[发明专利]用于使用支撑剂表面化学和内部孔隙率来固结支撑剂微粒的方法和组合物

权利要求书

1.砾石充填井筒的方法，所述方法包括：

将活化剂、增稠剂、交联剂和多个树脂涂布的支撑剂微粒混合，以提供砾石充填流体；

将所述砾石充填流体引入到所述井筒的砾石充填区域中；并且

将所述多个树脂涂布的支撑剂微粒的至少一部分固结，以提供经固结的砾石充填物，其中当在约0.01psi至约50psi的压强和约160°F至约250°F的温度下形成时，所述经固结的砾石充填物具有至少约60psi的UCS。

2.权利要求1所述的方法，其中所述砾石充填流体是通过如下获得的：

提供包含破胶剂、所述活化剂和所述增稠剂的水性溶液；

将所述多个树脂涂布的支撑剂微粒与所述水性溶液混合，以提供浆料；并且

向所述浆料中添加所述交联剂，以提供所述砾石充填流体。

3.权利要求1所述的方法，其中所述砾石充填流体是通过如下获得的：

提供包含所述多个树脂涂布的支撑剂微粒的浆料；

将所述活化剂和破胶剂与所述浆料混合，以提供经活化的浆料；并且

向所述经活化的浆料中添加所述交联剂，以提供所述砾石充填流体。

4.权利要求1所述的方法，其中所述砾石充填流体是通过如下获得的：

提供包含破胶剂、所述活化剂和所述增稠剂的水性溶液；

将所述交联剂与所述水性溶液混合，以提供基础流体；并且

向所述基础流体中添加所述多个树脂涂布的支撑剂微粒，以提供所述砾石充填流体。

5.权利要求1所述的方法，其中所述活化剂包含一种或多种柔性环氧树脂。

6.权利要求1所述的方法，其中所述增稠剂选自如下组成的组：瓜尔、瓜尔胶、黄原胶、刺槐豆胶、羟丙基瓜尔胶、羧甲基瓜尔胶、羧甲基羟丙基瓜尔胶、淀粉、多糖、海藻酸盐、HEC、乙基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素和聚丙烯酰胺及其任意组合。

7.权利要求1所述的方法，其中所述交联剂包含硼、锆、钛、铬、铁或铝或其任意组合。

8.权利要求1所述的方法，其中所述交联剂是延迟交联剂。

9.权利要求2所述的方法，其中所述破胶剂包含过硫酸盐、包封的过硫酸盐或氨或其任意组合。

10.权利要求1所述的方法，其中所述砾石充填流体还包含缓冲剂，所述缓冲剂使所述增稠剂的交联延迟约30秒至约5分钟。

11.权利要求1所述的方法，其中所述支撑剂微粒选自由轻质陶瓷支撑剂、中等强度陶瓷支撑剂、高强度陶瓷支撑剂、天然压裂砂、多孔陶瓷支撑剂和玻璃珠组成的组。

12.权利要求1所述的方法，其中在所述砾石充填流体中的所述交联剂提高所述砾石充填流体的粘度。

13.权利要求1所述的方法，其中树脂涂层包含胺固化的酚醛清漆树脂涂层。

14.权利要求13所述的方法，其中所述胺固化的酚醛清漆树脂包含六胺固化的酚醛清漆树脂。

15.权利要求13所述的方法，其中所述树脂涂层包含残余的活性胺基团。

16.权利要求1所述的方法，其中所述树脂涂层包含环氧树脂涂层。

17.权利要求1所述的方法，其中所述树脂涂布的支撑剂微粒的至少一部分的固结发生在低于200°F的温度下。

18.陶瓷支撑剂组合物，其包含：

多个多孔陶瓷支撑剂微粒；

注入到所述多孔陶瓷支撑剂微粒中的活化剂；和

涂布在所述多孔陶瓷支撑剂微粒的外表面上的树脂。

19.权利要求18所述的陶瓷支撑剂，其中所述活化剂选自由水分散性液体环氧树脂、水分散性固体环氧树脂、富含胺的树脂和柔性环氧树脂以及它们的任何混合物组成的组，并且其中所述树脂包含胺固化的酚醛树脂。

20.砾石充填井筒的方法，所述方法包括：

将增稠剂、交联剂和权利要求18所述的陶瓷支撑剂组合物混合，以提供砾石充填流体；

将所述砾石充填流体引入所述井筒的砾石充填区域中；并且

将所述陶瓷支撑剂组合物的至少一部分固结，以提供经固结的砾石充填物，其中当在约0.01psi至约50psi的压强和约160°F至约250°F的温度下形成时，所述经固结的砾石充填物具有至少约60psi的UCS，

其中所述活化剂以至少约0.5ppm/(克*天)的速率从所述多孔陶瓷支撑剂微粒洗脱。