[发明专利]包含含作为单体的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸的（共）聚合物的压裂流体

说明书

本发明涉及一种压裂流体，所述压裂流体包含至少一种支撑剂和至少一种水溶性(共)聚合物，所述水溶性(共)聚合物是具有如下粒度分布：D₁₀＝75μm、D₅₀＝175μm、D₉₀＝275μm的粉末形式，由水合结晶形式的2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙烷磺酸和/或至少一种其盐制备。本发明涉及一种制备所述流体的方法，以及使用所述流体的水力压裂方法。

技术领域

本发明涉及一种新的压裂流体，所述压裂流体包含至少一种支撑剂和至少一种具有如下粒度分布的粉末形式的水溶性(共)聚合物：D₁₀＝75μm，D₅₀＝175μm， D₉₀＝275μm，所述水溶性(共)聚合物由水合结晶形式的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸和/或至少一种其盐制备。

本发明还涉及此压裂流体的制备及其在用于非常规地下油和气体储层的水力压裂方法中的用途。

背景技术

包含在非常规地下储层中的油(烃)和气体的生产已经发展了数年，并且需要在储层中打开裂缝以用于经济的油和气体生产。

在现有技术和本发明的描述的其余部分中，“非常规地下储层”意味着需要特定提取技术的沉积物，因为它们不以烃(油和/或气体)在多孔和可渗透岩石中的积聚的形式存在(参见Les hydrocarbures de roche-mère en France Rapport provisoire– CGIET号2011-04-G–Ministry of Ecology,Sustainable Development,Transport and Housing-2011年4月)。对于非常规气体，可以提及页岩气、煤层甲烷和致密气。对于非常规油，可以提及重油、页岩油和致密油。

包含在非常规储层中的储量是巨大的并且在以前无法开发的区域中非常广泛地分布，例如诸如粘土页岩、致密气和煤层甲烷的基岩烃。在美国，页岩气被广泛开发，现在占美国生产的总天然气的46％，而1998年仅占28％。已知普遍的盆地的名称为Barnett页岩、Ville Fayette页岩、Mowry页岩、Marcellus页岩、Utica页岩等。通过钻探技术的发展使得开发致密储层成为可能。

生产技术已经从垂直井发展到水平井，减少了所需的生产井的数量和它们在地面上的占地面积，并且更好地覆盖储层的体积以采收最大量的气体或油。然而，渗透率不足以使烃容易地从基岩迁移到井从而允许经济上可行的生产大量的气体或油。因此，通过增产操作，特别是通过与井接触的岩石的水力压裂来增加生产渗透性和表面是必要的。

水力压裂

水力压裂的目的是产生额外的渗透性并导致更高的气体和油生产表面。实际上，低渗透性、致密层中的天然屏障和钻井操作的不渗透性大幅地限制了生产。包含在非常规储层中的气体或油在没有增产的情况下不能容易地从岩石迁移到井。

这些水平井上的水力压裂操作开始于1960年的阿帕拉契山脉，并且如今，在美国已经进行了数万次操作。

用于研究、对储层建模、钻井、固井和增产的技术已经变得越来越复杂，并且使用可以在越来越短的时间内进行这些操作并对结果进行精确分析的设备。

通过水力压裂的储层增产

这些操作包括以高压和非常高的流速注入水，以在生产井中产生垂直伸展的裂缝。通常，所述方法具有几个用于沿着水平井的长度产生裂缝的步骤，这允许覆盖最大体积的储层。

为了保持这些裂缝张开，添加支撑剂(例如，砂、塑料材料或校准陶瓷)，以防止这些裂缝闭合并且保持注射结束后所产生的孔隙度。