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改善水力壓裂網(wǎng)的組合物和方法與流程

文檔序號(hào):11632744閱讀:599來(lái)源:國(guó)知局
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2014年12月17日申請(qǐng)的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/092,970和2014年12月17日申請(qǐng)的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/092,980的較早申請(qǐng)日期的權(quán)益,所述案件的全部公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文中。背景水力壓裂是用于與大面積的地下地層形成高傳導(dǎo)性連通的刺激方法。所述方法增加了地層內(nèi)的有效井孔面積,從而可以加速截留油或氣體的產(chǎn)生。所述方法的效率通常通過(guò)由刺激處理產(chǎn)生的接觸表面積的總量來(lái)測(cè)量。在水力壓裂期間,在超過(guò)目標(biāo)儲(chǔ)油巖層的裂縫壓力的壓力下泵送壓裂流體,以便在通過(guò)井孔穿透的地下地層內(nèi)產(chǎn)生或擴(kuò)大裂縫。用于引發(fā)水力壓裂的流體通常稱(chēng)作“前置液(pad)”。在一些情形中,前置液可以含有微細(xì)微粒(例如微細(xì)網(wǎng)沙)用于流體損失控制。在其他情形中,前置液可以含有較大粒度的微粒以便消磨鉆孔或井孔附近的穿流距離比。在引發(fā)裂縫之后,將含有化學(xué)試劑的流體的后續(xù)階段以及支撐劑泵送到所產(chǎn)生裂縫中。裂縫通常在泵送期間繼續(xù)生長(zhǎng),并且支撐劑以可滲透包裝的形式留在裂縫中用于支撐裂縫張開(kāi)。在完成處理之后,裂縫與支撐劑緊緊相接。支撐劑使所產(chǎn)生裂縫保持張開(kāi),提供烴和/或其他地層流體流入井孔中的高傳導(dǎo)性路徑。大量參數(shù)影響給定地層內(nèi)總產(chǎn)生的裂縫面積,所述參數(shù)包括注入井孔中時(shí)和注入之后的壓裂流體的粘度。利用低粘度流體(例如滑溜水)擴(kuò)散的裂縫所展現(xiàn)的裂縫寬度小于利用較高粘度流體擴(kuò)散的那些裂縫。另外,低粘度流體有利于在刺激期間增加儲(chǔ)層的裂縫復(fù)雜性。此通常導(dǎo)致產(chǎn)生更大的裂縫區(qū)域,從所述更大的裂縫區(qū)域烴可以流入較高傳導(dǎo)性裂縫路徑中。然而,所產(chǎn)生的小裂縫寬度與滑溜水壓裂流體的低支撐劑輸送能力的組合,使得極其難以在遠(yuǎn)離井孔較大的距離放置大量支撐劑。此可以產(chǎn)生未支撐并且會(huì)閉合的新裂縫,從而導(dǎo)致烴流大大受損。在一些頁(yè)巖地層中,過(guò)長(zhǎng)的初生裂縫可以導(dǎo)致垂直于最小主應(yīng)力定向。通常,將額外壓裂流體泵送到井孔中單純?cè)黾悠矫婊虺跎芽p的寬度。在這些情形中的多數(shù)情形中,初生裂縫占優(yōu)勢(shì)且次生裂縫是有限的。主要產(chǎn)生長(zhǎng)平面裂縫的壓裂處理的特征在于低接觸裂縫面表面積。從通過(guò)此等處理產(chǎn)生的壓裂網(wǎng)產(chǎn)生烴被在產(chǎn)生儲(chǔ)層內(nèi)產(chǎn)生的較低總裂縫面積成比例地限制。最近,已關(guān)注增加遠(yuǎn)離井孔的場(chǎng)所以及井孔附近的烴生產(chǎn)量的替代。特別注意增加低滲透性地層(包括頁(yè)巖)的生產(chǎn)量。已尤其調(diào)整了方法來(lái)沿著水平井孔刺激離散間隔從而產(chǎn)生鉆孔群。盡管通過(guò)此等方法增加了地層內(nèi)的總接觸裂縫面積,但所述群之間的潛在產(chǎn)生性?xún)?chǔ)層面積通常并未受刺激。此降低了刺激操作的效率。因此,仍然需要將增加在地層內(nèi)產(chǎn)生的裂縫表面積的方法。概述轉(zhuǎn)向劑流體包含水性載體流體和多個(gè)遇水膨脹型聚合物粒子,所述遇水膨脹型聚合物粒子具有0.01微米到100,000微米、優(yōu)選1微米到10,000微米、更優(yōu)選50微米到5,000微米的大小??刂妻D(zhuǎn)向劑在地下地層中的井下放置的方法包括將上述轉(zhuǎn)向劑流體注入地層中,其中水性載體流體經(jīng)過(guò)選擇而使得聚合物粒子在接觸水性載體流體達(dá)足以實(shí)現(xiàn)所要的井下放置的時(shí)間量之后充分膨脹。水力壓裂通過(guò)儲(chǔ)層或井穿透的地下地層的方法包括以足以產(chǎn)生或擴(kuò)大裂縫的壓力將壓裂流體注入地層中;將轉(zhuǎn)向劑流體注入地層中;和將壓裂流體注入地層中,其中轉(zhuǎn)向劑阻礙了壓裂流體的流動(dòng),并且增加了裂縫的表面裂縫面積。本發(fā)明提供水力壓裂通過(guò)儲(chǔ)層穿透的地下地層的方法,所述方法包括將壓裂流體以足以產(chǎn)生或擴(kuò)大初生裂縫的壓力注入地層中;測(cè)定井下的井底處理壓力;將轉(zhuǎn)向劑流體注入地層中;將測(cè)定的井底處理壓力與預(yù)定的目標(biāo)井底處理壓力進(jìn)行比較;和將壓裂流體注入地層中,其中轉(zhuǎn)向劑阻礙了壓裂流體向漏失區(qū)的流動(dòng),并且增加了表面裂縫面積。本發(fā)明提供水力壓裂通過(guò)井穿透的地下地層的方法,所述方法包括將壓裂流體以足以產(chǎn)生或擴(kuò)大裂縫的壓力注入地層中;測(cè)定井表面處或附近的表面壓力;將轉(zhuǎn)向劑流體注入地層中以將流體流從高傳導(dǎo)性區(qū)轉(zhuǎn)向到較差傳導(dǎo)性區(qū);將測(cè)定的表面壓力與目標(biāo)表面壓力進(jìn)行比較;和改變井中的應(yīng)力以增加裂縫的表面積,其中改變是通過(guò)以下方式進(jìn)行:改變壓裂流體的注入速率、改變井的井底壓力、改變壓裂流體的密度或包含上述方式中的至少一種的組合。本發(fā)明提供水力壓裂通過(guò)井穿透的地下地層的方法,所述方法包括以足以產(chǎn)生或擴(kuò)大初生裂縫的壓力將流體注入地層中;監(jiān)測(cè)操作參數(shù)并且將在將流體注入地層中之后的操作參數(shù)與操作參數(shù)的預(yù)定值進(jìn)行比較,其中操作參數(shù)是流體的注入速率、流體的密度和井的井底處理壓力;注入轉(zhuǎn)向劑流體以將流體流從高傳導(dǎo)性區(qū)轉(zhuǎn)向到較差傳導(dǎo)性區(qū);將注入轉(zhuǎn)向劑流體的操作參數(shù)與操作參數(shù)的預(yù)定值進(jìn)行比較;改變井中的應(yīng)力以增加裂縫的表面積,其中改變是通過(guò)以下方式進(jìn)行:改變壓裂流體的注入速率、改變井的井底壓力、改變壓裂流體的密度或包含上述方式中的至少一種的組合。本發(fā)明提供水力壓裂通過(guò)井穿透的地下地層的方法,所述方法包括以足以產(chǎn)生或擴(kuò)大具有第一表面積的裂縫的第一壓力將壓裂流體注入地層中;將轉(zhuǎn)向劑流體的流注入地層中,其中轉(zhuǎn)向劑流體的流從高傳導(dǎo)性區(qū)繼續(xù)行進(jìn)到較差傳導(dǎo)性區(qū);和以第二壓力將額外壓裂流體注入地層中,其中第二壓力大于第一壓力以使裂縫的表面積增加到第二表面積,其中第二裂縫面積大于根據(jù)基本上類(lèi)似的方法而不采用將注入轉(zhuǎn)向劑流體的流地層中所產(chǎn)生的裂縫面積。本發(fā)明提供水力壓裂通過(guò)井穿透的地下地層的方法,所述方法包括以足以產(chǎn)生或擴(kuò)大初生裂縫的壓力將流體注入地層中;監(jiān)測(cè)操作參數(shù)并且將在將流體注入地層中之后的操作參數(shù)與操作參數(shù)的預(yù)定值進(jìn)行比較,其中操作參數(shù)是流體的注入速率、流體的密度和井的井底處理壓力;注入轉(zhuǎn)向劑流體以將流體的流從高傳導(dǎo)性區(qū)轉(zhuǎn)向到較差傳導(dǎo)性區(qū);將注入轉(zhuǎn)向劑流體的操作參數(shù)與操作參數(shù)的預(yù)定值進(jìn)行比較;將壓裂流體的流注入地層中,其中轉(zhuǎn)向劑阻礙了壓裂流體向較差傳導(dǎo)性區(qū)的流動(dòng)以增加初生裂縫的表面積。通過(guò)以下詳細(xì)描述、實(shí)施例和權(quán)利要求書(shū)來(lái)例示上文所描述的特征和其他特征。詳細(xì)描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的詳細(xì)描述在本文中以范例方式呈現(xiàn)而非進(jìn)行限制。發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)地層的裂縫表面積可以通過(guò)用含有遇水膨脹型聚合物粒子的轉(zhuǎn)向劑流體處理地層來(lái)增加,并且進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)流體的類(lèi)型可以決定聚合物粒子的膨脹時(shí)限。因此,轉(zhuǎn)向劑流體在注入和初始分布于井中之后具有相對(duì)較低的粘度。然后粒子在水存在下膨脹,從而增加粒子內(nèi)的差示壓力。裂縫內(nèi)相關(guān)聯(lián)的有效壓力增加使其他裂縫張開(kāi)然后由下一壓裂流體進(jìn)一步擴(kuò)散。因此,使用轉(zhuǎn)向劑流體可通過(guò)增加裂縫的大小、裂縫的復(fù)雜性、個(gè)別裂縫的數(shù)量、第二轉(zhuǎn)向劑或包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合來(lái)增加裂縫的表面積。在再一有利的特征中,使用轉(zhuǎn)向劑流體不僅可以增加鉆孔區(qū)域處和井孔附近的裂縫表面積,并且還可以增加距井孔的距離。因此,在另一實(shí)施方案中,控制膨脹的時(shí)限可以容許控制地層內(nèi)的轉(zhuǎn)向位置。使用特定轉(zhuǎn)向劑流體不僅可以增加鉆孔區(qū)域處和井孔附近的裂縫表面積,并且還可以增加距井孔的距離。因此,控制轉(zhuǎn)向劑在地下地層中的井下放置的方法代表本發(fā)明的一個(gè)方面。例如,可能要使用具有增加的膨脹時(shí)間的遇水膨脹型粒子來(lái)增加距井孔一定距離的裂縫的表面積。因此,可以將含有粒子的轉(zhuǎn)向劑流體在略微膨脹之前輸送到遠(yuǎn)離注入位點(diǎn)的區(qū)域。在另一實(shí)施方案中,轉(zhuǎn)向劑流體進(jìn)一步包含與遇水膨脹型聚合物粒子不同的輕質(zhì)微粒。選擇輕質(zhì)微粒(例如砂)來(lái)增加聚合物粒子之間和聚合物與地層壁之間的摩擦。輕質(zhì)微粒實(shí)際上使膨脹粒子的表面積變粗糙,這又可以顯著增加轉(zhuǎn)向劑流體的摩擦壓力。在本文所描述的方法中,可以使用包含任選地與輕質(zhì)微粒組合的遇水膨脹型聚合物粒子的轉(zhuǎn)向劑流體來(lái)控制流體損失到天然裂縫,并且可以將所述轉(zhuǎn)向劑流體引入地層中具有各個(gè)滲透率的產(chǎn)生區(qū)中。轉(zhuǎn)向劑流體能將井處理流體從高傳導(dǎo)性裂縫轉(zhuǎn)向到地下地層內(nèi)的較差傳導(dǎo)性裂縫。不受理論束縛,膨脹的聚合物粒子可以橋接地下地層內(nèi)裂縫內(nèi)部的流動(dòng)空間。例如,當(dāng)用于酸壓裂時(shí),膨脹的聚合物粒子的大小足以橋接流動(dòng)空間(從所注入酸與儲(chǔ)油巖層的反應(yīng)產(chǎn)生)而不滲透基質(zhì)。通過(guò)橋接的流動(dòng)空間增加的壓力會(huì)增加流動(dòng)阻力并且將處理流體轉(zhuǎn)向到地層中較不可滲透的區(qū)。或者(或另外)可能的是膨脹的聚合物粒子在地層的表面上橋接流動(dòng)空間并且形成濾餅。例如,當(dāng)用于酸壓裂時(shí),膨脹的聚合物粒子的大小足以橋接流動(dòng)空間(從所注入酸與儲(chǔ)油巖層的反應(yīng)產(chǎn)生)而不滲透基質(zhì)。通過(guò)地層表面的過(guò)濾,在地層的表面上產(chǎn)生相對(duì)不可滲透或低滲透性的濾餅。通過(guò)濾餅的壓力增加還可增加流動(dòng)阻力并且將處理流體轉(zhuǎn)向到地層較不可滲透的區(qū)。其他機(jī)制也有可能。遇水膨脹型聚合物粒子的形狀并不關(guān)鍵,并且可以是規(guī)則的或不規(guī)則的,例如球形、卵球形、多面體、纖維狀、姣合狀或辮狀。在一個(gè)實(shí)施方案中,遇水膨脹型聚合物粒子呈具有大致球形形狀的珠粒的形式。粒子可以進(jìn)一步在聚合物鏈之間具有孔或空間以允許流體或其他粒子進(jìn)入其中。膨脹的聚合物粒子(任選地連同吸附的輕質(zhì)微粒一起)的大小分布應(yīng)足以阻斷流體滲透到地層的高滲透性區(qū)中。在轉(zhuǎn)向劑流體內(nèi)的至少60%、更優(yōu)選80%的膨脹的聚合物粒子(任選地連同吸附的輕質(zhì)微粒一起)具有0.01微米到100,000微米、優(yōu)選1微米到10,000微米、更優(yōu)選50微米到5,000微米的平均最大直徑時(shí),流體更易于轉(zhuǎn)向。當(dāng)用于刺激操作中時(shí),膨脹的聚合物粒子(任選地連同吸附的輕質(zhì)微粒一起)的大小使得可以在巖石的表面上形成橋接。或者,所述大小可以使得所述膨脹的聚合物粒子能夠流入裂縫中并且從而塞滿(mǎn)裂縫以便暫時(shí)降低地層中至少一些裂縫的傳導(dǎo)性。遇水膨脹型聚合物粒子(任選地連同吸附的輕質(zhì)微粒一起)可以0.01磅/千加侖到200磅/千加侖、具體來(lái)說(shuō)0.1到100磅/千加侖、更具體來(lái)說(shuō)1到80磅/千加侖的濃度存在于轉(zhuǎn)向劑流體中。聚合物粒子經(jīng)過(guò)選擇以便遇水膨脹,也就是說(shuō),在與水性流體(例如,轉(zhuǎn)向劑流體的載體流體)接觸時(shí)吸脹到膨脹狀態(tài)。聚合物粒子可以包含吸收性聚合物,例如,超吸收性聚合物(sap)。在一些實(shí)施方案中,聚合物是交聯(lián)的,例如聚合物具有內(nèi)部交聯(lián)、表面交聯(lián)或包含上述交聯(lián)中的至少一種的組合。超吸收性聚合物包含親水性網(wǎng)狀物,所述親水性網(wǎng)狀物可以相對(duì)于聚合物粒子的重量保留大量水性流體(例如,在干燥狀態(tài)下,超吸收性聚合物吸收并保留水的等于或大于其自身重量的重量)。聚合物可以包含各種有機(jī)聚合物,所述有機(jī)聚合物在與水性流體接觸時(shí)可以與水反應(yīng)或吸收水并且膨脹。此等聚合物的實(shí)施例包括多糖、聚((甲基)丙烯酸c1-8烷基酯)、聚((甲基)丙烯酸羥基c1-8烷基酯)(例如(丙烯酸2-羥基乙基酯))、聚((甲基)丙烯酰胺)、聚(乙烯基吡咯烷)、聚(乙酸乙烯酯)和諸如此類(lèi)。上述聚合物包括共聚物,例如(甲基)丙烯酰胺與馬來(lái)酸酐、乙酸乙烯酯、環(huán)氧乙烷、乙二醇或丙烯腈的共聚物,或包含上述共聚物中的至少一種的組合。可以使用不同聚合物的組合。例示性多糖包括淀粉、纖維素、黃原膠、瓊脂、果膠、海藻酸、黃蓍膠、普蘭膠(pluran)、結(jié)蘭膠(gellangum)、羅望子籽膠、卡蘭膠(cardlangum)、瓜爾膠(guargum)、阿拉伯膠(arabic)、葡甘露聚糖、殼多糖、殼聚糖、透明質(zhì)酸和包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。超吸收性聚合物可以包含瓜爾膠并且可以是天然瓜爾膠和/或酶處理的瓜爾膠,例如經(jīng)半乳糖苷酶、甘露糖苷酶或其他酶處理的天然瓜爾膠。瓜爾膠另外可以是通過(guò)處理天然瓜爾膠以引入以下基團(tuán)而制備的半乳甘露聚糖衍生物:羧基、羥基烷基、硫酸根基團(tuán)、磷酸根基團(tuán)或包含上述基團(tuán)中的至少一種的組合。還可以包括除瓜爾膠以外的多糖。例示性多糖包括淀粉、纖維素、角叉菜膠、黃原膠、瓊脂、果膠、海藻酸、黃蓍膠、普蘭膠、結(jié)蘭膠、羅望子籽膠、卡蘭膠、阿拉伯膠、葡甘露聚糖、殼多糖、殼聚糖、透明質(zhì)酸和諸如此類(lèi)。在一些實(shí)施方案中,可以通過(guò)非離子、陰離子或陽(yáng)離子單體或包含上述單體中的至少一種的組合的聚合來(lái)制備超吸收性聚合物。用以形成超吸收性聚合物的聚合可以包括自由基聚合、溶液聚合、凝膠聚合、乳液聚合、分散液聚合或懸浮液聚合。聚合可以在水相中、反相乳液中或反相懸浮液中實(shí)施。用于制備超吸收性聚合物的非離子單體的實(shí)施例包括(甲基)丙烯酰胺、烷基取代的(甲基)丙烯酰胺、氨基烷基取代的(甲基)丙烯酰胺、乙烯醇、乙酸乙烯酯、烯丙醇、(甲基)丙烯酸c1-8烷基酯、羥基(甲基)丙烯酸c1-8烷基酯(例如(甲基)丙烯酸羥基乙基酯)、n-乙烯基甲酰胺、n-乙烯基乙酰胺和(甲基)丙烯腈。如本文所用“聚((甲基)丙烯酰胺)”包括包含源于以下各項(xiàng)的單元的聚合物:(甲基)丙烯酰胺、被烷基取代的(甲基)丙烯酰胺(例如n-c1-8烷基(甲基)丙烯酰胺和n,n-二(c1-8烷基)(甲基)丙烯酰胺)、被二烷基氨基烷基取代的(甲基)丙烯酰胺(例如被(n,n-二(c1-8烷基)氨基)c1-8烷基取代的(甲基)丙烯酰胺)。上述單體的具體實(shí)施例包括甲基丙烯酰胺、n-甲基丙烯酰胺、n-甲基甲基丙烯酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺、n-乙基丙烯酰胺、n,n-二乙基丙烯酰胺、n-環(huán)己基丙烯酰胺、n-芐基丙烯酰胺、n,n-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、n,n-二甲基氨基乙基丙烯酰胺、n-第三丁基丙烯酰胺,或者可以使用包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。在一個(gè)實(shí)施方案中,聚((甲基)丙烯酰胺)是甲基丙烯酰胺與馬來(lái)酸酐、乙酸乙烯酯、環(huán)氧乙烷、乙二醇或丙烯腈的共聚物或包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。陰離子單體的實(shí)施例包括具有酸性基團(tuán)(例如,羧酸基團(tuán)、磺酸基團(tuán)、膦酸基團(tuán)、其鹽、相應(yīng)酸酐或酰鹵或包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合)的烯屬不飽和陰離子單體。例如,陰離子單體可以是(甲基)丙烯酸、乙基丙烯酸、馬來(lái)酸、馬來(lái)酸酐、富馬酸、衣康酸(itaconicacid)、α-氯丙烯酸、β-氰基丙烯酸、β-甲基丙烯酸、α-苯基丙烯酸、β-丙烯酰基氧基丙酸、山梨酸、α-氯山梨酸、2’-甲基異巴豆酸、肉桂酸、對(duì)-氯肉桂酸、β-硬脂酸、檸康酸、中康酸、戊烯二酸、烏頭酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、烯丙基磺酸、乙烯基磺酸、烯丙基膦酸、乙烯基膦酸,或者可以使用包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。陽(yáng)離子單體的實(shí)施例包括(甲基)丙烯酸n,n-二(c1-8烷基氨基)(c1-8烷基)酯(例如,丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯和甲基丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯)(其中氨基隨后被(例如)甲基氯季化)、二烯丙基二甲基氯化銨或上述被烷基取代的(甲基)丙烯酰胺和被二烷基氨基烷基取代的(甲基)丙烯酰胺中的任一種(例如(n,n-二(c1-8烷基)氨基)c1-8烷基丙烯酰胺)和其季化形式(例如丙烯酰胺基丙基三甲基氯化銨)。超吸收性聚合物可以包含陽(yáng)離子和陰離子單體。陽(yáng)離子和陰離子單體可以各個(gè)化學(xué)計(jì)量比(例如,1:1之比率)存在。一種單體可以大于另一單體的化學(xué)計(jì)量量存在。兩性超吸收性聚合物的實(shí)施例包括非離子單體、陰離子單體和陽(yáng)離子單體的三元共聚物。超吸收性聚合物可以在超吸收性聚合物的聚合物鏈中包括多個(gè)交聯(lián)。交聯(lián)可以是共價(jià)的并且是通過(guò)使用交聯(lián)劑使聚合物鏈交聯(lián)造成。交聯(lián)劑可以是含有(例如)兩個(gè)烯屬不飽和位點(diǎn)(也就是說(shuō),兩個(gè)烯屬不飽和雙鍵)的烯屬不飽和單體、對(duì)超吸收性聚合物的聚合物鏈的官能團(tuán)(例如,酰胺基團(tuán))具有反應(yīng)性的烯屬不飽和雙鍵和官能團(tuán),或?qū)Τ招跃酆衔锏木酆衔镦湹墓倌軋F(tuán)具有反應(yīng)性的若干官能團(tuán)??梢赃x擇交聯(lián)程度以便控制超吸收性聚合物膨脹的量。例如,可以使用交聯(lián)程度來(lái)控制流體吸收的量或超吸收性聚合物的體積吸脹。因此,當(dāng)聚合物粒子包含超吸收性聚合物時(shí),可以使用交聯(lián)程度來(lái)控制流體吸收的量或聚合物粒子的體積吸脹。例示性交聯(lián)劑包括二胺的二(甲基)丙烯酰胺,例如哌嗪的二丙烯酰胺;c1-8亞烷基雙丙烯酰胺,例如亞甲基雙丙烯酰胺和亞乙基雙丙烯酰胺;不飽和酰胺的n-羥甲基化合物,例如n-羥甲基甲基丙烯酰胺或n-羥甲基丙烯酰胺;二羥基、三羥基或四羥基化合物的(甲基)丙烯酸酯,例如乙二醇二丙烯酸酯、聚(乙二醇)二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯;二乙烯基或二烯丙基化合物,例如(甲基)丙烯酸烯丙基酯、烷氧基化(甲基)丙烯酸烯丙基酯、2,2’-偶氮雙(異丁酸)的二烯丙基酰胺、三烯丙基氰酸酯、三烯丙基異氰酸酯、馬來(lái)酸二烯丙基酯、多烯丙基酯、四烯丙基氧基乙烷、三烯丙基胺和四烯丙基亞乙基二胺、二醇多元醇、羥基烯丙基或丙烯酸酯化合物和磷酸或亞磷酸的烯丙基酯;水溶性二丙烯酸酯,例如聚(乙二醇)二丙烯酸酯,例如,peg200二丙烯酸酯或peg400二丙烯酸酯;還可以使用包含上述交聯(lián)劑中的任一種的組合。如上文所描述,超吸收性聚合物呈聚合物粒子的形式。所述粒子可以在粒子的外表面包括表面交聯(lián)。表面交聯(lián)可以通過(guò)將表面交聯(lián)劑添加到超吸收性聚合物粒子中和后續(xù)熱處理而產(chǎn)生。表面交聯(lián)可以相對(duì)于粒子內(nèi)部的交聯(lián)密度增加粒子表面附近的粒子交聯(lián)密度。表面交聯(lián)劑還可以為粒子提供超吸收性聚合物在表面交聯(lián)前所沒(méi)有的化學(xué)性質(zhì),并且可以控制粒子的化學(xué)性質(zhì),例如,超吸收性聚合物對(duì)其他材料(例如,材料(例如,硅酸鹽)或其他化學(xué)品(例如,石油化合物(例如,烴、瀝青烯和諸如此類(lèi)))的疏水性、親水性和粘著性。表面交聯(lián)劑具有至少兩個(gè)與聚合物鏈的基團(tuán)具有反應(yīng)性的官能團(tuán),例如,上文交聯(lián)劑中的任一種或具有反應(yīng)性官能團(tuán)(例如酸(包括羧酸、磺酸和磷酸和相應(yīng)陰離子)、酰胺、醇、胺或醛)的交聯(lián)劑。例示性表面交聯(lián)劑包括多元醇、聚胺、聚氨基醇和碳酸亞烷基酯,例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、甘油、聚甘油、丙二醇、二乙醇胺、三乙醇胺、聚丙二醇、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的嵌段共聚物、山梨糖醇酐脂肪酸酯、乙氧基化山梨糖醇酐脂肪酸酯、三羥甲基丙烷、乙氧基化三羥甲基丙烷、季戊四醇、乙氧基化季戊四醇、聚乙烯醇、山梨糖醇、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯和包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。額外表面交聯(lián)劑包括硼酸鹽、鈦酸鹽、鋯酸鹽、鋁酸鹽、鉻酸鹽或包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。硼交聯(lián)劑包括硼酸、四硼酸鈉、包封的硼酸鹽和諸如此類(lèi)。硼酸鹽交聯(lián)劑可以與緩沖劑和ph控制劑一起使用,包括氫氧化鈉、氧化鎂、二碳酸氫鈉和碳酸鈉、胺(例如羥基烷基胺、苯胺、吡啶、嘧啶、喹啉、吡咯烷)和羧酸鹽(例如乙酸鹽和草酸鹽)、延遲劑(包括山梨糖醇、醛、葡萄糖酸鈉和諸如此類(lèi))??梢允褂娩喗宦?lián)劑(例如,乳酸鋯(例如,乳酸鈉鋯))、三乙醇胺、2,2’-亞胺基二乙醇或包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。鈦酸鹽交聯(lián)劑可以包括(例如)乳酸鹽、三乙醇胺和諸如此類(lèi)。超吸收性聚合物可以包括重復(fù)單元,所述重復(fù)單元包含丙烯酸酯、丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基酯(例如,乙酸乙烯酯)、乙烯醇、丙烯酸、其衍生物或包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,超吸收性聚合物可以包含具有衍生自聚乙二醇二丙烯酸酯的交聯(lián)的聚丙烯酰胺。在一些實(shí)施方案中,超吸收性聚合物包含聚丙烯酸,其中交聯(lián)衍生自乙烯基酯寡聚物。在另一實(shí)施方案中,超吸收性聚合物是聚(丙烯酸)偏鈉鹽-接枝-聚(乙二醇),其從sigmaaldrich購(gòu)得。水力壓裂轉(zhuǎn)向劑流體進(jìn)一步包含水性載體流體。載體流體包括在內(nèi)以將聚合物粒子攜載到地層中的所要的位置并且使所述聚合物粒子膨脹。水性載體流體可以是淡水、鹽水(包括海水)、含水酸(例如礦物酸或有機(jī)酸)、含水堿或包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。鹽水可以是(例如)海水、產(chǎn)出水、鹽水完井液或包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。鹽水的性質(zhì)可取決于鹽水的一致性和組分。例如,海水可以含有各種成分,除典型的含有鹵化物的鹽以外還包括硫酸鹽、溴和痕量金屬。產(chǎn)出水可以是從生產(chǎn)儲(chǔ)層(例如,烴儲(chǔ)層)提取或從地表產(chǎn)出的水。產(chǎn)出水還可以稱(chēng)作儲(chǔ)層鹽水并且含有包括鋇、鍶和重金屬的組分。除天然鹽水(例如,海水和產(chǎn)出水)以外,可以通過(guò)添加各種鹽(例如,kcl、nacl、zncl2、mgcl2或cacl2)以增加鹽水的密度(例如10.6磅/加侖的cacl2鹽水)而從淡水合成鹽水完井液。鹽水完井液通常提供優(yōu)化的流體靜力學(xué)壓力以抵抗井下儲(chǔ)層壓力。上述鹽水可以被改性以包括一種或多種額外鹽。包括在鹽水內(nèi)的額外鹽可以是nacl、kcl、nabr、mgcl2、cacl2、cabr2、znbr2、nh4cl、甲酸鈉、甲酸銫和包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。鹽可以流體的重量計(jì)以約0.5重量%(wt.%)到約50重量%(wt.%)、具體來(lái)說(shuō)約1wt.%到約40wt.%且更具體來(lái)說(shuō)約1wt.%到約25wt.%的量存在于鹽水中。水性載體流體可以是水性礦物酸,例如鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸、硼酸、氫氟酸、氫溴酸、高氯酸或包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。流體可以是水性有機(jī)酸,所述水性有機(jī)酸包括羧酸、磺酸或包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。例示性羧酸包括甲酸、乙酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸、丙酸、丁酸、草酸、苯甲酸、酞酸(包括鄰位異構(gòu)體、間位異構(gòu)體和對(duì)位異構(gòu)體)和諸如此類(lèi)。例示性磺酸包括c1-20烷基磺酸,其中烷基可以具支鏈或不具支鏈并且可以被取代或未被取代;或c3-20芳基磺酸,其中芳基可以是單環(huán)或多環(huán)并且任選地包含1到3個(gè)雜原子(例如,n、s或p)。烷基磺酸可以包括(例如)甲磺酸。芳基磺酸包括(例如)苯磺酸或甲苯磺酸。在一些實(shí)施方案中,芳基可以是c1-20烷基取代的芳基(也就是烷基亞芳基)或者通過(guò)c1-20亞烷基附接到磺酸部分(也就是說(shuō),芳基亞烷基),其中烷基或亞烷基可以被取代或未被取代。在聚合物粒子與水性載體流體合并之后,粒子在維持其形狀的同時(shí)吸脹到膨脹狀態(tài)。呈膨脹狀態(tài)的粒子可以具有比未暴露于水性流體的相同聚合物粒子的平均直徑大1倍到1000倍的平均直徑。在使粒子與水性流體(例如,載體流體)接觸之后5分鐘到36小時(shí),聚合物粒子可以吸脹到吸脹狀態(tài)。在一些實(shí)施方案中,特別是如果聚合物粒子可用于在深度裂縫區(qū)中轉(zhuǎn)向,那么在使粒子與水性流體(例如,載體流體)接觸之后1小時(shí)到36小時(shí)、具體來(lái)說(shuō)1小時(shí)到24小時(shí)、更具體來(lái)說(shuō)1小時(shí)到12小時(shí),聚合物粒子可以吸脹到吸脹狀態(tài)。在一些實(shí)施方案中,在使粒子與水性流體(例如,載體流體)接觸之后5分鐘到60分鐘、具體來(lái)說(shuō)10分鐘到30分鐘、更具體來(lái)說(shuō)15分鐘到25分鐘,聚合物粒子可以吸脹到吸脹狀態(tài)。水性載體流體可以根據(jù)粒子膨脹所要的時(shí)限和/或根據(jù)所要的粒子井下放置來(lái)選擇??刂屏W拥木路胖每梢赃M(jìn)一步控制地層內(nèi)的轉(zhuǎn)向位置。在一些實(shí)施方案中,載體流體的粘度控制粒子膨脹的時(shí)限。例如,水性載體流體可以是滑溜水(例如,具有約1cp的粘度)并且聚合物粒子可以在使粒子與滑溜水接觸之后5分鐘到60分鐘、具體來(lái)說(shuō)15到30分鐘吸脹到膨脹狀態(tài)?;蛘?,增加載體流體的粘度可以抑制粒子的膨脹,且因此,粒子經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間段(例如在使粒子與載體流體接觸之后1小時(shí)到36小時(shí)、具體來(lái)說(shuō)6小時(shí)到24小時(shí)、更具體來(lái)說(shuō)12小時(shí)到24小時(shí))吸脹到膨脹狀態(tài)。例如,可以將轉(zhuǎn)向劑流體的粘度從約0.0001cp調(diào)節(jié)到約1010cp、具體來(lái)說(shuō)從約1cp調(diào)節(jié)到約1000cp以獲得上述膨脹時(shí)間。例如,水性載體流體可以是具有約500cp的粘度的膠凝流體,并且聚合物粒子可以在1小時(shí)到12小時(shí)、具體來(lái)說(shuō)4小時(shí)到8小時(shí)內(nèi)吸脹到膨脹狀態(tài)。轉(zhuǎn)向劑流體的粘度可以通過(guò)改變流體的鹽度、改變流體的ph值或增加存在于流體中的水量來(lái)修改。除聚合物粒子以外,轉(zhuǎn)向劑流體可以進(jìn)一步包含多種輕質(zhì)、摩擦增強(qiáng)性微粒。如本文所用“輕質(zhì)微?!笨稍鰪?qiáng)粒子之間的摩擦,在載體流體中基本上是平衡漂浮,或具有小于或等于3.25、小于或等于2.25、更優(yōu)選小于或等于2.0、甚至更優(yōu)選小于或等于1.75、最優(yōu)選小于或等于1.25且通常小于或等于1.05的表觀比重(asg)。輕質(zhì)微??梢允侨魏我阎捎米髦蝿┑牟牧?,例如鋁礬土、陶瓷支撐劑、砂、樹(shù)脂涂布的砂和具有小于2.40的比重的超輕質(zhì)支撐劑。在一個(gè)實(shí)施方案中,輕質(zhì)微粒是砂。在另一實(shí)施方案中,輕質(zhì)微粒是liteproptm支撐劑,所述支撐劑是從bakerhughesincorporated購(gòu)得的。轉(zhuǎn)向劑流體可以任選地進(jìn)一步包含其他組分,例如與遇水膨脹型聚合物粒子不同的額外轉(zhuǎn)向劑。額外轉(zhuǎn)向劑可以是可溶解的微粒轉(zhuǎn)向劑,所述可溶解的微粒轉(zhuǎn)向劑可以包括(例如)酞酸酐、聚乳酸、酞酸、巖鹽、苯甲酸薄片、碾碎的包含膠原的可溶解密封球、含有酯的化合物、氯化鈉顆粒、聚乙醇酸和諸如此類(lèi)。當(dāng)存在時(shí),額外轉(zhuǎn)向劑可以0.1磅/千加侖到200磅/千加侖、具體來(lái)說(shuō)0.5磅/千加侖到60磅/千加侖、更具體來(lái)說(shuō)1磅/千加侖到40磅/千加侖的濃度存在。在具體實(shí)施方案中,轉(zhuǎn)向劑流體可以包含載體、遇水膨脹型聚合物粒子、輕質(zhì)微粒(例如,liteproptm或砂)和可溶解的微粒轉(zhuǎn)向劑(例如,酞酸酐)。轉(zhuǎn)向劑流體可以任選地包括有效破裂聚合物粒子的破裂劑。術(shù)語(yǔ)“破裂”是指通過(guò)(例如)破裂聚合物主鏈中的鍵、破裂交聯(lián)、改變聚合物的幾何構(gòu)象或包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合來(lái)崩解、分解或解離聚合物粒子。以此方式,聚合物粒子最低限度的損壞地層或支撐劑。在一些實(shí)施方案中,破裂劑破裂超吸收性聚合物以形成分解聚合物,例如,與聚合物粒子的聚合物相比具有更低分子量或更小大小的多個(gè)片段。破裂劑可以包括氧化劑,例如過(guò)氧化物(例如,過(guò)氧化氫、金屬過(guò)氧化物、超氧化物或有機(jī)過(guò)氧化物)、過(guò)硫酸鹽(例如,金屬過(guò)硫酸鹽、過(guò)硫酸銨、過(guò)氧單硫酸(卡洛酸(caro’sacid))鉀)、過(guò)磷酸鹽、過(guò)硼酸鹽、過(guò)碳酸鹽、過(guò)硅酸鹽、鹵素的含氧酸或氧陰離子(例如,次氯酸、次氯酸鹽、亞氯酸、亞氯酸鹽、氯酸、氯酸鹽、高氯酸和高氯酸鹽)、過(guò)酸(例如,c2-12過(guò)氧羧酸、其酯、二(c2-12過(guò)氧羧酸)、其酯或磺基過(guò)氧羧酸)或包含上述各項(xiàng)中的任一種的組合。過(guò)氧化物破裂劑可以是一種穩(wěn)定的過(guò)氧化物破裂劑(例如,過(guò)氧化脲或過(guò)氧化尿素(c(=o)(nh2)2·h2o2)、過(guò)碳酸鹽(例如,過(guò)碳酸鈉(2na2co3·3h2o2)、過(guò)碳酸鉀或過(guò)碳酸銨),其中過(guò)氧化氫在與(例如)水性流體(例如水)接觸之前被另一化合物或分子結(jié)合或抑制,使得所述過(guò)氧化物破裂劑在與水性流體接觸時(shí)形成或釋放過(guò)氧化氫。穩(wěn)定過(guò)氧化物破裂劑還可以包括在水中歷經(jīng)水解以釋放過(guò)氧化氫的化合物,例如,過(guò)硼酸鈉。例如,還可以使用經(jīng)適當(dāng)表面活性劑穩(wěn)定的過(guò)氧化氫作為穩(wěn)定的過(guò)氧化物破裂劑。過(guò)酸具有通式r(co3h)n,其中n為1、2或3,并且r可以是飽和或不飽和的、被取代或未被取代的烴基。例如,r可以是c1-12烷基、c2-12烯基、c7-10芳基烷基、c7-10芳基烯基、c3-8環(huán)烷基、c2-12環(huán)烯基、c2-12芳基、c3-12雜環(huán);式r1oc(=o)r2-的酯基團(tuán),其中r1和r2獨(dú)立地是c1-8烷基、c1-8烯基、c1-8芳基烷基、c1-8芳基烯基、c1-8環(huán)烷基、c1-8環(huán)烯基、c1-8芳香族基團(tuán)、c1-8雜環(huán),優(yōu)選c1-c5烷基,或式r3ch(so3x)r4-的磺化基團(tuán),其中r3是氫或飽和或不飽和的、被取代或未被取代的烴基、優(yōu)選c1-12烷基、c2-12烯基、c7-10芳基烷基、c7-10芳基烯基、c3-8環(huán)烷基、c2-12環(huán)烯基、c2-12芳基,或c3-12雜環(huán),r4是被取代或未被取代的c1-10亞烷基,并且x是氫、陽(yáng)離子基團(tuán)或成酯部分。例如,過(guò)酸可以是過(guò)氧苯甲酸、過(guò)氧甲酸、過(guò)氧乙酸、過(guò)氧丙酸、過(guò)氧丁酸、過(guò)氧戊酸、過(guò)氧己酸、過(guò)氧庚酸、過(guò)氧辛酸、過(guò)氧壬酸、過(guò)氧癸酸、過(guò)氧十一烷酸、過(guò)氧十二烷酸、過(guò)氧乳酸、過(guò)氧檸檬酸、過(guò)氧馬來(lái)酸、過(guò)氧抗壞血酸、過(guò)氧羥基乙酸(過(guò)氧乙醇酸)、過(guò)氧草酸、過(guò)氧丙二酸、過(guò)氧丁二酸、過(guò)氧戊二酸、過(guò)氧己二酸、過(guò)氧庚二酸、過(guò)氧辛二酸、過(guò)氧癸二酸或包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。在一個(gè)實(shí)施方案中,過(guò)氧羧酸包括過(guò)氧乙酸(poaa,具有式ch3coooh)或過(guò)氧辛酸(pooa,例如,具有式ch3(ch2)6coooh)。例示性烷基酯過(guò)氧羧酸包括單甲基單過(guò)氧戊二酸、單甲基單過(guò)氧己二酸、單甲基單過(guò)氧草酸、單甲基單過(guò)氧丙二酸、單甲基單過(guò)氧丁二酸、單甲基單過(guò)氧庚二酸、單甲基單過(guò)氧辛二酸、和單甲基單過(guò)氧癸二酸;單乙基單過(guò)氧草酸、單乙基單過(guò)氧丙二酸、單乙基單過(guò)氧丁二酸、單乙基單過(guò)氧戊二酸、單乙基單過(guò)氧己二酸、單乙基單過(guò)氧庚二酸、單乙基單過(guò)氧辛二酸、和單乙基單過(guò)氧癸二酸;單丙基單過(guò)氧草酸、單丙基單過(guò)氧丙二酸、單丙基單過(guò)氧丁二酸、單丙基單過(guò)氧戊二酸、單丙基單過(guò)氧己二酸、單丙基單過(guò)氧庚二酸、單丙基單過(guò)氧辛二酸、單丙基單過(guò)氧癸二酸,其中丙基是正丙基或異丙基;單丁基單過(guò)氧草酸、單丁基單過(guò)氧丙二酸、單丁基單過(guò)氧丁二酸、單丁基單過(guò)氧戊二酸、單丁基單過(guò)氧己二酸、單丁基單過(guò)氧庚二酸、單丁基單過(guò)氧辛二酸、單丁基單過(guò)氧癸二酸,其中丁基是正丁基、異丁基或叔丁基和諸如此類(lèi)。磺基過(guò)氧羧酸還稱(chēng)作磺化過(guò)酸,其包括磺化羧酸的過(guò)氧羧酸形式。破裂劑可以被包封在包封材料中以防止破裂劑與聚合物粒子接觸。包封材料可以被構(gòu)造為響應(yīng)于破裂條件而釋放破裂劑。破裂劑可以為固體或液體。作為固體,破裂劑可以是(例如)結(jié)晶或粒狀材料。在一個(gè)實(shí)施方案中,固體可以被包封或設(shè)有涂層以延遲其釋放或與超吸收性聚合物接觸。包封材料與上文關(guān)于支撐劑所述的涂層材料可以相同或不同。將包封材料安置在破裂劑上的方法與那些用于將涂層安置在支撐劑粒子上的方法可以相同或不同。在另一實(shí)施方案中,可以將液體破裂劑溶解在水溶液或另一適宜溶劑中。包封材料可以是以可控方式(例如,以受控速率或濃度)釋放破裂劑的聚合物。這種聚合物可以在一定時(shí)間段內(nèi)降解以釋放破裂劑,并且取決于所要的釋放速率來(lái)選擇。包封材料聚合物的降解可以通過(guò)(例如)水解、溶劑解、熔融和諸如此類(lèi)進(jìn)行。包封材料的聚合物可以是(例如)乙醇酸酯和乳酸酯的均聚物或共聚物、聚碳酸酯、聚酸酐、聚原酸酯、聚磷腈或包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。包封破裂劑可以是包封的過(guò)氧化氫、包封的金屬過(guò)氧化物(例如,過(guò)氧化鈉、過(guò)氧化鈣、過(guò)氧化鋅和諸如此類(lèi))或本文所描述的過(guò)酸或其他破裂劑中的任一種。破裂劑可以轉(zhuǎn)向劑流體的總重量計(jì)以0到20千分率(ppt)、具體來(lái)說(shuō)0到15ppt且更具體來(lái)說(shuō)0到10ppt的量存在于轉(zhuǎn)向劑流體中。支撐劑可以轉(zhuǎn)向劑流體的總重量計(jì)以約0.01到約20、優(yōu)選約0.1到約12重量%(wt.%)的量任選地進(jìn)一步包括在轉(zhuǎn)向劑流體內(nèi)。適宜支撐劑已為本領(lǐng)域知曉并且可以是相對(duì)輕質(zhì)或基本上平衡的漂浮微粒材料或包含上述各項(xiàng)中的至少一種的混合物。此等支撐劑可以被切碎、研磨、壓碎或以其他方式來(lái)加工。“相對(duì)輕質(zhì)”意味著支撐劑具有基本上小于用于水力壓裂操作中的常規(guī)支撐劑(例如,砂)的表觀比重(asg)或具有與這些材料類(lèi)似的asg。尤其優(yōu)選那些具有小于或等于3.25的asg的支撐劑。甚至更優(yōu)選具有小于或等于2.40、更優(yōu)選小于或等于2.0、甚至更優(yōu)選小于或等于1.75、最優(yōu)選小于或等于1.25且通常小于或等于1.05的asg的超輕質(zhì)支撐劑。支撐劑可以包含砂、玻璃珠粒、胡桃殼、金屬?gòu)椡琛?shù)脂涂布的砂、中等強(qiáng)度的陶瓷、燒結(jié)鋁礬土、樹(shù)脂涂布的陶瓷支撐劑、塑料珠粒、聚苯乙烯珠粒、熱塑性微粒、熱塑性樹(shù)脂、熱塑性復(fù)合物、含有粘合劑的熱塑性聚集物、包括尼龍(nylon)團(tuán)粒和陶瓷的合成有機(jī)粒子、研磨或壓碎的堅(jiān)果殼、樹(shù)脂涂布的研磨或壓碎的堅(jiān)果殼、研磨或壓碎種殼、樹(shù)脂涂布的研磨或壓碎的種殼、被加工的木材、多孔微粒材料和包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。研磨或壓碎的堅(jiān)果殼可以包含美洲山核桃殼、扁桃殼、象牙果殼、巴西果(brazilnut)殼、澳大利亞堅(jiān)果殼或包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。研磨或壓碎的種殼可以包括水果核并且包含水果(包括李子、桃子、櫻桃、杏子和包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合)的種子。研磨或壓碎的種殼可以進(jìn)一步包含其他植物(包括玉米)的種殼,例如玉米穗和玉米粒。加工的木材可以包含那些源于包括橡樹(shù)、山核桃、胡桃、楊樹(shù)和桃花心木的加工的木材,并且包括此等已通過(guò)普遍已知的任何方式(包括磨碎、切碎或其他形式的微?;?加工的木材。多孔微粒材料可以是任何的多孔陶瓷或多孔有機(jī)聚合物材料,并且可以是天然的或合成的。多孔微粒材料可以進(jìn)一步用涂層材料、滲透材料或通過(guò)上釉改性來(lái)處理。支撐劑可以涂布有(例如)樹(shù)脂。個(gè)別支撐劑粒子可以具有施加給其的涂層。如果支撐劑粒子在(例如)壓裂期間或在壓裂之后以大到足以從所述支撐劑粒子產(chǎn)生微細(xì)粒子的壓力被壓縮,那么微細(xì)粒子保持固結(jié)在涂層內(nèi),因此所述微細(xì)粒子不被釋放到地層中。設(shè)想了微細(xì)粒子可以減少烴類(lèi)(或其他流體)通過(guò)裂縫或裂縫中的孔隙進(jìn)行的傳導(dǎo),并且通過(guò)涂布支撐劑加以避免。用于支撐劑的涂層可以包括(例如)熱固性或熱塑性聚合物的固化的、部分固化的或未固化的涂層。例如,使支撐劑上的涂層固化可以在將水力壓裂流體安置在井下之前或之后進(jìn)行。涂層可以是有機(jī)化合物,例如環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚氨酯、聚碳化二亞胺、聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、呋喃樹(shù)脂或包含上述方式中的至少一種的組合;熱塑性樹(shù)脂,例如聚乙烯、丙烯腈-丁二烯苯乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、含氟聚合物、聚硫化物、聚丙烯、苯乙烯丙烯腈、尼龍和苯醚;或熱固性樹(shù)脂,例如環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂(真熱固性樹(shù)脂(例如可溶性酚醛樹(shù)脂)或通過(guò)硬化劑獲得熱固性的熱塑性樹(shù)脂)、聚酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂改性酚醛樹(shù)脂。涂層可以是包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。用于涂布的固化劑可以是胺和所述胺的衍生物、羧酸封端的聚酯、酸酐、苯酚甲醛樹(shù)脂、氨基甲醛樹(shù)脂、苯酚樹(shù)脂、雙酚a和甲酚酚醛清漆樹(shù)脂、酚類(lèi)封端的環(huán)氧樹(shù)脂樹(shù)脂、聚硫化物、聚合物卡丹(captan)和催化性固化劑(例如三級(jí)胺、路易斯酸(lewisacid)、路易斯堿)或包含上述方式中的至少一種的組合。支撐劑可以包括交聯(lián)涂層。交聯(lián)涂層可以為支撐劑提供壓碎強(qiáng)度或抗性,并且即便在高壓力和溫度條件下也能防止支撐劑聚結(jié)。支撐劑可以具有可固化涂層,所述可固化涂層可以在地表下(例如,在井下或在裂縫中)固化??晒袒繉涌梢栽诘乇硐聝?chǔ)層中的高壓和高溫條件下固化。因此,具有可固化涂層的支撐劑可被用于高壓和高溫條件??梢酝ㄟ^(guò)在容器(例如,反應(yīng)器)中混合將涂層安置在支撐劑上??梢詫ㄖ蝿┖蜆?shù)脂材料(例如,用于形成(例如)環(huán)氧樹(shù)脂或聚酰胺涂層的反應(yīng)性單體)的個(gè)別組分組合在容器中以形成反應(yīng)混合物,并且加以攪動(dòng)以混合各組分。另外,可以在與形成涂層相當(dāng)?shù)臏囟然驂毫ο录訜岱磻?yīng)混合物??梢酝ㄟ^(guò)噴霧(例如通過(guò)使支撐劑與涂層材料的噴霧接觸)將涂層安置在粒子上??梢约訜嵬坎歼^(guò)的支撐劑以誘導(dǎo)涂層交聯(lián)。術(shù)語(yǔ)“基本上平衡漂浮”是指具有與未膠凝或弱膠凝的載體流體(例如,未膠凝或弱膠凝的鹽水完井液、其他基于水性的流體或其他適宜流體)的asg接近的asg,以容許使用所選載體流體泵送并且令人滿(mǎn)意地放置支撐劑的支撐劑。例如,可以在具有約1.2的asg的鹽水完井液中采用具有約1.25到約1.35的asg的氨酯樹(shù)脂涂布的研磨的胡桃殼作為基本上平衡漂浮的支撐劑微粒。如本文所用“弱膠凝的”載體流體是如下載體流體:具有最低限度充足的聚合物、增粘劑或減摩劑以在井下泵送時(shí)(例如,在泵壓管材、工作管柱、套管、連續(xù)管材、鉆桿等時(shí))實(shí)現(xiàn)摩擦減小,和/或可以描述為具有大于約0磅聚合物/千加侖載體流體到約10磅聚合物/千加侖載體流體的聚合物或增粘劑濃度,和/或描述為具有約1厘泊(cp)到約10厘泊(cp)的粘度。未膠凝的載體流體可以描述為包含約0磅到小于10磅聚合物/千加侖載體流體。(如果未膠凝的載體流體是具有減摩劑的滑溜水,所述減摩劑可以是聚丙烯酰胺,那么每千加侖的載體流體可以有1磅到多達(dá)8磅的聚合物,但此等微量濃度的聚丙烯酰胺不能賦予有益的充足粘度(通常<3cp))。在一些實(shí)施方案中,轉(zhuǎn)向劑流體包含遇水膨脹型聚合物粒子、載體流體、可溶解的微粒轉(zhuǎn)向劑(例如酞酸酐)和支撐劑(例如liteproptm或砂)。上述組合物可以進(jìn)一步包含有效破裂聚合物粒子和/或輕質(zhì)微粒的破裂劑??梢杂靡后w烴或氣體或液化氣體(例如氮或二氧化碳)使轉(zhuǎn)向劑流體的流體發(fā)泡。可以通過(guò)納入非氣態(tài)發(fā)泡劑使流體進(jìn)一步發(fā)泡。非氣態(tài)發(fā)泡劑可以是兩性離子、陽(yáng)離子或陰離子。適宜的兩性發(fā)泡劑包括烷基甜菜堿、烷基磺基甜菜堿和羧酸烷基酯。適宜陰離子發(fā)泡劑包括烷基醚硫酸酯、乙氧基化醚硫酸酯、磷酸酯、烷基醚磷酸酯、乙氧基化醇磷酸酯、硫酸烷基酯和α烯烴磺酸酯。適宜陽(yáng)離子發(fā)泡劑包括烷基季銨鹽、烷基芐基季銨鹽和烷基酰胺基胺季銨鹽。發(fā)泡劑可用于壓裂低壓或水敏感性地層。在需要時(shí)可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向劑流體的ph值。在調(diào)節(jié)時(shí),所述轉(zhuǎn)向劑流體可以具有大于或等于約6.5或大于或等于7或大于或等于8或大于或等于9(例如約9到約14且優(yōu)選約7.5到約9.5)的值。可以通過(guò)本領(lǐng)域已知的任一方式來(lái)調(diào)節(jié)ph值,所述方式包括向流體中添加酸或堿或使二氧化碳鼓泡通過(guò)流體。轉(zhuǎn)向劑流體可以是膠凝的或非膠凝的。例如,可以通過(guò)納入稠化劑(例如稠化聚合物)、粘彈性流體或發(fā)泡流體使流體膠凝。流體可以任選地含有交聯(lián)劑。在室溫下流體的粘度可以大于或等于10cp。在水力壓裂通過(guò)儲(chǔ)層穿透的地下地層的方法中,第一階段包括將壓裂流體以足以擴(kuò)散或擴(kuò)大初生裂縫的壓力注入、通常泵送到地層中。此流體可以是前置液??梢酝ㄟ^(guò)在水力壓裂流體中并入如上所述的支撐劑改善裂縫傳導(dǎo)性。通常,壓裂流體中支撐劑的量為向一加侖壓裂流體中添加約0.01磅到約20磅、優(yōu)選約0.1磅到約12磅支撐劑以產(chǎn)生包含支撐劑和載體流體的漿液。然后可以將包含聚合物粒子和任選地輕質(zhì)微粒的轉(zhuǎn)向劑流體直接泵送到地層的高滲透性區(qū)。在聚合物粒子顯著膨脹之前,大多數(shù)轉(zhuǎn)向劑流體可以進(jìn)入高滲透性或未受損區(qū)中并且形成臨時(shí)“插塞”或“高粘段塞”,同時(shí)較低滲透性區(qū)具有極少侵入。例如,聚合物粒子可以橋接具有小于膨脹粒子的大小的寬度的裂縫,從而使得粒子形成臨時(shí)插塞并且引發(fā)裂縫內(nèi)有效壓力的增加。隨著粒子繼續(xù)膨脹,高粘段塞引起另外的壓力增加并且可以超過(guò)另一部分地層的破裂壓力。當(dāng)超過(guò)破裂壓力時(shí),新的裂縫開(kāi)始擴(kuò)散并且延伸到儲(chǔ)層中,增加裂縫復(fù)雜性。流體由于壓力增加還可以轉(zhuǎn)向到地層中較低滲透性的部分,并且進(jìn)一步擴(kuò)散現(xiàn)有裂縫。膨脹較慢的粒子更能散布到地下地層中深處。從轉(zhuǎn)向劑形成的高粘段塞可具有優(yōu)先的侵入深度,所述侵入深度與孔喉直徑相關(guān)。對(duì)于給定的地層類(lèi)型,侵入深度與地層的額定孔喉直徑成正比。由于基于整個(gè)被處理區(qū)中的不同的滲透性或損壞而在整個(gè)地層中出現(xiàn)不同的侵入深度,所以處理流體侵入孔喉中的能力依賴(lài)于損壞地層與未損壞地層之間的孔喉大小的差異。地層的較清潔或未損壞部分(較大孔喉)中的侵入深度可以大于較低滲透性或受損的區(qū)(較小或部分地填充的孔喉)。鑒于地層的較清潔部分的侵入深度較大,可以將更多的轉(zhuǎn)向劑置于這些間隔中。在形成插塞或高粘段塞之后,所述插塞或高粘段塞可以通過(guò)在注入轉(zhuǎn)向劑流體之后監(jiān)測(cè)地層中的壓力差來(lái)確定,將額外壓裂流體引入地層中。插塞或高粘段塞的存在會(huì)阻礙壓裂劑的流動(dòng),從而將所述壓裂劑轉(zhuǎn)向到地層的其他部分,從而增加裂縫的表面積。增加的裂縫表面積容許改善地層中烴的產(chǎn)生。在其他實(shí)施方案中,本文描述的水力壓裂方法的各個(gè)步驟的前提是在井的處理期間監(jiān)測(cè)一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)獲得的結(jié)果。所述方法可用于延伸裂縫或產(chǎn)生多裂縫網(wǎng)。例如,所述方法可用于增強(qiáng)地下地層內(nèi)壓裂網(wǎng)的復(fù)雜性并且增強(qiáng)地層中烴的產(chǎn)生。在所述方法中,在完成流體泵送階段之后監(jiān)測(cè)水力壓裂操作的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)。具體來(lái)說(shuō),將操作參數(shù)與操作員預(yù)定的目標(biāo)參數(shù)進(jìn)行比較?;诒容^,井中的應(yīng)力條件可以改變,之后將連續(xù)流體階段引入地層中。如本文所用術(shù)語(yǔ)“連續(xù)流體泵送階段”是指在另一流體泵送階段之前的水力壓裂操作中的流體泵送階段。緊在連續(xù)流體泵送階段之前的流體泵送階段稱(chēng)作“次末流體泵送階段”。由于本文所描述的方法可以是連續(xù)操作或具有重復(fù)步驟,因此連續(xù)流體泵送階段可以在兩個(gè)次末流體泵送階段之間。例如,第一連續(xù)流體泵送階段可以跟隨第一次末流體泵送階段。在提及“第二連續(xù)流體泵送階段”時(shí),第一連續(xù)流體泵送階段是第二次末流體泵送階段等等。可以在一段時(shí)間之后將連續(xù)流體泵送階段泵送到井孔中,以將次末流體泵送階段的流體轉(zhuǎn)向到通過(guò)次末流體泵送階段產(chǎn)生或擴(kuò)大的裂縫??梢酝ㄟ^(guò)監(jiān)測(cè)一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)來(lái)測(cè)定井下的應(yīng)力。一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的改變是為操作員指示裂縫復(fù)雜性和/或裂縫幾何結(jié)構(gòu)已改變并且總產(chǎn)生的裂縫面積已增加。例如,在地層內(nèi)注意到的應(yīng)力可以指示裂縫的擴(kuò)散。評(píng)價(jià)井下應(yīng)力的方法可以包括使用諸如mshale等模擬器對(duì)所產(chǎn)生的裂縫網(wǎng)實(shí)時(shí)建模。因此,可以使用從次末流體泵送階段產(chǎn)生的操作參數(shù)的趨勢(shì)和反應(yīng)的觀測(cè)來(lái)控制并決定連續(xù)流體泵送階段的條件。例如,在一個(gè)或多個(gè)預(yù)定操作參數(shù)與第二連續(xù)流體泵送階段后的操作參數(shù)之間的差異可以為操作員指示是否已產(chǎn)生新裂縫,或者流體是否可能用于增加第二次末流體泵送階段期間預(yù)存裂縫的裂縫寬度成為截?cái)嗔芽p?;谝粋€(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的變化,可以改變儲(chǔ)層內(nèi)的應(yīng)力。例如,如果擴(kuò)散不充足,如操作員在流體泵送階段之后所確定,那么操作員可以改變儲(chǔ)層應(yīng)力場(chǎng)。因此,可以使用本文所定義的方法通過(guò)在裂縫中人為地添加阻力來(lái)增加裂縫的復(fù)雜性,使得打開(kāi)以其他方式可能無(wú)法產(chǎn)生或擴(kuò)大的新裂縫路徑。因此,裂縫復(fù)雜性可以隨差異應(yīng)力或擴(kuò)散壓力增加而增加。此可以在不持續(xù)增加壓裂壓力的情況下發(fā)生。以下操作參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)可以在壓裂操作期間監(jiān)測(cè):流體的注入速率、井的井底壓力(測(cè)量為有效壓力)和泵送到地層中的流體的密度。監(jiān)測(cè)上文操作參數(shù)可用于通過(guò)改變儲(chǔ)層內(nèi)的應(yīng)力條件在井孔附近以及遠(yuǎn)離井孔的場(chǎng)所產(chǎn)生裂縫網(wǎng)。流體的注入速率定義為可以泵送到地層中的流體的最大注入速率,超過(guò)所述最大注入速率流體不再能夠壓裂地層(在給定壓力下)。最大注入速率依賴(lài)于眾多約束條件,所述約束條件包括壓裂地層的類(lèi)型、裂縫的寬度、泵送流體的壓力和地層的滲透性。最大注入速率可以由操作員預(yù)先確定。有效壓力的變化可指示裂縫復(fù)雜性的變化和/或裂縫幾何結(jié)構(gòu)的變化,由此在地層內(nèi)產(chǎn)生更大的所產(chǎn)生裂縫表面積。在水力壓裂處理期間觀察到的有效壓力是裂縫的流體壓力與地層的閉合壓力(p閉合)之間的差異。裂縫中的流體壓力等于井底處理壓力(bhtp)。bhtp可以根據(jù)以下來(lái)計(jì)算:表面處理壓力(stp)+流體靜壓頭(hh)–總δ摩擦壓力(δp摩擦=管道摩擦+鉆孔摩擦+穿流距離比)。閉合壓力、管道摩擦、鉆孔摩擦和穿流距離比的存在的確定至關(guān)重要。如果在再開(kāi)始注入時(shí)地層可以持續(xù)停止泵送而不限制所要的注入速率以獲得這些必需參數(shù),那么應(yīng)進(jìn)行使用遞減速率和壓力降觀測(cè)的診斷處理。井底壓力(也稱(chēng)為測(cè)量或計(jì)算的井底泵送壓力或測(cè)量或計(jì)算的井底處理壓力)(bhp)是裂縫中流體壓力的測(cè)量值或計(jì)算值。需要測(cè)定有效壓力,所述有效壓力定義為:p有效=stp+hh-p摩擦–p閉合盡管許多常規(guī)壓裂處理產(chǎn)生雙翼裂縫,但存在自然壓裂的地層,所述自然壓裂的地層提供巖土力學(xué)條件從而能夠以水力方式誘導(dǎo)離散裂縫在多個(gè)平面內(nèi)引發(fā)并擴(kuò)散,如通過(guò)微震映射所指示。主干或初生裂縫在垂直于最小水平應(yīng)力的x-z平面上擴(kuò)散。y-z和x-y平面裂縫分別垂直于和應(yīng)力擴(kuò)散。在x-z和y-z平面產(chǎn)生的離散裂縫是垂直的,而在x-y平面產(chǎn)生的誘導(dǎo)型裂縫是水平的。在壓裂處理期間收集的微震數(shù)據(jù)可以是通過(guò)推斷dfn區(qū)域范圍、壓裂高度和半長(zhǎng)和裂縫平面定向來(lái)校準(zhǔn)裂縫模型的極有用診斷工具。整合微裂縫試井分析、水力壓裂和微震技術(shù)以及多個(gè)橫向垂直裂縫的產(chǎn)生反應(yīng)提供改善刺激程序用于增強(qiáng)氣體產(chǎn)生的方法。用于建?;蝾A(yù)測(cè)bhp的程序或模型普遍為人知曉。適宜模型的實(shí)施例包括(但不限于)購(gòu)自bakerhughesincorporated的“macid”;來(lái)自resourcesengineeringservices的“fracpro”;和購(gòu)自pinnacletechnology的“fracpropt”。可以基于地層特征進(jìn)一步計(jì)算bhp。例如參見(jiàn)hannah等人,“real-timecalculationofaccuratebottomholefracturingpressurefromsurfacemeasurementsusingmeasuredpressuresasabase”,spe12062(1983);jacot等人,“technologyintegration-amethodologytoenhanceproductionandmaximizeeconomicsinhorizontalmarcellusshalewells”,spe135262(2010);和yeager等人,“injection/fall-offtestinginthemarcellusshale:usingreservoirknowledgetoimproveoperationalefficiency”,spe139067(2010)。因此目標(biāo)是觀察一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的變化和使用轉(zhuǎn)向來(lái)改變操作參數(shù)反應(yīng)。該變化的值將為地層和區(qū)域特有的并且甚至在相同地層內(nèi)在相同側(cè)面內(nèi)變化。那些差異出現(xiàn)在變化的最小和最大的應(yīng)力平面內(nèi)。在一些情形中,存在引起“有效”裂縫發(fā)生的極低各向異性。在其他情況中,各向異性極高并且常規(guī)輪廓可以控制裂縫復(fù)雜性。由于存在低到高的各向異性以及在低各向異性與高各向異性之間的各向異性,因此其通常無(wú)法通過(guò)微裂縫試井處理來(lái)確定,有效壓力變化通常是用于評(píng)價(jià)應(yīng)力條件的關(guān)鍵操作參數(shù)。下降(負(fù))斜率指示高度生長(zhǎng),而<45°的正斜率將根據(jù)斜率指示高度和延伸生長(zhǎng)。因此,一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的變化可以指示裂縫高度和生長(zhǎng)。例如,盡管小的bhp變化可能是由隨著流體行進(jìn)穿過(guò)裂縫系統(tǒng)而變化的流體(及支撐劑)摩擦壓力引起的,但持續(xù)的負(fù)下降斜率可以指示高度生長(zhǎng),并且小于45°的正斜率可以指示高度和延伸生長(zhǎng)??梢酝ㄟ^(guò)轉(zhuǎn)向劑流體流改變井中的應(yīng)力條件使得泵送到地層中的流體將更加容易地流動(dòng)到地層內(nèi)較差傳導(dǎo)性的次生裂縫中。轉(zhuǎn)向限制初生裂縫中的注入能力和地層內(nèi)的應(yīng)力壓力。因此,流體流可以從高傳導(dǎo)性初生裂縫轉(zhuǎn)向到較差傳導(dǎo)性的次生裂縫。由于傳導(dǎo)率為滲透率乘以注入幾何結(jié)構(gòu),因此此與流體流可以從高滲透性區(qū)轉(zhuǎn)向到低滲透性區(qū)的聲明同義。另外,由于傳導(dǎo)性隨相對(duì)流入阻力變化而變化,因此所提及的如本文所使用的傳導(dǎo)性裂縫被視為與傳導(dǎo)性?xún)?chǔ)層區(qū)域同義。改變局部應(yīng)力條件為所產(chǎn)生的壓裂網(wǎng)提供更大復(fù)雜性和/或改善刺激處理的儲(chǔ)層覆蓋率。本文所描述的方法可用于延伸或增加裂縫輪廓。另外,本文所描述的方法可用于產(chǎn)生源于初始初生裂縫的多個(gè)裂縫,其中每一連續(xù)階段產(chǎn)生具有與通過(guò)次末壓裂所產(chǎn)生裂縫的方向定向不同的定向的裂縫。通過(guò)將含有聚合物粒子的轉(zhuǎn)向劑流體或段塞引入地層中,可以將流體流從高傳導(dǎo)性裂縫轉(zhuǎn)向到較差傳導(dǎo)性裂縫。此可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)向劑段塞移位到超過(guò)井孔附近的位置。另外,在注入地層中的注入速率和/或流體的粘度發(fā)生變化的情況下可以使用轉(zhuǎn)向劑流體或段塞的組合,以便實(shí)現(xiàn)從高傳導(dǎo)性壓裂轉(zhuǎn)向到較差傳導(dǎo)性壓裂??梢詫⑥D(zhuǎn)向劑流體以與次末流體泵送階段的注入速率不同的注入速率泵送到地層中,但是速率不一定限于低到足以不超過(guò)利用表面監(jiān)測(cè)設(shè)備觀察到的預(yù)定壓力限值的速率。轉(zhuǎn)向階段用于將流體流轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)離高傳導(dǎo)性裂縫并且促進(jìn)裂縫定向改變。此使得流體進(jìn)入并延伸到次生裂縫中。例如,可以使用注入速率的降低來(lái)容許剪切稀釋流體以建立充分低的剪切速率粘度,用于充足的壓力轉(zhuǎn)向以改變通過(guò)次生裂縫產(chǎn)生的裂縫定向。另外,注入速率的降低可以促成次生裂縫的張開(kāi)和連接。轉(zhuǎn)向劑流體和泵送流體注入速率的任選改變可以產(chǎn)生至少一個(gè)次生裂縫,所述次生裂縫的方向定向與初生裂縫的方向定向不同。因此,沿著初生裂縫的某一點(diǎn),粘度的流動(dòng)阻力和由此引起的增加的壓力誘導(dǎo)連續(xù)階段流體轉(zhuǎn)向到儲(chǔ)層的新區(qū)域,使得所產(chǎn)生裂縫面積有所增加。在轉(zhuǎn)向之后,引入到地層的低滲透性區(qū)中的流體的流動(dòng)可能受到阻礙。然后可以將所監(jiān)測(cè)的操作參數(shù)與預(yù)定的操作參數(shù)進(jìn)行比較。可以將后續(xù)流體階段引入地層中,并且對(duì)轉(zhuǎn)向階段的需要的前提將為在后續(xù)流體階段之后監(jiān)測(cè)的操作參數(shù)與目標(biāo)操作參數(shù)之間的差異。在泵送轉(zhuǎn)向劑流體之后和/或在修改注入地層中的流體的注入速率之后,然后可以注意到所監(jiān)測(cè)的操作參數(shù)。如果所述操作參數(shù)小于目標(biāo)操作參數(shù),那么可以在另一轉(zhuǎn)向步驟中繼續(xù)使流體流轉(zhuǎn)向??梢灾貜?fù)所述過(guò)程直到獲得所要的總產(chǎn)生的裂縫面積為止或直到達(dá)到裂縫的復(fù)雜性為止,從而最大化地層中烴的產(chǎn)生。因此,通過(guò)監(jiān)測(cè)操作參數(shù)和觀察操作參數(shù)的改變,可以改變地層內(nèi)的應(yīng)力。任一轉(zhuǎn)向步驟的值將是地層和區(qū)域特有的并且可以在相同側(cè)面內(nèi)在變化的最小和最大的應(yīng)力平面內(nèi)注意到差異。例如,在一些情形中,極低各向異性將引起有效裂縫發(fā)展。在其他情形中,極高各向異性可以控制裂縫復(fù)雜性。例如,可以將泵送第一階段之后井底的流體壓力與井的目標(biāo)預(yù)定的井底壓力進(jìn)行比較。第一階段可以是擴(kuò)大或產(chǎn)生壓裂的階段?;诰讐毫Φ牟町?,可以通過(guò)將包含遇水膨脹型聚合物粒子的轉(zhuǎn)向劑流體注入地層中使從高傳導(dǎo)性初生裂縫到較差傳導(dǎo)性次生裂縫的流體流轉(zhuǎn)向。然后可以將轉(zhuǎn)向后的井底壓力與預(yù)定的井底壓力進(jìn)行比較。然后可以阻礙在下一階段引入低傳導(dǎo)性裂縫中的流體流動(dòng)??梢詫⒑罄m(xù)流體階段引入地層中,并且對(duì)后續(xù)轉(zhuǎn)向階段的需要的前提將為在前述階段之后的井底壓力與預(yù)定井底壓力之間的差異。在另一實(shí)施方案中,可以將在泵送第一流體階段之后可泵送流體的最大注入速率與目標(biāo)注入速率進(jìn)行比較。第一階段可以是擴(kuò)大或產(chǎn)生裂縫的階段?;谧⑷胨俾实牟町悾梢酝ㄟ^(guò)將包含遇水膨脹型聚合物粒子的轉(zhuǎn)向劑流體注入地層中使從高傳導(dǎo)性初生裂縫到較差傳導(dǎo)性次生裂縫的流體流轉(zhuǎn)向。然后可以將轉(zhuǎn)向后的最大注入速率與預(yù)定的注入速率進(jìn)行比較。然后可以阻礙在下一階段引入低傳導(dǎo)性裂縫中的流體流動(dòng)??梢詫⒑罄m(xù)流體階段引入地層中,并且對(duì)后續(xù)轉(zhuǎn)向階段的需要的前提將為前述階段后的最大注入速率與預(yù)定注入速率之間的差異。在另一實(shí)施方案中,可以將泵送第一階段后的流體階段的密度與流體階段的目標(biāo)密度進(jìn)行比較?;诹黧w密度的差異,可以通過(guò)將包含遇水膨脹型聚合物粒子的轉(zhuǎn)向劑流體注入地層中使從高傳導(dǎo)性初生裂縫到較差傳導(dǎo)性次生裂縫的流體流轉(zhuǎn)向。然后可以將轉(zhuǎn)向后的流體階段的密度與預(yù)定的流體密度進(jìn)行比較。然后可以阻礙在下一階段引入低傳導(dǎo)性裂縫中的流體流動(dòng)??梢詫⒑罄m(xù)流體階段引入地層中,并且對(duì)后續(xù)轉(zhuǎn)向階段的需要的前提將為前述階段之后的流體階段密度與預(yù)定的流體密度之間的差異??梢栽诘谝浑A段之后或在任一連續(xù)階段或次末階段之間將轉(zhuǎn)向階段泵送到地層中。在任一次末階段與連續(xù)階段之間,可以停止泵送并且可以將含有支撐劑的流體泵送到儲(chǔ)層中以輔助產(chǎn)生或擴(kuò)大次生裂縫。適宜支撐劑如上文所述。本文所定義的例示性方法可以監(jiān)測(cè)作為操作參數(shù)的有效壓力,并且每一階段的流體體積都可以由操作員來(lái)設(shè)置;總的流體體積被分成四個(gè)或更多個(gè)階段。每一階段都可以被減少或中止泵送的時(shí)段隔開(kāi)充足的持續(xù)時(shí)間,以容許儲(chǔ)層中的分階段流體流入所產(chǎn)生或擴(kuò)大的裂縫中。注入速率和stp可以由操作員來(lái)確定。壓裂操作始于將包含前置液或滑溜水的第一階段流體泵送到地層中。監(jiān)測(cè)處理的有效壓力反應(yīng)??梢允褂弥貙?duì)數(shù)圖尺上的有效壓力對(duì)時(shí)間的圖形來(lái)鑒別處理期間的趨勢(shì)。在流體泵送階段結(jié)束時(shí),評(píng)估有效壓力值和斜率。如果壓力大于或等于預(yù)定bhp,那么可以將另一壓裂流體作為第二或連續(xù)階段泵送到地層中,并且沒(méi)有必要將流體流從高滲透性區(qū)轉(zhuǎn)向到較低滲透性區(qū)。如果bhp(如通過(guò)有效壓力所測(cè)量)小于預(yù)定bhp,那么可以將含有轉(zhuǎn)向劑的轉(zhuǎn)向劑流體泵送到地層中。可以將轉(zhuǎn)向劑移位到超過(guò)井孔附近的位置??梢詫⑥D(zhuǎn)向劑流體過(guò)度移位到超過(guò)井孔并且到達(dá)裂縫網(wǎng)中。當(dāng)轉(zhuǎn)向階段超過(guò)井孔并且在裂縫網(wǎng)中時(shí),然后觀察有效壓力反應(yīng)。如果有效壓力反應(yīng)被操作員視為顯著指示裂縫復(fù)雜性和/或幾何結(jié)構(gòu)的改變,那么可以將另一壓裂流體泵送到地層中以便刺激儲(chǔ)層的較大部分。在泵送階段結(jié)束時(shí),可以再次評(píng)估有效壓力并且可以評(píng)估運(yùn)行另一轉(zhuǎn)向階段的可能性。如果操作員認(rèn)為有效壓力反應(yīng)不顯著,那么可以將另一轉(zhuǎn)向階段泵送到地層中,并且當(dāng)轉(zhuǎn)向階段超過(guò)井孔并且在裂縫網(wǎng)中時(shí)評(píng)估有效壓力反應(yīng)。連續(xù)轉(zhuǎn)向階段的體積和數(shù)量可以與次末轉(zhuǎn)向階段相同或可以基于壓力反應(yīng)而變化。在轉(zhuǎn)向階段在裂縫系統(tǒng)中之后還可以改變泵送流體的注入速率以實(shí)現(xiàn)壓力反應(yīng)。如果有效壓力反應(yīng)的大小過(guò)于顯著,指示裂縫橋接沒(méi)有裂縫復(fù)雜性和/或幾何結(jié)構(gòu)的變化,那么可保證或可不保證額外泵送。例如,如果壓力反應(yīng)過(guò)高,那么管狀物的壓力限制可能因速率和地層注入能力的限制而防止繼續(xù)處理??梢园葱枰貜?fù)運(yùn)行額外轉(zhuǎn)向階段直到實(shí)現(xiàn)所要的壓力反應(yīng)并且裂縫復(fù)雜性/幾何結(jié)構(gòu)得到最大化為止,終止井處理注入,并且然后可以關(guān)閉井,使其回流,或可以進(jìn)行步驟以完成后續(xù)間隔。如果bhp小于預(yù)定bhp,那么可以將連續(xù)階段泵送到地層中并且重復(fù)所述過(guò)程。所述過(guò)程可以是連續(xù)的并且可以在整個(gè)泵送處理過(guò)程中重復(fù)多次,以達(dá)到發(fā)展出比在不存在此等測(cè)量下可達(dá)到的更大的裂縫面積和更大的裂縫復(fù)雜性。轉(zhuǎn)向階段實(shí)現(xiàn)或直接影響所監(jiān)測(cè)bhp以便人為地增加差示壓力。此差示壓力不利用轉(zhuǎn)向劑流體是無(wú)法獲得的。增加的壓力差異引起充足的應(yīng)力差異以產(chǎn)生或擴(kuò)大較小的裂縫。然后可以通過(guò)增加轉(zhuǎn)向劑的濃度或轉(zhuǎn)向劑的大小來(lái)確定轉(zhuǎn)向階段的有效性。從轉(zhuǎn)向階段增加bhp限制了引入地層中的流體體積,否則所述流體體積可以為更大的體積。因此,所述方法的益處是可以使用降低的水量實(shí)現(xiàn)給定程度的刺激。代替bhp,可以使用其他參數(shù)(例如流體密度和流體的注入速率)作為操作參數(shù)。利用這些參數(shù)中的任一個(gè),操作員將基于所處理井和地層的特征來(lái)確定目標(biāo)水平。流體注入速率的降低可以進(jìn)一步有利于流從窄交叉裂縫的轉(zhuǎn)向,尤其是在伴隨處理壓力增加時(shí)。流體注入速率的增加使得在地層內(nèi)的更多初生裂縫中有更大擴(kuò)散。本文所描述的方法可以用于通過(guò)水平和垂直井孔穿透的地層的壓裂中。聚合物粒子在置于具有約20℃到約250℃井底溫度的井中時(shí)可能特別的有效。經(jīng)受本發(fā)明處理的地層可以是烴或非烴地下地層。含有轉(zhuǎn)向劑的流體被泵送到的地層的高滲透性區(qū)可以是自然裂縫。粒子可能夠使壓裂流體轉(zhuǎn)向以延伸裂縫并增加受刺激的表面積??傻靡嬗诒景l(fā)明方法的含烴地層包括碳酸鹽巖地層(例如石灰?guī)r、白堊或白云巖)以及油和氣體井中的地下砂巖或硅質(zhì)地層(例如石英、粘土、頁(yè)巖、粉砂、燧石、沸石或包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合)。所述方法可以進(jìn)一步用于處理具有一系列自然裂縫或割理的煤層,用于回收天然氣(例如甲烷),和/或隔離比甲烷具有更強(qiáng)吸附性的流體(例如二氧化碳和/或硫化氫)。本文所提供的轉(zhuǎn)向劑流體組合物和使用方法具有有利性質(zhì),包括使用聚合物粒子有效地橋接含烴地層中的裂縫,和使流體流轉(zhuǎn)向到次生裂縫中,從而增加水力裂縫網(wǎng)。在轉(zhuǎn)向劑流體中納入支撐劑可以進(jìn)一步增強(qiáng)通過(guò)單獨(dú)聚合物粒子實(shí)現(xiàn)的橋接和轉(zhuǎn)向效應(yīng)。實(shí)施例在以下實(shí)施例中使用以下實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)評(píng)價(jià)各種轉(zhuǎn)向劑流體組合物。所述裝置由具有約4.8毫米內(nèi)徑的不銹鋼管材構(gòu)成。所述裝置具有兩個(gè)容納轉(zhuǎn)向劑流體的流體容器,所述轉(zhuǎn)向劑流體通過(guò)兩條單獨(dú)管線(xiàn)注入。第三管線(xiàn)僅注入水。三條輸入管線(xiàn)在一個(gè)點(diǎn)相交,所述點(diǎn)與用以測(cè)量注入流體的注入壓力的壓力計(jì)連接。在此交叉點(diǎn),將管線(xiàn)分成兩個(gè)路徑。第一路徑具有20英尺的長(zhǎng)度且在末端具有用以測(cè)量流動(dòng)壓力的壓力計(jì)。此路徑還具有減壓閥,所述減壓閥在達(dá)到大于150psi的壓力時(shí)打開(kāi)。此第一路徑是具有最小阻力的路徑。第二路徑具有1英尺的長(zhǎng)度且在末端具有用以測(cè)量流動(dòng)壓力的壓力計(jì)。此路徑具有減壓閥,所述減壓閥在達(dá)到大于1500psi的壓力時(shí)打開(kāi)。此第二路徑是具有最高阻力的路徑。當(dāng)使用有效作為轉(zhuǎn)向劑流體的流體時(shí),流體將僅流經(jīng)第二路徑(最高阻力),且沒(méi)有流經(jīng)過(guò)第一路徑(最小阻力)。實(shí)施例1.實(shí)施例1是展示使用高粘度流體形成高粘段塞以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的比較實(shí)施例。如下制備高粘度流體。在淡水中使用以xlw-57從bakerhughesincorporated獲得的硼酸鹽交聯(lián)劑交聯(lián)以gw-24從bakerhughesincorporated獲得的瓜爾膠以制備5加侖/千加侖(gpt)流體。將高粘度流體添加到呈上述設(shè)置的兩個(gè)流體容器中的每一個(gè)中,并且將其注入系統(tǒng)中。在此高粘度材料流動(dòng)期間,注入和第二路徑壓力計(jì)讀取850psi。第一路徑壓力計(jì)讀取150psi。所有流體都流經(jīng)第一路徑(具有最小阻力的路徑)。在20英尺的長(zhǎng)度內(nèi)建立了700psi的壓力。實(shí)施例1闡釋高粘度流體高粘段塞在用作轉(zhuǎn)向劑流體時(shí)的缺陷。實(shí)施例2.實(shí)施例2是展示使用遇水膨脹型聚合物粒子實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的發(fā)明性實(shí)施例。將市售超吸收性聚合物粒子添加到50毫米水中以產(chǎn)生具有約2毫米的平均直徑的超吸收性聚合物粒子。通過(guò)將上述聚合物粒子添加到水中來(lái)制備轉(zhuǎn)向劑流體。具有約2毫米初始直徑的聚合物粒子可以吸脹以得到在暴露于水達(dá)6小時(shí)時(shí)具有約12毫米吸脹直徑的聚合物粒子。珠粒體積的增加代表通過(guò)粒子吸收的水的體積。在旨在監(jiān)測(cè)粒子吸脹過(guò)程期間的水位的實(shí)驗(yàn)中,證實(shí)恒定的水位。因此,在吸脹期間粒子的密度有所降低。與在實(shí)施例1中一樣,將實(shí)施例2的轉(zhuǎn)向劑流體添加到具有上述實(shí)驗(yàn)設(shè)置的流體容器中。在注入系統(tǒng)之后,注意到粒子數(shù)量影響在第二路徑(最高阻力)中記錄的壓力改變。具體來(lái)說(shuō),在系統(tǒng)中使用更多的粒子引起增加的壓力降。這些結(jié)果總結(jié)于表1中。所述結(jié)果指示越高濃度的粒子可以越有效地橋接具有最小阻力的第一路徑,并且使流體流轉(zhuǎn)向到具有更高阻力的第二路徑。表1.粒子數(shù)第二路徑(最高阻力)中的δp(psi)1261020505015070280實(shí)施例3.實(shí)施例3是展示使用遇水膨脹型聚合物粒子與砂的組合實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的發(fā)明性實(shí)施例。將市售超吸收性聚合物粒子添加到50毫米水中,以產(chǎn)生具有約2毫米平均直徑的遇水膨脹型聚合物粒子。通過(guò)將上述聚合物粒子添加到水中來(lái)制備轉(zhuǎn)向劑流體。具有約2毫米初始直徑的聚合物粒子可以吸脹以得到在暴露于水達(dá)6小時(shí)時(shí)具有約12毫米的吸脹直徑的聚合物粒子。首先注入含有砂的流體,隨后注入含有聚合物粒子的轉(zhuǎn)向劑流體。在流動(dòng)期間,注入和第二路徑壓力計(jì)讀取1500psi。第一路徑壓力計(jì)讀取0psi。水流從第一路徑完全轉(zhuǎn)向到第二路徑。因此,砂和聚合物粒子的組合可以產(chǎn)生增強(qiáng)的轉(zhuǎn)向效應(yīng)。在以與粒子相反的方向注入水時(shí),注入壓力增加到300psi,并且砂和粒子從管中流出。實(shí)施例4.實(shí)施例4是展示使用遇水膨脹型聚合物粒子與砂的組合實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的發(fā)明性實(shí)施例。將市售超吸收性聚合物粒子添加到50毫米水中以產(chǎn)生具有約2毫米平均直徑的遇水膨脹型聚合物粒子。通過(guò)合并聚合物粒子、砂和水來(lái)制備轉(zhuǎn)向劑流體。具有約2毫米初始直徑的聚合物粒子可以吸脹以得到在暴露于水達(dá)6小時(shí)時(shí)具有約12毫米的吸脹直徑的聚合物粒子。將含有聚合物粒子和砂混合物的轉(zhuǎn)向劑流體注入系統(tǒng)中。在注入之后,注入和第二路徑壓力計(jì)讀取1500psi。第一路徑壓力計(jì)讀取0psi。水流從第一路徑完全轉(zhuǎn)向到第二路徑。因此,砂和聚合物粒子的組合可以產(chǎn)生增強(qiáng)的轉(zhuǎn)向效應(yīng)。實(shí)施例2到4的結(jié)果證實(shí),使用包含超吸收性聚合物的遇水膨脹型聚合物粒子可以有效地使流體從具有較低阻力的路徑轉(zhuǎn)向到具有較高阻力的路徑,例如,從初生裂縫到次生裂縫。不希望限于理論,據(jù)信吸脹的聚合物粒子將具有可以接觸管表面或裂縫表面的相對(duì)光滑的表面。此可以引起相對(duì)少量的摩擦,并且可以實(shí)現(xiàn)珠粒在單獨(dú)使用時(shí)的橋接和轉(zhuǎn)向能力。另外將支撐劑(例如砂)并入具有聚合物粒子的轉(zhuǎn)向劑流體中可以增加接觸表面的粗糙度,從而增加摩擦和所產(chǎn)生的壓力。此通過(guò)實(shí)施例3和4來(lái)展示,其中包含砂的轉(zhuǎn)向劑流體更有效地將流體流轉(zhuǎn)向到具有較高阻力的路徑。本文公開(kāi)的轉(zhuǎn)向劑流體和方法可通過(guò)以下實(shí)施方案來(lái)進(jìn)一步闡釋?zhuān)鰧?shí)施方案不具限制性。實(shí)施方案1:一種轉(zhuǎn)向劑流體,所述轉(zhuǎn)向劑流體包含水性載體流體;和多個(gè)遇水膨脹型聚合物粒子,所述遇水膨脹型聚合物粒子具有0.01微米到100,000微米、優(yōu)選1微米到10,000微米、更優(yōu)選50微米到5,000微米的大小。實(shí)施方案2:如實(shí)施方案1所述的轉(zhuǎn)向劑流體,其中所述聚合物粒子可膨脹到比未膨脹的相同聚合物粒子的平均直徑大1.1到1000倍的平均直徑。實(shí)施方案3:如實(shí)施方案1到2中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向劑流體,其中所述聚合物粒子在與所述水性轉(zhuǎn)向劑載體流體接觸5分鐘到60分鐘、優(yōu)選15到30分鐘之后充分膨脹。實(shí)施方案4:如實(shí)施方案1到2中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向劑流體,其中所述聚合物粒子在與所述水性轉(zhuǎn)向劑載體流體接觸1小時(shí)到36小時(shí)、優(yōu)選6到36小時(shí)、更優(yōu)選12小時(shí)到24小時(shí)之后充分膨脹。實(shí)施方案5:如實(shí)施方案1到4中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向劑流體,其中所述聚合物粒子以0.1磅/千加侖到200磅/千加侖、優(yōu)選0.5磅/千加侖到60磅/千加侖、更優(yōu)選1磅/千加侖到40磅/千加侖的濃度存在于所述轉(zhuǎn)向劑流體中。實(shí)施方案6:如實(shí)施方案1到5中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向劑流體,其中所述聚合物粒子包含多糖、聚((甲基)丙烯酸羥基c1-8烷基酯)(例如聚(丙烯酸2-羥基乙基酯))、聚((甲基)丙烯酸c1-8烷基酯)、聚((甲基)丙烯酰胺)、聚(乙烯基吡咯烷)、聚(乙酸乙烯酯)或包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合,優(yōu)選聚丙烯酸。實(shí)施方案7:如實(shí)施方案1到6中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向劑流體,其中所述轉(zhuǎn)向劑載體流體包含淡水、鹽水、含水酸、含水堿或包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。實(shí)施方案8:如實(shí)施方案1到7中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向劑流體,其中所述轉(zhuǎn)向劑流體進(jìn)一步包含與所述遇水膨脹型聚合物粒子不同的輕質(zhì)微粒,優(yōu)選砂。實(shí)施方案9:如實(shí)施方案8所述的轉(zhuǎn)向劑流體,其中所述輕質(zhì)微粒具有小于或等于3.25的表觀比重。實(shí)施方案10:如實(shí)施方案1到9中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向劑流體,其中所述轉(zhuǎn)向劑流體進(jìn)一步包含氧化破裂劑。實(shí)施方案11:如實(shí)施方案1到10中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向劑流體,其中所述轉(zhuǎn)向劑流體進(jìn)一步包含與所述遇水膨脹型聚合物粒子不同的額外轉(zhuǎn)向劑,優(yōu)選酞酸酐、聚乳酸、酞酸、巖鹽、苯甲酸薄片、碾碎的包含膠原的可溶解密封球、含有酯的化合物、氯化鈉顆粒、聚乙醇酸和包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。實(shí)施方案12:如實(shí)施方案1到11中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向劑流體,其中所述轉(zhuǎn)向劑流體進(jìn)一步包含以下各項(xiàng)中的一種或多種:與所述遇水膨脹型聚合物粒子不同的輕質(zhì)微粒,其中所述輕質(zhì)微粒具有小于或等于3.25的表觀比重;氧化破裂劑;和與所述遇水膨脹型聚合物粒子不同的額外轉(zhuǎn)向劑,優(yōu)選酞酸酐、聚乳酸、酞酸、巖鹽、苯甲酸薄片、碾碎的包含膠原的可溶解密封球、含有酯的化合物、氯化鈉顆粒、聚乙醇酸和包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。實(shí)施方案13:一種控制轉(zhuǎn)向劑在地下地層中的井下放置的方法,所述方法包括將如實(shí)施方案1到12中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向劑流體注入所述地層中;其中所述水性載體流體經(jīng)過(guò)選擇而使得聚合物粒子在與所述水性載體流體接觸足以實(shí)現(xiàn)所要的井下放置的時(shí)間量之后充分膨脹。實(shí)施方案14:一種控制轉(zhuǎn)向劑在地下地層中的井下放置的方法,所述方法包括將包含包括多個(gè)遇水膨脹型聚合物粒子的轉(zhuǎn)向劑的轉(zhuǎn)向劑流體注入所述地層中,所述遇水膨脹型聚合物粒子具有0.01微米到100,000微米、優(yōu)選1微米到10,000微米、更優(yōu)選50微米到5,000微米的大?。缓退暂d體流體,其經(jīng)過(guò)選擇而使得所述聚合物粒子在與所述水性載體流體接觸足以實(shí)現(xiàn)所要的井下放置的時(shí)間量之后充分膨脹。實(shí)施方案15:如實(shí)施方案13或14所述的方法,其中所述聚合物粒子可膨脹到比未膨脹的相同聚合物粒子的平均直徑大1.1到1000倍的平均直徑。實(shí)施方案16:如實(shí)施方案13到15中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其中所述聚合物粒子以0.1磅/千加侖到200磅/千加侖、優(yōu)選0.5磅/千加侖到60磅/千加侖、更優(yōu)選1磅/千加侖到40磅/千加侖的濃度存在于所述轉(zhuǎn)向劑流體中。實(shí)施方案17:如實(shí)施方案13到16中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其中所述聚合物粒子包含多糖、聚((甲基)丙烯酸羥基c1-8烷基酯)(例如聚(丙烯酸2-羥基乙基酯))、聚((甲基)丙烯酸c1-8烷基酯)、聚((甲基)丙烯酰胺)、聚(乙烯基吡咯烷)、聚(乙酸乙烯酯)或包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合,優(yōu)選聚丙烯酸。實(shí)施方案18:如實(shí)施方案13到17中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其中所述載體流體為低粘度流體、優(yōu)選滑溜水、淡水、鹽水、含水酸、含水堿或其組合;其中所述聚合物粒子在與所述水性載體流體接觸5分鐘到60分鐘、優(yōu)選10分鐘到30分鐘、更優(yōu)選15分鐘到25分鐘之后充分膨脹;且其中所述所要的井下放置是在井孔附近進(jìn)行。實(shí)施方案19:如實(shí)施方案13到18中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其中所述載體流體是高粘度流體,優(yōu)選膠凝流體或泡沫流體;其中所述聚合物粒子在與所述水性載體流體接觸1小時(shí)到36小時(shí)、優(yōu)選1小時(shí)到24小時(shí)、更優(yōu)選1小時(shí)到12小時(shí)之后充分膨脹;并且其中所述所要的井下放置是在遠(yuǎn)離井孔的場(chǎng)所。實(shí)施方案20:如實(shí)施方案13到19中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其中所述水性載體流體具有0到14的ph值并且所述聚合物粒子在與所述水性載體流體接觸5分鐘到36小時(shí)之后充分膨脹。實(shí)施方案21:如實(shí)施方案13到20中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其中所述轉(zhuǎn)向劑流體進(jìn)一步包含與所述遇水膨脹型聚合物粒子不同的輕質(zhì)微粒,優(yōu)選砂。實(shí)施方案22:如實(shí)施方案21所述的方法,其中所述輕質(zhì)微粒具有小于或等于3.25的表觀比重。實(shí)施方案23:如實(shí)施方案13到22中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其中所述轉(zhuǎn)向劑流體進(jìn)一步包含氧化破裂劑。實(shí)施方案24:如實(shí)施方案13到23中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其中所述轉(zhuǎn)向劑流體進(jìn)一步包含與所述遇水膨脹型聚合物粒子不同的額外轉(zhuǎn)向劑,優(yōu)選酞酸酐、聚乳酸、酞酸、巖鹽、苯甲酸薄片、碾碎的包含膠原的可溶解密封球、含有酯的化合物、氯化鈉顆粒、聚乙醇酸和包含上述各項(xiàng)中的至少一種的組合。實(shí)施方案25:如實(shí)施方案13到24中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其中所述地下地層是含烴地層。實(shí)施方案26:如實(shí)施方案13到25中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其中所述地下地層是頁(yè)巖。實(shí)施方案27:一種水力壓裂通過(guò)儲(chǔ)層穿透的地下地層的方法,所述方法包括將壓裂流體以足以產(chǎn)生或擴(kuò)大裂縫的壓力注入所述地層中;將如實(shí)施方案1到12中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向劑流體注入所述地層中;和將壓裂流體注入所述地層中,其中所述轉(zhuǎn)向劑阻礙了所述壓裂流體的流動(dòng)并且增加了所述裂縫的表面裂縫面積。實(shí)施方案28:如實(shí)施方案27所述的方法,其中通過(guò)如實(shí)施方案13到26中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法實(shí)現(xiàn)所述轉(zhuǎn)向劑在所述地下地層中的所述所要的井下放置。實(shí)施方案29:一種水力壓裂通過(guò)儲(chǔ)層穿透的地下地層的方法,所述方法包括將壓裂流體以足以產(chǎn)生或擴(kuò)大初生裂縫的壓力注入所述地層中;測(cè)定井下的井底處理壓力;將如實(shí)施方案1到12中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向劑流體注入所述地層中;將所述測(cè)定的井底處理壓力與預(yù)定的目標(biāo)井底處理壓力進(jìn)行比較;和將壓裂流體注入所述地層中,其中所述轉(zhuǎn)向劑阻礙了所述壓裂流體向漏失區(qū)的流動(dòng),并且增加了表面裂縫面積。實(shí)施方案30:如實(shí)施方案29所述的方法,所述方法進(jìn)一步包括以與所述壓裂流體的注入速率不同的注入速率注入所述轉(zhuǎn)向劑流體。實(shí)施方案31:如實(shí)施方案29到30中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其中在增加所述地層中的裂縫表面積之后去除所述轉(zhuǎn)向劑。實(shí)施方案32:一種水力壓裂通過(guò)井穿透的地下地層的方法,所述方法包括將壓裂流體以足以產(chǎn)生或擴(kuò)大裂縫的壓力注入所述地層中;測(cè)定井表面處或附近的表面壓力;將如實(shí)施方案1到12中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向劑流體注入所述地層中以使流體流從高傳導(dǎo)性區(qū)轉(zhuǎn)向到較差傳導(dǎo)性區(qū);將所述測(cè)定的表面壓力與目標(biāo)表面壓力進(jìn)行比較;和改變所述井中的應(yīng)力以增加所述裂縫的表面積,其中改變是通過(guò)以下方式進(jìn)行:改變所述壓裂流體的注入速率、改變所述井的井底壓力、改變所述壓裂流體的密度或包含上述方式中的至少一種的組合。實(shí)施方案33:一種水力壓裂通過(guò)井穿透的地下地層的方法,所述方法包括將流體以足以產(chǎn)生或擴(kuò)大初生裂縫的壓力注入所述地層中;監(jiān)測(cè)操作參數(shù)并將在將所述流體注入所述地層中之后的所述操作參數(shù)與所述操作參數(shù)的預(yù)定值進(jìn)行比較,其中所述操作參數(shù)是所述流體的注入速率、所述流體的密度和所述井的井底處理壓力;注入如實(shí)施方案1到12中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向劑流體以使流體流從高傳導(dǎo)性區(qū)轉(zhuǎn)向到較差傳導(dǎo)性區(qū);將注入所述轉(zhuǎn)向劑流體的所述操作參數(shù)與所述操作參數(shù)的預(yù)定值進(jìn)行比較;改變所述井中的應(yīng)力以增加所述裂縫的表面積,其中改變是通過(guò)以下方式進(jìn)行:改變所述壓裂流體的注入速率、改變所述井的井底壓力、改變所述壓裂流體的密度或包含上述方式中的至少一種的組合。實(shí)施方案34:一種水力壓裂通過(guò)井穿透的地下地層的方法,所述方法包括將壓裂流體以足以產(chǎn)生或擴(kuò)大具有第一表面積的裂縫的第一壓力注入所述地層中;將如實(shí)施方案1到12中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向劑流體的流注入所述地層中,其中所述轉(zhuǎn)向劑流體的流從高傳導(dǎo)性區(qū)繼續(xù)行進(jìn)到較差傳導(dǎo)性區(qū);和將額外壓裂流體以第二壓力注入所述地層中,其中所述第二壓力大于所述第一壓力以使所述裂縫的表面積增加到第二表面積,其中所述第二裂縫面積大于根據(jù)基本上類(lèi)似的方法但不采用將所述轉(zhuǎn)向劑流體的流注入所述地層中而產(chǎn)生的裂縫面積。實(shí)施方案35:一種水力壓裂通過(guò)井穿透的地下地層的方法,所述方法包括將流體以足以產(chǎn)生或擴(kuò)大初生裂縫的壓力注入所述地層中;監(jiān)測(cè)操作參數(shù)并將在將所述流體注入所述地層中之后的所述操作參數(shù)與所述操作參數(shù)的預(yù)定值進(jìn)行比較,其中所述操作參數(shù)是所述流體的注入速率、所述流體的密度和所述井的井底處理壓力;注入如實(shí)施方案1到12中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向劑流體以使流體流從高傳導(dǎo)性區(qū)轉(zhuǎn)向到較差傳導(dǎo)性區(qū);將注入所述轉(zhuǎn)向劑流體的所述操作參數(shù)與所述操作參數(shù)的預(yù)定值進(jìn)行比較;將所述壓裂流體的流注入所述地層中,其中所述轉(zhuǎn)向劑阻礙了所述壓裂流體向所述較差傳導(dǎo)性區(qū)的流動(dòng)以增加所述初生裂縫的表面積。實(shí)施方案36:如實(shí)施方案29到35中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其中所述地下地層是含烴地層。實(shí)施方案37:如實(shí)施方案29到36中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其中所述地下地層是頁(yè)巖。實(shí)施方案38:如實(shí)施方案29到37中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法,其中所述方法的每一步驟都是連續(xù)的。本文公開(kāi)的所有范圍都包括端點(diǎn),并且端點(diǎn)可彼此獨(dú)立地組合?!敖M合”包括摻合物、混合物、合金、反應(yīng)產(chǎn)物和諸如此類(lèi)。術(shù)語(yǔ)“(甲基)丙烯?;卑ū;图谆;摺A硗?,本文中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”和諸如此類(lèi)并不表示任何次序、數(shù)量或重要性,而是用于區(qū)分一個(gè)要素與另一要素。結(jié)合數(shù)量使用的修飾語(yǔ)“約”包括所述值且具有上下文所規(guī)定的含意(例如,其包括與具體數(shù)量的測(cè)量相關(guān)的誤差度)。除非本文另有指示或明顯與上下文矛盾,否則本文中的術(shù)語(yǔ)“一個(gè)/種(a和an)”和“所述”并不表示對(duì)數(shù)量的限制,并且視為涵蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)二者。除非本文另有指示或明顯與上下文矛盾,否則“或”意指“和/或”。一般來(lái)說(shuō),本發(fā)明可以替代性地包含本文所公開(kāi)的任何適當(dāng)組分、由所述適當(dāng)組分組成或基本上由所述適當(dāng)組分組成??闪硗饣蛱娲缘卣{(diào)配所揭示的本發(fā)明以缺少或基本上不含先前技術(shù)組合物中所使用的或達(dá)成本發(fā)明的功能和/或目標(biāo)原本不需要的任何組分、材料、成分、佐劑或物質(zhì)。本文中的實(shí)施方案可以獨(dú)立地加以使用或可以加以組合。所有參考文獻(xiàn)都以引用方式并入本文中。盡管已描述了具體實(shí)施方案,但申請(qǐng)人或其他本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到目前未預(yù)料到或無(wú)法預(yù)料的替代形式、修改形式、變化形式、改善形式和基本等效形式。因此,所提交的和如可以加以修改的隨附權(quán)利要求書(shū)意在涵蓋所有此等替代形式、修改形式、變化形式、改善形式和基本等效形式。當(dāng)前第1頁(yè)12
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