CN104053745B - 提高水力压裂作业效率的方法 - Google Patents
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Abstract
通过多区域化完全的井穿过的地下地层的多个区域可以通过以处于或者高于地下地层的压裂压力向一个或多个区域中泵入酸化溶液来压裂。在裂缝在地层中产生或者扩大之后，将移置流体泵入地层中，来将酸化溶液进一步推入裂缝中。
Description
发明领域
本发明涉及提高水力压裂处理多区域地下地层的作业效率的方法，所述方法通过向地层中泵入酸化溶液来产生或者扩大地层中的裂缝的几何形状。
发明背景
压裂是用于增加从被油、气体或者地热井穿过的地下地层中生产烃的一种常用的增产方法，并且特别适于从低透过性地层中生产流体和天然气。通常在水力压裂中，将含有支撑剂的压裂流体以足以产生或者扩大地下地层内裂缝的压力注入井中。支撑剂在从压裂的地层中回收烃的过程中保持裂缝打开。
通常，地下地层具有所关注的多个不同的生产区域。在从井中生产流体的过程中，通常令人期望的是建立与仅所关注的区域的连通，以使得增产处理不会无意中流入非生产区域或者不关注的区域。随着井的寿命下降和井的生产率降低，选择性增产变得重要。
就具有多个关注的生产区域的地下地层而言，所关注区域的套管在穿孔和增产之后，在可以开采另一关注区域之前必须是水力隔离的。区域的隔离经常由在所关注区域下插入机械塞来组成。塞将井的部分与井的较低部分(或者其余部分)水力隔离。较低区域的隔离确保了泵入井中的压裂流体被导向所关注的区域。
通常，在地层的那些区域进行了裂缝生长，所述区域表现出最小的应力量。当裂缝延伸穿过地层时，裂缝变得偏离它的初始方向(即，引起裂缝时所产生的方向)并不寻常的。
近钻井孔曲折度是紧围钻井孔的复杂的裂缝几何形状的结果并且可以由不同因素引起：包括(a)钻井孔或者穿孔与远场优选的裂缝平面的未对准造成近钻井孔区域中逐步的或者尖锐的裂缝曲率；(b)引起了多个裂缝，其与裂缝宽度相竞争；(c)水力裂缝与天然或者钻探导致的裂缝的交叉；或者(d)水泥套和套管或者水泥套和地层之间由于不充分的胶合引起的裂缝生长。
曲折度已是用于页岩和气密的水力压裂处理的最大挑战之一，导致高的近钻井孔摩擦压力，过早的筛出，降低的处理速率和差的生产结果。已经应用了几个解决方案，取得了不同程度的成功，但是经常除了挫败的努力之外还是导致失败。
考虑到裂缝路径的曲折度，钻井孔流体需要更高的泵送速率和压力，以使得流体可以克服路径产生的摩擦力。一种改进压裂处理之前注入压力的常规方法是将小体积(通常小于10bbls)的盐酸(HCl)或者有机酸作为压力处理之前的“前锋(流体)”来泵送，目的是溶解堵塞穿孔的碳酸盐材料和其他可溶性材料。
高曲折度会严重影响多区域水力压裂处理的效率。在一些情况中，流体从区域的回收受到与曲折度抗衡的花费和时间的限制。在这样的情况中，虽然所述区域具有返回流体的希望，但是操作者不会尝试来从所述区域回收任何的流体。在其他情况中，在回收最大量的流体之前，具有高的流体返回潜力的区域被密封和隔离。
在裂缝处理过程中高的曲折度进一步增加了进行压裂处理所需的表面处理压力和因此注入压力和水力马力。通常在原位条件即当应力重新定向裂缝的方向时，需要增加压力来将流体泵入裂缝中。当所处理的井是密封的和/或可能表现出高曲折度的裂缝时更是如此。在一些情况中，压裂所需的表面处理压力会超过表面装置的限度，这阻止了压裂处理的进行。
曲折度还增加了过早筛出(早期作业终止)的风险，这归因于支撑剂在近钻井孔区中的桥连。为此原因，支撑剂的浓度可以降低到比所期望的低，来避免早期筛出、过早作业终止和在接下来的区域可以进行压裂之前支撑剂从钻井孔中昂贵的清除作业。归因于近钻井孔的复杂裂缝几何形状的扼流效应也会明显降低井的生产率。
缓解预先存在的曲折度问题的传统方法已包括将支撑剂块(例如砂块)和/或粘性流体泵入裂缝中，重新穿孔裂缝和注砂。最普遍的是使用支撑剂块来侵蚀裂缝系统或者堵塞不太传导的裂缝和泵送高粘性流体来产生额外的裂缝宽度。使用这些技术两者，支撑剂块或者粘性流体是在压裂速率和压力注入的，并且通过逐步降低的诊断注入/压力下降测试进行，来测量剩余曲折度的量。筛出的风险经常是通过泵送支撑剂块而增加的。这会导致在压裂作业可以重新开始之前，昂贵的和耗时的清除以从钻井孔中除去沙子。在其中显示了很少的或者没有改进的严重的情况中，穿孔的间隔被隔离或者放弃，并且使用不同方法穿孔的新间隔有望产生较低的曲折度。方法是逻辑上复杂的和需要极大的时间和引入高体积的流体到待压裂的每个间隔中。
因此，已经寻求用于在多个区域中压裂地下地层的替代方案，其中区域的至少一个受到高曲折度的影响。令人期望的是所开发的替代方案不仅将改进压裂效率，而且通过需要比目前提供的那些方法更少的时间和更少的花费来获得更大的作业效率。
发明简述
本发明的方法由以下组成：改进被多区域化完全的井穿过的地下地层的压裂作业的效率，这通过以处于或高于地下地层的压裂压力将酸化溶液泵入一个或多个区域中，然后将移置流体(displacement fluid)泵入该区域。酸化溶液被认为是一种预压裂流体，其含义是它是在引入压裂流体之前引入地层的。对于每个待压裂的区域而言，将酸化溶液而非压裂流体用于在引入压裂流体(或者前置流体)之前在地层中产生裂缝。
在一个实施方案中，压裂地层的多个区域包括以处于或高于压裂压力将缓冲的酸化溶液泵入地层的第一区域中，来产生或者扩大该区域中的裂缝，然后将流体泵入区域，所述流体移置(displace)酸化溶液来进一步进入裂缝中。在回收了流体之后，将第一区域隔离并然后在第二区域中重复。
在另一实施方案中，压裂地层的多个区域包括在单个步骤中，以处于或高于地下地层的压裂压力向地层的第一区域中泵入酸化溶液，然后将移置流体泵入区域。在回收了流体之后，将第一区域隔离和将酸化溶液泵入第二区域，随后是移置流体。该移置流体可以是前置流体、压裂流体或者前置流体和压裂流体的组合。
在另一实施方案中，压裂地层的多个区域包括以处于或高于地下地层的压裂压力使用一个或多个泵来将酸化溶液泵入地层的第一区域并产生或者扩大该区域中的裂缝，然后将移置流体泵入该区域。在第一区域隔离之后，可以在第二区域重复该过程。泵可以在该过程中连续运行。因为泵可以在酸化阶段和回收阶段之间连续运行，因此多区域处理可以在非常短的时间内进行，这使得筛出的风险最小化。
在另一实施方案中，在压裂被多区域化完全的(multi-zonedcompleted)井穿过的多个区域地下地层中的作业效率通过以下进行：降低地层的一个或多个区域中的曲折度—这通过以处于或高于地下地层的压裂压力将酸化溶液泵入所述区域来产生或者扩大裂缝和然后将移置流体泵入该区域来实现。
使用酸化溶液来在地层的区域中产生或者扩大裂缝降低了随后的压裂处理所需的处理压力，改进了钻井孔/裂缝连接，和降低了近钻井孔摩擦压力。
酸化溶液是HF、HCl、泥酸或者有机酸的酸性水溶液。在一个优选的实施方案中，酸化溶液是HF的酸性水溶液。酸化溶液可以包括一种或多种膦酸或者其盐以及酯。
一种优选的酸化溶液是非沉淀制剂，即，其在与地层反应时不形成损害性沉淀物的制剂，可以在单个阶段中泵送，无需酸预冲洗或者后冲洗。因为酸化溶液可以非沉淀的，因此岩石基质和改进的裂缝体系二者保持清洁和处于非损害的条件中。不存在预冲洗和任选的不存在后冲洗，使得与储集层岩石不期望的反应的风险最小化。此外，由于不需要使用预冲洗溶液，因此该方法降低了铁基沉淀物的产生。
优选实施方式的详述
多区域化完全的井的区域可以根据本文所述的方法来分别处理。该方法解决了由于近钻井孔曲折度引起的井处理中出现的复杂性。尽管注入压力会受阻于现有技术的方法，但是注入压力非常可能通过本文所述的方法来改进(降低)。
所述方法包括将酸化溶液泵入井中来产生和/或扩大裂缝的步骤。酸化溶液在引入前置流体(通常不包含支撑剂的流体)和/或压裂流体(通常包含支撑剂的流体)之前泵入井中。酸化溶液打开了和/或将由裂缝产生的路径加宽到更宽和用于降低从钻井孔到裂缝的摩擦压力的下降。结果，前置流体和/或压裂流体可以更容易地以低压泵送。本文所述的方法改进了注入速率和因此特别适用于其中多个窄的裂缝在地层的区域中产生的那些情况。
压裂作业的运行效率得以改进，这是因为压裂可以在比不使用酸化溶液来产生或者扩大裂缝的压裂通常所需的更低的压力进行。因此可以快速处理地层的多个区域和延长的裂缝长度。方法允许以快速连续的次序来进行单个的裂缝处理或者阶段。在大多数情况中，在所述阶段之间不必需停泵。这进一步改进了压裂作业的作业效率。
因为所述方法可以在低压进行，因此可以成功地压裂地层内表现出曲折度的区域。这使得放弃区域的需要最大地最小化和在大多数情况中被消除，因为需要较少体积的流体、较低的压力和较短的时间来成功地压裂所述区域。
在传统的方法中，增加的压力阻止了压裂流体中支撑剂负载量的增加，因为支撑剂浓度的增加需要更大的注入速率来将压裂流体置于所产生的或者扩大的裂缝中。不同于常规的体系(其需要将压力增加到这样的程度，即泵送压裂流体变得困难或者不可能)，这里所述的方法特征在于较低的注入速率和因此允许在高曲折度区域中完成压裂作业。
此外，因为本发明的方法需要比常规方法所需更低的注入速率，因此较高浓度的支撑剂可以被进一步引入到显示出高曲折度或者增加的裂缝长度的区域中。
因此，本文所述的方法可以使用比现有技术方法所用的那些更低的压力来赋予相同的结果。在一些情况中，与常规的用相等的流体注入速率进入地层的压裂方法相比，本文所述的方法将注入压力降低了60％之多。当本文所述的压裂作业是在表面装置所允许的最大压力进行时，可以引入地层中的流体注入速率是高得多的。(为了本文的目的，“最大压力”指的是压裂作业可以进行，而不损坏表面装置的最高压力)。这进一步增强了压裂作业的效率。此外，在一些情况中，在最大压力时，前置流体和/或压裂流体的注入的速率(注入速率)相比于常规方法增加了两倍。因此，本发明的方法提供了用于完成压裂作业的改进的注入性。
此外，本发明的方法提供了高的经济可行性，因为增加数目的单个压裂阶段可以在短时间内在所选择的区域中进行。不同于传统方法(其中高曲折度间隔被绕过或者其中曲折度是通过耗时的多次注入支撑剂块、粘性流体和诊断测试来降低的)，本文提供的方法更简单和容易地解决完全多区域化井的区域中的曲折度问题。
本文所述的方法可以用于被水平井或垂直井穿过的多区域地层。作为本文所使用的，水平井指的是任何偏离的井。这些井可以包括例如任何偏离真垂线大于60度的井。该方法特别有利的用于水平井中。
不同于基质的酸化(其中酸化溶液在基质压力下(低于压裂压力)注入来改进地层的近钻井孔基质透过性)，本文所述方法的酸化溶液是以这样的压力注入地层的，该压力大于压裂地层所需的压力。相反地，在基质酸化中，避免压裂地层，因为这将导致岩石基质的低效增产。此外，因为基质酸化溶液与地层材料反应来形成不溶性沉淀物(其会堵塞基质)，因此在基质酸化中需要特别小心以通过使用酸预和后冲洗来除去这些地层材料来避免这样的反应。因此，与基质酸化相反，本文所述的方法通过以下方式来提供改进的裂缝连接性：在足以产生裂缝的高压下注入酸化溶液以使得该酸化溶液不需要预冲洗或者后冲洗。
在方法中，裂缝是在多区域完全的井的所关注的区域中通过注入(优选以单个步骤)酸化溶液来引发的。
裂缝的引发是在足以产生或者扩大在区域中的裂缝的压力下发生的。裂缝引发无需使用酸预冲洗来发生。
酸化溶液处理之后，可以紧随前置流体或者压裂流体的注入用于建立增加的裂缝宽度和控制初始流体损失。用前置流体和/或压裂流体移置酸化溶液可以处于恒定的泵送速率或者使用短的泵送脉冲。在压裂流体中的支撑剂在流体从地层回收过程中使裂缝保持打开。在一些情况中，不必需使用前置流体，以使得可以将压裂流体引入地层，而没有前置流体占先。
用于注入酸化溶液和前置流体和/或压裂流体的泵送速率可以是大约0.5-大约100bpm和可以进一步基于套管尺寸，井长度和地层力学性质来调整。受益于本发明的本领域技术人员认识到存在着任何类型的计算机模型和方法，通过其可以确定合适的泵送速率。
合适的压裂流体是本领域已知那些的任何一种，包括线性和交联的流体。合适的支撑剂包括任何常规的支撑剂，其包括相对轻重量的支撑剂(表观比重低到1.05)以及常规的支撑剂例如沙、矾土、陶瓷等。
在完成从所关注的区域中回收流体之后，该所关注的区域可以被密封，而无需停止泵。该区域可以通过常规手段(例如通过滑动套筒和球座)相对于其他区域密封。因此在作业过程中泵送可以持续进行，在一个区域密封时，在接下来所关注的区域中开始泵送。
本文所述的方法的酸化溶液改进了钻井孔-裂缝连接和降低所关注的区域的地层中的曲折度。酸化溶液的注入降低了压裂作业中的处理压力，这是因为酸化溶液蚀刻或者溶解了部分的裂缝面或者裂缝壁，并由此产生了更大的空间用于前置流体或者压裂流体通过和在低压下的注入。因此，使用本文所述的方法非常有益于特征为紧密的或者窄的裂缝的那些地层，其通常难以通过常规方法来打开和扩大。此外，通过与裂缝表面反应，酸化溶液清洁、扩大、简化和改进了多区域裂缝完全的井的所关注区域中近钻井孔裂缝体系的连通性。避免了粘性流体和沙或者支撑剂块和诊断测试二者。这依次消除了筛出的可能性和明显简化了作业的物流。
方法进一步通过提供多个井裂缝处理来为多个区域化地层的压裂中提供更大的效率。方法可以在具有多个区域的井中进行，在某些情况中具有2-100个区域。压裂进行时的速度不允许使用标准诊断测试来确定曲折度。另外，方法使得将支撑剂块和粘性流体泵入裂缝，重新穿孔裂缝或者喷砂成为不必需的。方法可以在无需在酸化阶段和压裂阶段之间停止和无需在所关注的接下来的区域的压裂阶段、密封阶段和酸化之间停止而进行。因此，方法提供了增加的运行效率，同时具有最小的延迟。此外，通过在每个间隔阶段中降低近钻井孔曲折度，改进了随后的支撑水力裂缝处理的可行性和成功。
酸化溶液通常是缓冲的和表现出大约1.9-大约4.8，更典型地为大约2.5-大约4.5的pH。酸化溶液是氢氟酸(HF)、盐酸(HCl)或者泥酸(HF酸在HCl中的稀释物，通常通过将二氟化铵溶解在HCl中来制备)的酸性水溶液。尽管HCl被认为是强酸，但是根据定义，HF酸是弱酸，其仅仅部分溶解在水中，pKa＝3.19。酸化溶液可以进一步包含弱有机酸例如乙酸和甲酸或者其组合。在一个优选的实施方案中，酸化溶液包含HF的酸性水溶液。
酸在酸化溶液中的量通常是大约0.5-大约20.0重量百分比，优选大约1.5-大约6.0重量百分比。
在一个优选的方式中，除了HCl和/或HF之外，酸化溶液可以包含有机酸，其有助于粘土矿物上的延迟反应，由此明显减慢了HF酸反应速率。酸化溶液可以包含一种或多种膦酸或者其盐以及酯。这样的体系可以包含下式的膦酸酯(盐)材料：
其中R1、R2和R3可以是氢、烷基、芳基、膦酸酯(盐)、磷酸酯(盐)、酰基、胺、羟基和羧基，和R4和R5可以由氢、钠、钾、铵或者有机基团组成。膦酸在酸化溶液中的浓度通常是总溶液的大约0.25-大约50.0，优选大约0.5-大约6.0，更优选大约3的体积百分比，与HF酸浓度无关。
这些材料的例子包括氨基三(亚甲基膦酸)和它的五钠盐、1-羟乙叉基-1，1-二膦酸和它的四钠盐、六亚甲基二胺四(亚甲基膦酸)和它的六钾盐和二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)和它的六钠盐。在市售的膦酸酯(盐)材料中，优选的是氨基膦酸例如1羟乙叉基-1，1-二膦酸，也称作“HV酸”，其以60％浓度作为“DEQUEST2010”市售自Monsanto Co。
用于本发明的酸化溶液可以进一步包括有机酸例如柠檬酸，乙酸或者甲酸以及美国专利No.6443230中所述的那些，在此引入作为参考。在一个优选的方式中，除了HCl和/或HF之外，酸化溶液包含膦酸(上述的)以及这个段落的有机酸二者。有机酸在酸化溶液中的量通常是大约1-大约50重量百分比。
酸化溶液可以进一步是本领域已知的用于非碳酸盐地层的基质酸化的酸化溶液。这样的酸化溶液包括美国专利No.5529125、6443230和7059414中公开的那些，其全部在此引入作为参考。这样的酸化溶液与裂缝的壁反应和由此扩大或者改进裂缝的传导率和由此改进了以一定的压力速率时的注入性。
在一个最优选的实施方案中，酸化溶液是缓冲的砂岩酸。这种酸体系使用膦酸例如HEDP来水解氟化物盐，NH4HF2，和具有五个可利用的氢，其在不同的化学计量条件离解和被称作“HV酸”。HV酸和NH4HF2的混合物产生了膦酸铵盐和氟化氢。这种酸化溶液不与地层中的金属例如碳酸盐地层中存在的钙形成沉淀物，并因此是非破坏性的。例如，已经发现本发明的酸化溶液不沉淀CaF。酸化溶液的这种非沉淀性防止了裂缝被沉淀物堵塞。因为酸化溶液不沉淀，因此裂缝网络没有被堵塞。据信所述的酸化溶液螯合了钙离子并防止了在形成中的CaF沉淀。因为酸化溶液是非沉淀的和不损坏地层，因此它可以容易地被移置到地层中，而无任何过冲洗或者后冲洗(没有过度移置)。
在酸化溶液刚刚注入地层之后，引入前置流体或者压裂流体。因此前置流体或者压裂流体缓慢地将酸化溶液更深地移置到裂缝中。通常，将前置流体或压裂流体以与酸化溶液相似的泵送速率泵入裂缝中。
酸化溶液较低的反应速率使得它与地层粘土和与更深渗透的石英二者反应，当以压裂速率泵送时，其导致了曲折度降低或者消除。另一方面，传统的酸体系(无论是HCl还是HF)会反应并与碳酸钙和粘土立即消耗，导致了差的或者没有曲折度的降低。
下面的实施例是本发明的一些实施方案的说明。通过考虑本文所述的说明书，处于本文所述的权利要求范围内的其他实施方案对于本领域技术人员将是显而易见的。它的目的是将说明书以及实施例一起视为仅仅是示例性的，并且本发明的范围和精神是通过其后的权利要求来指示的。
实施例中所述的全部的百分比是以重量单位给出的，除非另有指示。
实施例中所用的缓冲的酸体系是BJ砂岩酸(“BJSSA”)或者半浓度砂岩酸，作为BJ HSSA市售，二者都是Baker Hughes Incorporated的产品。这些产品描述在美国专利No.7059414中。
每个实施例中的压裂流体是含水流体，其含有线性凝胶或者交联的凝胶。
实施例
实施例1
严重曲折度的可能性在垂直气密井中是显著的，其阻止了达到所需的泵速率，同时处于表面处理压力限定以下。酸处理由以下步骤组成：首先注入主要包含3％氯化铵水溶液的间隔剂，然后注入120bbl的5％BJ砂岩酸(5％HF酸当量浓度)，其获自Baker Hughes Incorporated；然后引入另外一种间隔剂3％氯化铵水溶液，随后用2％KCl水溶液移置到穿孔顶部。在1小时的停工之后，该处理进一步在10个步骤中移置(过移置)，每个12bbl，并且在步骤之间具有1小时停工。在裂缝梯度上的注入性测试是在每个酸泵送之前进行的，以便能够评估处理前后的注入性。在酸处理后，进行了另一个注入性测试，随后是逐渐深入(step-down)测试，来测量处理后的改进。在相似的速率时，压力降低明显改进。例如在12bpm，在酸处理后压力降低减少了700psi，和在16bpm，压力降低减少了600psi。压力下降使得增加泵速率到设计水平，同时将压力保持到酸处理前可见的水平。一种非常低渗透性的气密储集层，具有低的孔隙率，高的杨氏模量和高的裂缝梯度，如表I所示，其显示了井的六个裂缝阶段。
表I
在第一注入性测试之后，可以认识到如所设计的进行裂缝增产将是困难的，这归因于高的表面压力要求和对于井口和井构造的限制。虽然使用了最小泵速20bpm的所谓的期望方案来进行作业，但是在12100psi时最大可达到的速率不大于15.6bpm。最大可允许的表面压力是12500psi。在酸处理后，观察到明显的压力降低，这使得增加泵速到设计的水平，同时将压力保持到酸处理前可见的水平。表II显示了酸处理之前和之后的注入性测试数据和显示了注入速率改进了25-100％，其中Qmax代表了流体注入速率，单位bpm；Pmax代表了表面注入压力，单位psi；和DP TotNW代表了总近钻井孔Δ压力(压力降低)，单位psi。
表II
用于阶段1和2的压裂流体是线性凝胶和交联的硼酸酯凝胶。用于阶段3，4，5和6的压裂流体是滑溜水。
实施例2
将具有用于严重的曲折度可能性的低渗透性垂直油井在多个穿孔间隔进行处理。每个区域用BJ砂岩酸(1.5％HF酸当量浓度)处理。为了测量所述效果，首先用硼酸酯交联的凝胶进行微压裂。然后注入30-bbl BJ砂岩酸预压裂体积，随后是主压裂处理。以此方式，获得了在相同的压力泵速时，在BJ砂岩酸处理之前(在微压裂期间)和之后(在主压裂处理的前置期间)处理压力的测量。在每种情况中，BJ砂岩酸处理如下来进行：在3bpm注入第一15bbl，和在占优的压裂速率注入最后的15bbl。BJ砂岩酸之后直接是主压裂处理，没有任何停工时间或者浸泡期。该压裂流体是硼酸酯交联的凝胶。表III汇总了酸处理之前(微压裂)和之后(主压裂)的压裂处理压力以及每个区域中的压力降低。在15个情况的14个中，当在相似或者相同的处理速率泵送和使用相同的压裂流体时，压裂压力通过酸处理而显著降低。
表III
从前面，将观察到可以进行众多的改变和变化，这并不脱离本发明新理念的精神和范围。
Claims (15)
1.压裂被井穿过的多区域地下地层的方法，其包括：
(a)在单个步骤中向地下地层的第一区域中注入缓冲的HF砂岩酸化溶液，其中所述缓冲的HF砂岩酸化溶液是以足以产生或者扩大第一区域中的至少一个裂缝的压力注入的；
(b)注入前置流体、压裂流体或者前置流体和压裂流体二者，和移置缓冲的HF砂岩酸化溶液来进一步进入所产生的或者扩大的裂缝中，
其中：
(i)在步骤(a)前，预冲洗液不注入第一区域中；和
(ii)在步骤(a)后，后冲洗液不注入第一区域中；
(c)在地层中相对于其他区域密封第一区域；
(d)在多区域地下地层的至少一个其他区域中重复步骤(a)、(b)和(c)。
2.权利要求1的方法，其中所述缓冲的HF砂岩酸化溶液的pH是1.9-4.8。
3.权利要求2的方法，其中所述缓冲的HF砂岩酸化溶液的pH是2.5-4.5。
4.权利要求1的方法，其中所述缓冲的HF砂岩酸化溶液包含下式的膦酸酯(盐)：
其中R1、R2和R3独立地选自氢、烷基、芳基、膦酸酯(盐)、磷酸酯(盐)、酰基、胺、羟基和羧基，和R4和R5独立地选自氢、钠、钾、铵或者有机基团。
5.权利要求4的方法，其中所述缓冲的HF砂岩酸化溶液包含选自柠檬酸、乙酸、甲酸及其混合物的酸。
6.权利要求5的方法，其中所述缓冲的HF砂岩酸化溶液包含1-50重量百分比的柠檬酸、高达20重量百分比的HF和0.5-50重量百分比的膦酸酯(盐)化合物。
7.压裂被水平井或垂直井穿过的多区域地下地层的方法，其包括：
(a)向地下地层的第一区域中注入缓冲的HF砂岩酸化溶液，其中所述缓冲的HF砂岩酸化溶液是以足以产生或者扩大第一区域中的至少一个裂缝的压力注入的，其中所述至少一个裂缝由裂缝面和裂缝壁限定；
(b)用缓冲的HF砂岩酸化溶液蚀刻或者溶解步骤(a)的至少一部分的裂缝面或者裂缝壁；
(c)注入前置流体、压裂流体或者前置流体和压裂流体二者到第一区域中，和移置至少一部分的缓冲的HF砂岩酸化溶液来进一步进入所产生的或者扩大的裂缝中；
(d)密封第一区域；
(e)在多区域地下地层的至少一个其他区域中重复步骤(a)、(b)、(c)和(d)。
8.权利要求7的方法，其中所述缓冲的HF砂岩酸化溶液的pH是1.9-4.8。
9.权利要求7的方法，其中所述缓冲的HF砂岩酸化溶液包含下式的膦酸酯(盐)：
其中R1、R2和R3独立地选自氢、烷基、芳基、膦酸酯(盐)、磷酸酯(盐)、酰基、胺、羟基和羧基，和R4和R5独立地选自氢、钠、钾、铵或者有机基团。
10.权利要求9的方法，其中所述缓冲的HF砂岩酸化溶液进一步包含选自柠檬酸、甲酸、乙酸及其混合物的有机酸。
11.权利要求10的方法，其中所述缓冲的HF砂岩酸化溶液包含1-50重量百分比的柠檬酸、高达20重量百分比的HF和0.5-50重量百分比的膦酸酯(盐)化合物。
12.降低在被多区域化完全的井穿过的地下地层的多个区域中的曲折度的方法，其包括：
(a)用一个或多个泵向地下地层的第一区域中泵入缓冲的HF砂岩酸化溶液，其中所述缓冲的HF砂岩酸化溶液以足以产生或扩大第一区域中的至少一个裂缝的压力泵入，和进一步地，其中没有预冲洗液泵入第一区域；
(b)通过用步骤(a)的一个或多个泵将前置流体、压裂流体或者前置流体和压裂流体二者泵入第一区域中，来将缓冲的HF砂岩酸化溶液进一步送入所产生的或者扩大的裂缝中；
(c)密封第一区域；
(d)在多区域地下地层的至少一个其他区域中重复步骤(a)、(b)和(c)，
其中每个区域中的曲折度通过酸化溶液产生或者扩大裂缝来降低。
13.权利要求12的方法，其中所述缓冲的HF砂岩酸化溶液包含1-50重量百分比的柠檬酸、高达20重量百分比的HF和0.5-50重量百分比的膦酸酯(盐)化合物。
14.权利要求12的方法，其中在步骤(a)后，后冲洗液不注入第一区域中。
15.权利要求12的方法，其中所述一个或多个泵贯穿步骤(a)至(c)中连续运行。
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