[发明专利]支撑剂和支撑地下断裂的方法

说明书

背景技术

常常通过液压破碎处理(hydraulicfracturingtreatment)刺激生产烃的地下井，其中在高压下将破碎液(fracturingfluid)泵入地层(subterraneanformation)的一部分中以破碎地层。颗粒固体，诸如沙子、人造陶瓷颗粒、或者聚合物颗粒悬浮在破裂液中然后沉积在断裂中。这些“支撑剂”颗粒用来防止断裂完全闭合，并且从而促进从地层中提取烃。

为了改善支撑断裂的渗透性，理想的是在断裂中放置刚好足够的支撑剂以保持断裂打开而没有完全填充断裂。这可以通过使用部分单层的支撑剂来实现，部分单层支撑剂是颗粒之间具有明显间隙的支撑剂颗粒的部分单层。易碎的支撑剂诸如分级砂和陶瓷通常不适合部分单层，因为颗粒上的断裂壁的闭合应力使它们裂开，形成可以填充较大颗粒之间的空间并减小渗透性的细颗粒(fines)。

与诸如分级砂和陶瓷的传统的支撑剂相比较，聚合物支撑剂的一个优势是聚合物支撑剂在应力下能够经历塑性变形而不是易碎性破碎。该塑性变形减小或者消除细颗粒形成并保持更开放的通道。塑性变形还增加颗粒与断裂壁接触的面积，这减小颗粒上的点压力并减小颗粒可以嵌入断裂壁的深度。然而，为了有效地起支撑剂作用，聚合物材料必须能够经受在遇到的典型的井温度下，典型的闭合应力，例如在93.3℃(200°F)下的27.6兆帕(4,000磅/平方英寸)，否则断裂将继续闭合。当然，支撑剂还必须耐受从地层中提取的烃。

已表明聚酰胺和聚(亚苯基醚)的共混物符合针对支撑剂的材料性能要求。参见，例如，M.A.Parker,K.Ramurthy,P.W.Sanchez,“NewProppantforHydraulicFracturingImprovesWellPerformanceandDecreasesEnvironmentimpactofHydraulicFracturingOperations”，SPE161344，在2012年10月3-5日的SocietyofPetroleumEngineers(SPE)EasternRegionalMeeting，Lexington，Kentucky，提出的。基于聚酰胺/聚(亚苯基醚)共混物的支撑剂是可商购的，但是期望改善使用这种支撑剂制备的支撑断裂的孔隙率。

发明内容

一种实施方式是用于使地层破裂的支撑剂，其中，支撑剂特征为0.4至1.8毫米的平均粒径、小于或等于平均粒径的70％的粒径标准偏差、和1：1至2：1的平均长宽比；其中，支撑剂包括包含热塑性组合物的颗粒，热塑性组合物包括熔融共混包含以下各项的组分的产物：35至80重量百分数的聚酰胺和20至65重量百分数的聚(亚苯基醚)；其中，所有的重量百分数基于热塑性组合物的总重量。

另一实施方式是支撑地层中的断裂的方法，所述方法包括：将支撑剂引入断裂；其中，支撑剂特征为0.4至1.8毫米的平均粒径、小于或等于平均粒径的70％的粒径标准偏差、和1：1至2：1的平均长宽比；其中，支撑剂包括包含热塑性组合物的颗粒，热塑性组合物包括熔融共混包含以下各项的组分的产物：35至80重量百分数的聚酰胺和20至65重量百分数的聚(亚苯基醚)；其中，所有的重量百分数基于热塑性组合物的总重量。

在下文中详细的描述了这些和其它实施方式。

附图说明

图1示出实施例1支撑剂的粒径和形状信息。

图2示出实施例2支撑剂的粒径和形状信息。

图3示出实施例3支撑剂的粒径和形状信息。

具体实施方式

本发明人已确定可以通过利用支撑剂来增加支撑断裂的孔隙率，所述支撑剂特征为0.4至1.8毫米的平均粒径、小于或等于平均粒径的70％的粒径标准偏差、和1：1至2：1的平均长宽比。支撑剂包括包含热塑性组合物的颗粒，热塑性组合物为熔融共混包含以下各项的组分的产物：35至80重量百分数的聚酰胺和20至65重量百分数的聚(亚苯基醚)；其中，所有的重量百分数是基于热塑性组合物的总重量。