包含顆粒的流體組合物和使用該組合物修改井筒的方法

2023-06-12 13:34:11 2

專利名稱：包含顆粒的流體組合物和使用該組合物修改井筒的方法
包含顆粒的流體組合物和使用該組合物修改井筒的方法相關申請的交叉引用本申請要求美國臨時專利申請No. 61/140406 (2008年12月23日提交)的權利， 該臨時專利申請的公開內容以引用方式全文併入本文。
背景技術：
旋轉鑽法常常用於鑽探油氣井。通常，從地面延伸到一個或多個地下產油和/或產氣地層的井筒是通過地面上的旋轉鑽機來鑽探，該鑽機轉動連接到一串鑽杆的鑽頭。鑽頭包括可旋轉的切割表面，從而當鑽頭在壓力下被鑽柱抵靠地下巖層轉動時，鑽孔產生。通常，鑽井流體向下穿過鑽柱、通過鑽頭並向上在井筒壁和鑽柱壁之間的環形空間內循環。鑽井流體的作用是保持對井筒所穿透的地層的流體靜壓，這有助於防止受壓的地層流體流入井筒，並從井筒中移除切屑。隨著鑽井流體循環，在井筒壁上形成了鑽井流體中固體的濾餅，其可能是流體向地層的初始損耗引起的，並且可以防止額外的流體損耗。鑽井流體還能冷卻和潤滑鑽頭。井筒中鑽井流體所產生的流體靜壓可使井筒所穿透的鬆軟地層破裂，這會導致鑽井流體被損耗到地層中。當這種情況發生時，必須停止井筒鑽探以密封裂縫，這是十分耗時和昂貴的過程。另一個與鑽探和完成井筒有關的問題發生於將井筒鑽入和鑽穿未固結的鬆軟區或地層(例如由粘土、頁巖、或砂巖形成)時。地層的未固結部分可能會從井筒側壁脫落， 這會擴大井筒並常常使得鑽頭和鑽杆被卡住。如果發生這種情況，則必須停止鑽探並且採取矯正步驟。伴隨鑽探可能發生的問題在油田內部鑽探、老油田下鑽探以及嘗試更深的目標時變得更加頻繁或明顯。這些情況中的每一種近年來均變得更普遍。解決這些鑽探期間可能發生問題的典型技術包括將套管或襯墊放入井筒，並且在井筒壁和套管或襯墊的外表面之間的環狀空間中用(例如)粘固劑來密封井筒。這個隨著鑽探的進行對井筒中的管道進行粘固的技術存在諸多缺點，包括放置和密封管道所招致的耗時和高花費，以及各套管下放點後的井筒直徑減小。也就是說，必須在各套管下放點下方減小井筒直徑，從而較小套管可放下穿過此前放置的套管並且在該井筒中密封。因此，需要鑽探井筒和強化地質地層中未固結的鬆軟區或裂縫的改進方法。

發明內容
本發明提供可用於(例如)強化弱固結的地質地層或在鑽探過程期間破碎的地質地層的組合物。在一些實施例中，該組合物可以在不清除鑽井流體(例如用預衝洗液清除) 和無需設備轉換的情況下，在鑽探過程期間加入地層中。有利地，根據本發明的組合物和方法可以針對單井和條件(例如地質地層的深度和溫度)而定製。在一個方面，本發明提供一種組合物，所述組合物包含流體和分散於該流體中的多個固體顆粒，其中所述多個固體顆粒包含軟化溫度在50°c到180°C範圍內的熱塑性組合物以及包含可固化樹脂，其中任選地所述多個固體顆粒中的至少一些顆粒同時包含所述熱塑性組合物和所述可固化樹脂，並且其中所述固體顆粒的平均縱橫比小於2 1。在另一方面，本發明提供一種改善地質地層內的井筒的方法，該方法包括將根據本發明的組合物引入到井筒中；使該熱塑性組合物經受高於其軟化溫度的溫度；和至少部分地固化該可固化樹脂以在井筒中形成堵塞物(plug)。在一些實施例中，使該熱塑性組合物經受高於其軟化溫度的溫度並且至少部分地固化該可固化樹脂是在將所述組合物引入井筒中之後進行。在另一方面，本發明提供一種製造多個顆粒的方法，該方法包括如下步驟選擇要鑽探的地質地層的區域，該區域具有目標深度和溫度；接收包含該地質地層的該區域的該目標深度和該溫度的數據；生成包含熱塑性組合物和可固化樹脂的配方，其中對該熱塑性組合物的選擇至少部分地基於其軟化溫度低於該區域中的該溫度，並且其中該配方的生成至少部分地基於其在該目標深度達到之後發生膠凝；和根據該配方製備該多個顆粒，其中該多個顆粒的至少一部分包含該熱塑性組合物，其中該多個顆粒的至少一部分包含該可固化樹脂。在本申請中諸如「一」、「一個」和「所述」這樣的術語並非旨在指單一實體，而是包括一般類別， 其具體例子可用來作舉例說明。術語「一個」、「一種」和「所述」可以與術語「至少一個(至
少一種)」互換使用。後面跟著列表的短語「包括至少一(個)種」指包括列表中的任何一項以及列表中兩項或多項的任何組合。詞語「至少一種」後面跟著列表是指列表中的任何一項以及列表中兩項或更多項的任何組合。術語「地質地層」包括油田中的地質地層(即地下地質地層)和此類地質地層的部分(例如巖心樣品)。術語「引入」包括使用本領域已知的任何合適的方式將組合物置於地質地層內 (例如將氟化聚合物泵送、注入、傾入、釋放、置換、滴入或循環至井、井筒或地質地層中)。除非另有說明，否則所有的數值範圍均包括其端值。


為了更全面地理解本發明的特徵和優點，現結合附圖敘述本發明的具體實施方式
，其中圖1為在不同的深度、泵送時間和鑽速的典型井筒溫度曲線的圖表；和圖2為實例1的多個顆粒所預期的溫度曲線與不同的深度、泵送時間和鑽速的典型井筒溫度曲線對比繪製的圖表。
具體實施例方式根據本發明的組合物包含分散於流體中的多個(許多)固體顆粒。該多個固體顆粒包含熱塑性組合物和可固化樹脂，其中任選地該多個固體顆粒中的至少一些顆粒同時包含熱塑性組合物和可固化樹脂。在一些實施例中，可用於實施本發明的顆粒可包含熱塑性組合物或可固化樹脂。例如，該多個顆粒可以含有不止一種組合物的顆粒，其中熱塑性組合物和可固化樹脂在該多個固體顆粒的各單獨固體顆粒中。在一些實施例中，該多個固體顆粒中的至少一些顆粒同時包含熱塑性組合物和可固化樹脂。在這些實施例的一些中，熱塑性組合物和可固化樹脂形成互穿網絡(例如，在可固化樹脂被固化後)。在本文所公開的多個固體顆粒的其他實施例中，多個固體顆粒中的至少一些顆粒同時包含熱塑性組合物和可固化樹脂，所述熱塑性組合物和可固化樹脂為摻和物的形式，例如，其中可固化樹脂與熱塑性材料均勻混合。在一些實施例中，至少一些本文所公開的顆粒在同一顆粒的各單獨區域中具有熱塑性組合物和可固化樹脂，例如，如果可固化樹脂被塗布在熱塑性顆粒的表面上。可用於實施本發明的固體顆粒通常具有低的縱橫比。本文所述的固體顆粒的平均縱橫比可(例如)小於 2 1 或最多至 2 1,1. 9 1,1. 8 1,1. 7 1,1. 6 1,1. 5 1、 1.4 1,1.3 1,1.2 1、或1. 1 1。在一些實施例中，固體顆粒的平均粒度最多至4、 3、2、1.5或1毫米(mm)。例如，固體顆粒的平均粒度可以在0. IOOmm到3mm的範圍內(即約140目到約5目(ANSI))(在一些實施例中，在Imm到3mm、Imm到2mm、Imm到1. 7mm(即約18目到約12目)、0· 85mm到1. 7mm(即約20目到約12目)、0· 85mm到1. 2mm(即約20 目到約16目)、0· 6mm到1. 2mm(即約30目到約16目)、0· 425mm到0. 85mm(即約40到約 20目)或0. 3mm到0. 600mm(即約50目到約30目))。顆粒可以是球形或非球形(例如， 具有稜柱、圓柱形、葉狀、多邊形或矩形橫截面)。顆粒可以是中空或非中空。橫截面形狀的差異使得可以控制活性表面積、機械性能以及與流體或其他部件的相互作用。在一些實施例中，可用於實施本發明的顆粒具有圓形橫截面或矩形橫截面。通常，該多個固體顆粒中的顆粒的尺寸一般大致相同，但也可以使用尺寸甚至顯著不同的顆粒。在一些應用中，可能有利的是使用多種不同類型的顆粒(例如，具有至少一種不同的聚合物或樹脂、一種或多種另外的聚合物、不同的平均尺寸、或可另外加以區別的構造)，其中一種類型在一個方面提供某個(些)優點，另一種類型在另一方面提供某個 (些)優點。通常，本文所述的多個固體顆粒顯示具有耐烴性或耐水解性中的至少一種(在一些實施例中顯示具有這兩種)。在一些實施例中，當該多個顆粒在去離子水中的5重量％ 混合物在高壓釜內145°C下加熱四個小時時，小於50體積％的該多個固體顆粒發生溶解或崩解中的至少一種情況，並且小於50體積％的熱塑性組合物和可固化樹脂發生溶解或崩解中的至少一種情況。具體而言，使用以下程序來確定耐水解性。將0. 5克顆粒置於12ml 含有10克去離子水的小瓶中。給小瓶注入氮氣，用橡膠隔膜密封並且在高壓釜中145°C下放置4小時。然後，將所述顆粒用光學顯微鏡放大100倍進行檢測。如果至少50體積％的顆粒或至少50體積％的熱塑性組合物和可固化樹脂溶解和/或崩解，則認為顆粒測試不通過。在一些實施例中，當所述多個固體顆粒於煤油中的2%重量體積比的混合物在氮氣下145°C加熱對個小時時，小於50體積％的所述多個固體顆粒發生溶解或崩解中的至少一種情況，並且小於50體積％的所述第一熱塑性組合物和所述可固化樹脂發生溶解或崩解中的至少一種情況。具體而言，使用以下程序確定耐烴性。將0.5克的顆粒置於25ml煤油(試劑級，沸點175-320°C，得自Sigma-Aldrich(Milwaukee, WI))中並在氮氣下加熱到145°C保持M小時。M小時之後，將煤油冷卻，並用光學顯微鏡放大100倍來檢查顆粒。如果至少50體積％的顆粒或至少50體積％的熱塑性組合物和可固化樹脂溶解和/或崩解， 則認為顆粒測試不通過。根據本發明的多個固體顆粒包含軟化溫度在50°C到180°C範圍內(在一些實施例中，範圍為 70°C至Ij 180°C、80°C至Ij 180°C、80°C到 170°C、80°C到 160°C、80°C到 150°C、或 80°C 到 140°C、90°C到 180°C、90°C到 160°C、100°C到 180°C、100°C到 160°C或 100°C到 150°C )的熱塑性組合物。對於本文所公開的多個固體顆粒的任何實施例，熱塑性組合物可以為單一熱塑性材料、熱塑性材料的共混物、或至少一種熱塑性材料和至少一種其他(即非熱塑性) 材料的共混物。所需的軟化溫度可以通過選擇適當的單一熱塑性材料或組合兩種或更多種熱塑性材料來實現。例如，如果熱塑性材料對於特定應用在過高溫度下軟化，則可通過加入具有較低軟化溫度的第二熱塑性材料來降低該溫度。另外，熱塑性材料可以與(例如)增塑劑組合以實現所需的軟化溫度。在一些實施例中，可固化樹脂可以與熱塑性材料摻和，所得摻和物的軟化溫度在50°C到180°C的範圍內(在一些實施例中，範圍為70°C到180°C、80°C 到 180°C、80°C到 170°C、80°C到 160°C、80°C到 150°C、或 80°C至Ij 140°C、90°C到 180°C >90°C 到 1600C > 1000CIlJ 1800C > 1000CIlJ 160°C或 100°C到 150°C )。軟化溫度為或可被修改為50°C到180°C範圍內(在一些實施例中，範圍為70°C 到 180°C、80°C到 180°C、80°C到 170°C、80°C到 160°C、80°C到 150°C、或 80°C至Ij 140°C >90°C 到 180°C、90°C到 160°C、100°C至Ij 180°C、100°C到 160°C或 100°C到 150°C )的示例性熱塑性材料包括以下至少一種乙烯-乙烯醇共聚物(例如軟化溫度為156到191°C，以商品名 "EVAL G176B」得自 EVAL America (Houston，TX))、熱塑性聚氨酯(例如以商品名"IR0GRAN」 如 『『 IROGRAN A80 P4699」 得自 Huntsman (Houston，TX))、聚甲酸(例如以商品名 『『CELC0N」 如"CELC0N FG40U01」得自 Ticona (Florence, KY))、聚丙烯(例如以商品名 「5571」 得自法國巴黎Total)、聚烯烴(例如以商品名「EXACT 8230」得自ExxonMobil (Houston, TX)), 乙烯-醋酸乙烯共聚物(例如得自AT Plastics (加拿大的Alberta的Edmonton))、聚酯(例如以商品名「DYNAP0L」得自Evonik(Parsippany, NJ)或以商品名「GRILTEX」得自 EMS-Chemie AG(瑞士的 Reichenauerstrasse，))、聚醯胺(例如以商品名 「UNIREZ 2662" 得自 Arizona Chemical (Jacksonville, FL)或以商品名 「ELVAMIDE」 如 「ELVAMIDE 8660」 得自 Ε. I.du Pont de Nemours (Wilmington, DE)或以商品名 「ULTRAMID」 得自 BASF North America(Florham Park，NJ))、酚氧樹脂(例如得自 hchem，Rock Hill SC)、乙烯樹脂 (例如聚氯乙烯，得自Omnia Plastica(義大利Arsizio))、丙烯酸樹脂(例如以商品名 "L0TADERAX 8900」得自法國巴黎Arkema)、聚碸、聚醯亞胺、聚醚醚酮或聚碳酸酯。在一些實施例中，熱塑性組合物包含部分中和的乙烯-甲基丙烯酸共聚物，可以商品名『『SURLYN 8660'\"SURLYN 1702」、『『SURLYN 1857」和"SURLYN 9520」商購自 E. I. Dupont de Nemours& 公司)。在一些實施例中，熱塑性組合物包含以下至少一種聚氨酯、聚醯胺、聚酯、聚碳酸酯、聚乳酸、丙烯酸類化合物、聚醯亞胺或離聚物。在一些實施例中，熱塑性組合物包含熱塑性聚氨酯(可以商品名『『IROGRAN A80 P4699」購自Huntsman)、熱熔粘合劑(可以商品名 "3M SCOTCH-WELD HOT MELT ADHESIVE 3789」購自 3M 公司(St.Paul，MN)以及聚甲酸(可以商品名『『CELC0N RMOUOl」購自Ticona)的混合物。在一些實施例中，該多個固體顆粒還包含聚烯烴(可以商品名『『EXACT 8230」購自ExxonMobil Chemical)。
在一些實施例中(包括本文所公開的多個固體顆粒的任何實施例)，熱塑性組合物的模量在約IHz的頻率和大於-60°C的溫度下小於3 X IO6達因/cm2 (3X105N/m2)。在這些實施例中，通常第一熱塑性組合物在大於_60°C的溫度下是發粘的。本文所公開的多個固體顆粒包含可固化樹脂(即熱固性樹脂)。如本文所用的術語「可固化」是指通過由化學添加劑、電磁輻射(例如可見光、紅外光或紫外光)、電子束輻射或加熱中的至少一種引起的共價交聯來使樹脂韌化或硬化。可固化樹脂包括低分子量材料、預聚物、低聚物和聚合物，例如，分子量在500到5000克/摩爾的範圍內。可用的可固化樹脂包括液體和固體，例如，熔點為至少50V (在一些實施例中，至少60°C、70°C或80°C，在一些實施例中，最多至100°C、11(TC或120°C)。可將液態可固化樹脂與(例如)熱塑性材料混合從而得到固體顆粒。示例性的可固化樹脂包括以下至少一種環氧樹脂(例如以商品名「ΕΡ0Ν 2004」、『 Ρ0Ν 828」或「ΕΡ0Ν 1004」得自 Hexion Specialty Chemicals (Houston, TX))、酚醛樹脂(例如得自Georgia Pacific (Atlanta，GA))、丙烯酸樹脂、異氰酸酯(例如得自Bayer (Pittsburg, PA))、酚氧樹脂(例如得自hchem Corp)、乙烯樹脂、乙烯基醚樹脂或矽烷樹脂(例如得自Dow-Corning (Midland，Ml))。在一些實施例中(包括本文所公開的多個固體顆粒的任何實施例)，可固化樹脂為環氧樹脂。可用的環氧樹脂通常平均每個分子具有至少兩個環氧基團。每個分子的 「平均」環氧基團數目定義為含環氧樹脂的材料中的環氧基團數目除以存在的環氧分子總數。在本文所公開的多個固體顆粒的一些實施例中，可固化樹脂為固體環氧樹脂。合適的環氧樹脂包括雙酚A的二縮水甘油醚(例如以商品名「EPON 828」、「EP0N 1004」和 "EPON 1001F」 得自 Hexion Specialty Chemicals 的那些，和以商品名 『『D. Ε. R. 332」 禾口 "D. Ε. R. 334」得自Dow Chemical Co. (Midland, MI)的那些)、雙酚F的二縮水甘油醚(例如以商品名"ARALDITE GY^l 」 得自 Huntsman Chemical (The Woodlands，TX))、脂環族環氧樹脂(例如二氧化乙烯基環己烯、3，4-環氧環己基甲基-3，4-環氧環己烯羧酸酯、2- (3， 4-環氧環己基-5，5-螺-3，4-環氧)環己烷-間二噁烷、雙(3，4-環氧環己基)己二酸酯、 以及以商品名『『ERL」得自Dow Chemical Co.的那些)；環氧化聚丁二烯；包含環氧官能團的有機矽樹脂、阻燃劑環氧樹脂(例如以商品名"D. E. R. 542」得自Dow Chemical Co.的溴化雙酚型環氧樹脂)、1，4_ 丁二醇二縮水甘油醚(例如以商品名「ARALDITE RD-2」得自Huntsman Chemical)、聚氧化烯乙二醇的二縮水甘油醚、基於氫化雙酚A-環氧氯丙烷的環氧樹脂(例如以商品名「ΕΡ0ΝΕΧ 1 510」得自Hexion Specialty Chemicals)、酚醛樹脂(phenolformaldehyde novolak)的聚縮水甘油醚(例如以商品名「D. E. N. 431」和 「D.E.N.438」得自Dow Chemical Co.)和甲基丙烯酸縮水甘油酯聚合物或共聚物。本文所述的多個固體顆粒的實施例包括含有固化劑的那些。術語「固化劑」既指與可固化樹脂共聚合(例如通過加成聚合)的反應性多官能材料，也指引起可固化樹脂的均聚的組分。取決於溫度和其他條件，某些固化劑既可與可固化樹脂共聚合，也可使它們均聚。在一些實施例中，固化劑與(例如)本文所述的可固化樹脂和/或熱塑性組合物一起存在。在一些實施例中，熱塑性組合物包含固化劑。在這些實施例的一些中，熱塑性組合物是用例如能固化可固化樹脂的光引發劑或催化劑來配製。在一些實施例中，熱塑性組合物包括具有與可固化樹脂有反應性(例如能引起可固化樹脂均聚)的官能團(例如酸性或鹼性官能團)的熱塑性材料。在一些實施例中，該官能團為胺、羧酸或羥基。在一些實施例中，熱塑性組合物包括聚氨酯。在其他實施例中，熱塑性組合物包括乙烯甲基丙烯酸共聚物。示例性固化劑(例如用於環氧樹脂)包括芳族胺(例如4，4'-亞甲基雙苯胺或芳族胺，例如以商品名「AMICURE 101」得自Air Products (Al lentown, PA))；脂族胺(例如二乙烯三胺、氨乙基哌嗪或四亞乙基戊胺)；經修飾的脂族胺(例如以商品名「ANCAMINE XT，，、「ANCAMINE 1768」 或 「ANCAMINE 2337S」 得自 Air Products 的那些)；脂環族胺(例如以商品名「ANCAMINE 1618」或「ANCAMINE 1895」得自Air Products的那些)；經修飾的聚醚胺(例如以商品名 「 JEFFAMINE」 得自 Huntsman Chemical (The Woodlands, TX) 的那些)；醯氨基胺(例如以商品名「ANCAMIDE 506，，、"ANCAMIDE 2386，，或「ANCAMIDE 2426」得自Air Products的那些)；聚醯胺(例如以商品名「ANCAMIDE 220」、「ANCAMIDE ^0A」和「ANCAMIDE 400」得自Air Products的那些)；叔胺(例如以商品名「ANCAMINE 1110」和「ANCAMINE K54」得自Air Products的那些)；雙氰胺；經取代的脲(例如以商品名「AMICURE UR」和「AMICURE UR2T」得自Air Products的那些)；咪唑(例如以商品名 「CUREZ0L 2MA-0K」 和 「CUREZ0L 2PZ」 得自 Shikoku Chemicals Corporation (日本的 Kagawa的Marugame)的那些)；三氟化硼一乙胺；季膦鹽；氨基甲酸乙酯、酸酐(例如馬來酸酐和琥珀酸酐)；羧酸；聚硫化物；和硫醇(例如以商品名「CAPCURE WR-6」得自Cognis Corporation (德國的Monheim)的那些)。在一些實施例中，固化劑為光引發劑。示例性光引發劑包括芳族鉚鐺絡合物鹽(例如六氟磷酸二芳基碘鐺、六氟銻酸二芳基碘鐺和美國專利No. 4，256，^S(Smith)中描述的其他那些)；芳族鋶絡合物鹽(例如六氟銻酸三苯基鋶和美國專利No. 4，256，^S(Smith)中描述的其他那些)；和茂金屬鹽(例如(η5_環戊二烯基)η6-二甲苯^e+SbFf和美國專利No. 5，089，536 (Palazzotto)中描述的其他那些。在一些實施例中，固化劑選自胺、氨基甲酸乙酯、脲、醯胺、羧酸和咪唑。取決於所選固化劑(例如它是催化固化劑還是化學計量固化劑)，固化劑可基於可固化樹脂的量計以0. 1重量％到40重量％的範圍存在於多個顆粒(例如，具有可固化樹脂或具有第一熱塑性組合物)中。在一些實施例中(例如其中熱塑性組合物包括作為固化劑的熱塑性材料的實施例)，固化劑的重量可以超出可固化樹脂的重量。一般來講，固化劑以足以使得可固化樹脂和任何其他組分(例如熱塑性材料)超過凝膠點的量存在。本文所述的可固化樹脂可以使用本領域已知技術來固化，包括通過電磁輻射(例如可見光、紅外光或紫外光)、電子束輻射、加熱或它們的組合。在其中光引發劑為可固化樹脂的固化劑的一些實施例中，可將多個顆粒暴露於光，然後暴露於熱量(例如當該多個顆粒被引入地下地層中時)。在一些實施例中，與任何固化劑和/或加速劑組合的可固化樹脂的固化起始溫度為至少 80°C (在一些實施例中，至少 85°C、90°C、95°C、100°C、110°C、120°C、130°C、140°C、 150°C或至少160°C或在80°C到180°C的範圍內)。固化起始溫度可以通過(例如)以下方式來調整選擇固化劑和/或加速劑；選擇熱塑性組合物，其可以包含與可固化樹脂有反應性的官能團；和選擇熱塑性組合物與可固化樹脂在該多個固體顆粒中的比率。本文所述的多個固體顆粒可以(例如)基於該多個固體顆粒總重量計包含至少30 重量％、40重量％、50重量％、60重量％、70重量％、75重量％、80重量％、90重量％或至少 95重量％ (在一些實施例中，在35重量％到80重量％或45重量％到75重量％)的熱塑性材料(例如包括熱塑性組合物和任何其他熱塑性材料)。在一些實施例中，本文所述的多個固體顆粒可以(例如)基於該多個固體顆粒總重量計包含5重量％到85重量％範圍(在一些實施例中，5重量％到40重量％、35重量％到80重量％或45重量％到75重量％ )的第一熱塑性組合物，該第一熱塑性組合物的軟化溫度在50°C到180°C範圍內(在一些實施例中，範圍為 70°C到 180°C、80°C至Ij 180°C、80°C到 170°C、80°C到 160°C、80°C到 150°C、或80°C 到 140°C、90°C到 180°C、90°C到 160°C、100°C到 180°C、100°C到 160°C或 100°C到 150°C )。在一些實施例中，本文所公開的多個固體顆粒基於該多個固體顆粒總重量計具有 5重量％到65重量％範圍(在一些實施例中，10重量％到60重量％，或15重量％到55重量％ )的可固化樹脂。本文所公開的顆粒可以(例如)使用標準的擠出、粒化、研磨和磨削設備來製備。根據本發明的組合物可以為水性的、非水性的(例如包含烴或醇)或它們的組合 (例如乳劑)，並且可以任選地包含一種或多種表面活性劑、粘度調節劑(例如膠凝劑和破碎劑)、氣體(例如氮、二氧化碳、空氣和天然氣)、緩衝液或鹽類。組合物的PH可以被調整成與本文所公開的多個顆粒相容。在根據本發明的組合物的一些實施例中，該流體是水性的。在根據本發明的組合物的一些實施例中，該流體為包含烴類的鑽井流體，其可以包括油包水型乳液和水包油型乳液。示例性烴類包括原油；精煉烴類(例如汽油、煤油和柴油)；鏈烷烴和異鏈烷烴(例如戊烷、己烷、庚烷、高級烷烴和可以商品名「ISANE IP 130」和「ISANE IP 175」購自Total Fina (法國巴黎)和以商品名 「 IS0PAR」 購自 Exxon Mobil Chemicals (Houston, TX)的異鏈烷烴溶劑)；礦物油；輕石油；環烷；芳烴(例如二甲苯和甲苯)；天然氣冷凝物；和它們的組合(可混溶的或不可混溶的)。通常，包含烴類的鑽井流體(即油基鑽井流體)包含礦物油或柴油。一些包含烴類的鑽井流體可以商品名「SYNDRIL」商購自(例如)Syn0il和以商品名 「CARB0-DRILL」 和 「CARB0-C0RE」 商購自 Baker Hughes (Houston, TX)。在一些實施例中，本文所公開的組合物為包含油包水型乳液的鑽井流體。油包水型乳液含有分散於烴類中的水或鹽水小滴。通常，油包水型乳液含有至少一種油-泥漿乳化劑，其能降低油和水之間的界面張力，使得可以形成具有小滴的穩定乳液。油-泥漿乳化劑可以為由各種脂肪酸和石灰製成的脂肪酸鈣皂，或衍生物(例如通過脂肪酸與各種乙醇胺化合物反應製備的醯胺、胺、醯氨基胺和咪唑啉)。任選地，本文所述的該多個固體顆粒還可以包含其他組分(例如添加劑和/或塗層)以賦予理想性質(例如處理性、可加工性、穩定性和分散性)並且改善分散於流體中時的性能。示例性添加劑和塗層材料包括抗氧化劑、著色劑(例如染料和顏料)、填料(例如炭黑、粘土和二氧化矽)和表面施加材料(例如蠟、表面活性劑、聚合物型分散劑、滑石、芥酸醯胺、樹膠、和流控劑)以改善處理。表面活性劑可以用於提高本文所述的顆粒在(例如)根據本發明的組合物(例如包含流體)中的分散性。可用的表面活性劑(也稱為乳化劑)包括陰離子型、陽離子型、兩性型和非離子型表面活性劑。可用的陰離子型表面活性劑包括烷基芳基醚硫酸鹽和磺酸鹽、烷基芳基聚醚硫酸鹽和磺酸鹽(如烷基芳基聚(環氧乙烷)硫酸鹽和磺酸鹽，優選具有最多至約4個乙烯氧基重複單元的那些，包括烷基芳基聚醚磺酸鈉，例如已知得自Rohm and Haas (Philadelphia,PA)的商品名為「TRITON X200」的那些)、烷基硫酸鹽和磺酸鹽(如月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸銨、月桂基硫酸三乙醇胺和十六烷基硫酸鈉)、烷芳基硫酸鹽和磺酸鹽(如十二烷基苯硫酸鈉和十二烷基苯磺酸鈉)、烷基醚硫酸鹽和磺酸鹽(如月桂醚硫酸銨)和烷基聚醚硫酸鹽和磺酸鹽(如烷基聚(環氧乙烷)硫酸鹽和磺酸鹽，優選具有最多至約4個乙烯氧基單元的那些)。可用的非離子型表面活性劑包括乙氧基化油醇(oleoyl alcohol)和聚氧乙烯辛基苯醚。可用的陽離子型表面活性劑包括烷基二甲基苄基氯化銨的混合物，其中烷基鏈具有10到18個碳原子。兩性型表面活性劑也可使用，包括磺基甜菜鹼、N-烷基氨基丙酸和N-烷基甜菜鹼。可以將表面活性劑加到本文所公開的顆粒，例如， 加入量平均應足以在顆粒表面上形成單層塗層以引起自發潤溼。表面活性劑的可用量可以為(例如)基於該多個顆粒總重量計在0.05重量％到3重量％的範圍內。還可以使用聚合物型分散劑，例如，用於促進本文所述顆粒在所選介質中和在所需的應用條件(例如PH和溫度)的分散。示例性聚合物型分散劑包括平均分子量大於5000 的聚丙烯酸的鹽(例如，銨鹽、鈉鹽、鋰鹽和鉀鹽)，羧基改性的聚丙烯醯胺(可例如以商品名"CYANAMER A 370」 購自 Cytec Industries (West Paterson，NJ))，丙烯酸和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的共聚物、聚合季胺(例如，季銨化的聚乙烯吡咯烷酮共聚物(可例如以商品名「GAFQUAT 755」購自ISP Corp. (Wayne, NJ))和季胺取代的纖維素(可例如以商品名 「JR-400」購自Dow Chemical Company (Midland, MI))、纖維素、羧基改性的纖維素(例如， 羧甲基纖維素鈉(可例如以商品名「NATR0S0L CMC型7L」購自Hercules (Wilmington，DE)) 和聚乙烯醇。可以將聚合物型分散劑加入本文所公開的顆粒，例如，加入量平均應足以在顆粒表面上形成單層塗層以引起自發潤溼。聚合物型分散劑的可用量可以為(例如)基於該多個顆粒總重量計在0. 05重量％到5重量％的範圍內。可用於本文所公開的多個固體顆粒中的抗氧化劑的例子包括受阻酚(例如，可以商品名「IRGAN0X」購自瑞士巴塞爾的Ciki Specialty Chemical)。通常，使用基於該多個顆粒總重量計0. 1重量％到1. 5重量％範圍的抗氧化劑來在擠出期間和組合物壽命時間內保持可用性質。根據本發明的組合物還可以包含膠凝劑(例如磷酸酯，當該組合物為包含烴類的鑽井流體時)。在這些實施例的一些中，該組合物還包含用於膠凝劑的活化劑(例如多價金屬離子的來源)。可用於實施本發明的膠凝劑和活化劑在(例如)美國專利 No. 4,622，155 (Harris等人)和No. 5，846，915 (Smith等人)中有描述，這些專利的公開內容以引用方式併入本文中。在一些其中使用膠凝劑的實施例中，合適的破碎劑可以被包括在或被加入到該組合物，從而最終可降低該組合物的粘度，例如以在所需時間從地下地層將其回收。合適的破碎劑包括(例如)美國專利No. 7, 066, 262 (Funkhouser)中所述那些， 該專利的公開內容以引用方式併入本文中。在一些實施例中，根據本發明的組合物包含跨接顆粒(例如分散於流體中)。跨接顆粒有時與鑽井流體一起使用，以試圖用裂縫來在巖石中造成應力改變。用跨接顆粒保持這些裂縫開啟，並且通過在熱塑性材料達到其軟化溫度且可固化樹脂固化之後形成的堵塞物，可以將這些跨接顆粒保持在一起。示例性的本領域中已知的跨接顆粒包括那些由砂石(例如，Ottawa、Brady或Colorado砂石，往往稱作具有各種比例的白色和棕色砂石)、帶樹脂塗層的砂石、燒結礬土、陶瓷(即玻璃、晶體陶瓷、玻璃陶瓷以及它們的組合)、熱塑性材料、有機材料(例如磨碎或壓碎的堅果殼、種殼、水果核和處理過的木材)和粘土製成的跨接顆粒。砂石顆粒例如可得自Badger Mining Corp. (Berlin, WI)；Borden Chemical (Columbus, OH)；和 Fairmont Minerals (Chardon，OH)。熱塑性顆粒可得自例如 Dow Chemical Company (Midland, MI)；和 BJ Services (Houston，TX)。粘土基顆粒可得自例如 CarboCeramics (Irving, TX)；禾口 Saint-Gobain (法國 Courbevoie)。燒結的fL土陶瓷顆粒可得自例如Borovichi Refractories (俄羅斯Borovichi) ；3M公司(St. Paul,MN) ；CarboCeramics ；和 Saint Gobain0 玻璃泡和小珠顆粒可得自例如 Diversified Industries (加拿大的 British Columbia 的 Sidney)和 3M 公司。可用的跨接顆粒的尺寸可以在(例如)0. IOOmm到3mm的範圍內(即約140目到約5目(ANSI))(在一些實施例中，在Imm到3mm、lmm到2mm、lmm到1. 7mm(即約18目到約 12目)、0. 85mm到1. 7mm(即約20目到約12目)、0. 85mm到1. 2mm(即約20目到約16目)、 0. 6mm到1. 2mm(即約30目到約16目)、0· 425mm到0. 85mm(即約40到約20目)或0. 3mm 到0. 600mm(即約50目到約30目))。在一些實施例中，跨接顆粒的平均尺寸與本文所公開的多個固體顆粒的平均尺寸大致相同(例如差異在20 %、15 %、10 %、或5 %內)。本發明提供一種改善地質地層內的井筒的方法。該方法包括將本文所公開的組合物(例如在上文所述的任何實施例中的組合物)引入到穿透地質地層的井筒中。本文所公開的改善地質地層內的井筒的方法還包括使熱塑性組合物經受高於其軟化溫度的溫度。高於軟化溫度時(例如，處於地下底層的溫度時)，熱塑性組合物可能變得發粘(即在頻率為約IHz時模量為小於3 X IO6達因/cm2 (3 X 105N/m2))，並且多個顆粒中的顆粒可以彼此附著。可在顆粒到達它們在地層中所需位置的幾乎同時形成的發粘網絡， 可用於(例如)將跨接顆粒在地層中保持就位。在一些實施例中，熱塑性組合物被設計成在特定井下溫度(例如井底靜溫(BHST))下發粘。另外，當高於軟化溫度時，熱塑性組合物可開始流動。在一些其中熱塑性組合物包含具有與可固化樹脂有反應性的官能團的熱塑性材料或者其中熱塑性組合物包含用於可固化樹脂的固化劑的實施例中，當熱塑性組合物暴露於高於其軟化溫度的溫度時，可固化樹脂可開始發生固化。這可能是有利的，例如以防止樹脂在其被放置於地下地層中的所需位置之前固化。在一些實施例中，該多個顆粒被設計成具有固化起始特定井下溫度。本文所公開的改善地質地層內的井筒的方法還包括至少部分地固化可固化樹脂以在井筒中形成堵塞物。術語「堵塞物」是指形成於井筒中的交聯網絡，例如用於填充井筒、填充在鑽探井筒期間形成於地層中的任何裂縫以及固結井筒周圍的鬆軟地層。在固化可固化樹脂(其可包括組合物中所用的任何跨接顆粒)之後由該多個顆粒形成的堵塞物， 通常被設計為具有低滲透性，例如以防止流體損耗和防止鑽井流體使地層內裂縫再有任何延長。在一些實施例中，堵塞物中與已固化樹脂一起存在的熱塑性材料可以使已固結的地層或存在於裂縫中的聚集體(pack)堅韌。在本文所述的修改井筒的方法中，可固化樹脂的至少部分固化是指(例如)可固化樹脂中至少50% (在一些實施例中，至少60%、70%、75%、80%、90%、95%或97% )的反應性官能團被反應。在一些實施例中，至少部分地固化可固化樹脂意指當與熱塑性組合物組合時已達到了可固化樹脂的膠凝點。膠凝點是指交聯的三維網絡開始形成的時間或溫度。膠凝點可以用以下實例中描述的流變學評估來測量。在一些實施例中，該多個固體顆粒在將該組合物引入井筒中之後的4到10個小時時間內發生膠凝。在一些實施例中，該多個固體顆粒在將該組合物引入井筒中之後至少4、5、6、7或8個小時發生膠凝。
在本文所公開的修改井筒的方法的一些實施例中，該方法還包括鑽探井筒，其中引入本文所公開的組合物是在鑽探井筒期間或之後進行。有利地，本文所公開的多個顆粒與多種鑽探組合物相容。在鑽探過程期間，如果檢測到地層中的未固結區或裂縫，則可以停止鑽頭旋轉，並且在沒有移除鑽頭或衝洗鑽井流體的情況下，可將本文所公開的包含多個固體顆粒的組合物引入井筒中。一旦該多個顆粒到達目標深度，則其通常將固化以形成堵塞物。一旦該堵塞物形成，則可穿過該堵塞物重新開始鑽探以達到地層的更深區域。根據本發明的方法可用於垂直井、斜井、斜直井或橫井，並且可以可用於油井、氣井和它們的組合。可根據本發明進行修改的示例性的地質地層包括矽質碎屑地層(例如，頁巖、礫巖、硅藻巖、砂石和砂巖)或碳酸鹽地層(例如，石灰巖)。通常，根據本發明的組合物及方法可用於處理矽質碎屑地層。在一些實施例中，地質地層主要為砂巖(即，至少50重量％ 的砂巖)。熱塑性組合物和可固化樹脂可以選擇成(例如)對修改的地層具有良好粘合力。根據本發明的製備多個顆粒的方法可以(例如)用於為地下地層的選定區域定製該多個顆粒或組合物。包含該區域目標深度和溫度的數據可用於生成包含熱塑性組合物和可固化樹脂的配方。包含地質地層的目標深度和溫度的一些典型數據示於圖1中，其中不連續線表示在某個深度可達到的典型溫度。該熱塑性組合物可以至少部分地基於其軟化溫度低於該區域中的該溫度來選擇，並且該配方至少部分地基於其在達到目標深度之後發生膠凝來生成。本文所公開的組合物和方法可用於深度在3000英尺到20000英尺範圍內的區域。 在一些實施例中，該區域的深度在6000英尺、7000英尺、8000英尺、9000英尺、或10000英尺直至20000英尺的範圍內。在本文所公開的改善地質地層內井筒的方法的一些實施例中，本文所公開的組合物被注入至少10，000英尺的深度。在這些實施例的一些中，該多個固體顆粒的膠凝點高於熱塑性組合物的軟化溫度，並且其中該膠凝點是在達到該深度之後實現。在本領域中可實現的鑽速和泵送時間也對定製本文所公開的組合物提供有用的指導，並且可以影響到如何實施本文所公開的修改井筒的方法。例如，鑽速和泵送時間可用於確定何時應將本文所公開的組合物注入井筒中，使得它可在該多個固體顆粒的膠凝點之前達到所需深度。本發明的精選實施例在第一實施例中，本發明提供一種組合物，其包含流體；分散於該流體中的多個固體顆粒，其中該多個固體顆粒包含軟化溫度在50°C到 180°C範圍內的熱塑性組合物以及包含可固化樹脂，其中任選地該多個固體顆粒中的至少一些顆粒同時包含該熱塑性組合物和該可固化樹脂，並且其中固體顆粒的平均縱橫比小於 2 I0在第二實施例中，本發明提供根據第一實施例的組合物，其中該熱塑性組合物包含具有與該可固化樹脂有反應性的官能團的熱塑性聚合物。在第三實施例中，本發明提供根據第二實施例的組合物，其中該熱塑性聚合物包含以下至少一種胺、羧酸或羥基。
在第四實施例中，本發明提供根據任何前述實施例的組合物，其中該可固化樹脂為固體環氧樹脂。在第五實施例中，本發明提供根據任何前述實施例的組合物，其中該熱塑性組合物包含以下至少一種聚氨酯、聚醯胺、聚酯、聚碳酸酯、聚乳酸、丙烯酸類化合物、聚醯亞胺或離聚物。在第六實施例中，本發明提供根據任何前述實施例的組合物，其中該多個固體顆粒中的至少一些顆粒同時包含熱塑性組合物和可固化樹脂。在第七實施例中，本發明提供根據第六實施例的組合物，其中該熱塑性組合物和該可固化樹脂形成互穿網絡。在第八實施例中，本發明提供根據第一到第五實施例中任一項的組合物，其中該熱塑性組合物和該可固化樹脂在該多個固體顆粒的各單獨固體顆粒中。在第九實施例中，本發明提供根據任何前述實施例的組合物，其中該多個固體顆粒的平均粒度最多至2毫米。在第十實施例中，本發明提供根據任何前述實施例的組合物，其中該流體為包含烴類的鑽井流體。在十一實施例中，本發明提供根據第十實施例的組合物，其中該流體為包含油包水型乳液的鑽井流體。在第十二實施例中，本發明提供一種改善地質地層內的井筒的方法，該方法包括將根據任何前述實施例的組合物引入井筒中；使該熱塑性組合物經受高於其軟化溫度的溫度；和至少部分地固化該可固化樹脂以在井筒中形成堵塞物。在第十三實施例中，本發明提供根據第十二實施例的方法，其中引入和組合物包括將和組合物引入到至少10，000英尺的深度。在第十四實施例中，本發明提供根據第十三實施例的方法，其中該多個固體顆粒在高於該熱塑性組合物的軟化溫度時發生膠凝，並且其中該多個固體顆粒在達到該深度之後發生膠凝。在第十五實施例中，本發明提供根據實施例12到14中任一項的方法，還包括鑽探井筒，其中引入該組合物是在鑽探井筒期間或之後進行。在第十六實施例中，本發明提供根據第十五實施例的方法，其中在鑽探井筒期間形成的任何裂縫被井筒中的堵塞物所填充。在第十七實施例中，本發明提供根據實施例15或16的方法，其中鑽探是在一定鑽速下進行，並且其中該鑽速用來確定何時引入該組合物。在第十八實施例中，本發明提供根據實施例12到17中任一項的方法，其中該地層包含砂巖。在第十九實施例中，本發明提供根據第十四實施例的方法，其中該多個固體顆粒在將該組合物引入井筒之後4到10個小時的時間內發生膠凝。在第二十實施例中，本發明提供一種製備多個顆粒的方法，該方法包括選擇要鑽探的地質地層的區域，該區域具有目標深度和溫度；
接收包含該地質地層的該區域的該目標深度和該溫度的數據；生成包含熱塑性組合物和可固化樹脂的配方，其中對該熱塑性組合物的選擇至少部分地基於其軟化溫度低於該區域中的該溫度，並且其中該配方的生成至少部分地基於其在達到該目標深度之後發生膠凝；和根據該配方製備該多個顆粒，其中該多個顆粒的至少一部分包含該熱塑性組合物，其中該多個顆粒的至少一部分包含該可固化樹脂。以下實例進一步說明本發明的優點和實施例，但是這些實例中所提到的具體材料及其量以及其他條件和細節均不應被解釋為對本發明的不當限制。除非另外指明，否則所有的份數和百分數均以重量計。^M軟化溫度熱塑性組合物的軟化溫度是使用應力控制流變儀(AR2000型，TA Instruments (New Castle, DE)製造)根據以下程序來測定。將熱塑性材料放置在流變儀的兩個20mm的平行板之間並壓至2mm的間隙，確保完全覆蓋這些板。然後，在60-200°C的溫度範圍內以應變施加IHz正弦頻率。熔化樹脂對正弦應變的阻力與其模量成比例，該模量通過變換器記錄並以圖表格式顯示。使用流變儀軟體，將該模量在數學上分為兩部分與所施加的應變同相的一個部分(彈性模量一類固體行為)和與所施加的應變不同相的另一部分(粘稠模量一類液體行為)。兩種模量相同的溫度(跨越溫度)定義為軟化溫度，因為軟化溫度表示在該溫度以上樹脂行為開始主要像液體。實例1使用L/D 比率為 15 的 18mm 雙螺杆擠出機(Thermo Fisher Scientific Inc. (ffaltham,MA)製造)分別複合實例性材料(即第一和第二材料)。處理是在160°C的溫度和120的rpm下進行。有直徑6. 35mm和L/D比率為32的毛細管模連接到擠出機的末端， 並且將擠出物送到大約0°C的冰/水浴進行迅速冷卻。然後，將冷卻的擠出物導送入造粒機中以形成3mm圓柱形粒料。第一材料包括50重量％的熱塑性聚氨酯(可以商品名「IROGRAN A80 P4699」 購自Huntsman (The Woodlands, TX))、30重量％的高溫熱熔性粘合劑(可以商品名「3M SCOTCH-WELD HOT MELT ADHESIVE 3789」 購自 3M 公司(St. Paul，MN))、20 重量％ 的聚甲醛(可以商品名「CELC0N FG40U01」購自 Ticona (Morristown，TN))、以及 10 重量 ％ (基於熱塑性聚氨酯、熱熔性粘合劑和聚甲醛的總重量計)的胺固化劑(可以商品名「ANCAMINE 2337S」 購自 Air Products (Allentown，PA))。第一材料(無胺固化劑)的軟化溫度根據上文所述測試方法測量，發現為82°C。 第一材料(具有胺固化劑)的軟化溫度根據上文所述測試方法測量，發現為58°C。第二材料包括60重量％的環氧樹脂(可以商品名「ΕΡ0Ν 2004」購自Hexion Specialty Chemicals (Houston，TX))、30 重量 ％ 的聚氨酯(可以商品名 「IROGRAN A80 P4699」購自Huntsman)和10重量％的聚烯烴(可以商品名「EXACT 8230」購自ExxonMobil Chemical(Houston, TX))。對於實例1，將第一和第二材料的粒料以50/50的重量比組合。
實例2根據實例1的方法製備實例2，例外的是將第一和第二材料的粒料以75/25的重量比組合。實例3根據實例1的方法製備實例3，例外的是將第一和第二材料的粒料以25/75的重量比組合。使用應力控制流變儀(AR2000型，TA Instruments (New Castle, DE)製造)根據以下程序，測量實例1至3在140°C、150°C、16(TC和180°C的恆溫下動態模量與時間的函數關係。將熱塑性材料放置在流變儀的兩個20mm的平行板之間並壓至2mm的間隙，確保完全覆蓋這些板。然後，在下表1所示的溫度下以應變施加IHz正弦頻率。熔化樹脂對正弦應變的阻力與其模量成比例，該模量通過變換器記錄並以圖表格式顯示。使用流變儀軟體，將該模量在數學上分為兩部分與所施加的應變同相的一個部分(彈性模量一類固體行為)和與所施加的應變不同相的另一部分(粘稠模量一類液體行為)。將兩種模量相同的時間(跨越點)定義為膠凝時間，因為其表示在該溫度以上樹脂由於固化而行為開始主要像固體。表權利要求
1.一種組合物，其包含流體；分散於所述流體中的多個固體顆粒，其中所述多個固體顆粒包含軟化溫度在50°C到 180°C範圍內的熱塑性組合物以及包含可固化樹脂，其中任選地所述多個固體顆粒中的至少一些顆粒同時包含所述熱塑性組合物和所述可固化樹脂，並且其中所述固體顆粒的平均縱橫比小於2 1。
2.根據權利要求1所述的組合物，其中所述熱塑性組合物包含具有與所述可固化樹脂有反應性的官能團的熱塑性聚合物。
3.根據權利要求2所述的組合物，其中所述熱塑性聚合物包含胺、羧酸或羥基基團中的至少一種，並且其中所述可固化樹脂為固體環氧樹脂。
4.根據前述任一項權利要求所述的組合物，其中所述熱塑性組合物包含聚氨酯、聚醯胺、聚酯、聚碳酸酯、聚乳酸、丙烯酸類化合物、聚醯亞胺或離聚物中的至少一種。
5.根據前述任一項權利要求所述的組合物，其中所述多個固體顆粒中的至少一些顆粒同時包含所述熱塑性組合物和所述可固化樹脂。
6.根據權利要求5所述的組合物，其中所述熱塑性組合物和所述可固化樹脂形成互穿網絡。
7.根據權利要求1到4中任一項所述的組合物，其中所述熱塑性組合物和所述可固化樹脂在所述多個固體顆粒的各單獨固體顆粒中。
8.根據前述任一項權利要求所述的組合物，其中所述流體為包含烴類的鑽井流體。
9.根據權利要求8所述的組合物，其中所述流體為包含油包水型乳液的鑽井流體。
10.一種改善地質地層內的井筒的方法，所述方法包括將根據前述任一項權利要求所述的組合物引入所述井筒中；使所述熱塑性組合物經受高於其軟化溫度的溫度；和至少部分地固化所述可固化樹脂以在所述井筒中形成堵塞物。
11.根據權利要求10所述的方法，其中引入所述組合物包括將所述組合物引入至少 10，000英尺的深度，其中所述多個固體顆粒在高於所述熱塑性組合物的軟化溫度時發生膠凝，並且其中所述多個固體顆粒在達到所述深度後發生膠凝。
12.根據權利要求10或11所述的方法，該方法還包括鑽探所述井筒，其中引入所述組合物是在鑽探所述井筒期間或之後進行。
13.根據權利要求12所述的方法，其中在鑽探所述井筒期間形成的任何裂縫被所述井筒中的所述堵塞物填充。
14.根據權利要求12或13所述的方法，其中鑽探是在一定鑽速下進行的，並且其中所述鑽速用於確定何時弓I入所述組合物。
15.一種製備多個顆粒的方法，所述方法包括選擇要鑽探的地質地層的區域，所述區域具有目標深度和溫度；接收包含所述地質地層的區域的目標深度和溫度的數據；生成包含熱塑性組合物和可固化樹脂的配方，其中對所述熱塑性組合物的選擇至少部分地基於其軟化溫度低於所述區域中的溫度，並且其中所述配方的生成至少部分地基於其在所述目標深度達到之後發生膠凝；和根據所述配方製備所述多個顆粒，其中所述多個顆粒的至少一部分包含所述熱塑性組合物，其中所述多個顆粒的至少一部分包含所述可固化樹脂。
全文摘要
本發明提供一種組合物，其包含流體和多個分散於所述流體中的固體顆粒。所述多個固體顆粒包含軟化溫度在50℃到180℃範圍內的熱塑性組合物以及包含可固化樹脂；任選地所述多個固體顆粒中的至少一些顆粒同時包含所述熱塑性組合物和所述可固化樹脂。所述固體顆粒的平均縱橫比為小於2∶1。還公開了一種改善地質地層內的井筒的方法。所述方法包括將所述組合物引入所述井筒中。還公開了一種製備例如用於所述組合物中的多個顆粒的方法。
文檔編號C09K8/502GK102325854SQ200980156903
公開日2012年1月18日 申請日期2009年12月21日 優先權日2008年12月23日
發明者伊格內修斯·A·卡多馬, 克拉拉·E·瑪塔, 吳永康, 麥可·D·克蘭德爾 申請人:3M創新有限公司