[0001] 背景
[0002] 本
发明涉及用于工业、油田和/或地下作业的方法和组合物。更具体地，本发明涉及包含澄清定优胶(diutan)
胶凝剂的处理液以及它们在工业、油田、地热、
煤、
煤层甲烷以及/或地下作业中的用途。
[0003] 处理液可以用于各种地下处理，包括但不限于、增产处理、消除损害、
地层隔离、井眼清洗、除垢、污垢控制、钻井作业、注
水泥、整合处理和控砂处理。处理液还可以用于各种管道处理。如本文中所用，术语“处理”是指协同所需的功能和/或为了所需的目而使用
流体的任何作业。术语“处理”不是指由流体或其任何特殊组分引起的任何特殊行为。
[0004] 一种使用处理液的普通开采增产处理作业是水
力压裂。水力压裂作业通常涉及在足够的液压下
泵送处理液(例如，压裂液)到穿透地层的井眼中，以产生或增大地层中的一个或多个裂纹或“裂缝”。如在本文中使用的术语“增大”地层中的一个或多个“裂缝”，被定义为包括地层中的一个或多个天然或之前产生的裂缝的延长或扩大。处理液可以包含沉积在裂缝中的粒子，这样的粒子常被称为“
支撑剂粒子”。支撑剂粒子尤其是可以在液压释放时，防止裂缝完全闭合，从而形成流体可以流入井眼的导流通道。支撑剂粒子也可以包覆有某些类型的材料，包括
树脂、
增粘剂等，以提高通过它们所在的裂缝的导流能力(例如，流体流动)等。一旦产生至少一个裂缝并且支撑剂粒子基本上在适当的
位置，就可以使处理液“破胶”(即，降低流体的
粘度)，并且可以从地层中回收处理液。
[0005] 使用处理液的其它普通开采增产作业是
酸化处理作业。在地层包含酸溶性成分比如在
碳酸盐和
砂岩地层中存在的成分的情况下，增产处理和/或消除损害通常通过使地层与包含酸的处理液
接触而实现。例如，在
盐酸与地层中的碳酸
钙接触并反应的情况下，碳酸钙被消耗，产生水、二
氧化碳和
氯化钙。在酸化完成之后，水和溶解在其中的盐可以通过将它们开采到地表(例如，将井“排液”)而回收，从而在地层内留下适宜量的孔隙(例如，虫状孔)，这样可以提高地层的渗透性和/或增加随后可以从地层开采
烃的速率。一种称作“压裂酸化”的酸化方法包括：在足以在地层内产生或增大一个或多个裂缝的压力下，将含有酸的处理液注入到地层中。另一种被称作“基岩酸化”的酸化方法包括：在比地层内产生或增大一个或多个裂缝的压力低的压力下，将含有酸的处理液注入到地层中。
[0006] 处理液也用于控砂处理，例如砾石充填。在“砾石充填”处理中，处理液使粒子(通常称为“砾石粒子”)悬浮，并且将这些粒子的至少一部分沉积在井眼内的所需区域例如靠近未加固或弱加固的地层区，从而形成“砾石填料”，其是充分紧密地填充在一起以防止某些材料穿过砾石填料的粒子形成的聚集体。这种“砾石填料”尤其是可以增强地层中的砂控和/或防止粒子从地层的未加固区域(例如，被支撑的裂缝)流入井眼。一种普通类型的砾石充填作业包括：将控砂网放置在井眼中，以及，用其特定尺寸被设计为防止地层砂通过的砾石粒子填充在该控砂网和井眼之间的环形空间。砾石粒子尤其是起着防止地层砂堵塞网或者与开采的烃一起流动的作用，并且该网尤其是起着防止粒子进入井眼的作用。砾石粒子也可以包覆有某些类型的材料，包括树脂、增粘剂等，以提高穿过它们所在的砾石填料的导流能力(例如，流体流动)等。一旦砾石填料基本上在适当的位置，就可以使处理液的粘度降低，从而允许其被回收。在一些情形下，压裂和砾石充填处理组合成单个处理(通TM称为“FracPac ”作业)。在这样的“压裂填充(frac pack)”作业中，通常使用在适当位置的砾石填料滤网组件(gravel pack screen assembly)完成处理，而水力压裂处理液被泵送至
套管与滤网之间的环形空间。在这种情形下，水力压裂处理液处于滤砂状态，从而在滤网和套管之间形成环形砾石填料。在其它情形下，可以在安装滤网并且放置砾石填料之前进行压裂处理。
[0007] 由于许多原因，保持用于这些作业的处理液的足够粘度是重要的。为了粒子输送和/或产生或增大裂缝宽度，在压裂和控砂处理中保持足够的粘度是重要的。此外，保持足够的粘度可能在酸处理、摩擦减小并且控制和/或降低往地层中的滤失是重要的。此外，足够粘度的处理液可以用于将存在于地层中的液流(例如，地层液，其它处理液)导流到地层的其它部分，例如，通过用在低
剪切速率下具有高粘度的流体侵入地层的更高渗透性部分。为了进一步提高处理液的粘度，通常，使用交联剂，将胶凝剂的分子“交联”。常规的交联剂通常包含金属配合物或化合物，所述金属配合物或化合物与至少两个
聚合物分子相互作用以在它们之间形成“交联”。
[0008] 为了提供所需的粘度，聚合物胶凝剂通常被加入到处理液中。常用聚合物胶凝剂的实例包括但不限于，
生物聚合物、多糖如瓜尔胶及其衍生物，维生素衍生物、合成聚合物等。这些胶凝剂在水合时并且在足够的浓度下，能够形成粘性溶液。当被用于制备水基增粘处理液时，将胶凝剂与水性流体结合，并且将胶凝剂的可溶解部分溶解于水性流体中，从而提高流体的粘度。然而，胶凝剂的不溶解部分(本文中，称作“残留物”)，比如
蛋白质、
纤维素和纤维保留在水性流体中，并且进入到正在被处理的地下区域的孔，以及该区域中的砾石填料和支撑剂填料中。这样的残留物的存在可能损害开采能力和/或地层的渗透性，因而是不适宜的。
[0009] 此外，尽管某些增粘处理液由于它们的有利性质，比如砂输送性质、耐久的粘度、适宜的剪切变稀特性以及有效率的破胶性质而可能是适宜的，但是如果水性基液是盐水，则使用这样的胶凝剂可能是不实用的。在本文中使用的术语“盐水”是指溶解在水性流体中的各种盐和盐的混合物。例如，当盐水与某些胶凝剂结合使用时，在某些盐比如氯化
钾的存在下，胶凝剂的不溶解部分可能团聚，从而难于实现所需的粘度。而且，胶凝剂的不溶解部分的团聚还可能防止增粘流体的有效过滤。
[0010] 发明概述
[0011] 本发明涉及用于工业、油田和/或地下作业的方法和组合物。更具体地，本发明涉及包含澄清定优胶胶凝剂的处理液以及它们在工业、油田、地热、煤、煤层甲烷以及/或地下作业中的用途。
[0012] 在一个实施方案中，本发明提供一种处理液，该处理液包含基液和胶凝剂，所述胶凝剂包含澄清定优胶。
[0013] 在另一个实施方案中，本发明提供一种地下处理液，该地下处理液包含基液、胶凝剂和酸组分，所述胶凝剂包含澄清定优胶。
[0014] 在另一个实施方案中，本发明提供一种地下处理液，该地下处理液包含基液、胶凝剂和至少多种粒子，所述胶凝剂包含澄清定优胶。
[0015] 在另一个实施方案中，本发明提供一种方法，所述方法包括：提供酸性处理液，所述酸性处理液包含基液、酸组分和胶凝剂，所述胶凝剂包含澄清定优胶；以及将所述酸性处理液引入到地层中的至少一部分中。
[0016] 在另一个实施方案中，本发明提供一种方法，所述方法包括：提供酸性处理液，所述酸性处理液包含基液、酸组分和胶凝剂，所述胶凝剂包含澄清定优胶；使地层的一部分与所述酸性处理液接触；以及使所述酸性处理液与地层的成分相互作用，使得所述成分至少部分溶解。
[0017] 在另一个实施方案中，本发明提供一种方法，所述方法包括：提供酸性处理液，所述酸性处理液包含基液、酸组分和胶凝剂，所述胶凝剂包含澄清定优胶；以及将所述处理液引入到管道中。
[0018] 在另一个实施方案中，本发明提供一种处理地层的方法，所述方法包括：提供处理液，所述处理液包含基液和胶凝剂，所述胶凝剂包含澄清定优胶；以及将所述处理液引入到地层的至少一部分中。
[0019] 在另一个实施方案中，本发明提供一种方法，所述方法包括：提供处理液，所述处理液包含基液和胶凝剂，所述胶凝剂包含澄清定优胶；以及在足以在地层中产生或增大至少一个裂缝的压力下，将所述处理液置于地层的至少一部分内。
[0020] 在另一个实施方案中，本发明提供一种方法，所述方法包括：提供处理液，所述处理液包含基液和胶凝剂，所述胶凝剂包含澄清定优胶；以及将所述处理液引入到管道中。
[0021] 对于本领域技术人员，本发明的特征和优点将是很明显的。尽管本领域技术人员可以进行许多变化，但是这些变化都在本发明的精神之内。
[0023] 这些附图说明了本发明的一些实施方案的某些方面，并且不应当被用于限制或者限定本发明。
[0024] 图1示出了本发明的处理液的流变性。
[0025] 图2示出了澄清定优胶和非澄清定优胶的透射率性质。
[0026] 图3示出了本发明的处理液的减摩性。
[0027] 优选实施方案描述
[0028] 本发明涉及用于工业、油田和/或地下作业的方法和组合物。更具体地，本发明涉及包含澄清定优胶胶凝剂的处理液以及它们在工业、油田、地热、煤、煤层甲烷以及/或地下作业中的用途。
[0029] 尽管本发明的组合物和方法可以适用于各种地层处理，但是它们可以特别适用于处理包括高温的地层，如高于200°F的地层。本发明的处理液的多个优点之一在于：与传统的增粘处理液相比，它们可以包含含量得到降低的残留物。在一些实施方案中，本发明的处理液还可以在高于200°F的
温度提供优异的粒子悬浮和输送性质。此外，本发明的处理液还可以提供相对于传统增粘处理液的优点，因为它们可以提供提高的过滤性、更好的渗透性恢复和/或增加的水合速率。
[0030] 本发明的处理液通常包含基液和胶凝剂，所述胶凝剂包含澄清定优胶。如本文中所用的术语“澄清定优胶”是指相对于非澄清的定优胶具有改善的
浊度和/或过滤性能的定优胶。在一些实施方案中，适宜的澄清定优胶可以用酶等处理以除去残余的细胞结构比如细胞壁。在一些实施方案中，适宜的澄清定优胶可以由遗传改性或
生物工程的细菌菌株或其它菌株制备，从而允许澄清定优胶具有改善的功能性质，例如过滤性、浊度等。在一个实施方案中，澄清定优胶可以通过遗传工程或细菌的选择或化学处理的结果或定优胶衍生来改性。这样的改性的一个实例是氧化或
水解定优胶的一部分的情况。适宜的澄清定优胶也可以以在
环境温度下仅仅部分水合或不水合的形式存在。这种形式的澄清定优胶可以被化学改性、化学包覆、遗传改性或者由新的细菌菌株制备。
[0031] 通常，定优胶是可以通过鞘
氨醇单胞菌属(sphingomonas)的菌株的
发酵而制备的多糖。定优胶也可以在某些文献中被称为以S-657和/或S-8命名的多糖。已经阐明其结构在包含
葡萄糖和鼠李糖单元的主链以及二-鼠李糖
侧链中具有多聚己糖重复单元和四糖重复单元。据认为其在水溶液和/或非水溶液中具有增稠、悬浮和
稳定性能。定优胶结构的细节可以在Diltz等的文章，“使用还原-断裂方法的O-乙酰基在S-657中的
定位(Location of O-acetyl Groups inS-657 Using the Reductive-Cleavage Method)”CARBOHYDRATE RESEARCH，第331卷，第265-270页(2001)中找到，该文章的全部内容通过引用结合在此。制备定优胶的细节可以在美国
专利5,175,278中找到，该美国专利的全部内容通过引用结合在此。可以被化学处理以获得澄清定优胶的定优胶适合来源是“GEOVIS XT”，其可商购自德克萨斯，休斯顿的Kelco Oil Field Group。另一个适合的定优胶来源是“FDP-S848-07”和“FDP-S849-07”，这两者均可获自Halliburton Energy Services，Duncan，俄克拉荷
马州。澄清定优胶的适合来源的其它实例可以包括在美国专利
申请2006/0121578和2006/0199201中公开的那些，这些专利申请的相关内容通过引用结合在此。
[0032] 包括澄清定优胶的胶凝剂可以以适用于本发明的特定的处理液和/或用途的任何形式提供。在某些实施方案中，胶凝剂可以以混合或掺混到与本发明一起使用的处理液中的液体、凝胶、悬浮液和/或固体添加剂的形式提供。胶凝剂也可以以任何尺寸或形状的固体粒子形式存在。例如，尤其是可以使用更大尺寸的球形粒子，以形成与射孔填充球类似的射孔通道堵塞粒子。类似地，尤其是更小尺寸的粒子可以被用作滤失控制材料，所述滤失控制材料可以起着将天然裂缝或其它通道架桥的作用。胶凝剂应当以足以赋予处理液所需粘度(例如，足以导流、降低滤失、悬浮粒子，提供减摩等的粘度)的量存在于本发明的处理液中。更具体地，在一些实施方案中，在本发明的处理液中所用的胶凝剂的量可以从约0.25磅/1000加仑的处理液(“lbs/Mgal”)变化至约200lbs/Mgal。在其它实施方案中，在本发明的处理液中所含的胶凝剂的量可以从约30lbs/Mgal变化至约80lbs/Mgal。在另一个实施方案中，在本发明的处理液中包含约60lbs/Mgal的胶凝剂。应当指出在井底温度为200°F以上的井眼中，70lbs/Mgal以上的胶凝剂可以有利地被用于本发明的处理液。在其中澄清定优胶的量接近200lbs/Mgal的实施方案中，澄清定优胶可以起着增加处理液的粘度的作用，使得处理液可以被用作导流、密封地层的滤失小段塞，或用作化学清管剂(chemical pig)。
[0033] 在一些实施方案中，本发明的处理液在1cm光学池中、在600纳米(“nm”)
波长的透射率为至少约65％，所述处理液包含在去离子水中的浓度为0.1％的适合的澄清定优胶。在一些实施方案中，澄清定优胶具有至少约75％的透射率。在一些实施方案中，澄清定优胶具有至少约85％的透射率。获益于本公开的本领域普通技术人员应认识到，本发明的任何特定的处理液的透射率还可以根据某些添加剂的添加、处理液的组成、澄清定优胶组分的水合程度、温度、处理液的pH而变化。例如，通常地，非澄清定优胶比如GEOVIS XT的透射率为约58％以下。
[0034] 在一些实施方案中，本发明的处理液在1cm光学池中、在350纳米(“nm”)波长的透射率为至少约20％，所述处理液包含在去离子水中的浓度为0.1％的合适的澄清定优胶。在一些实施方案中，澄清定优胶具有至少约25％的透射率。在一些实施方案中，澄清定优胶具有至少约30％的透射率。在一些实施方案中，澄清定优胶具有至少约40％的透射率。在一些实施方案中，澄清定优胶具有至少约50％的透射率。在一些实施方案中，澄清定优胶具有至少约60％的透射率。在一些实施方案中，澄清定优胶具有至少约70％的透射率。在一些实施方案中，澄清定优胶具有至少约80％的透射率。在一些实施方案中，澄清定优胶具有至少约90％的透射率。获益于本公开的本领域普通技术人员应认识到，本发明的任何特定的处理液的透射率还可以根据某些添加剂的添加、处理液的组成、澄清定优胶组分的水合程度、温度和处理液的pH而变化。例如，通常的非澄清定优胶比如GEOVIS XT具有约18％以下的透射率。
[0035] 在其它实施方案中，在采用40psi的差压和具有2.7μ孔径的11cmWhatman#50
滤纸的Baroid
压滤机上进行的过滤实验室测试中，本发明的处理液在环境温度下于5分钟内的滤失量可以大于约30g，所述处理液以在
密度为11.5磅/加仑(ppg)的溴化钠盐水中的42lbs/Mgal的量包含合适的澄清定优胶。在一些实施方案中，本发明的处理液在5分钟内的滤失量可以大于约35g。在一些实施方案中，本发明的处理液在5分钟内的滤失量可以大于约40g。在一些实施方案中，本发明的处理液在5分钟内的滤失量可以大于约45g。例如，通常的非澄清定优胶比如GEOVIS XT具有约25g以下的滤失量。
[0036] 在其它实施方案中，在采用40psi的差压和具有8μ孔径的11cmWhatman#2滤纸的Baroid压滤机上进行的过滤实验室测试中，本发明的处理液在环境温度下于5分钟内的滤失量可以大于约145g，所述处理液以在密度为11.5磅/加仑(ppg)的溴化钠盐水中的42lbs/Mgal的量包含合适的澄清定优胶。在一些实施方案中，本发明的处理液在5分钟内的滤失量可以大于约150g。在一些实施方案中，本发明的处理液在5分钟内的滤失量可以大于约155g。在一些实施方案中，本发明的处理液在5分钟内的滤失量可以大于约160g。
例如，通常的非澄清定优胶比如GEOVIS XT具有约140g以下的滤失量。
[0037] 在其它实施方案中，在采用40psi的差压和具有8μ孔径的11cmWhatman#2滤纸的Baroid压滤机上进行的过滤实验室测试中，本发明的处理液在环境温度下于2.5分钟内的滤失量可以大于约115g，所述处理液以在密度为11.5磅/加仑(ppg)的溴化钠盐水中的42lbs/Mgal的量包含合适的澄清定优胶。在一些实施方案中，本发明的处理液在2.5分钟内的滤失量可以大于约120g。在一些实施方案中，本发明的处理液在2.5分钟内的滤失量可以大于约130g。例如，通常的非澄清定优胶比如GEOVIS XT具有约110g以下的滤失量。
在一些实施方案中，本发明的处理液在2.5分钟内的滤失量可以大于约140g。获益于本公开的本领域普通技术人员应认识到，本发明的任何特定的处理液的过滤速率还可以根据某些添加剂的添加、处理液的组成、澄清定优胶的水合程度、温度和处理液的pH而变化。
[0038] 适用于本发明的基液包括水性基液和非水性基液。可以在本发明的处理液中使用的适合的水性基液可以包括
淡水、咸水、盐水(brine)、
海水、或优选不与根据本发明使用的其它组分或者地层不利地相互作用的任何其它水性流体。水性基液优选以足以基本上使胶凝剂水合以形成增粘处理液的量存在于本发明的处理液中。可以在本发明的处理液中使用的适合的非水性基液可以包括甘油、二醇、聚二醇、乙二醇、丙二醇、和二丙二醇甲醚。在美国专利6,632,779中公开了可以用于本发明的适合的非水性基液的其它实例，该美国专利的相关内容通过引用结合在此。在一些实施方案中，基液可以在处理液的约5体积％至99.99体积％的范围内的量存在于本发明的处理液中。
[0039] 在一些实施方案中，适用于本发明的处理液的基液可以起泡(例如，包含气体如氮或二氧化碳的液体)。如本文中所用的术语“起泡”也是指共混合的流体。在某些实施方案中，可以适宜的是基液起泡，从而尤其是降低例如在水敏感的地层中所需的基液的量，以降低地层滤失，改善流体的返排，和/或提供改善的支撑剂悬浮。另外，在本发明的处理液被用于导流的某些实施方案中，可以适宜的是处理液起泡。尽管各种气体可以用于将本发明处理液起泡，但是优选氮、二氧化碳和它们的混合物。在这些实施方案的实例中，气体可以以在处理液的约5体积％至约98体积％的范围内的量，更优选在约20％至约80％的范围内的量，存在于本发明的处理液中。掺混到流体中的气体的量可以受到各个因素的影响，包括流体的粘度，和在特定应用中涉及的井头压力。适用于本发明的起泡流体的一个实例是在美国专利申请序列11/506,703中公开的那些，其相关内容通过引用结合在此。
[0040] 在需要时，本发明的处理液也可以以乳液的形式使用。适合的乳液的实例包含含澄清定优胶胶凝剂的水性基液以及适合的烃。在一些实施方案中，乳液可以包含约30％的水性基液和70％的适合的烃。在一些实施方案中，乳液的外相是水性的。在某些实施方案中，可以适宜的是使用乳液，从而尤其是降低地层滤失，和/或提供改善的支撑剂悬浮。在本发明方法中使用乳液的其它优点和益处对本领域普通技术人员是明显的。
[0041] 本发明的处理液的密度可以宽泛地变化。获益于本公开的本领域技术人员应认识到最适合于特定应用的特定密度。在一些实施方案中，本发明的非起泡处理液的密度通常可以接近于水的密度。在其它实施方案中，本发明的非起泡处理液的密度通常可以在约8.3磅/加仑(“ppg”)至约20.5ppg的范围内。获益于本公开的本领域技术人员应认识到，本发明的任何特定处理液的密度还可以根据某些添加剂的添加而变化，所述添加剂包括但不限于支撑剂、气体、滤失控制添加剂、醇、二醇和/或烃。而且，特定处理液的所需密度可以取决于地层的特性，尤其是包括在处理液的放置过程中控制地层的流体所需要的静压，以及损伤地层的静压。例如，如果处理液保持在井眼中，则处理液的密度可以被调节，从而尤其是防止流体相对于具有不同密度的另一种流体的位置变化，由此在井眼内的恰当位置留下处理液。
[0042] 在一些实施方案中，处理液可以包括盐水。适用于本发明的一些实施方案的盐水可以包括含有一价、二价、或三价阳离子的那些。一些二价或三价阳离子如镁、钙、
铁和锆在某些浓度和某些pH水平可能引起定优胶聚合物的不适宜交联。如果使用含有浓度足够高而造成问题的这些二价或三价阳离子的水源，则在使用水之前，通过诸如
反渗透的方法，或者通过提高水的pH以析出这些盐，从而降低这些盐在水中的浓度，可以除去这些二价或三价盐。另一种方法是包含化学结合有问题的离子的螯合剂，从而防止它们与定优胶的不适宜的相互作用。如本文中所用，术语“螯合剂(chelating agent)”也是指螯合剂(sequestering agent)等。适合的螯合剂包括但不限于，
柠檬酸或柠檬酸钠。其它螯合剂也是适合的。在使用的情况下，盐水可以具有任何重量。适合的盐水的实例包括溴化钙盐水、溴化锌盐水、氯化钙盐水、
氯化钠盐水、溴化钠盐水、溴化
钾盐水、
氯化钾盐水、
硝酸钠盐水、
甲酸钠盐水、甲酸钾盐水、甲酸铯盐水、氯化镁盐水、它们的混合物等。所选择的盐水应当与地层相容，并应具有足以提供适度的井控制的密度。其它盐可以被加入到水源中，从而例如提供盐水，以及所得到的具有所需密度的增粘处理液。优选的适合的盐水是海水。本发明的胶凝剂可以成功地与海水一起使用。
[0043] 任选地，如果澄清定优胶和胶凝剂的使用产生适宜的结果，例如协同效应，则本发明的胶凝剂可以包含另外的胶凝剂。在一些实施方案中，澄清定优胶可以与其它胶凝剂组合使用，使得澄清定优胶仅仅在处理液已经进入地层时赋予其粘度，以在其它胶凝剂不再提供足够的粘度的高温下提供粘度。适合的另外的胶凝剂可以包括多糖和半乳甘露聚糖胶。根据应用，一种胶凝剂可以比另一种更适宜。获益于本公开的本领域普通技术人员基于例如所需的处理液粘度和井眼的井底温度(“BHT”)能够确定对于特定的应用是否应当包含另外的胶凝剂。
[0044] 在某些实施方案中，本发明的处理液还可以任选地包含盐、pH控制添加剂、
表面活性剂、破胶剂、
杀菌剂、交联剂、滤失控制添加剂、稳定剂、螯合剂、污垢
抑制剂、
腐蚀抑制剂、TM水合抑制剂、粘土稳定剂、盐替代品(如氯化三甲铵)、相对渗透性改良剂(如HPT-1 ，可获自Halliburton EnergyServices，Duncan，俄克拉荷马州)、硫化物清除剂、纤维、纳米颗粒、它们的组合等。
[0045] 出于多个目的，包括涉及处理液与地层和地
层流体的相容性的原因，盐可以任选包含于本发明的处理液中。为了确定盐是否可以有利地用于相容性目的，可以进行相容性测试，以确定潜在的相容性问题。从这些测试中，获益于本公开的本领域普通技术人员能够确定盐是否应当包含于本发明的处理液中。适合的盐包括但不限于氯化钙、氯化钠、氯化镁、氯化钾、溴化钠、溴化钾、
氯化铵、甲酸钠、甲酸钾、甲酸铯、它们的混合物等。考虑到盐水的结晶温度，例如，随着温度下降盐从盐水中析出的温度，应当加入的盐的量应当是地层相容性如矿物粘土的稳定性所需的量。
[0046] 可以任选包含在本发明的处理液中的合适pH控制添加剂的实例是
碱和/或酸组分。pH控制添加剂对于将处理液的pH保持在所需的水平可以是必要的，从而例如提高某些破胶剂的有效性，以及降低对于在井眼或地层中存在的任何金属的腐蚀等。在一些情况下，保持pH为中性或高于7可能是有益的。例如，在某些实施方案中，将pH提高到7以上将对在高温的流体提供另外的稳定性。获益于本公开的本领域普通技术人员应能够识别适用于具体应用的pH。
[0047] 在一个实施方案中，pH控制添加剂可以是酸组分。合适酸组分的实例可以包括酸、酸生成化合物及它们的组合。任何已知酸可以适用于本发明的处理液。可以适用于本发明的酸的实例包括但不限于
有机酸(例如甲酸、乙酸、碳酸、柠檬酸、
乙醇酸、乳酸、
乙二胺四乙酸(“EDTA”)、羟乙基乙二胺三乙酸(“HEDTA”)等)，
无机酸(例如盐酸、
氢氟酸、膦酸、
对甲苯磺酸等)；及它们的组合。
[0048] 可以适用于本发明的酸生成化合物的实例包括但不限于：酯，脂族聚酯，还可以被称为原醚的原酸酯，还可以被称为聚(原醚)的聚(原酸酯)，聚(丙交酯)，聚(乙交酯)，聚(ε-己内酯)，聚(羟基丁酸酯)，聚(酸酐)，或它们的共聚物。如本文中所用的术语“共聚物”不限于两种聚合物的组合，而包括聚合物的任何组合例如三元共聚物等。衍生物和组合也可以是适合的。其它适合的酸生成化合物包括：酯，包括但不限于，乙二醇单甲酸酯，乙二醇二甲酸酯，二甘醇二甲酸酯，甘油单甲酸酯，甘油二甲酸酯，甘油三甲酸酯，三甘醇二甲酸酯和季戊四醇甲酸酯。在美国专利6,877,563和7,021,383中可能公开了其它适合的材料，所述美国专利的内容通过引用结合在此。
[0049] pH控制添加剂还可以包含碱以提高处理液的pH。通常地，碱可以被用于将混合物的pH提高到大于或等于约7。具有7以上的pH水平可以对正在使用的所选择破胶剂具有积极的影响，并且还可以抑制井眼或地层中存在的任何金属比如管道、砂筛等的腐蚀。此外，具有大于7的pH还可以对处理液的粘度赋予更大的稳定性，由此提高可以保持该粘度的时间的长度。这在某些用途比如长时间的井控以及在导流方面可以是有益的。任何已知的能够与本发明的胶凝剂相容的碱都可以在本发明的处理液中使用。合适碱的实例包括但不限于氢氧化钠、碳酸钾、氢氧化钾、碳酸钠和
碳酸氢钠。合适碱的实例是从Halliburton TMEnergy Services公司，Duncan，俄克拉荷马州商购的商品名为“MO-67 ”pH控制剂的25％氢氧化钠的溶液。合适的碱溶液的另一个实例是从Halliburton Energy Services公司，TM
Duncan，俄克拉荷马州商购的商品名为“BA-40L ”缓冲剂的碳酸钾溶液。获益于本公开的本领域技术人员应认识可以用于实现所需pH升高的合适碱。
[0050] 在一些实施方案中，处理液可以任选地包含螯合剂。当加入到本发明处理液中时，螯合剂可以螯合可以存在于水性流体中的任何溶解的铁(或其它二价或三价阳离子)。这样的螯合可以防止这些离子使胶凝剂分子交联。这样的交联可能是有问题的，因为它尤其是可能引起过滤问题，注入问题，和/或引起恢复渗透率问题。可以将任何适合的螯合剂用于本发明。适合的螯合剂的实例包括但不限于，从Halliburton Energy Services公司，TMDuncan，俄克拉荷马州以“Fe-2 ”铁螯合剂的商品名商购的柠檬酸无水形式。适合的螯合TM
剂的另一个实例是柠檬酸溶解于水中的溶液，其以商品名“Fe-2A ”缓冲剂商购自俄克拉荷马州的Duncan的Halliburton Energy Services公司。可以适用于本发明的其它螯合剂包括特别是次氮基三乙酸(“NTA”)、任何形式的乙二胺四乙酸(“EDTA”)、羟乙基乙二胺三乙酸(“HEDTA”)、二羧甲基谷氨酸四钠盐(“GLDA”)、二亚乙基三胺五乙酸(“DTPA”)、丙二胺四乙酸(“PDTA”)、乙二胺二(邻羟基苯基乙)酸(“EDDHA”)、葡庚糖酸、
葡萄糖酸、柠檬酸钠、膦酸、它们的盐等。在一些实施方案中，螯合剂可以是钠盐或钾盐。通常，螯合剂可以存在的量足以防止胶凝剂分子被可能存在的任何游离铁(或任何其它二价或三价阳离子)交联。在一个实施方案中，螯合剂可以以处理液的约0.02重量％至约50.0重量％的量存在。在另一个实施方案中，螯合剂以处理液的约0.02重量％至约2.0重量％的量存在。获益于本公开的本领域普通技术人员应能够确定用于特定用途的螯合剂的适合浓度。
[0051] 在一些实施方案中，本发明的处理液可以包含表面活性剂，从而例如提高本发明处理液与可能存在于井眼中的其它流体(如任何地层流体)的相容性。获益于本公开的本领域普通技术人员将能确定表面活性剂的种类以及所用的表面活性剂的合适浓度。适合的表面活性剂可以以液体或粉末形式使用。在使用的情况下，表面活性剂可以以足以防止与地层流体，其它处理液或井眼液的不相容性的量存在于处理液中。在使用液体表面活性剂的实施方案中，表面活性剂存在的量通常在处理液的约0.01体积％至约5.0体积％的范围内。在一个实施方案中，液体表面活性剂存在的量通常在处理液的约0.1体积％至约2.0体积％的范围内。在使用粉末状表面活性剂的实施方案中，表面活性剂存在的量可以在处理液的约0.001重量％至约0.5重量％的范围内。适合的表面活性剂的实例是可商购TM
自俄克拉荷马州Duncan的Halliburton EnergyServices公司的商品名为“LOSURF-259 ”TM TM
非离子非乳化剂，“LOSURF-300 ”非离子表面活性剂，“LOSURF-357 ”非离子表面活性剂和TM
“LOSURF-400 ”表面活性剂的非乳化剂。适合的表面活性剂的另一个实例是可购自俄克拉TM
荷马州的Duncan的Halliburton Energy Services公司的商品名为“NEA-96M ”表面活性剂的非乳化剂。
[0052] 在一些实施方案中，表面活性剂可以是粘弹性表面活性剂。这些粘弹性表面活性剂的性质可以是阳离子、阴离子、非离子、两性或两性离子的。粘弹性表面活性剂可以包括任何数量的不同化合物，包括甲酯磺酸酯(例如，如美国专利申请2006/0180310，2006/0180309，2006/0183646和美国专利7,159,659中所述，这些专利申请的相关内容通过引用结合在此)，水解
角蛋白(例如，如美国专利6,547,871所述，其相关内容通过引用结合在此)、磺基
琥珀酸酯、
牛磺酸酯、氧化胺类、乙氧基化的酰胺、烷氧基化的
脂肪酸、烷氧基化的醇(例如、月桂醇乙氧化物、乙氧基化的壬基
苯酚)、乙氧基化的脂肪胺、乙氧基化的烷基胺(例如、可可烷基胺乙氧化物(cocoalkylamine ethoxylate)、甜菜碱、改性的甜菜碱、烷基酰氨基甜菜碱(例如、可可酰氨基丙基甜菜碱(cocoamidopropyl betaine))、季铵化合物(例如、氯化三甲基牛脂铵、氯化三甲基可可铵(trimethylcocoammonium chloride))、它们的衍生物和它们的组合。
[0053] 应当指出，在一些实施方案中，可以有利的是在流体被泵送至井下时将表面活性剂加入到本发明的处理液中，以帮助消除起泡的可能性。然而，在适宜将本发明的处理液起TM TM泡的那些实施方案中，可以使用表面活性剂如HY-CLEAN(HC-2) 表面活性悬浮剂或AQF-2添加剂，两者可商购自俄克拉荷马州Duncan的Halliburton Energy Services公司。可以用于使本发明酸性处理液起泡和稳定的起泡剂的其它实例包括但不限于，甜菜碱、氧化胺类、甲酯磺酸酯、烷基酰氨基甜菜碱如可可酰氨基丙基甜菜碱、α-烯烃磺酸酯、氯化三甲基牛脂铵、C8至C22烷基乙氧基化
硫酸酯和氯化三甲基可可铵。在特定用途中可以是或可以不是起泡剂的可获自Halliburton Energy Services的其它适合的表面活性剂包括：
TM TM
“19N”、“G-Sperse Dispersant”、“Howco-Suds ”起泡剂，和“A-Sperse ”酸添加剂用分散助剂。其它适合的起泡剂和
泡沫稳定剂也可以被包含，这对于获益于本公开的本领域技术人员是已知的。
[0054] 在其它实施方案中，可以适宜的是使处理液被烃乳化，从而形成水相外部乳化。在这些实施方案中，使用乳化表面活性剂。适合的乳化表面活性剂的一个实例包括非离子表面活性剂如山梨聚糖酯。可获自俄克拉荷马州Duncan的Halliburton Energy ServicesTM的SEM-7 乳化剂是另一种适合的表面活性剂的实例。如果使用表面活性剂，则通常基于体积为约0.1％至约3％的量是足够的。在一些实施方案中，可以将乳液混合，然后泵送。在其它实施方案中，可以泵送组分，然后在井下混合。
[0055] 此外，在一些实施方案中，微乳液添加剂可以任选地包含于本发明处理液中。适合TM TM的微乳液添加剂的实例包括但不限于“Pen-88M ”表面活性剂、“Pen-88HT ”表面活性剂、TM TM
“SSO-21E”表面活性剂、“SSO-21MW ”表面活性剂、GasPerm 1000 微乳液表面活性剂/
溶剂添加剂，这些全部可商购自俄克拉荷马州的Duncan的Halliburton Energy Services公司。其它适合的微乳液添加剂是可商购自俄克拉荷马州Duncan的CESI Chemical的MA-845添加剂和MA-844添加剂；可商购自德克萨斯州的Aledo，Frac Tech Services的ShaleSurf
1000添加剂；以及美国专利申请2003/0166472中公开的那些，其相关内容通过引用结合在此。
[0056] 在一些实施方案中，本发明的处理液可以特别地含有杀菌剂，以保护地层以及处理液不受细菌侵蚀。例如，这些侵蚀可能产生问题，因为它们可能降低处理液的粘度，从而导致更差的性能，如更差的砂悬浮性能。在本领域中的任何已知的杀菌剂都是适合的。获益于本公开的本领域普通技术人员将能够对于给定的用途确定适合的杀菌剂以及这些杀菌剂的适当浓度。在使用时，这些杀菌剂以足以破坏可能存在的所有细菌的量存在。适合的杀TM菌剂的实例包括但不限于2，2-二溴-3-次氮基丙酰胺，其以商品名“BE-3S ”生物杀灭剂可购自俄克拉荷马州的Duncan的Halliburton Energy Services公司；以及2-溴-2-硝TM
基-1，3-丙二醇，其以商品名“BE-6 ”生物杀灭剂可购自俄克拉荷马州的Duncan的Halliburton Energy Services公司。在一个实施方案中，杀菌剂在处理液中存在的量在处理液的约0.001重量％至约1.0重量％的范围内。在某些实施方案中，当在本发明处理液中使用杀菌剂时，它们可以在加入胶凝剂之前被加入到处理液中。
[0057] 本发明的处理液任选地可以包含适合的交联剂，以将处理液中的澄清定优胶胶凝剂交联。在更高的温度和/或在可能需要本发明的特定流体的砂悬浮性能为了特定用途而改变时，交联可以是适宜的。另外，当使用本发明的处理液密封地层区域以防止来自井眼的流体的损失时，或者在被用作用于管道清除的清管剂时，交联可以是有利的。适合的交联剂包括但不限于，
硼衍生物及其盐；钾衍生物，包括但不限于，高碘酸钾；铁离子配合物和化合物；镁配合物和化合物；钙配合物和化合物，钡配合物和化合物，
铜配合物和化合物，
铝配合物和化合物，镉配合物和化合物，锌配合物和化合物，汞配合物和化合物，镍配合物和化合物，铅配合物和化合物，铬黄(铬)配合物和化合物，锆配合物和化合物；锑配合物和化合物；以及
钛配合物和化合物。适合交联剂的另一个实例为在美国专利申请序列11/502,656中公开的那些，其相关内容通过引用结合在此。可以使用与胶凝剂相容的任何交联剂。获益于本公开的本领域普通技术人员应当认识到这些交联剂什么时候是适合的并且什么类型的特定交联剂是最适合的。
[0058] 本发明的处理液还可以包括能够在所需时间降低处理液的粘度的破胶剂。适用于本发明的处理液的这种破胶剂的实例包括但不限于亚氯酸钠，
次氯酸盐、过硼酸盐、过
硫酸盐、过氧化物，包括有机过氧化物。其它合适破胶剂包括但不限于合适的酸和过氧化物破胶剂、解链剂(delinker)以及可以有效地使定优胶破胶的酶。合适破胶剂的另外的实例是在美国专利申请序列11/502,656中的那些，该专利申请的相关内容通过引用结合在此。过氧化物破胶剂的优选实例包括氢过氧化叔丁基和氢过氧化叔戊基。破胶剂可以以足以在所需时间实现需要的粘度降低的量和形式包含于本发明的处理液中。必要时，可以配制破胶剂以提供延迟的破胶。例如，必要时，可以将合适的破胶剂胶囊化。合适的胶囊化方法对于本领域人员是已知的。可以使用的一种合适的胶囊化方法包括：采用在井下时降解的材料包覆所选择的破胶剂，以在需要时释放破胶剂。可能适合的树脂包括但不限于在井下时将降解的聚合物材料。术语“使....降解”、“降解”或“可降解”是指可降解材料可能经历的降解的两种相对极端的情况，即，非均匀(或本体腐蚀)和均匀(或表面腐蚀)，以及在这两种情况之间的降解的任何阶段。这种降解可能尤其是化学或热反应或
辐射引起的反应的结果。可降解材料的合适实例包括但不限于多糖如葡聚糖或
纤维素；甲壳质；壳聚糖；蛋白质；脂族聚酯；聚(丙交酯)；聚(乙交酯)；聚(ε-己内酯)；聚(羟基丁酸酯)；聚(酸酐)；脂族聚碳酸酯；原酸酯；聚(原酸酯)；聚(氨基酸)；聚(环氧乙烷)；和聚磷腈。如果使用，破胶剂应当以足以促进所需的处理液的粘度降低的量存在于本发明的处理液中。例如，可以使用的过氧化物浓度按每1000加仑的处理液计从约0.1加仑变化至30加仑。
[0059] 任选地，本发明的处理液可以包含活化剂或延迟剂，从而尤其是将破胶剂提供的破胶速率最佳化。与所使用的具体破胶剂相容的任何已知的活化剂或延迟剂适用于本发明。这种适合的活化剂的实例包括但不限于酸生成材料、螯合的离子、铜、钴和还原性糖。合适的延迟剂的实例包括
硫代硫酸钠、甲醇和二亚乙基三胺。在一些实施方案中，硫代硫酸钠可以在处理液的约1至约100lbs/Mgal范围内使用。优选的范围可以是约5至约20lbs/Mgal。获益于本公开的普通技术人员将能够确认合适的活化剂或延迟剂，以及这些活化剂或延迟剂用于给定应用的合适浓度。
[0060] 本发明的处理液还可以包含适合的滤失控制剂。当本发明的处理液在压裂用途或用于密封地层以防止来自井眼的流体侵入的流体中使用时，这样的滤失控制剂可以是特别有用的。与本发明的处理液相容的任何滤失控制剂适用于本发明。实例包括但不限于，
淀粉、
石英粉、气泡(增能的流体或泡沫)、
苯甲酸、皂、树脂粒子，相对渗透性改良剂，可降解凝胶粒子，分散于流体中的柴油，和其它非混溶性流体。适合的滤失控制添加剂的另一个实例是包含可降解材料的添加剂。可降解材料的适合实例包括多糖如葡聚糖或纤维素；甲壳质；壳聚糖；蛋白质；脂族聚酯；聚(丙交酯)；聚(乙交酯)；聚(乙交酯-co-丙交酯)；聚(ε-己内酯)；聚(3-羟基丁酸酯)；聚(3-羟基丁酸酯-co-羟基戊酸酯)；聚(酸酐)；脂族聚(碳酸酯)；聚(原酸酯)；聚(氨基酸)；聚(环氧乙烷)；聚(磷腈)；它们的衍生物；或它们的组合。在被包含时，滤失添加剂应当以提供所需的滤失控制的量被加入到本发明的处理液中。在一些实施方案中，可以以处理液的约5至约2000lbs/Mgal的量包含滤失添加剂。在一些实施方案中，可以以处理液的约10至约50lbs/Mgal的量包含滤失添加剂。
对于一些液体添加剂如柴油，可以以约0.01体积％至约20体积％的量包含这些液体添加剂；在一些实施方案中，可以以约1.0体积％至约10体积％的量包含这些液体添加剂。
[0061] 在某些实施方案中，本发明的处理液可以任选地包含稳定剂。如果所选择的处理液正经历粘度降低，则包含稳定剂可以是特别有利的。稳定剂可以是有利的情形的一个实例是井眼的BHT本身足够使处理液破胶，而不使用破胶剂的情形。适合的稳定剂包括但不限于，硫代硫酸钠，甲醇和盐如
甲酸盐和氯化钾。适合的稳定剂的另一个实例包括表面活性剂，如美国专利申请序列11/418,617中的那些，其相关内容通过引用结合在此。当本发明处理液在温度高于约200°F的地层中使用时，这样的稳定剂可以是有用的。在被包含时，稳定剂可以以处理液的约1至约50lbs/Mgal的量加入。在其它实施方案中，可以以处理液的约5至约20lbs/Mgal的量包含稳定剂。在所选择的稳定剂为盐的某些实施方案中，可以以处理液的约5lbs/Mgal至处理液的大致饱和的量包含稳定剂。在所选择的稳定剂为表面活性剂的某些实施方案中，可以以处理液的0.001％至约5.0％的量包含稳定剂。
[0062] 例如，当本发明的处理液与其中使用它的地层中的地层水特别不相容时，污垢抑制剂可以被加入到本发明的处理液中。这可以包括
水溶性有机分子与含有
羧酸，天冬氨酸，马来酸，磺酸，膦酸以及
磷酸酯基团的共聚物，三元共聚物，接枝共聚物，和它们的衍生物。这些化合物的实例包括脂族膦酸如二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸酯)和聚合物物种如聚乙烯基磺酸酯。污垢抑制剂可以处于游离酸的形式，但优选处于一价和多价阳离子盐的形式，如Na、K、Al、Fe、Ca、Mg、NH4。可以与其中使用它的处理液相容的任何污垢抑制剂适用于本TM
发明。适合的污垢抑制剂的实例是Scalechek LP-55 污垢抑制剂，其可商购自俄克拉荷马TM
州的Duncan的Halliburton Energy Services。适合的污垢抑制剂的另一实例是LP-65污垢抑制剂，其可商购自俄克拉荷马州的Duncan的Halliburton Energy Services。如果使用，应当以有效地抑制污垢形成的量包含污垢抑制剂。按1000加仑的处理液计，可以包含于本发明的处理液中的污垢抑制剂的适合量可以在约0.05至100加仑的范围内。
[0063] 通常在地下作业中使用的任何粒子如支撑剂和/或砾石可以用于本发明(例如，砂、砾石、铝土矿、陶瓷材料、玻璃材料、聚合物材料、木材、
植物和植物性物质、坚果壳、胡桃壳、
棉籽皮、
水泥、飞尘、纤维材料、复合粒子、空心球和/或多孔支撑剂)。应当理解，如在本公开使用的术语“粒子”包括所有已知的材料形状，包括基本上球形的材料、长方形、椭圆体、棒状、多边形材料(如立方形材料)，其混合物，等。在一些实施方案中，树脂和/或增粘剂包覆的粒子可以适用于本发明的处理液。另外，还可以使用经化学处理或包覆的支撑剂。术语“包覆”不意味着支撑剂粒子被树脂和/或增粘剂的任何特定程度的
覆盖。适用于包覆粒子的增粘剂的实例描述于美国专利5,853,048；5,833,000；5,582,249；5,775,425；5,787,986，7,131,491，其相关内容通过引用结合在此。适合的可商购的增粘剂的实例是俄克拉荷马州的Duncan的Halliburton Energy Services公司出售的“SAND WEDGE”产品。
适用于包覆粒子的树脂的实例描述于美国专利6,668,926；6,729,404；和6,962,200中。适合的可商购的树脂的实例是俄克拉荷马州的Duncan的Halliburton EnergyServices公司出售的“EXPEDITE”产品。
[0064] 可以在本发明的某些实施方案中通过本领域中已知的任何手段提供本发明的处理液并且将其引入到地层中。处理液可以在作业位置制备，使用前在工厂或设施处制备，或者可以将处理液的某些组分(例如，基液和胶凝剂)在使用前预先混合，然后输送至作业位置。处理液的某些组分可以以“干混”的形式提供，与基液和/或其它组分在将处理液引入到地层中之前或过程中结合。
[0065] 在某些实施方案中，本发明的这些处理液的制备可以在作业位置以特征为“在流动中”进行的方法进行。术语“在流动中”在此用来包括将两种以上的组分组合的方法，其中一个组分的流动流被连续引入到另一个组分的流动流中，使得这些流合并并且混合，同时继续以单个流的形式流动作为去进行的处理的一部分。这种混合也可以被描述为“实时”混合。在本发明的一些实施方案中，包括澄清定优胶的胶凝剂可以在流动中混合到基液中。
[0066] 在某些实施方案中，可以通过将处理液泵送至穿透部分地层的井眼中而将处理液引入到地层中。在某些实施方案(例如，压裂作业)中，处理液可以在足以产生或增大在一部分的地层中的一个或多个裂缝的压力或高于该压力的情况下被引入到地层。
[0067] 在一些实施方案中，可以利用水力喷射器(hydrajet tool)将本发明的处理液置于地层中。水力喷射器可以能够从在井眼下的流体流的速度和/或方向增加或改变进入地层的流体流的速度和/或方向。使用水力喷射器的一个潜在的优点是可以在不使用机械或化学阻挡层的情况下，将流体沿着井眼引入在与感兴趣的特定区域相邻处并且定位于该感兴趣的特定区域。适合的水力喷射器的一些实例描述于美国专利5,765,642，5,494,103和5,361,856，其相关内容通过引用结合在此。
[0068] 在其中使用水力喷射器的一些实施方案中，通过水力喷射器引入的一种或多种流体在足以在地层中产生至少一个新的裂缝的压力下引入。在水力喷射作业在高压下进行的一个实例中，将具有至少一个射流形成
喷嘴的水力喷射器定位在将要压裂的地层附近，然后在足以在其中形成孔或狭缝的压力下通
过喷嘴对地层喷射流体，从而通过孔内的驻点压力使地
层压裂。因为射流必须在与入射流的方向大体上相反的方向上流出狭缝，因此它们在狭缝中被截留，并且在孔的端部产生较高的驻点压力。这种高驻点压力可能引起短距离延伸至地层中的微裂缝形成。微裂缝可以在地层被水力喷射的同时通过往井眼泵送流体以提高施加在地层上的环境流体压力中而得到进一步延伸。在井眼中的这种流体将流入通过流体喷射产生的狭缝和裂缝中，并且如果在足够的速率和压力下引入到井眼中，可以被用于使裂缝从井眼往地层延伸另一段距离。
[0069] 本发明的方法和处理液可以在其中可以使用流体的任何地下作业的过程中或准备中使用。合适的地下作业可以包括但不限于钻井作业、水力压裂处理、压裂处理比如在其相关内容通过引用结合在此的美国专利申请序列11/506,703中公开的那些，砂控处理(例如，砾石充填)、酸化处理(例如，基岩酸化、压裂酸化、移除
滤饼和滤失小段塞)、“裂缝充填”处理、井眼清洗处理以及其它可以使用本发明的处理液的合适作业。本发明的处理液还可以与使用振动波的补救处理结合使用，该补救处理的实例公开在美国专利申请2006/0131012中，该专利申请的相关内容通过引用结合在此。此外，本发明的处理液还可以用于降低摩擦，用作隔离液、
隔热液、导流剂(diverter)、滤失小段塞、
钻井液的一部分、在井眼中的化学清管剂或管道中的化学清管剂。在一些实施方案中，处理液还可以包含水泥浆。
[0070] 在一个实施方案中，本发明提供一种方法，所述方法包括：提供处理液，所述处理液包含基液和胶凝剂，所述胶凝剂包含澄清定优胶；以及将处理液引入到地层中。在一些实施方案中，将处理液置于地层中包括：将所述处理液置于穿透地层的井眼中。
[0071] 在某些实施方案中，可以在足以在地层中产生或增大至少一个裂缝的压力以上将处理液引入到地层中。在某些实施方案中，处理液可以包含多种砾石粒子，并且所述方法还可以包括：将这些粒子的至少一部分沉积在井眼的所需区域中，从而例如形成砾石填料，在地层中提供一定程度的砂控，和/或防止粒子从地层的未加固部分(例如，支撑的裂缝)流入到井眼中。
[0072] 在某些实施方案中，本发明提供一种方法，所述方法包括：提供处理液，所述处理液包含基液、酸组分和胶凝剂，所述胶凝剂包含澄清定优胶；以及将所述处理液引入到地层中。在一些实施方案中，这些处理液可以在足以在地层中产生或增大至少一个裂缝的压力以上被引入到地层中。
[0073] 为了便于本发明的更好理解，给出一些实施方案的某些方面的下列
实施例。下列实施例决不以任何方式限制或限定本发明的整个范围。实施例
[0074] 实施例1
[0075] 使用Grace M5600
粘度计，对本发明的处理液进行流变性测试。通过在Waring混合器中将2克的“FDP-S848-07”在200毫升(“mL”)的15％盐酸中混合约10分钟，制备出样品1，在进行测量之前，在Grace M5600中进行10分钟的压力测试。通过在Waring混合器中将2克的“FDP-S848-07”在200毫升(“mL”)的15％盐酸中混合30分钟，制备出样品2，在进行测量之前，在GraceM5600中进行10分钟的压力测试。通过在Waring混合器中将2克的“GEOVISXT”，一种非澄清定优胶，在200毫升(“mL”)的15％盐酸中混合约10分钟，制备出比较样品，即样品3，在进行测量之前，在Grace M5600中进行10分钟的压力测试。一旦制备，样品就被放入Grace M5600粘度计的杯中，以测定样品在几种温度下的-1 -1
粘度。使用剪切摆动(sweep)为40、100和170sec 的B1摆锤，使样品经受约100sec 的剪切速率。在测量样品的粘度时，样品温度从室温增加到约300°F。对于样品1、2和3，这种测试的结果分别显示表1、2和3中。
[0076] 在本实施例中，在变化温度下测量在几种剪切速率的粘度，以计算K′和n′，因为其依赖于温度。使粘度η与剪切速率 相关的的幂律模型是由 给出的双参数模型，其中K′通常称作稠度指数，而n′是幂律指数。对于n′＝0，流体具有牛顿粘度，对于n′＞1，流体是剪切变稠的，而对于0＜n′＜1，流体是剪切变稀的。对于一些剪切变稀的流体，更低的n′值可以意味着更高的弹性。
[0077] 图1是样品1“FDP-S848-07”和样品3(“GEOVIS XT”)在100sec-1的计算粘度相对温度(°F)的图。
[0078] 表1
[0079]
[0080] 表2
[0081]
[0082] 表3
[0083]
[0084] 实施例2
[0085] 为了说明尤其是本发明适合的定优胶的透射率，进行下列步骤。通过将0.2g纯定优胶粉末溶解在200mL去离子水中制备三种样品溶液。样品4含有在200mL去离子水中的0.2g“FDP-S849-07”，一种可获自HalliburtonEnergy Services公司的澄清定优胶。样品5含有在200mL去离子水中的0.2g“FDP-S848-07”，一种可获自Halliburton Energy Services公司的澄清定优胶。样品6含有在200mL去离子水中的0.2g“GEOVIS XT”，一种可获自Kelco OilField Group的非澄清定优胶。对于每一种样品溶液，将去离子水投入Waring混合器中，并且在以800至1,000转/分钟(“rpm”)下，将定优胶粉末缓慢地掺混到水中，历时约10秒。然后在混合器中将每一种样品在1,500rpm下混合约1小时。在约1小时后，在室温下将每一种样品在台式离心机(bench topcentrifuge)上以1,000rpm离心约15分钟，以在测量透射率之前除去气泡。然后，通过在室温下将样品置于紫外可见光
光谱仪(例如Agilent 8453，AgilentTechnologies Co.)的1cm厚的石英池(敞口式UV石英池10mm，3.0ml容积))中，在190-900nm波长之间获得每一种样品的透射率测量值。透过空气，而非空池测量背景光谱，从而将该光谱从样品光谱中自动扣除。图2显示了澄清定优胶和非澄清定优胶的透射率性能。
[0086] 实施例3
[0087] 为了说明尤其是本发明的包含合适澄清定优胶的处理液的减摩特性，进行下列步骤。在这种测试中，将含有按1000加仑Duncan
自来水计50磅的“FDP-S848-07”(可获自Halliburton Energy Services公司)的1升溶液添加到9升的Duncan自来水中。对随后的FDP-S848-07的净浓度按1000加仑Duncan自来水计为5磅的10升溶液收集减摩测量值。
[0088] 这种减摩测试使用减摩计(“FR Meter”)根据下面所列的步骤进行。FRMeter是一种闭合回路管道装置，其被设计成测量跨过13-英尺的平滑哈司特镍基
合金C管中的8英尺部分的压降。13英尺的管中的8英尺测试部分被安置，以显著地使管进口和出口对摩擦压力测量的影响最小。平滑的哈司特镍基合金C管的内径为0.554英寸。FR Meter包括连接至固定速度
螺杆泵的储存/混合罐，该固定速度螺杆泵将测试流体泵送通过磁力式流量计，然后通过测试管和返回管线，到达储存/混合罐。
[0089] 对于这种测试，将9升的Duncan自来水添加到储存/混合罐中。接着，运行泵，以使自来水在足以使水充满所有管道的量的时间内循环。一旦管道充满水，泵就停止。启动
数据采集系统，并且在大致另一个10至15秒之后，泵启动。数据采集系统测量流量、罐温度和跨过管的8英尺部分的压降。在进入测试约1分钟时，添加含有按1000加仑的Duncan自来水计50磅FDP-S848-07的1-升溶液。测试进行总共约20分钟，以1秒的时间间隔记录流量、罐温度和跨过管的8英尺部分的压降。泵速率为约30升/分钟，或3系统容积/分钟。对于平滑的哈司特镍基合金C管，在50,000至60,000之间的
雷诺数，流动为完全
湍流。
[0090] 在添加浓的澄清定优胶溶液之前，收集第一分钟的数据。这用于检验仪器读数并且以具有已知的摩擦压力性质的已知流体提供数据基线。根据下面的公式，由流量和管尺寸计算淡水跨过管的8英尺部分的压降：
[0091]
[0092] 其中，ΔPwater是水的计算压降，ρ是水的密度，V是速度，L是长度，gc是重力常数，而Dh是管直径。变量f根据下面的用于湍流的公式计算。
[0093]
[0094] 其中ε是管的粗糙度，d是管直径，而NRe是雷诺数(Shacham，M.，Isr.Chem.Eng.，8，7E(1976))。对于平滑管，ε为0。
[0095] 在将浓的澄清定优胶添加到罐中之后，利用下列公式，将测量的压降与水的计算压降进行比较，以确定减摩％(“％FR”)：
[0096]
[0097] 其中ΔPwater是水的计算压降，而ΔPmeasured是在引入含有FDP-S848-07的溶液之后的测量压降。
[0098] 在图3中显示了减摩％对时间作图的这种测试结果。在第一个10至15秒的过程中，数据是在泵停止的情况下收集的。之后，将泵打开，并且收集关于Duncan自来水的数据。在此，减摩％应当接近0，因为ΔPmeasured应当等于ΔPwater。在1分钟之后，添加含有FDP-S848-07的溶液，并且作为FDP-S848-07的减摩性的结果，测量出的减摩％介于50％至60％之间。
[0099] 因此，本发明适合获得所提及的目标和优点，以及其中所固有的那些。上面所公开的具体实施方案仅仅是说明性的，因为本发明可以
修改并且以不同，但对获益于其中的教导的本领域技术人员的显而易见的等同方式实施。此外，除下面的
权利要求中所述的以外，并没有意图对其中所示的结构或设计的细节进行限制。因此，明显的是上面所公开的具体说明性实施方案可以改变或修改，并且所有这些变化被认为在本发明的范围和精神内。具体地，本文所公开的每一个值的范围(其形式为“约a至约b”或等价地，“约a至b”，或等价地，“约a-b”)应理解为是指各个值范围的幂集(所有子集的集合)，并且阐述包括在更宽的值范围内的每一个范围。此外，在权利要求中的术语具有其简单、普通的含义，除非专利权人有另外明确的和清楚的定义。
