CN102361952A - 降滤失剂和破裂剂 - Google Patents

Abstract

一种系统，其包括：包含聚合物组分的水力压裂液，和具有足以控制滤失量的量的颗粒的添加剂，所述颗粒包含聚乙酸乙烯酯。该系统包括具有井下温度的目的层，并且包含聚乙酸乙烯酯的颗粒具有使得聚乙酸乙烯酯在所述井下温度水解的尺寸和/或形状。所述颗粒可具有使得所述颗粒在井下温度可变形的尺寸和/或形状。所述颗粒中的聚乙酸乙烯酯可为所述颗粒基材的一部分、所述颗粒上的涂层，和/或整个颗粒可为聚乙酸乙烯酯。聚乙酸乙烯酯可包含于水力压裂液的任何部分中，或仅包含于没有充满支撑剂的水力压裂液的部分中。

Description

降滤失剂和破裂剂

技术领域

本发明涉及滤失量控制剂和破裂剂(breaker)，更具体而言但并非仅此而已，本发明涉及在水力压裂操作中的滤失量控制。

背景技术

本节中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，但可能不构成现有技术。

水力压裂是改进井的生产率和/或注入能力(injectibility)的熟知的技术。水力压裂液可以是昂贵的，可以破坏与井连接的地下地层的渗透性，并且它们在压裂处理后流回到地表时会产生处理问题。在压裂处理期间，一些水力压裂液可能通过地层的自然渗透和通过和通过地层中的天然断裂经由断裂面渗漏入地层。可将降滤失材料加入水力压裂液以减少向该地层的这种滤失，但这些材料本身可以在断裂面或通过侵入地层自身而破坏地层渗透性。此外，降滤失材料会在水力压裂中进一步破坏支撑剂填充层的渗透性。因此，需要在这一技术领域进一步改进。

发明内容

一种实施方式是在水力压裂操作中用于控制滤失量和使压裂液破裂的独特方法。进一步的实施方式、形式、目的、特征、优点、方面、和益处将从以下说明和附图中变更更明显。

附图说明

图1是用于改善水力压裂液的滤失和破裂性质的系统的示意图。

图2是用于改善水力压裂液的滤失和破裂性质的示意性数据流说明。

图3是地层性质的说明。

图4是在水力压裂处理期间和之后的在水力压裂区域中目的层的温度轨迹的说明。

图5是用于改善水力压裂液的滤失和破裂性质的工序的示意性流程图。

图6是用于改善水力压裂液的滤失和破裂性质的第二工序的示意性流程图。

具体实施方式

为了有助于对本发明原理的理解，现将参考附图中展示的实施方式并将用特定的语言对其进行描述。首先，应注意，在任何这种实际的实施方式的开发中，必须作出许多针对具体实施的决定以实现开发者的具体目的，如依照在各种实施中不尽相同的系统相关的和商业相关的限制。然而，应理解，不意图因此对本发明的范围作出限制，并且涵盖并保护在所展示的实施方式中的任何改变和进一步的调整，以及本领域技术人员能想到的与本发明相关的在实施方式中展示的本发明原理的任何进一步应用。此外，本文中使用/公开的组合物还可以包含除引述的那些之外的一些组分。在概述和本详细说明中，各数值应首先解读为以术语“约”修饰(除非已明确地如此修饰)，然后，再解读为没有这样的修饰，除非上下文中另有说明。此外，在概述和本详细说明中，应理解，被描述为有用的、合适的等的列出或描述的浓度范围意图视作已记述了在该范围内的任何和每一个浓度，包括端点。例如，“1～10的范围”应解读为表示在约1和约10之间的连续区间的各个和每一个可能的数。因此，即使该范围内的具体数据点、或该范围内没有数据点被明确地确定或仅指代小的具体范围时，应理解，发明人领会并理解，该范围内的任何和所有数据点都视作已规定，并且发明人具备对整个范围和该范围内所有点的了解。

图1是用于改善水力压裂液的滤失和破裂性质的系统100的示意性流程图。系统100包括具有聚合物组分的水力压裂液114。聚合物组分包括业内任何已知的压裂液聚合物，包括但不限于基于瓜尔胶的流体、黄原胶(xanthan)、diutan、任何其它多糖、纤维素、聚丙烯酰胺和/或其它合成聚合物。虽然利用基于聚合物的压裂液描述系统，但这里也涵盖在乙酸和/或聚乙烯基醇(水解产物)的存在下表现出粘度降低、或原来具有破坏特性但在水解产物的存在下降低的其它压裂液，包括基于表面活性剂的体系，其在乙酸引起的pH降低的存在下和/或在表面活性剂聚乙烯基醇的存在下改变胶束结构。

系统100进一步包括具有足以控制滤失量的量的颗粒122的添加剂，所述颗粒122包含聚乙烯基醇的酯衍生物。聚乙酸乙烯酯是示例的聚乙烯基醇的酯衍生物，并且其在全文中使用以简化说明和增加说明的清楚性。但是，包括聚乙酸乙烯酯的说明不意图进行限制，否则会在本文中明确指出。聚乙酸乙烯酯可为聚乙酸乙烯酯或聚乙酸乙烯酯的共聚物。颗粒122的足以控制滤失量的量取决于颗粒122的尺寸和/或形状、颗粒122的尺寸分布、目的层104的特性。此外，当颗粒122在井下是可变形的时，颗粒122的滤失控制能力增强。在一些实施方式中，颗粒122占压裂液114的大于1重量％，或占压裂液114的约1.0％～3.0重量％的量。

低于约1重量％的量在某些地层中是有效的，这取决于该地层的特性。此外，在某些实施方式中，聚乙酸乙烯酯可作为颗粒上的涂层122，并且可以以低于1重量％的量存在于水力压裂液中。在一个实例中，颗粒122用聚乙酸乙烯酯涂覆并在该颗粒内包含酸前体，其中该酸前体可为聚乳酸、聚乙醇酸、它们的组合或混合物、和/或其它酸前体。聚乙酸乙烯酯的量可低达压裂液的约0.1重量％，或者在某些系统中甚至更低。

对于某些地层104例如需要高滤失量的地层和/或对于希望产生大量乙酸和/或聚乙烯基醇的压裂处理来说，这里也包括大于约3％的量。在一些实施方式中，例如，在高渗透性或天然断裂的地层，可包含最高达约10％或甚至更大的量。聚乙烯基醇的醚衍生物，包括聚乙烯基醇，可包含于水力压裂液中的乳液中，并且可在内部相中、外部相中、或甚至两种相中。

系统100进一步包括具有使得聚乙酸乙烯酯的至少一部分在井下温度以有效的官能速率水解的尺寸和/或形状的颗粒122。颗粒122的尺寸和/或形状影响颗粒122的水解速率。例如，球形颗粒具有最大的体积与表面积比，因此在给定粒度下具有最慢的水解速率，而较特殊的颗粒如纤维、薄片、不规则形状和椭球具有较低的体积与表面积比。较高的体积通常增加颗粒122的水解时间。颗粒122在给定的实施方式中可包含若干形状，其中混合的形状有助于改进的滤失量控制和/或提供在个时间段内的水解。在一些实施方式中，包括如纤维的形状以在有天然断面或需要桥接的其它特征的地层中提供桥接能力。这里描述的所有尺寸和形状都仅是示例的，并且不意图进行限制。对包括特定尺寸和形状的原因的所有说明都仅是示例的，并且不意图进行限制。给定地层的具体特征、以及给定应用的具体经济性或其它特征确定了可用于给定系统的尺寸和形状的范围。

聚乙酸乙烯酯的分子量影响水解时间。在一些实施方式中，聚乙酸乙烯酯具有低于约500,000的平均分子量。这里也涵盖较高的分子量，例如，在高温地层104中，或在期望长的水解时间的系统中，分子量可较高。在某些实施方式中，颗粒122包含聚乙酸乙烯酯的涂层，并且可进一步包含在所述涂层内的常规破裂剂。颗粒122可具有使得该颗粒在井下温度可变形的尺寸和/或形状。这里使用的井下温度描述的是颗粒122在地层104和水力压裂裂缝106内承受的温度，其可受到注入的处理液114的温度和量、注射进行的时间、和地层104的温度的影响。颗粒122承受的温度还可受到处理液114和颗粒122渗透进入地层面104、以及压裂处理经受的滤失量的影响。

颗粒122可具有不为聚乙酸乙烯酯的涂层和/或包封剂。在某些实施方式中，颗粒122包含常规破裂剂、碱性缓冲剂、醇、乙酸根离子、破裂助剂、和/或碳酸钙。碱性材料增加聚乙酸乙烯酯的水解速率，但限制产生的乙酸使压裂液交联破裂或使聚合物主链破裂的有效性。聚乙酸乙烯酯的水解是可逆反应，因此醇和乙酸根离子通过改变动态平衡而影响水解速率。这里的一些有效性控制参数包括涂层的使用、包封、粒度和尺寸分布、颗粒形状和形状分布、加入破裂剂、破裂剂助剂、醇、乙酸根离子、和碱性材料以为给定的实施方式基于井下温度和地层104中流体组成调节到期望的水解速率。特定的潜在控制参数可能是固定的，例如，制造工艺可能需要大致球形的颗粒，或挑战性的滤失条件可主导颗粒112的尺寸。对于本领域技术人员来说，为给定的实施方式基于对地层104来说通常已知的参数并基于本文的公开内容来调节处理液114的水解速率和滤失特性，是机械性的步骤。

水力压裂处理可包括多个压裂阶段，例如，没有支撑剂的前置阶段(padstage)，一个或多个支撑剂阶段，和冲刷阶段。在某些实施方式中，将颗粒112加入到压裂处理的任意或所有阶段，在某些实施方式中，将颗粒112仅加入到不包含支撑剂的阶段，例如，仅前置阶段。颗粒可包含1微米～5,000微米的特征尺寸，但在特定的实施方式中，可采用较大的颗粒。特征尺寸可为视为颗粒的说明粒度的任何尺度。非限制性实例包括球形颗粒的直径，或椭球形颗粒的长轴。

系统100可进一步包括用于进行水力压裂处理和产生水力压裂106的各种设备。各种设备可包括用于存放基液的流体罐116，支撑剂输送车辆124，制备包括颗粒122的水力压裂液114的混合机118，和一个或多个高压泵120。井筒102可具有任何类型的完井，包括套管110、或在一个或多个部分中的裸眼(open-hole)(未视出)。井筒102可为竖直的、偏斜的、或水平的。水力压裂处理可为任何类型的处理，至少包括与沙砾堆填工序一起的压裂。

在某些实施方式中，系统100包括用于提供井下条件使得所述量的聚乙酸乙烯酯构成可变形颗粒的手段。该用于提供井下条件使得颗粒可变形的手段包括选择泵送注射速率、粒度、颗粒形状、压裂液量、井筒关井次数、压裂液温度、颗粒涂层、和颗粒组成使得在压裂处理期间井下所处的条件下颗粒可变形。与图3、5和6相关描述的进一步的各种操作包括用于提供井下条件使得颗粒可变形的手段。

在某些实施方式中，系统100包括用于提供井下条件使得所述量的聚乙酸乙烯酯包含可降解颗粒的手段。可控制颗粒122的总体组成使得颗粒122完全降解，和/或降解成小到足以在完成水力压裂处理后流出水力压裂裂缝的颗粒。

在某些实施方式中，系统100包括用于提供井下条件使得聚乙酸乙烯酯在期望的时间窗口内水解的手段。用于提供井下条件使得聚乙酸乙烯酯在期望的时间窗口内水解的手段包括选择泵送注射速率、粒度、颗粒形状、压裂液量、井筒闭井次数、压裂液温度、颗粒涂层、水解促进剂、聚乙酸乙烯酯分子量、和颗粒组成，使得在压裂处理期间和/或之后井下所处的条件下，聚乙酸乙烯酯的至少一部分在期望的时间窗口内水解。与图3、5和6相关描述的进一步的各种操作包括用于提供井下条件使得聚乙酸乙烯酯在期望的时间窗口内水解的手段。

图2是用于改善水力压裂液的滤失和破裂性质的示意性数据流说明200。数据流说明200展示了在本发明的某些实施方式中采用的各种数据要素。所展示的数据要素是非限制性的，并且在某些实施方式种可省略或替换。数据流说明200描述了作为模块的某些功能要素来强调这些特征的功能独立性。模块可在硬件、软件中，或作为通过个人进行的操作实施。此外，与特定模块相关描述的功能可在某些实施方式中组合、省略、分割、或替换。

数据流说明200包括解释地层性质202以及制造和经济性限制210的输入模块212。地层性质包括对于设计压裂处理来说必要或有用的关于地层104的各种参数。参考图3，一种实施方式中的地层性质202包含滤失特性302，如孔喉描述(pore throat description)304和天然裂缝描述306。图3中的地层性质202进一步包含地层温度308，渗透性310，孔隙率312，材料强度参数314如压裂梯度、杨氏模量、和泊松比，和地层和/或地层流体的热容316。其它参数也可包含于地层性质202中，并且可省略图3中显示的参数。地层性质202可通过估算、通过迷你断裂测试、通过包括常规和先进的测井的测井数据、通过岩心样(core sample)、和/或通过本领域了解的任何其它方法来确定。

制造和经济性限制210包括定义不直接与地层104相关的系统100的限制的任何类型的任意限制性参数。非限制性实例包括可用颗粒122的成本、尺寸、和形状说明，压裂泵120的可用功率，压裂液、支撑剂和包括常规破裂剂在内的其它添加剂的成本和可获得性，以及地表处加热流体的成本。本领域技术人员会理解以协助确定对于压裂液114的滤失能力和破裂能力来说合适的和经济上可行的值的任何参数都包含于制造和经济性限制210中。

数据流说明200包括根据初始颗粒特性216、初始泵进度表218、和初始水解促进剂220设计预测压裂处理的结果的建模模块214。初始参数216、218、220可根据经验法则(rules of thumb)，在一个区域中通常如何进行压裂处理，根据使用最便宜或最易于获得的材料等确定。处理设计的结果用确定设计收敛是否发生的验证模块222检查。设计收敛是是否可接受地符合设计限制的决定，并且可包括绝对比较(例如地层104的滤失量低于150,000加仑)或可为优化的相对比较(例如放置100,000磅支撑剂时的最低滤失量)。在某些实施方式中，一组设计限制包括其中应发生颗粒122的水解的期望的时间窗口204。期望的时间窗口204可包括时间下限阀值206和/或时间上限阀值208。

如果验证模块222确定没有实现收敛，则验证模块222将收敛前信息224送回建模模块214以进行后续调节和建模操作。收敛前信息224包括在设计迭代中建模模块214用来将设计向收敛调节的信息-例如，收敛前信息224可包含：误差值，其描述限制条件错误了多少和在哪个方向上错误。建模模块214调节控制参数、或可调节且不受限制的值以使设计216、218、220向收敛移动。

如果验证模块222确定实现了收敛，则验证模块222提供包括最终水解促进剂228、最终颗粒特性230、和最终泵进度表232的收敛信息226。最终信息228、230、232可提供到输出显示器(未视出)，存储于计算机可读存储设备(未视出)，或可为通过操作者(未视出)确定的值。

颗粒特性216、230包含对于颗粒222的制造或以具体规格订购所必须的任何信息。可包含于颗粒特性216、230中的一些信息包括颗粒尺寸、形状、组成、配置、和变形性。所述组成包括有多少聚乙酸乙烯酯聚合物或共聚物在颗粒122中，和聚乙酸乙烯酯的分子量，以及颗粒122中任何其它材料的组成。颗粒配置包括对颗粒122的任何涂层或包封的说明，其中涂层可为聚乙酸乙烯酯或其它材料。变形性可为对颗粒122应软化成可变形状态的时间和温度的要求的说明，可变形状态可利用聚乙酸乙烯酯的其它参数如分子量，涂层的存在和材料，和颗粒的尺寸和/或形状来调节。在一些实施方式中，没有采用一些列出的颗粒特性216、230，而其它参数可包含于一些实施方式中。

水解促进剂220、228包括加入压裂液114以调节水解速率和水解产物可获得性的任何物质。例如，碱性缓冲剂增加聚乙酸乙烯酯的水解速率，加入压裂液114的醇或乙酸根离子调节可逆水解反应的动态平衡。较高等级的得自羧酸的离子(例如丙酸离子、丁酸离子等)也可用作水解促进剂。水解促进剂可为压裂液114的添加剂，和/或可包含于颗粒122中或涂覆在该颗粒上。

泵进度表220、232是压裂处理的操作性说明，包括泵速率、阶段尺寸、支撑剂量(包括梯度值或增加值)、和整个工期内加入的添加剂和颗粒122的量。本领域中理解的其它参数也可描述于泵进度表220、232中。

图4是水力压裂处理期间和之后水力压裂区域中目的层104的温度轨迹402、404的说明400。第一轨迹402表示在压裂处理后在较低注射速率的温度，其中由于滤失而总体注射了更多的压裂液，因此表明地层104的较高的总体冷却。第二轨迹404表示在压裂处理后在较高注射速率的温度，其中总体注射了较少的压裂液，因此表明地层104的较低的总体冷却。聚乙酸乙烯酯的水解反应取决于温度，并且如图4中所示的来自温度轨迹202、204的信息可在某些实施方式中由建模模块214采用以确定随时间的水解产物的量和组成。某些实施方式的其它方面包括但不限于颗粒涂层的降解，可具有取决于温度的方面，并且在某些实施方式中可采用随时间的井下温度的估算、测量、或建模。这里使用的井下温度是颗粒122存在下的温度，并且可为在水力压裂106中，在水力压裂106的末端，在水力压裂内的地层面，和/或在水力压裂106的支撑剂填充层内。在某些实施方式中，如利用与沙砾充填操作相关的短的半长度压裂，井筒102中的井下温度可作为井下温度的估计值使用。

图5和6中的示意性流程图和以下的相关说明提供了进行用于改善压裂液的滤失和破裂性质的操作的说明性实施方式。所展示的操作应理解为仅为示例的，并且除非在本文中有明确的相反说明，该操作可组合或分割，添加或去除，以及全部或部分地重排序。

图5为用于改善水力压裂液114的滤失和破裂性质的工序500的示意性流程图。工序500包括操作502以估算包括地层性质在内的井下条件。工序500进一步包括操作504以检查颗粒变形性和水解速率的收敛，例如，如果利用颗粒特性的初始值进行初始泵进度表，通过颗粒变形性和水解速率是否符合要求来检查所述收敛。工序500进一步包括操作506以响应没有实现收敛的决定来迭代控制参数，并且重复操作504以检查收敛。工序500进一步包括操作508以对应于实现收敛的决定来最终化包括泵进度表、颗粒特性、和水解促进剂材料的控制参数。工序500进一步包括操作510以提供井下条件使得所述量的聚乙酸乙烯酯构成可变形颗粒，和/或提供井下条件使得水解的进行在期望的时间窗口内进行。

工序500包括操作512以利用压裂液在目的层中产生水力压裂而进行水力压裂处理，和操作514以有效控制滤失量的量将包含聚乙酸乙烯酯的颗粒加入水力压裂处理的至少一个阶段。工序500进一步包括操作516以将水解促进剂加入水力压裂处理的一个或多个阶段。水解促进剂如存在则包含碱性缓冲剂、醇、乙酸根离子、和/或得自羧酸的离子。水解速率的促进表明将该速率改变为更期望的速率，并且可包括提高或降低水解速率，或改变水解发生的时间(例如水解可在稍晚的时间发生，并且在其发生时更快)。工序500进一步包括操作518以进行聚乙酸乙烯酯的至少一部分的水解，和操作520以利用水解产物降低水力压裂中压裂液残余物的粘度。

图6为用于改善水力压裂液的滤失和破裂性质的第二工序600的示意性流程图。工序600包括操作602以确定目的层的井下温度和滤失特性，和操作604以确定相应于所述井下温度和滤失特性的包含聚乙酸乙烯酯的颗粒的尺寸分布。在某些实施方式中，确定井下温度进一步包括确定在水力压裂处理期间和之后在水力压裂区域中地层的温度轨迹。

在某些实施方式中，工序600包括通过操作606以检查颗粒是否具有可接受的变形性、滤失量、和/或水解速率特性来确定颗粒的尺寸分布，和操作608以检查是否达到收敛。如果操作608确定没有达到收敛，则工序600重复操作604(以确定颗粒尺寸分布)、操作606(以确定滤失量、变形性、和水解速率特性)，和操作608(以检查是否达到收敛)。

如果操作608确定达到了收敛，则工序600继续进行操作610以利用水力压裂液在目的层上进行水力压裂处理，和操作612以将一定量的包含聚乙酸乙烯酯的颗粒在至少一个阶段期间加入水力压裂液，其中颗粒的量有效地控制滤失量。

工序600进一步包括操作616以确定实测滤失特性和操作618以相应于该实测滤失特性调节颗粒的量。实测滤失特性可决定在压裂处理期间水力压裂液的滤失特性需要增强还是降低。例如，压裂处理期间的压力监控可表明流体泄露大于所预计的(例如如果压裂进行期间的压力积累低于所预计的)。压力监控可用从其它解释如压裂高度增长分离压力效应的其它技术(例如通过温度监控和/或倾斜仪测量)进行，但也可使用本领域已知的任何流体泄露确定技术。

调节颗粒量的操作618包括操作620(以改变加入的颗粒量)，和/或操作622(以提供包含聚乙酸乙烯酯的颗粒的第二量和将该第二量的颗粒加入水力压裂液)。第二量的颗粒包括与前述量的颗粒不同的尺寸分布和/或不同的形状。例如，当流体泄露量确定为太高时，可提高颗粒量，而当流体泄露量确定为比预计低时，可降低颗粒量。

在另一实例中，可相应于实测滤失特性提供具有与前述(第一)量颗粒不同的形状和/或尺寸分布的第二量的颗粒并将其加入水力压裂液。可将第二量的颗粒成形，从而解决预期的问题-例如，纤维或大颗粒以桥接可能遇到的天然断裂面，或可将它们成形，从而利用存在的机会的优势-例如，比第一量的颗粒小或便宜的颗粒以得到其中泄露低于预期的较便宜的水力压裂实施。所有的实例仅为说明而提供，并不视为限制。本领域技术人员理解的利用本文公开的益处进行的任何调整都包含于本申请。

工序600进一步包括操作614以进行包括前述量的颗粒和第二量的颗粒的颗粒的水解，从而降低剩余水力压裂液的粘度。

从以上附图和文字可明显看出，包含了根据本发明的多种实施方式。

一种示例的实施方式是，一种方法，其包括用压裂液进行水力压裂处理以在目的层中产生水力压裂裂缝，和以有效控制滤失量的量将包含聚乙酸乙烯酯的颗粒加入水力压裂处理的至少一个阶段。该方法进一步包括进行聚乙酸乙烯酯的至少一部分的水解，和利用水解产物降低水力压裂裂缝中压裂液残余物的粘度。

压裂液可为聚合物压裂液。聚乙酸乙烯酯的量可为至少1重量％，在某进一步的实施方式中，聚乙酸乙烯酯的量为1.0％～3.0重量％的量。在某进一步的实施方式中，所述方法进一步包括提供井下条件使得所述量的聚乙酸乙烯酯构成可变形颗粒，和/或提供井下条件使得水解的进行在期望的时间窗口内发生。期望的时间窗口可包括在时间下限阀值和时间上限阀值之间的时间。

在某进一步的实施方式中，所述方法包括将水解促进剂加入到水力压裂处理的一个或多个阶段，其中水解促进剂为：碱性缓冲剂、醇、乙酸根离子、和/或得自羧酸的离子。在一些实施方式中，聚乙酸乙烯酯的量没有加入到水力压裂处理的任何支撑剂阶段。

另一示例的实施方式为一种系统，其包括具有聚合物组分的水力压裂液，具有足以控制滤失量的量的颗粒的添加剂，所述颗粒包含聚乙酸乙烯酯，和具有井下温度的目的层。该系统包括具有使得聚乙酸乙烯酯的至少一部分在井下温度水解的尺寸和/或形状的颗粒。

在某些实施方式中，所述颗粒包含作为聚乙酸乙烯酯和聚乙酸乙烯酯的共聚物之一的聚乙酸乙烯酯。该聚乙酸乙烯酯可包含平均分子量低于约500,000的颗粒。该颗粒可包含聚乙酸乙烯酯的涂层，并且可进一步包含在所述涂层内的常规破裂剂。该颗粒可具有使得所述颗粒在井下温度可变形的尺寸和/或形状。该颗粒可具有不为聚乙酸乙烯酯的涂层和/或包封剂。在某进一步的实施方式中，该颗粒包含常规破裂剂、碱性缓冲剂、醇、乙酸根离子、破裂助剂、和/或碳酸钙。

所述系统的一些实施方式包括多个压裂阶段，其中所述颗粒不包含于具有支撑剂的多个压裂阶段的任一个中。所述颗粒可包含选自球、珠、纤维、薄片、不规则形状和椭球的一种或多种形状。所述颗粒可包含1微米～5,000微米的特征尺寸。在某些实施方式中，该系统包括用于提供井下条件使得所述量的聚乙酸乙烯酯构成可变形颗粒的手段，和/或用于提供井下条件使得聚乙酸乙烯酯在期望的时间窗口内水解的手段。

在再一示例的实施方式中，方法包括确定目的层的井下温度和滤失特性，相应于所述井下温度和所述滤失特性确定包含聚乙酸乙烯酯的颗粒的尺寸分布，和在目的层上利用水力压裂液进行水力压裂处理。水力压裂处理包括多个阶段，并且所述方法进一步包括在至少一个所述阶段期间将一定量的包含聚乙酸乙烯酯的颗粒加入水力压裂液，其中所述量的颗粒有效控制滤失量。该方法进一步包括使所述量的颗粒的至少一部进行水解从而降低剩余水力压裂液的粘度。

在某些实施方式中，确定井下温度进一步包括确定在水力压裂处理期间和之后在水力压裂区域中目的层的温度轨迹。相应于井下温度和滤失特性的确定包含聚乙酸乙烯酯的颗粒的尺寸分布可包括确定这样的尺寸分布，所述尺寸分布使得颗粒在井下温度是可变形的。确定相应于井下温度和滤失特性的包含聚乙酸乙烯酯的颗粒的尺寸分布可包括确定这样的尺寸分布，该尺寸分布使得目的层中的滤失通道被充分阻塞以实现期望的滤失速率。在某进一步的实施方式中，相应于井下温度和滤失特性的确定包含聚乙酸乙烯酯的颗粒尺寸分布包括确定这样的尺寸分布，该尺寸分布使得进行水解在期望的时间窗口内发生。在某些实施方式中，滤失特性包括孔喉描述(pore throatdescription)和/或天然裂缝描述(natural fracture description)。

在一种实施方式中，所述方法进一步包括确定实测滤失特性和相应于该实测滤失特性调节颗粒的量。所述调节包括改变加入的颗粒量，和/或提供第二量的包含聚乙酸乙烯酯的颗粒，和在所述至少一个阶段将第二量的颗粒加入水力压裂液。第二量的颗粒具有与前述量的颗粒不同的尺寸分布和不同的形状中的至少之一。

虽然本发明已在附图和前述说明中进行了展示和说明，但这应视为说明性的并且不在特性上限制，应理解，仅显示和说明了某些示例的实施方式，而在本发明主旨内的改变和调整都期望受到保护。应理解，虽然在以上说明书中使用的如优选、优选地、优选的或更优选的词表明这样描述的特征可为更期望的，但其可以不是必须的，没有它的实施方式也可以涵盖在本发明的范围内，所述范围由后附权利要求限定。阅读权利要求时，当如“一个”、“一种”、“至少一个”或“至少一部分”的词在其中使用时，并不意图将权利要求限定为仅一个物品，否则会在该权利要求中有相反的具体表述。当使用“至少一部分”和/或“一部分”的语言时，物品可以包含一部分和/或整个物品，否则会有具体的相反说明。

Claims (21)

1.一种方法，包括：

用压裂液进行水力压裂处理以在目的层中产生水力压裂裂缝；

将包含聚乙烯基醇的酯衍生物的颗粒以有效控制滤失量的量加入水力压裂处理的至少一个阶段；

进行聚乙烯基醇的酯衍生物的至少一部分的水解；和

用它们水解的产物降低水力压裂裂缝中压裂液残余物的粘度。

2.权利要求1的方法，其中所述聚乙烯基醇的酯衍生物包含在乳液中。

3.权利要求1或2的方法，其中所述聚乙烯基醇的酯衍生物包括聚乙酸乙烯酯。

4.权利要求1的方法，其中所述聚乙烯基醇的酯衍生物的量占大于0.1重量％的量。

5.权利要求4的方法，其中所述量的聚乙烯基醇的酯衍生物构成所述颗粒上的涂层。

6.权利要求5的方法，其中所述颗粒进一步包含酸前体。

7.权利要求1、2、3或4的方法，其中所述聚乙烯基醇的酯衍生物的量占低于10重量％的量。

8.权利要求1、2、3、4或7的方法，进一步包括提供井下条件使得在水力压裂裂缝中所述量的聚乙烯基醇的酯衍生物构成可变形颗粒。

9.权利要求1、2、3、4或7的方法，进一步包括提供井下条件使得在水力压裂裂缝中所述量的聚乙烯基醇的酯衍生物构成可降解颗粒。

10.权利要求1、2、3、4或7的方法，进一步包括提供井下条件使得所述的进行水解在期望的时间窗口内发生。

11.权利要求1、2、3、4或7的方法，进一步包括将水解促进剂加入到水力压裂处理的至少一个阶段，其中水解促进剂选自：碱性缓冲剂、醇、乙酸根离子、和得自羧酸的离子。

12.权利要求1、2、3、4或7的方法，其中所述水力压裂处理的至少一个阶段不包括水力压裂处理的任何支撑剂阶段。

13.一种系统，包含：

包含聚合物组分的水力压裂液；

包含足以控制滤失量的量的颗粒的添加剂，所述颗粒包含聚乙酸乙烯酯；

具有井下温度的目的层；和

其中所述包含聚乙酸乙烯酯的颗粒具有使得至少一部分所述聚乙酸乙烯酯在所述井下温度水解的尺寸和形状。

14.权利要求13的系统，其中所述颗粒包含作为聚乙酸乙烯酯和聚乙酸乙烯酯的共聚物之一的聚乙酸乙烯酯。

15.权利要求13或14的系统，其中所述聚乙酸乙烯酯包含低于约500,000的平均分子量。

16.权利要求13、14或15的系统，其中所述颗粒进一步具有使得所述颗粒在所述井下温度可变形的尺寸和形状。

17.权利要求13的系统，其中所述颗粒包含聚乙酸乙烯酯的涂层。

18.权利要求17的系统，其中所述颗粒进一步包含在所述涂层内的常规破裂剂。

19.权利要求13的系统，其中所述颗粒包含不为聚乙酸乙烯酯的涂层和包封剂之一。

20.权利要求13的系统，其中所述颗粒具有选自球、珠、纤维、薄片、不规则形状和椭球中的至少一种形状。

21.权利要求13的系统，其中所述颗粒具有1微米～5,000微米的特征尺寸。

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