水力压裂.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110219629A(43)申请公布日2019.09.10(21)申请号201910397531.1(22)申请日2011.06.23(30)优先权数据61/3575862010.06.23US(62)分案原申请数据201180040763.32011.06.23(71)申请人伊科普罗有限责任公司地址美国科罗拉多州(72)发明人W.L.老约翰逊(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人杨思捷(51)Int.Cl.E21B43/26(2006.01)E21B43/267(2006.01)权利要求书1页说明书21页附图26页(54)发明名称水力压裂(57)摘要本发明涉及水力压裂。一种超过已知水力压裂流体的改进。将边界层动力学混合材料加到压裂流体的组分，其中动力学混合材料为多个颗粒，其中至少25%颗粒为数种类型，即，具有如下的表面特征：薄壁、三维楔状尖锐叶片、点、不齐叶片状表面、薄叶片表面、可具有类似于"Y"、"V"或"X"形状或其它几何形状的三维叶片形状、具有类似于蛋壳形状的形状的略弯曲薄壁、粉碎的空心球、尖锐叶片状特征、轮廓分明的90°角、不同形状(例如，圆筒、长方形)的聚结突出臂、Y形颗粒、X形颗粒、八角形、五角形、三角形和菱形。所得流体显示改善的添加剂分散，并通过减少支撑剂颗粒柱塌陷的事件和减少支撑剂回流对水力裂缝提供稳定作用。CN110219629ACN110219629A权利要求书1/1页1.一种支撑开油岩层裂缝的方法，所述方法包括：将水力压裂流体注入岩层裂缝，所述水力压裂流体具有支撑剂和在其中悬浮的动力学混合材料；使所述支撑剂沉积进入所述岩层裂缝，以保持所述裂缝打开；使所述动力学混合材料分散于所述支撑剂的界面之间，从而增加所述支撑剂颗粒之间的摩擦，用于产生稳定支撑结构。2CN110219629A说明书1/21页水力压裂[0001]本申请是申请号为201180040763.3母案的分案申请。该母案的申请日为2011年6月23日；发明名称为“水力压裂”。[0002]相关申请交叉引用本申请要求2009年10月2日提交的标题为“具有填料加强物的结构增强塑料”(STRUCTURALLYENHANCEDPLASTICSWITHFILLERREINFORCEMENTS)的美国专利申请12/572,942号的优先权，美国专利申请12/572,942号要求2009年3月26日提交的标题为“具有填料加强物的结构增强塑料”(STRUCTURALLYENHANCEDPLASTICSWITHFILLERREINFORCEMENTS)的美国专利申请12/412,357号的优先权，美国专利申请12/412,357号要求2008年3月26日提交的标题为“具有填料加强物的结构增强聚合物”(STRUCTURALLYENHANCEDPOLYMERWITHFILLERREINFORCEMENTS)的美国临时专利申请61/070,876号的优先权。本申请另外要求2010年6月23日提交的标题为“水力压裂”(HYDRAULICFRACTURING)的美国临时专利申请61/357,586号的优先权，各专利申请的内容通过引用结合到本文中。技术领域[0003]本发明涉及用于油气采收过程(也称为水力压裂)的流体的改进。更具体地讲，本发明涉及进行水力压裂沿井眼(wellbore)往下和进入裂缝的改进。更具体地讲，本发明通过减少支撑剂(proppant)颗粒柱塌陷的事件和减少支撑剂回流对水力裂缝提供稳定作用。背景技术[0004]地球的很多剩余天然气和油位于低于地面500-20,000英尺深度的页岩和岩层中。很多天然存在的岩层碍于低孔隙性和渗透性，从而限制天然气和/或油流入可采收气和/或油的井眼。[0005]水力压裂为在地质构造的低孔隙性、低渗透性的岩中产生裂缝的过程。通过将压裂流体混合物以足够使井下(down-hole)压力增加到超过岩层岩破裂梯度的值的速率泵送进入井眼，可形成水力裂缝。压力导致岩层破裂或压裂，这允许压裂混合物进入，并使破裂进一步伸入岩层。[0006]为了在泵送过程停止后保持裂缝打开，压裂流体混合物包含称为支撑剂的固体，该固体保留在新裂缝中，并保持裂缝打开。根据所需的渗透性或颗粒强度，可使用各种类型的支撑剂。完全的裂缝提供将大面积油藏(reservoir)连接到井的传导路径，从而增加由其可从目标岩层采收油、天然气和液体的面积。[0007]支撑水力裂缝激励(stimulation)广泛用于改善从难得或不经济油藏的井生产能力。其它应用领域包括在弱加固油藏、凝析气田和显示显著渗透各向异性的高渗透性油藏中的砂控制。[0008]在实施水力压裂中的重要顾虑是“支撑剂回流”