[发明专利]处理具有环形隔离系统的井眼的方法

说明书

发明领域

本发明涉及含有作为暂时性封缝的硼酸化半乳糖甘露聚糖胶的井处理流体在井眼的井段之间进行区隔离以及替代水泥的用途。

发明背景

通常，井穿过的地下地层具有多个不同的目标区或地层。在自井生产流体期间，通常希望仅与目标区或地层建立连通以使得增产处理不会无意中流入非生产区或重要性减低的区。选择性增产（诸如通过水力压裂和酸增产）随着井寿命下降和井生产率降低而变得显著。

按照惯例，选择性增产通过一个或多个穿孔枪进行，其中枪在钢缆或井筒上传送到井中且枪邻近目标区和/或地层定位且随后选择性地点火以在该区和/或地层中穿孔。随后枪经钢缆到达另一区或地层而重定位且随后对该目标区或地层选择性地打穿。重复该程序直至所有目标区和/或地层都被打穿；随后借助于钢缆将穿孔枪收回到地面。当需要压裂时，则在超过将要压裂区和/或地层的压力的压力下将压裂流体泵送到井中。为了防止压裂流体流入具有较大孔隙率和/或较低压力的区，首先在井中在刚好被压裂的区与欲压裂的区之间安置诸如跨式封隔器或岩塞或砂堵的机械装置来隔离被增产的区以免与压裂流体进一步接触。重复该程序直至所有目标地层都被打穿并压裂。

完井作业一旦完成，必须钻碎各岩塞或者将其从井中移除以容许欲生成的流体经井到达地面。在井眼中下入和起出以使多个区中的每一个被打穿并增产的必要性和使用这种岩塞来隔离先前处理过的区和/或地层以免接触其他处理流体两者都是既费时又费钱的。

已经报道了多种方法和组件来实现井眼井段之间的区隔离，它们在完成多个目标区时都不依赖于打穿设备在井中的移入和移出。同时，这类方法和组件使井眼的选定目标生产井段与非生产井段隔离。

近年来，已经报道了使用隔离组件来提供区隔离且其允许在多井段井眼中选择性处理生产性（或先前生产的）井段。例如，美国专利6,386,288号公开了一种机械区隔离系统，其可提供在套管柱的外面（粘固到井眼上）以容许地层的井段完井和增产和/或处理而不依赖于其它。以此方式，可使地下地层的选择的井段增产和/或被处理。这类组件可包括使用定位在打穿胶组件之间的挡瓣阀组件。

进一步参看美国专利7,575,062号，其公开了含有筛网包裹的套筒和布置在衬管中的多个可溶胀封隔器及在衬管内用于变换用于控制来自井眼的流体的开口的工具的隔离组件。

区隔离组件价格昂贵。在通过粘固浆固定就位时，这类组件仅可通过破坏或毁坏该组件而从井眼中除去。需要在井眼中将套管固定就位的供选的方法。

另外，已经探索了将套管紧固到井眼的供选方法。传统上使用粘固浆来将井管和套管粘固到井眼。通常，在该管道或套管内部且背撑着该管道或套管的外部向下泵送浆料穿过在套管外部与井眼之间的环形空间。因此允许水泥浆固着并硬化以将套管固定就位。不希望与区隔离组件一起使用常规粘固浆，因为为了从井中除去，必定会损坏或毁坏该区隔离组件。

发明概述

本文所述的井处理流体在完井期间提供隔离且可在后作业反流之后或期间除去。因此，本文定义的井处理流体能够在后压裂生产中几乎无破坏地离开地层面。

所述井处理流体含有硼酸化半乳糖甘露聚糖胶、交联剂且优选含有破胶剂。在用交联剂固化或硬化之前，所述硼酸化半乳糖甘露聚糖含有硼酸根离子。所述硼酸化半乳糖甘露聚糖可作为未水合在水中的粉末或作为烃浆泵送到穿过地层的井中。

优选的半乳糖甘露聚糖为瓜耳胶及其衍生物，诸如羧甲基醚衍生物和羟烷基醚衍生物。另外，也可优选未衍生的瓜耳胶。

所述井处理流体的水合可通过调节pH和/或交联剂、诸如热延迟的交联剂来控制。因此，所述井处理流体的水合可被延迟，直至该流体到达其井下目的地。因此可有效地放置所述井处理流体以优先密封或阻断在地层中的生产区，这是因为可控制该流体的延迟水合高达数小时。

所述流体在处理具有多个生产区的地层方面特别有用。通常，欲处理的井在目标区中含有区隔离系统。所述处理流体可在竖直井以及非竖直井中使用。在这类情况下，井可被打穿且随后在不使用任何水泥的情况下被压裂。

附图简述

为了更加全面地理解在发明详述中提到的附图，提供各附图的简要描述，其中：

图1说明在含有区隔离系统的水平井中使用井处理流体。

图2说明不同水平的pH对凝胶水合的开始的影响。

图3说明延迟剂对凝胶水合的开始的影响。

图4说明不同水平的pH以及延迟剂对凝胶水合的开始的影响。

图5说明不同水平的pH以及延迟剂对凝胶水合的开始的影响。