分的流體組合物，至少一部分所述第一組分或至少一部分所述第二組分以縱橫比大于1∶1.1的至少一種多組分制品的形式提供；形成包含所述第一組分的網(wǎng)絡(luò)；和將所述網(wǎng)絡(luò)與所述第二組分結(jié)合。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少一種多組分制品具有暴露的外表面，至少一 部分所述外表面包含至少一部分的所述第一組分。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其中至少一部分所述第一組分和一部分所述第二組分被提 供到至少一種多組分制品中。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其中在注入之后進(jìn)行成形和結(jié)合。
5.權(quán)利要求1所述的方法，還包含在注入所述井筒后通過至少一種控制的改性方法來 改性所述第一或第二組分中的至少一種。
6.權(quán)利要求1所述的方法，其中至少一些所述多組分制品具有選自以下的形狀中空、 棱柱形、圓柱形、葉形、長(zhǎng)方形、多邊形、狗骨形、小面形、這些的組合、以及它們的混合物。
7.權(quán)利要求1所述的方法，其中至少一些所述多組分制品不同于在所述流體組合物中 的其他多組分制品。
8.權(quán)利要求7所述的方法，其中至少一些所述多組分制品具有不同于所述其他多組分 制品的形狀。
9.權(quán)利要求1所述的方法，其中至少一些多組分制品包含所述第一組分和所述第二組 分，并且其中其他多組分制品包含第三組分和第四組分，其中所述第三和第四組分不同于 所述第一和第二組分。
10.權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一或第二組分之一與所述第三或第四組分之 一相同。
11.權(quán)利要求1所述的方法，其中至少一些所述多組分制品還包含第三組分。
12.權(quán)利要求11所述的方法，其中所述第一或第二組分之一與所述第三組分相同。
13.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一或第二組分中的至少一種是活化粘合劑。
14.權(quán)利要求13所述的方法，其中所述活化粘合劑選自壓敏粘合劑、溫敏粘合劑、濕敏 粘合劑、和固化劑敏感型粘合劑。
15.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一組分和所述第二組分之一在高于_60°C的溫 度、頻率約IHz時(shí)，具有低于約3 X IO6達(dá)因/厘米2 (3 X 105N/m2)的模量。
16.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述流體組合物還包含支撐劑。
17.一種接觸地下地層的方法，包括向橫斷所述地下地層的井筒中注入包含分散在載液中的第一組分和第二組分的流體 組合物，其中在注入之前所述第一組分和所述第二組分作為單獨(dú)的制品被供入到所述載液 中；形成網(wǎng)絡(luò)，其包含與另一第一組分制品直接接觸的至少一種第一組分制品；和將所述網(wǎng)絡(luò)與所述第二組分結(jié)合。
18.權(quán)利要求16所述的方法，還包括在注入所述井筒后通過至少一種控制的改性方法改性所述第一或第二組分中的至少一種。
19.權(quán)利要求18所述的方法，其中所述改性方法選自化學(xué)、物理、機(jī)械、輻射、及其組I=I O
20.權(quán)利要求19所述的方法，其中所述改性方法選自溫度活化、化學(xué)活化、壓力活化、 機(jī)械活化、固化、暴露于電磁場(chǎng)、暴露于電磁輻射、暴露于離子輻射、物理纏結(jié)、降解、至少兩 種上述方法的同時(shí)施用、至少兩種上述方法的連續(xù)施用、及其組合。
21.權(quán)利要求17所述的方法，還包括在注入所述井筒后對(duì)所述第一或第二組分中的至 少一種進(jìn)行改性。
22.權(quán)利要求17所述的方法，還包括在注入所述井筒后的一段時(shí)間對(duì)所述第一或第二 組分中的至少一種進(jìn)行改性。
23.權(quán)利要求17所述的方法，還包括在注入所述井筒后對(duì)所述第一或第二組分中的至 少一種進(jìn)行逐步改性。
24.權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第一組分或第二組分中的至少一種是活化粘合劑。
25.權(quán)利要求24所述的方法，其中所述活化粘合劑選自壓敏粘合劑、溫敏粘合劑、濕敏 粘合劑、和固化劑敏感型粘合劑、及其組合。
26.權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第一組分或第二組分中的至少一種包含可降解 聚合物。
27.權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第一組分選自熱塑性材料和熱固性材料。
28.權(quán)利要求27所述的方法，其中所述第一組分選自聚酯、聚酰胺、聚烯烴、及其共聚 物、和它們的物理混合物。
29.權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第二組分選自聚烯烴、聚烯烴共聚物、聚氨酯、 環(huán)氧樹脂、聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯、及它們的混合物。
30.權(quán)利要求17所述的方法，其中所述流體組合物包含酸。
31.權(quán)利要求30所述的方法，其中所述第一或第二組分中的至少一種選自聚乳酸和聚乙醇酸。
32.權(quán)利要求17所述的方法，其中所述流體組合物還包含支撐劑。
33.一種接觸地下地層的方法，包括向橫斷所述地下地層的井筒中注入包含分散在載液中的第一組分和第二組分的流體 組合物；形成包含所述第一組分的網(wǎng)絡(luò)；和 將網(wǎng)絡(luò)與所述第二組分結(jié)合，其中所述第二組分被選擇以在特定的井下溫度時(shí)是粘性的，并且在高于-60°C的溫度、 頻率約IHz時(shí)具有低于約3 X IO6達(dá)因/厘米2 (3 X 105N/m2)的模量。
34.權(quán)利要求33所述的方法，其中所述第一組分和所述第二組分混合在一起。
35.權(quán)利要求33所述的方法，其中至少一部分所述第一組分和一部分所述第二組分被 提供到至少一種多組分制品中。
36.權(quán)利要求35所述的方法，其中至少一種多組分制品具有暴露的外表面，至少一部 分所述外表面包含至少一部分所述第一組分。
37.權(quán)利要求33所述的方法，其中所述流體組合物還包含支撐劑。
38.一種處理地下地層的方法，包括在壓力之下向橫斷所述地下地層的井筒中泵送包含分散在載液中的第一組分和第二 組分的流體組合物；形成包含所述第一組分的網(wǎng)絡(luò)；和 將網(wǎng)絡(luò)與所述第二組分結(jié)合，其中至少一部分所述第一組分和一部分所述第二組分以多組分制品的形式提供，該多 組分制品具有大于1 1.1的縱橫比。
39.權(quán)利要求38所述的方法，還包括使所述流體組合物接觸所述地下地層中破裂的表
40.權(quán)利要求38所述的方法，其中所述流體組合物還包含支撐劑。
41.權(quán)利要求38所述的方法，其中所述流體組合物包含降失水劑。
42.權(quán)利要求38所述的方法，其中所述流體組合物包含酸。
43.權(quán)利要求38所述的方法，還包含在所述地下地層的破裂處放置支撐劑。
44.權(quán)利要求38所述的方法，還包括在注入所述井筒后通過至少一種控制的改性方法 來對(duì)所述第一或第二組分中的至少一種進(jìn)行改性。
45.權(quán)利要求38所述的方法，其中所述第一和第二組分之一是活化粘合劑。
46.權(quán)利要求38所述的方法，其中所述第二組分被選擇以在特定的井下溫度時(shí)是粘性 的，并且在高于_60°C的溫度、頻率約IHz時(shí)具有低于約3 X IO6達(dá)因/厘米2 (3 X 105N/m2)的 模量。
47.權(quán)利要求38所述的方法，其中至少一些多組分制品包含所述第一組分和第二組 分，并且其中其他多組分制品包含第三組分和第四組分，其中所述第三和第四組分不同于 所述第一和第二組分。
48.權(quán)利要求46所述的方法，其中所述第一或第二組分之一與所述第三或第四組分之 一相同。
49.權(quán)利要求37所述的方法，其中至少一些所述多組分制品還包含第三組分。
50.權(quán)利要求48所述的方法，其中所述第一或第二組分之一與所述第三組分相同。
51.一種減少固體遷移的方法，包括向井筒中提供流體組合物，該井筒橫斷地層，流體組合物包含分散在載液中的第一組 分和第二組分，所述第一組分和第二組分的至少一種具有大于1 1.1的縱橫比，其中所 述第二組分被選擇以使其在特定的井下溫度時(shí)是粘性的，并且在高于_60°C的溫度、頻率約 IHz時(shí)具有低于約3 X IO6達(dá)因/厘米2 (3 X 105N/m2)的模量； 形成包含所述第一組分的網(wǎng)絡(luò)； 將所述網(wǎng)絡(luò)與所述第二組分結(jié)合；和 使所述流體組合物與所述地下地層接觸。
52.權(quán)利要求51所述的方法，其中在接觸之前進(jìn)行形成和結(jié)合。
53.權(quán)利要求51所述的方法，其中在接觸時(shí)或接觸后中的至少一種情況下進(jìn)行成形和結(jié)合。
54.權(quán)利要求51所述的方法，其中至少一些所述第一組分包含人造纖維、長(zhǎng)球、針狀物、帶狀物、片狀物、絲帶狀物、薄片、管、膠囊、上述超過一種在制品中的組合、及它們的混 合物。
55.權(quán)利要求51所述的方法，其中至少一部分所述第一組分和一部分所述第二組分被 提供到多組分制品中。
56.權(quán)利要求51所述的方法，其中至少一部分所述第一組分和至少一部分第二組分包 含至少一種多組分制品，所述至少一種多組分制品具有暴露的外表面，至少一部分所述外 表面包含至少一部分所述第一組分。
57.權(quán)利要求51所述的方法，其中所述第二組分是活化粘合劑。
58.權(quán)利要求57所述的方法，其中所述活化粘合劑選自壓敏粘合劑、溫敏粘合劑、濕敏 粘合劑、和固化劑敏感型粘合劑。
59.權(quán)利要求51所述的方法，還包括在將所述流體組合物注入所述井筒后改性所述第 二組分。
60.權(quán)利要求51所述的方法，還包含在一段時(shí)間改性所述第二組分。
61.權(quán)利要求51所述的方法，還包括逐步改性所述第二組分。
62.權(quán)利要求51所述的方法，其中所述固體包含所述地層細(xì)粒。
63.權(quán)利要求51所述的方法，其中所述固體包含支撐劑。
64.權(quán)利要求59所述的方法，其中所述第二組分通過選自下列的方法改性溫度活化、 化學(xué)活化、壓力活化、機(jī)械活化、固化、暴露于電磁場(chǎng)、暴露于電磁輻射、暴露于離子輻射、物 理纏結(jié)、降解、至少兩種上述方法的共同施用、至少兩種上述方法的連續(xù)施用、及它們的組I=I ο
65.權(quán)利要求51所述的方法，其中所述流體組合物還包含支撐劑。
66.一種接觸地下地層的方法，包括向橫斷所述地下地層的井筒中注入包含分散在載液中的多組分制品的流體組合物，其 中所述多組分制品具有大于1 5的縱橫比，并包含 具有至少130°C的軟化點(diǎn)的芯；和 具有高達(dá)130°C的軟化點(diǎn)的鞘。
67.一種接觸地下地層的方法，包括向橫斷所述地下地層的井筒中注入包含分散在載液中的多組分制品的流體組合物，其 中所述多組分制品具有大于1 5的縱橫比，并包含 具有至少130°C的軟化點(diǎn)的芯；至少滿足以下之一的外鞘(a)相對(duì)于所述載液是惰性的，或(b)在所述地下地層條件 下可降解；和位于所述芯和所述外鞘之間的中間鞘，所述中間鞘具有高達(dá)130°C的軟化點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明描述了接觸地下地層的方法，該方法對(duì)井筒和儲(chǔ)集層中微粒的遷移、轉(zhuǎn)移或返排提供了改善的控制或降低，并且該方法可在基本上不犧牲水力傳導(dǎo)率的情況下進(jìn)行這樣的操作。一種方法包括向橫斷地下地層的井筒中注入包含分散在載液中的第一組分和第二組分的流體組合物，第一組分或第二組分中的至少一部分以縱橫比大于1∶1.1的至少一種多組分制品的形式提供；形成包含第一組分的網(wǎng)絡(luò)；將該網(wǎng)絡(luò)與第二組分相結(jié)合。
文檔編號(hào)E21B43/267GK101903616SQ200880121013
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者伊格內(nèi)修斯·A·卡杜馬, 吳永康, 詹姆斯·G·卡爾森, 邁克爾·D·克蘭德爾, 迪安·邁克爾·維爾貝格 申請(qǐng)人:普拉德研究及開發(fā)股份有限公司;3M創(chuàng)新有限公司