CN112112616A - 高温暂堵组合剂、高温暂堵组合剂的制备方法及应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高温暂堵组合剂、高温暂堵组合剂的制备方法及应用方法,该高温暂堵组合剂包括多种类型的暂堵液,多种类型的暂堵液之间能够配合使用,依序注入待堵塞的地层裂缝。该高温暂堵组合剂可以根据压裂工艺的特点,如压裂时间、地层温度、裂缝参数等进行调配不同类型的暂堵液;所述不同类型的暂堵液以不同的次序分别注入钻井通道内,实现通道内主裂缝的有效暂堵。高温暂堵组合剂的制备方法,包括:选择暂堵材料;将选定的暂堵材料,与压裂液混合来调配多种类型的暂堵液。高温暂堵组合剂的应用方法,包括:选择多种类型的暂堵液中的至少其中两种;将选定的多种类型的暂堵液按序注入待堵塞的地层裂缝中,从而对待堵塞的地层裂缝进行暂堵。
Description
技术领域
本发明涉及地热开采技术领域,更具体地,涉及一种高温暂堵组合剂、高温暂堵组合剂的制备方法及应用方法。
背景技术
深层地热开采技术是指通过钻井、压裂等手段构建高效稳定的网状换热通道,将地下埋藏较深的高品位热量直接或间接输送到地面加以利用的过程。在深层地热开采领域,压裂建库技术至关重要。
深层地热开采所面对的目标地层一般是致密的花岗岩层等,其目标温度一般大于200℃;建库技术主要是指针对地热开采的目标原始地层,进行人工压裂造隙,造隙的程度决定地层的换热面积,因此也决定了地热热能开采的效率。目前对于地层的压裂技术一般采用笼统压裂的方式,实践证明,这种方式的压裂,最后提供流动和热交换通道的往往只有一条裂缝,导致了目前世界上的深层地热开采项目普遍存在着热交换面积不足、生产井温度下降快的问题,这也是当前该技术还没有实现商业化的技术瓶颈之一。
在压裂工艺过程中,使用暂堵剂可以增加压裂的程度或者改变压裂方向等。传统的暂堵剂是指能暂时降低地层渗透性或暂时封堵高渗透油层的物质,可与水溶性聚合物混合后注入井内,在压差的作用下能够迅速形成薄而致密的油层暂堵带,经过一定时间后可自行或人工解堵。传统暂堵剂一般应用于油气注采行业,其抗温能力基本在150℃以下,公布号为:CN 109401739A的专利申请公布了一种抗温达200℃的耐高温屏蔽暂堵剂、制备方法及应用,也是主要应用于油气开采领域。
因此,现有深层开采技术中,存在地层压裂程度不够、压裂裂缝数量及面积不足,以及目前压裂中使用的暂堵剂抗温能力不高等问题。
鉴于此,亟待一种适用于高温条件下暂堵液的调配方法和应用工艺,用于地层压裂工艺中增加裂隙程度。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种能够通过不同类型的暂堵液以不同的次序分别注入钻井通道内,实现对通道内主裂缝的有效暂堵的高温暂堵组合剂、高温暂堵组合剂的制备方法及应用方法。
根据本发明的第一方面,提供一种高温暂堵组合剂,该高温暂堵组合剂包括多种类型的暂堵液,多种类型的暂堵液中的至少一种暂堵液包括暂堵剂、支撑剂以及压裂液,多种类型的暂堵液之间能够配合使用,依序注入待堵塞的地层裂缝。
优选地,所述多种类型的暂堵液包括第一类型暂堵液、第二类型暂堵液、第三类型暂堵液、第四类型暂堵液中的至少其中两者,各种类型的所述暂堵液分别由选定的暂堵材料与压裂液混合而成。
优选地,所述暂堵材料的耐温等级包括t1等级、t2等级、t3等级,且450℃≥t1>t2>t3≥50℃;
所述暂堵材料的粒径等级包括φ1等级、φ2等级、φ3等级,且20mm>φ1>φ2>φ3>0.01mm;
所述暂堵材料按功能分为多种,包括暂堵剂、支撑剂、可降解纤维。
优选地,所述暂堵剂为圆形颗粒或者椭圆形颗粒;和/或,
所述支撑剂为圆形颗粒,其内部设有连通通道,所述连通通道的通道口处设有封堵该连通通道口的可降解材料。
优选地,所述第一类暂堵液由t1+φ3等级暂堵剂、t1+φ3等级支撑剂,以及压裂液之间按照预设质量比例混合而成;
所述第二类暂堵液由t2+φ2等级暂堵剂、t2+φ2等级支撑剂,以及压裂液之间按照预设质量比例混合而成;
所述第三类暂堵液由t3+φ1等级暂堵剂、t3+φ1等级支撑剂,以及压裂液之间按照预设质量比例混合而成;
所述第四类暂堵液由t3等级可降解纤维,以及压裂液之间按照预设质量比例混合而成。
根据本发明的第二方面,提供一种高温暂堵组合剂的制备方法,该高温暂堵组合剂的制备方法包括:
根据各种暂堵液的类型分别选择暂堵材料,每种类型的暂堵液对应选择一组暂堵材料;
将选定的各组暂堵材料,分别与压裂液混合来调配制成多种类型的所述暂堵液,多种类型的暂堵液中的至少一种暂堵液包括暂堵剂、支撑剂以及压裂液。
根据本发明的第三方面,提供一种高温暂堵组合剂的应用方法,该高温暂堵组合剂的应用方法包括:
选择多种类型的暂堵液中的至少两种暂堵液,所述至少两种暂堵液中的至少一种暂堵液包括暂堵剂、支撑剂以及压裂液;
将选定的所述至少两种暂堵液按序注入待堵塞的地层裂缝中,从而对所述待堵塞的地层裂缝进行暂堵。
优选地,所述多种类型的暂堵液至少包括第一类暂堵液和第二类暂堵液,注入待堵塞的地层裂缝中时,按照先注入第一类暂堵液后注入第二类暂堵剂液的顺序依次注入;
所述第一类暂堵液由耐温等级为t1并且粒径等级为φ3的暂堵剂、耐温等级为t1并且粒径等级为φ3的支撑剂,以及压裂液按照预设质量比例混合而成;
所述第二类暂堵液由耐温等级为t2并且粒径等级为φ2的暂堵剂、耐温等级为t2并且粒径等级为φ2的支撑剂,以及压裂液按照预设质量比例混合而成;
其中,450℃≥t1>t2≥50℃,20mm>φ2>φ3>0.01mm。
优选地,所述多种类型的暂堵液还包括第三类暂堵液和第四类暂堵液,注入待堵塞的地层裂缝中时,按照第一类暂堵液、第二类暂堵剂液、第三类暂堵液和第四类暂堵液的先后顺序依次注入;
所述第三类暂堵液由耐温等级为t3并且粒径等级为φ1的暂堵剂、耐温等级为t3并且粒径等级为φ1的支撑剂,以及压裂液按照预设质量比例混合而成;
所述第四类暂堵液由t3等级可降解纤维,以及压裂液之间按照质量比例混合而成;
其中,450℃≥t1>t2>t3≥50℃;20mm>φ1>φ2>φ3>0.01mm。
优选地,当在先注入的一类暂堵液充填待堵塞的地层裂缝至裂缝直径大于该类暂堵液中的最大颗粒物直径的预设倍数时,则停止注入该类暂堵液,并开始注入下一类的暂堵液。
有益效果:
本发明提供的高温暂堵组合剂,可以根据压裂工艺的特点,如压裂时间、地层温度、裂缝参数等进行调配不同类型的暂堵液;所述不同类型的暂堵液以不同的次序分别注入钻井通道内,实现通道内主裂缝的有效暂堵。对待封堵的主裂缝经过不同类型的暂堵液封堵后,可以到达完全封堵的效果,且在一定时间后,主裂缝内的暂堵剂、纤维可以完全降解,用于封堵支撑剂连通通道口的可降解材料也可以完全降解,只剩下支撑剂用于支撑裂缝,防止闭合。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1示出了根据本发明一实施例的高温暂堵组合剂的支撑剂的结构示意图。
图2示出了根据本发明一实施例的高温暂堵组合剂的暂堵剂的结构示意图。
图3示出了根据本发明一实施例的高温暂堵组合剂的可降解纤维的结构示意图。
图4示出了根据本发明一实施例的高温暂堵组合剂关于第一类暂堵液、第二类暂堵液、第三类暂堵液、第四类暂堵液的配料表。
图5-8示出了根据本发明一实施例的高温暂堵组合剂的在应用时不同阶段的钻井暂堵结构示意图。
图9示出了根据本发明实施例一的高温暂堵组合剂关于第一类暂堵液、第二类暂堵液、第三类暂堵液、第四类暂堵液的调配表格。
图10-13示出了根据本发明实施例一的高温暂堵组合剂在应用时不同阶段的钻井暂堵结构示意图。
图14示出了根据本发明实施例二的高温暂堵组合剂关于第一类暂堵液、第三类暂堵液、第四类暂堵液的调配表格。
图15-17示出了根据本发明实施例一的高温暂堵组合剂在应用时不同阶段的钻井暂堵结构示意图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中,相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见,附图中的各个部分没有按比例绘制。
如图1至图8所示,本发明提供一种高温暂堵组合剂,该高温暂堵组合剂包括多种类型的暂堵液,多种类型的暂堵液中的至少一种暂堵液包括暂堵剂、支撑剂以及压裂液,多种类型的暂堵液之间能够配合使用,依序注入待堵塞的地层裂缝,从而对地层裂缝进行暂时性封堵。
所述多种类型的暂堵液包括第一类型暂堵液、第二类型暂堵液、第三类型暂堵液、第四类型暂堵液中的至少其中两者。各种类型的所述暂堵液分别由选定的一组暂堵材料与压裂液混合而成。
对所述暂堵材料进行选择时,根据不同耐温等级、粒径等级,以及功能选择所需类型的暂堵材料。
所述暂堵材料的耐温等级包括t1等级、t2等级、t3等级,且450℃≥t1>t2>t3≥50℃;所述暂堵材料的粒径等级包括φ1、φ2、φ3等级,且20mm>φ1>φ2>φ3>0.01mm;所述暂堵材料按功能分为多种,包括暂堵剂、支撑剂、可降解纤维。
具体地,参考图1,支撑剂为圆形颗粒,内有连通通道1。连通通道1的数目可为多个,例如两个彼此交叉并连通的连通通道1,当然两个连通通道1之间也可不交叉连通。连通通道1的设置,一方面使得支撑剂的整体密度降低,流动性更好,更容易进入到地层裂缝中,增加流通性;另一方面连通性好,使得水的流动性好,后期连通通道1打通,地层裂缝中的水能够经连通通道1朝向各个方向流动。图1中所示的支撑剂具有两个连通通道1,两个连通通道1之间夹角为α,60°≤α≤120°,例如α的值具体可选为60°、90°或者120°,如此的夹角角度范围能够连通通道1的流体通过性更好,在封堵的后期地层裂缝中的水能够更好的通过连通通道1。当然,连通通道的个数不限于两个,也可为更多个,例如四个或者六个。支撑剂的材料可为穿孔陶粒或PEEK(聚醚醚酮),粒径大小为0.1mm~20mm,优选为1mm~5mm;连通通道的通道口用可降解材料封口,具体为可降解聚合物材料,以便于后期封口材料降解从而使得连通通道打通,该可降解材料的耐温等级同样需要符合暂堵材料的耐温等级要求,满足450℃≥t1>t2>t3≥50℃的要求,即可降解材料的降解温度范围为t3~450℃;支撑剂密度范围为1.0~1.8g/cm3,优选为1.0~1.4g/cm3。该实施例中,支撑剂的耐温等级是根据封堵该支撑剂连通通道口的可降解暂堵材料的耐温等级来确定的,例如,支撑剂的耐温等级t1是指可降解暂堵材料的耐温等级为t1等级,具体地,支撑剂的耐温等级t1意思为用于封堵该支撑剂连通通道口的可降解暂堵材料的耐温等级为t1,当支撑剂本身的温度达到t1以上时,支撑剂上连通通道口的t1等级可降解暂堵材料发生降解,而仅剩支撑剂本身骨架结构的存在,从而对待堵塞的钻井裂缝中起到支撑作用,当支撑剂本身的温度低于t1时,支撑剂上连通通道口的t1等级可降解暂堵材料不发生降解,支撑剂本身骨架结构的也存在。支撑剂的耐温等级t2是指可降解暂堵材料的耐温等级为t2等级,支撑剂的耐温等级t3是指可降解暂堵材料的耐温等级为t3等级,关于支撑剂耐温等级为t2和t3的解释,可参考支撑剂的耐温等级为t1时的解释,此处不再一一赘述。
参考图2,暂堵剂为圆形颗粒,粒径大小为0.01mm~10mm,优选为0.1mm~2mm。参考图3,可降解纤维为条状可降解材料,分为不同温度等级,温度范围为50~450℃。当然暂堵剂的形状不限于圆形颗粒,也可为椭圆形颗粒,具体可参见图14。关于暂堵剂的耐温等级t1、t2和t3所如下解释:暂堵剂的耐温等级t1意思为暂堵剂本身的温度达到t1以上时,暂堵剂发生降解,低于t1温度时,暂堵剂不发生降解。关于暂堵剂耐温等级为t2和t3的解释,可参考暂堵剂的耐温等级t1的解释,此处不再一一赘述。所述第一类暂堵液为高温小粒径型号,该第一类暂堵液由t1+φ3等级暂堵剂、t1+φ3等级支撑剂,以及压裂液之间按照预设质量比例混合而成;所述第二类暂堵液为中温中粒径型号,该第二类暂堵液由所述t2+φ2等级暂堵剂、t2+φ2等级支撑剂,以及压裂液之间按照预设质量比例混合而成;所述第三类暂堵液为低温大粒径型号,该第三类暂堵液由t3+φ1等级暂堵剂、t3+φ1等级支撑剂,以及压裂液之间按照预设质量比例混合而成;所述第四类暂堵液由t3等级可降解纤维,以及压裂液之间按照比例混合而成。
其中,所述t1+φ3等级暂堵剂为耐温等级为t1并且粒径等级为φ3的暂堵剂;所述t2+φ2等级支撑剂为用于封堵该支撑剂连通通道口的可降解暂堵材料的耐温等级为t2并且粒径等级为φ2的支撑剂,即t2+φ2等级支撑剂的用于封堵该支撑剂连通通道口的可降解暂堵材料的耐温等级为t2,粒径等级为φ2;所述t3等级可降解纤维为耐温材料为t3的可降解纤维。关于本发明中出现的支撑剂的等级的类似表示方法,可参考此处解释,不再一一赘述。
关于高温暂堵组合剂的制备方法,高温暂堵组合剂在制备时,包括:
步骤一:根据各种暂堵液的类型分别选择暂堵材料,每种类型的暂堵液对应选择一组暂堵材料;
具体地,该步骤中,根据各种暂堵液的类型,即根据暂堵液是第一类型暂堵液、第二类型暂堵液、第三类型暂堵液、第四类型暂堵液中的第几类暂堵液,来分别确定选择具有特定耐温等级、特定粒径以及特定功能的一组暂堵材料,每一组暂堵材料至少包括暂堵剂、支撑剂以及可降解纤维的其中之一,例如可仅包括暂堵剂、支撑剂以及可降解纤维的其中一种,也可仅包括其中两种,或者三种全包括,每一种类型的暂堵液对应确定一组暂堵材料。
步骤二:将选定的各组暂堵材料,分别与压裂液混合来调配制成多种类型的所述暂堵液,多种类型的暂堵液中的至少一种暂堵液包括暂堵剂、支撑剂以及压裂液。
具体地,该步骤中,将步骤一中选定的各组暂堵材料分别与压裂液混合来调配制成多种类型的暂堵液,即步骤一中选定的每一组暂堵材料与压裂液配合制成对应的一种类型的暂堵液,多种类型的暂堵液之间能够配合使用,依序注入待堵塞的钻井裂缝。
关于高温暂堵组合剂的应用方法,包括如下步骤:
应用步骤一:选择多种类型的暂堵液中的至少两种暂堵液,所选择的该至少两种暂堵液中的至少一种暂堵液包括暂堵剂、支撑剂以及压裂液;
该步骤中,选择第一类暂堵液、第二类暂堵液、第三类暂堵液,以及第四类暂堵液,共四种类型的暂堵液中的至少其中两种,例如仅包括第一类暂堵液和第二类暂堵液。
应用步骤二:将选定的多种类型的暂堵液按序注入待堵塞的钻井裂缝中,从而对待堵塞的钻井裂缝进行暂堵。
该步骤中,所述将选定的多种类型的暂堵液按序注入待堵塞的钻井裂缝中,该处所指按序为按照第一类暂堵液、第二类暂堵液、第三类暂堵液、第四类暂堵液的排序注入待堵塞的钻井裂缝中,如缺少其中的一类或几类暂堵液,则依序跳过。例如,如果该实施例中的高温暂堵组合剂仅有第一类暂堵液、第三类暂堵液、第四类暂堵液,由于缺少第二类暂堵液,则在注入完第一类暂堵液后,跳过第二类暂堵液,后续依次注入第三类暂堵液、第四类暂堵液。当在先注入的一类暂存液充填待堵塞的裂缝至裂缝直径大于该类暂存液中的最大颗粒物直径的预设倍数时,则停止注入该类暂存液,并开始注入下一类的暂存液。
具体地,该步骤又分为如下步骤:
1、如图5所示,钻井1开始分段压裂时,首先注入第一类暂堵液4,注入后第一类暂堵液4自动选择充填于压力最小的主裂缝3内,主裂缝3即为待堵塞的地层裂缝;主裂缝3的特征是前面宽温度低,后面窄温度高,第一类暂堵液自动分布于主裂缝3的后端;
2、如图6所示,根据微地震对裂缝形状的监测结果,当第一类暂堵液4充填裂缝至裂缝直径大于最大颗粒物粒径的1.5-2.5倍,例如2倍时,停止第一类暂堵液4的注入,同时开始注入第二类暂堵液6,第二类暂堵液6主动充填于主裂缝3内,分布于第一类暂堵液4之前;
3、如图7所示,根据微地震对裂缝形状的监测结果,当第二类暂堵液6充填裂缝至裂缝直径大于最大颗粒物粒径的1.5-2.5倍,例如2倍时,停止第二类暂堵液6的注入,同时开始注入第三类暂堵液7,第三类暂堵液7主动充填于主裂缝3内,分布于第二类暂堵液6之前;
4、如图8所示,根据微地震对裂缝形状的监测结果,当第三类暂堵液基本完全充填满主裂缝3时,停止第三类暂堵液7的注入,开始注入第四类暂堵液8,第四类暂堵液8主动充填于主裂缝3的缝口;
5、观察地表注入泵压力变化,当表压不再升高时,表明主裂缝3已被完全封堵,停止第四类暂堵液8的注入。
主裂缝3经过不同类型的暂堵液封堵后,可以到达完全封堵的效果,且在一定时间后,主裂缝3内的暂堵剂,纤维可以完全降解,用于封堵支撑剂连通通道口的暂堵材料也可以完全降解,只剩下支撑剂用于支撑裂缝,防止闭合。
该申请中的高温暂堵组合剂可以根据压裂工艺的特点,如压裂时间、地层温度、裂缝参数等进行调配不同类型的暂堵液;所述不同类型的暂堵液以不同的次序分别注入钻井通道内,实现通道内主裂缝的有效暂堵。
下面结合两个具体的实施例对该申请中的高温暂堵组合剂、高温暂堵组合剂的制备方法,以及高温暂堵组合剂的应用方法进行较为详细的描述。
实施例一:
图9至图13为关于实施例一的相关附图,下面结合图9至图13对该实施例进行较为详细的介绍。
参考图9,高温暂堵组合剂包括第一类暂堵液、第二类暂堵液、第三类暂堵液,以及第四类暂堵液,共四种类型的暂堵液。下面对该实施例中四种类型的暂堵液进行较为详细的描述:
第一类暂堵液主要由240℃+0.1mm等级暂堵剂、240℃+0.1mm等级支撑剂和压裂液三种按质量比1:1:1比例混合而成,其中240℃+0.1mm等级支撑剂内部为三条交叉相通的通道,通道直径为0.01mm。当然,第一类暂堵液的成分不限于此处所提到的三种,还可根据具体需要添加其他成分,此处不再一一列举。
第二类暂堵液为主要由180℃+0.5mm等级暂堵剂、180℃+0.5mm等级支撑剂和压裂液三种按质量比1:1:1.5比例混合而成。当然,第二类暂堵液的成分不限于此处所提到的三种,还可根据具体需要添加其他成分,此处不再一一列举。
第三类暂堵液主要由80℃+2mm等级暂堵剂、80℃+2mm等级支撑剂、压裂液三种按质量比1:1:2例混合而成。当然,第三类暂堵液的成分不限于此处所提到的三种,还可根据具体需要添加其他成分,此处不再一一列举。
第四类暂堵液为耐温80℃等级纤维和压裂液按质量比1:3例混合而成。当然,第四类暂堵液的成分不限于此处所提到的三种,还可根据具体需要添加其他成分,此处不再一一列举。
在制备各种类型的暂堵液时,首先选择具体规格和类型的暂堵材料,即根据耐温等级、粒径等级和功能类型选择具体的暂堵材料,然后将选定的暂堵材料分别制成各种类型的暂堵液,各种暂堵液之间能够配合使用,从而形成高温暂堵组合剂。
关于高温暂堵组合剂的应用方法,制备好的暂堵液类型即为选择的暂堵液类型,该实施例中的高温暂堵组合剂在应用时,将制备好的四种类型的暂堵液按序注入待堵塞的钻井裂缝中,从而对待堵塞的钻井裂缝进行暂堵,具体可参考如下步骤:
S01)、如图10所示,钻井1开始水平段分段压裂时,首先注入第一类暂堵液4,注入后第一类暂堵液4自动选择充填于压力最小的主裂缝3内;主裂缝3的特征是前面宽温度低,后面窄温度高,第一类暂堵液自动分布于主裂缝3的最低端。
S02)、如图11所示,根据微地震对裂缝形状的监测结果,当第一类暂堵液4充填裂缝至裂缝直径大于最大颗粒物粒径的1.5-2.5倍,例如2倍时,停止第一类暂堵液4的注入,开始注入第二类暂堵液6,第二类暂堵液6自动充填于主裂缝3内,分布于第一类暂堵液4上部。
S03)、如图12所示,根据微地震对裂缝形状的监测结果,当第二类暂堵液充填裂缝至裂缝直径大于最大颗粒物粒径的1.5-2.5倍,例如2倍时,停止第二类暂堵液6的注入,开始注入第三类暂堵液7,第三类暂堵液7自动充填于主裂缝3内,分布于第二类暂堵液6上部。
S04)、如图13所示,根据微地震对裂缝形状的监测结果,当第三类暂堵液基本完全充填裂缝时,停止第三类暂堵液7的注入,开始注入第四类暂堵液8,第四类暂堵液8自动充填于主裂缝3缝口。
S05)、观察地表注入泵压力变化,当表压不再升高时,表明主裂缝3已经被完全封堵,停止第四类暂堵液8的注入。
主裂缝3经过不同类型的暂堵液封堵后,可以到达完全封堵的效果,且在一定时间后,主裂缝3内的暂堵剂,纤维可以完全降解,用于封堵支撑剂连通通道口的暂堵材料也可以完全降解,只剩下支撑剂用于支撑裂缝,防止闭合。
实施例二:
图14至图17为关于实施例二的相关附图,下面结合图14至图17对该实施例进行较为详细的介绍。
参考图14,高温暂堵组合剂包括第一类暂堵液、第三类暂堵液,以及第四类暂堵液,共三种类型的暂堵液。下面对该实施例中四种类型的暂堵液进行较为详细的描述:
第一类暂堵液主要由310℃+0.5mm等级暂堵剂、310℃+0.5mm等级支撑剂和压裂液三种按质量比0.5:1:1比例混合而成。其中,310℃+0.5mm等级支撑剂内部为2条交叉相通的通道,通道直径为0.02mm;其中,310℃+0.5mm等级暂堵剂为椭圆形颗粒,长轴r1、短轴r2之比为1.5:1。当然,第一类暂堵液的成分不限于此处所提到的三种,还可根据具体需要添加其他成分,此处不再一一列举。
第三类暂堵液为主要由150℃+2.0mm等级暂堵剂、150℃+2.0mm等级支撑剂和压裂液三种按质量比0.5:1:1比例混合而成,其中,150℃+2.0mm等级支撑剂内部为2条交叉相通的通道,通道直径为0.02mm。当然,第三类暂堵液的成分不限于此处所提到的三种,还可根据具体需要添加其他成分,此处不再一一列举。
第四类暂堵液为耐温150℃等级纤维和压裂液按质量比1:2例混合而成。当然,第四类暂堵液的成分不限于此处所提到的两种,还可根据具体需要添加其他成分,此处不再一一列举。
在制备各种类型的暂堵液时,首先选择具体规格和类型的暂堵材料,即根据耐温等级、粒径等级和功能类型选择具体的暂堵材料,然后将选定的暂堵材料分别制成各种类型的暂堵液,各种暂堵液之间能够配合使用,从而形成高温暂堵组合剂。
关于高温暂堵组合剂的应用方法,制备好的暂堵液类型即为选择的暂堵液类型,该实施例中的高温暂堵组合剂在应用时,将制备好的三种类型的暂堵液按序注入待堵塞的钻井裂缝中,从而对待堵塞的钻井裂缝进行暂堵。该步骤中,如图15所示,钻井1已完成垂直段主裂缝3a、主裂缝3b的压裂及暂堵,已完成主裂缝3c的压裂,开始主裂缝3c的暂堵工艺,具体可参考如下步骤:
S01)、如图15所示,首先注入第一类暂堵液4,注入后第一类暂堵液4自动选择充填于压力最小的主裂缝3c内;主裂缝3c的特征是前面宽温度低,后面窄温度高,第一类暂堵液自动分布于主裂缝3c的后端。
S02)、如图16所示,根据微地震对裂缝形状的监测结果,当第一类暂堵液充填裂缝至裂缝直径大于最大颗粒物粒径的1.5-2.5倍,例如2倍时,停止第一类暂堵液4的注入,开始注入第三类暂堵液7,第三类暂堵液7自动充填于主裂缝3c内,分布于第一类暂堵液4前端。
S03)、如图17所示,根据微地震对裂缝形状的监测结果,当第三类暂堵液7基本充填满主裂缝3c时,停止第三类暂堵液7的注入,开始注入第四类暂堵液8,第四类暂堵液8自动充填于主裂缝3c内,分布于第三类暂堵液7前端。
S04)、观察地表注入泵压力变化,当表压不再升高时,表明主裂缝3c已被完全封堵,停止第四类暂堵液8的注入。
主裂缝3c经过不同类型的暂堵液封堵后,可以到达完全封堵的效果,且在一定时间后,主裂缝3c内的暂堵剂,纤维可以完全降解,用于封堵支撑剂连通通道口的暂堵材料也可以完全降解,只剩下支撑剂用于支撑裂缝,防止闭合。
应当说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是:显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种高温暂堵组合剂,其特征在于,包括多种类型的暂堵液,多种类型的暂堵液中的至少一种暂堵液包括暂堵剂、支撑剂以及压裂液,多种类型的暂堵液之间能够配合使用,依序注入待堵塞的地层裂缝。
2.根据权利要求1所述的高温暂堵组合剂,其特征在于,所述多种类型的暂堵液包括第一类型暂堵液、第二类型暂堵液、第三类型暂堵液、第四类型暂堵液中的至少其中两者,各种类型的所述暂堵液分别由选定的暂堵材料与压裂液混合而成。
3.根据权利要求2所述的高温暂堵组合剂,其特征在于,所述暂堵材料的耐温等级包括t1等级、t2等级、t3等级,且450℃≥t1>t2>t3≥50℃;
所述暂堵材料的粒径等级包括φ1等级、φ2等级、φ3等级,且20mm>φ1>φ2>φ3>0.01mm;
所述暂堵材料按功能分为多种,包括暂堵剂、支撑剂、可降解纤维。
4.根据权利要求3所述的高温暂堵组合剂,其特征在于,所述暂堵剂为圆形颗粒或者椭圆形颗粒;和/或,
所述支撑剂为圆形颗粒,其内部设有连通通道,所述连通通道的通道口处设有封堵该连通通道口的可降解材料。
5.根据权利要求3所述的高温暂堵组合剂,其特征在于,所述第一类暂堵液由t1+φ3等级暂堵剂、t1+φ3等级支撑剂,以及压裂液之间按照预设质量比例混合而成;
所述第二类暂堵液由t2+φ2等级暂堵剂、t2+φ2等级支撑剂,以及压裂液之间按照预设质量比例混合而成;
所述第三类暂堵液由t3+φ1等级暂堵剂、t3+φ1等级支撑剂,以及压裂液之间按照预设质量比例混合而成;
所述第四类暂堵液由t3等级可降解纤维,以及压裂液之间按照预设质量比例混合而成。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的高温暂堵组合剂的制备方法,其特征在于,包括:
根据各种暂堵液的类型分别选择暂堵材料,每种类型的暂堵液对应选择一组暂堵材料;
将选定的各组暂堵材料,分别与压裂液混合来调配制成多种类型的所述暂堵液,多种类型的暂堵液中的至少一种暂堵液包括暂堵剂、支撑剂以及压裂液。
7.一种高温暂堵组合剂的应用方法,其特征在于,包括:
选择多种类型的暂堵液中的至少两种暂堵液,所述至少两种暂堵液中的至少一种暂堵液包括暂堵剂、支撑剂以及压裂液;
将选定的所述至少两种暂堵液按序注入待堵塞的地层裂缝中,从而对所述待堵塞的地层裂缝进行暂堵。
8.根据权利要求7所述的高温暂堵组合剂的应用方法,其特征在于,所述多种类型的暂堵液至少包括第一类暂堵液和第二类暂堵液,注入待堵塞的地层裂缝中时,按照先注入第一类暂堵液后注入第二类暂堵剂液的顺序依次注入;
所述第一类暂堵液由耐温等级为t1并且粒径等级为φ3的暂堵剂、耐温等级为t1并且粒径等级为φ3的支撑剂,以及压裂液按照预设质量比例混合而成;
所述第二类暂堵液由耐温等级为t2并且粒径等级为φ2的暂堵剂、耐温等级为t2并且粒径等级为φ2的支撑剂,以及压裂液按照预设质量比例混合而成;
其中,450℃≥t1>t2≥50℃,20mm>φ2>φ3>0.01mm。
9.根据权利要求8所述的高温暂堵组合剂的应用方法,其特征在于,所述多种类型的暂堵液还包括第三类暂堵液和第四类暂堵液,注入待堵塞的地层裂缝中时,按照所述第一类暂堵液、所述第二类暂堵剂液、所述第三类暂堵液和所述第四类暂堵液的先后顺序依次注入;
所述第三类暂堵液由耐温等级为t3并且粒径等级为φ1的暂堵剂、耐温等级为t3并且粒径等级为φ1的支撑剂,以及压裂液按照预设质量比例混合而成;
所述第四类暂堵液由t3等级可降解纤维,以及压裂液之间按照预设质量比例混合而成;
其中,450℃≥t1>t2>t3≥50℃;20mm>φ1>φ2>φ3>0.01mm。
10.根据权利要求9所述的高温暂堵组合剂的应用方法,其特征在于,当在先注入的一类暂堵液充填待堵塞的地层裂缝至裂缝直径大于该类暂堵液中的最大颗粒物直径的预设倍数时,则停止注入该类暂堵液,并开始注入下一类的暂堵液。
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