[发明专利]用于追踪地下岩层中的压裂液的位置的设备和方法

权利要求书

1.一种确定压裂液在能够通过地下井进入的地下岩层中的位置的方法，所述方法包括：

在所述压裂液中提供专门设计的添加剂；

将具有所述专门设计的添加剂的所述压裂液注入到所述地下岩层中；

当所述压裂液运动通过所述地下岩层时，使所述专门设计的添加剂固化，以在所述压裂液的路径上形成屏障，从而暂时阻止所述压裂液进一步通过所述地下岩层前进；

在所述井中提供压力尖峰；

响应所述压力尖峰接触所述屏障而产生至少一个信号；

检测所述至少一个信号；和

根据所述至少一个信号的检测，确定与在所述屏障位置处或者所述屏障位置附近的压裂液的位置有关的数据。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括实时地确定距所述屏障位置的距离。

3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在所述压裂液前缘处提供所述专门设计的添加剂，而且其中，所述屏障形成在所述压裂液前缘附近。

4.根据权利要求3所述的方法，所述方法还包括允许形成多个压裂液前缘和屏障。

5.根据权利要求3所述的方法，所述方法还包括使压力尖峰穿透所述屏障，其中，穿透所述屏障致使产生至少一个信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述专门设计的添加剂在所需时间固化，而且所述方法还包括在穿透所述屏障之后，所述压裂液进一步前进通过所述地下岩层。

7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述专门设计的添加剂在所述压裂液前进通过所述地下岩层期间固化多次，从而允许确定所述压裂液前缘的多个相继的位置。

8.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括用所述专门设计的添加剂形成屏障，所述屏障具有反射压力峰值所需的最小厚度。

9.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在穿透所述屏障之后移除所述专门设计的添加剂。

10.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在所述井中提供至少一个传感器或者接收器，以检测所述至少一个信号。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述信号是反射的压力脉冲，所述方法还包括使用所述反射的压力脉冲到达所述至少一个传感器或者接收器的到达时间来确定至所述屏障的距离。

12.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括确定从所述至少一个传感器或者接收器至所述屏障的方向。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述信号是声波。

14.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：响应所述压力尖峰接触所述屏障，所述屏障影响相邻地下岩层中的周围岩石，所述周围岩石致使产生至少一个能够检测的信号。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，通过所述周围岩石的破坏产生至少一个信号。

16.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括使专门设计的添加剂生物降解。

17.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在所述专门设计的添加剂中提供凝胶化灌浆。

18.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括：设计凝胶化灌浆以具有能够预测和/或能够控制的凝固时间，其中，所述专门设计的添加剂在特定时间固化以形成所述屏障。

19.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括：设计凝胶化灌浆以具有能够预测和/或能够控制的膨胀特性。

20.一种压裂液，所述压裂液包含能够硬化和能够膨胀的凝胶化灌浆，所述灌浆包括至少一种聚合物，所述聚合物选自由酰胺、丙烯酸酯、丙烯酰胺、非衍生化的瓜尔胶和瓜尔胶衍生物的均聚物和共聚物构成的组，其中在所述压裂液被引入到地下岩层并且通过地下岩层扩散之后的特定时间段之后，所述灌浆硬化且形成暂时的固体屏障，所述固体屏障不能透水但能够反射压力脉冲且能够被压力脉冲穿透。

21.根据权利要求20所述的压裂液，其中，所述至少一种聚合物选自由聚酰胺、聚丙烯酸酯和聚丙烯酰胺构成的组。

22.根据权利要求21所述的压裂液，其中，所述至少一种聚合物是羟丙基瓜尔胶（HPG）。