Dispersible fiber pill for downhole water control

WO2025043401A1PCT designated stage expired Publication Date: 2025-03-06SAUDI ARABIAN OIL CO +1
View PDF 8 Cites 0 Cited by

Patent Information

Application Number
PCT/CN2023/115023
Authority / Receiving Office
WO · WO
Patent Type
Applications
Current Assignee / Owner
Filing Date
2023-08-25
Publication Date
2025-03-06

Smart Images

  • Figure CN2023115023_06032025_PF_FP_ABST
    Figure CN2023115023_06032025_PF_FP_ABST
Patent Text Reader

Abstract

A dispersible fiber pill may include a capsule shell and a fiber material. The capsule shell may define an interior cavity. The fiber material may be disposed in the interior cavity. A method of controlling water within a reservoir may include injecting a particulate material and a plurality of the dispersible fiber pills into the reservoir. The particulate material and the plurality of the dispersible fiber pills may be sequentially injected or co-injected.
Need to check novelty before this filing date? Find Prior Art

Description

DISPERSIBLE FIBER PILL FOR DOWNHOLE WATER CONTROL

[0001] FIELD OF THE DISCLOSURE

[0002] The present disclosure relates generally to hydrocarbon production from reservoirs and, more particularly, to water control treatment in subterranean reservoirs.

[0003] BACKGROUND OF THE DISCLOSURE

[0004] High water cut poses challenges for oil production and water disposal facilities. Various solid or semi-solid chemical systems have been developed to control such water production, but existing chemical systems include numerous drawbacks. For example, bulk gels suffer disadvantages including in-situ gelation reaction, gelant shear degradation, adsorption and dilution. In contrast, preformed particle gels ( “PPGs” ) have migration problems as the particles usually pack in the fracture segments near the wellbore and do not enter the deeper segments of the fracture, thus resulting in flush-out problems in subsequent water shutoff treatments.

[0005] Further, existing techniques for plugging fractures require precise optimization of particle size relative to fracture size to ensure that the particles pack and plug the fracture, rather than flowing through the fracture, and achieving the optimal ratio of particle size to fracture size is difficult to achieve. Accordingly, a need exists for improved plugging of deep fractures in reservoirs.

[0006] SUMMARY OF THE DISCLOSURE

[0007] Various details of the present disclosure are hereinafter summarized to provide a basic understanding. This summary is not an extensive overview of the disclosure and is neither intended to identify certain elements of the disclosure, nor to delineate the scope thereof. Rather, the primary purpose of this summary is to present some concepts of the disclosure in a simplified form prior to the more detailed description that is presented hereinafter.

[0008] According to an embodiment consistent with the present disclosure, a dispersible fiber pill is disclosed and includes a capsule shell defining an interior cavity, and a fiber material received within the interior cavity. The capsule shell is configured to break and release the fiber material when exposed to a downhole environment.

[0009] In another embodiment, a method of controlling water flow within a subterranean reservoir is disclosed and includes injecting a particulate material and a plurality  of dispersible fiber pills into the reservoir. Each dispersible fiber pill may include a capsule shell defining an interior cavity, and a fiber material received within the interior cavity. The method may further include flowing the particulate material and the plurality of dispersible fiber pills into a fracture formed in the subterranean reservoir, and releasing the fiber material within the fracture.

[0010] In a further embodiment, a dispersible fiber pill is disclosed and includes a capsule shell defining an interior cavity, a fiber material received within the interior cavity, and a surfactant material disposed in the interior cavity and mixed with the fiber material. The capsule shell is configured to break and release the fiber material when exposed to a downhole environment.

[0011] Any combinations of the various embodiments and implementations disclosed herein can be used in a further embodiment, consistent with the disclosure. These and other aspects and features can be appreciated from the following description of certain embodiments presented herein in accordance with the disclosure and the accompanying drawings and claims.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0012] FIG. 1 is perspective side view of a dispersible fiber pill, according to one or more embodiments of the present disclosure.

[0013] FIG. 2A is perspective side view of one example of the dispersible fiber pill of FIG. 1, according to one or more embodiments of the present disclosure.

[0014] FIG. 2B illustrates a plurality of dispersible fiber pills, according to one or more alternate embodiments.

[0015] FIG. 3 illustrates a method of controlling water within a reservoir utilizing the dispersible fiber pill of FIGS. 1 and 2A-2B, according to one or more embodiments of the present disclosure.DETAILED DESCRIPTION

[0016] Embodiments of the present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying Figures. Like elements in the various figures may be denoted by like reference numerals for consistency. Further, in the following detailed description of embodiments of the present disclosure, numerous specific details are set forth in order to provide a more thorough understanding of the claimed subject matter. However, it will be apparent to one of ordinary skill in the art that the embodiments disclosed herein may be practiced without these specific details. In other instances, well-known features have not been  described in detail to avoid unnecessarily complicating the description. Additionally, it will be apparent to one of ordinary skill in the art that the scale of the elements presented in the accompanying Figures may vary without departing from the scope of the present disclosure.

[0017] Embodiments in accordance with the present disclosure generally relate to hydrocarbon production and, more specifically to systems and methods for controlling water cut or influx in subterranean hydrocarbon-bearing reservoirs. Described herein is the use of fiber pills dispersible in brine to help plug fractured reservoirs. The fiber pills can comprise individual capsules containing fiber inside or alternatively a fiber aggregation. The fiber pills allow long fiber material to be sealed or twisted into a small particle shape, which allows the fiber material to migrate deep into fractures before dispersing (expanding) to choke the fluid flow inside (within) the fractures. For downhole water control applications, the dispersible fiber pills can be co-injected or sequentially injected with other particle type materials, such as preformed particle gels (PPG) and nanomaterials, and due to the particle nature, the mixture only enters the fractures. During flow within the fractures, the fiber pills will break (expand) and thereby release the fiber material. The fibers bridge across the fractures and help the packing of powder material, which may help cause a blockage within the fractures. Once the fibers are packed within the fractures, the water flow will be diverted to the permeable matrix to sweep the oil therein. Moreover, by adjusting the break or release time of the fiber pills, the location of the resulting blocking / blockage can be controlled to hold the water in the reservoir and thereby increase its sweep efficiency.

[0018] FIG. 1 illustrates an example dispersible fiber pill 100, according to one or more embodiments of the present disclosure. In the illustrated embodiment, the dispersible fiber pill 100 (hereinafter, “the pill 100” ) includes a capsule shell 102 configured to house and otherwise encapsulate a fiber material. The capsule shell 102 may be formed of a degradable and / or meltable material. In embodiments, the capsule shell 102 includes a degradable plastic, including but not limited to polyurethane. In embodiments, the capsule shell 102 includes a meltable material, including but not limited to wax. In embodiments, the capsule shell 102 includes a degradable material, including but not limited to polylactic acid, Poly (Butylene Succinate) , starch, cellulose, and / or gelatin. The type of material utilized to form the capsule shell 102 may be selected in order to control when the capsule shell 102 “breaks” or disintegrates within the reservoir to thereby release the contents contained therein, and the time it takes for the capsule shell 102 to break or disintegrate is referred to herein as the “break time” . The “break time” of the capsule shell 102 may be affected or controlled based on the selection of the material utilized to form the capsule shell 102. Stated differently, the “break  time” of the capsule shell 102 is how long it takes for the capsule shell 102 to sufficiently break or degrade to a degree that the mater encapsulated therein (i.e., the fiber material 104 detailed below) may be dispersed therefrom. Different materials will break or disintegrate at different temperatures, and the material utilized to form the capsule shell 102 may be selected based on the temperatures exhibited at certain depths of the reservoir where the fractures to be plugged are located, such that the capsule shell 102 does not break or disintegrate until it reaches depths within the reservoir exhibiting such breaking / disintegrating temperatures. Also or instead, the wall thickness of the capsule shell 102 and / or the molecular length of the material utilized to form the capsule shell 102 may be selected or controlled such that the capsule shell 102 breaks or disintegrates at desired depths within the reservoir. For example, each material utilized to create the capsule shell 102 has its own specific chemical structure and the stability of the capsule shell 102 is defined by its chemical structure, and the molecular length and / or the wall thickness of the material utilized to form the capsule shell 102 may be selected to thereby control the depth at which the capsule shell 102 deteriorates or breaks in the reservoir.

[0019] While FIG. 1 illustrates the capsule shell 102 of the pill 100 as defining a generally cylindrical shape, the capsule shell 102 may define various other shapes or geometries without departing from the present disclosure. For example, the capsule shell 102 may define a spherical shape, cubic shape, etc. In embodiments, the pill 100 may be partially cylindrical in shape, but with either or both end face 108 of the capsule shell 102 defining a spherical shape, such that the capsule shell 102 would exhibit a capsule-like shape.

[0020] FIG. 2A illustrates an example embodiment of the pill 100 wherein the capsule shell 102 includes a first portion 110a and a second portion 110b matable with the first portion 110a, according to one or more embodiments of the present disclosure. The first and second portions 110a, b are shown in FIG. 2A disassembled or exploded from each other. In at least one embodiment, one of the first or second portions 110a, b may be slightly larger than the other to enable the portions 110a, b to be mated. In other embodiments, however, the first and second portions 110a, b may be substantially the same size and mating the portions 110a, b may require plastic (or elastic) deformation of one or both of the first and second portions 110a, b.

[0021] As illustrated, the first and second portions 110a, b cooperatively define an interior cavity 106 configured to receive a fiber material 104 therein. In some embodiments, the fiber material 104 may be received within the interior cavity 106 defined by both the first and second portions 110a, b. In such embodiments, the fiber material 104 may be received (packed) within both portions 110a, b, following which the first and second portions 110a, b may be mated together to form the pill 100. In other embodiments, however, the fiber material  104 may be received within one of the first or second portions 110a, b, following which the first and second portions 110a, b may be mated together to form the pill 100 and the fiber material 104 may expand within the pill 100 to generally fill the interior cavity 106. In another embodiment, the fiber material 104 may be first aggregated together into a shape (e.g., a cylindrical shape or a spherical shape) , and then the material utilized to form the capsule shell 102 is coated onto a surface of the aggregated fiber material 104. For example, the fiber material 104 may be aggregated into spherical shape pills, and then the spherical shape pills of fiber material 104 may be coated with the material utilized to form the capsule shell 102 by dipping the aggregated fiber material 104 into the material or spraying / pouring the material onto the surface of the aggregated fiber material 104.

[0022] In other embodiments, the capsule shell 102 may comprise a monolithic shell portion that defines an opening or aperture providing access into the interior cavity 106. In such embodiments, the fiber material 104 may be packed into the interior cavity 106 through the opening in the monolithic shell, following which the opening may be sealed, such as with a melted plastic, wax, etc.

[0023] FIG. 2B is another example embodiment of the pill 100, according to one or more additional embodiments. In FIG. 2B, a plurality of the pills 100 are depicted, wherein each of the pills 100 does not include the capsule shell 102 (FIG. 2A) , rather, the fiber material 104 may be aggregated together and bunched up (e.g., twisted and / or folded) to form a fiber aggregation 200. The individual fibers of the fiber material 104 in the fiber aggregation 200 are bunched up such that they become smaller than when extended and unbunched, thereby resulting in a clump of the fiber material 104. The fiber aggregation 200 may then be held in place (together) in cluster form using an adhesive or glue 202. The glue 202 may disintegrate in the presence of various downhole fluids, thus allowing the fiber aggregation 200 to release and otherwise expand once deployed downhole and exposed to the downhole fluids. In FIG. 2B, the pills 100 each exhibit a spherical shape; however, one or more of the pills 100 may exhibit a different shape.

[0024] The fiber material 104 may comprise various types of fibrous materials including, but not limited to, polyester fibers, glass fibers, polypropylene fibers, polylactic acid fiber, natural plant fibers, or any combination thereof. In embodiments, the fiber material 104 included in a given pill 100 is all of the same type, whereas in other embodiments, the fiber material 104 included in a given pill 100 may include two or more different types of fibrous material. When provided within the interior cavity 106 of the capsule shell 102 (FIG. 2A) , or when aggregated together to form the fiber aggregation 200 (FIG. 2B) , individual strands of  the fiber material 104 may be packed together in a clump or cluster, such that the individual strands of the fiber material 104 may be intertwined together.

[0025] In embodiments, the fiber material 104 is provided in a concentration of at least 100 mg / L to at most 2,000 mg / L. Also, each piece of the fiber material 104 may have a certain length when straightened, for example, six millimeters; however, when provided inside the interior cavity 106 of the pill 100, the fiber material 104 may be aggregated together and bunched up (e.g., twisted and / or folded) such that they each have a smaller size (or length) when inside the pill 100 than when outside the pill 100. This enables deep migration of the pills 100 and the fiber material 104 in the fractures.

[0026] In embodiments, the pill 100 may further include a surfactant material 112. In such embodiments, the surfactant material 112 may be disposed in the interior cavity 106, as shown in FIGS. 2A and 2B. In embodiments, the surfactant material 112 includes an anionic surfactant or a betaine type surfactant. Inclusion of the surfactant material 112 within the interior cavity 106 with the fiber material 104 will facilitate the individual strands of the fiber material 104 to separate from each other and be untwined from each, such that they may be more easily and evenly dispersed within the fracture.

[0027] To form the pill 100, the fiber material 104 may be aggregated together and bunched up (e.g., twisted and / or folded) , such that the individual fibers of the fiber material 104 are smaller than when extended and unbunched, thereby resulting in a clump of the fiber material 104 such that, when disposed within the interior cavity 106, the fiber materials 104 may be substantially smaller (e.g., shorter) in length than when not twisted and folded together. Then, the clump of intertwined fibers of the fiber material 104 may be placed inside or encapsulated by the capsule shell 102. In embodiments, an adhesive, such as the glue 202, is utilized to help hold the fiber material 104 together in a clump when encapsulated by and contained within the capsule shell 102. However, in another embodiment, the clump of intertwined fibers of the fiber material 104 are held together via an adhesive, such as the glue 202, in lieu of the capsule shell 102 as depicted in FIG. 2B. Where utilized the glue 202 may surround the fiber materials 104 within the interior cavity 106 of the capsule shell 102 or the glue 202 may surround the fiber materials 104 such that the fiber materials 104 are held together and maintained as the fiber aggregation 200, but such glue 202 will eventually disintegrate during use to allow release and dispersion of the fiber materials 104 as described herein. Where utilized, the glue 202 or adhesive will provide for a temporary bond and will degrade over time, such that the fiber material 104 may be dispersed as described herein. Thus, the glue 202 may include a degradable material. In embodiments, the glue 202 may be of the materials described  above with reference to the material of the capsule shell 102. For example, the glue 202 may include a polyurethane type adhesive, a wax type adhesive, a polylactic acid type adhesive, Poly (Butylene Succinate) type adhesive, starch type adhesive, cellulose type adhesive, polyester type adhesive, polyamide type adhesive, and / or gelatin type adhesive.

[0028] The type of material utilized to form the capsule shell 102 and / or the type of adhesive utilized to hold together the fiber material 104 may be selected in order to control when the capsule shell 102 “breaks” or disintegrates within the reservoir to thereby release the individual strands of the fiber material 104 contained therein. Similarly, the type of glue 202 utilized to hold together the fiber material 104 in the form of the fiber aggregation 200 may be selected in order to control when the fiber materials 104 separate from each other and then disperse within the reservoir. Characteristics of the glue 202 may also selected to control the “break time” of the pill. In embodiments, the “break time” of the pill 100 may be controlled by selecting adhesive materials with certain molecular weight and / or by adjusting the concentration of the glue 202 within the pill 100. For example, by selecting the material of the capsule shell 102 and / or the glue 202 such that it takes longer to disperse the fiber material 104, it is possible for the pill 100 to flow into deeper regions of the reservoir before the fiber materials 104 are released and dispersed; whereas, if the material of the capsule shell 102 and / or the glue 202 were to disintegrate relatively sooner, the fiber materials 104 would be released and dispersed before reaching such deeper regions of the reservoir. Accordingly, it is possible to control the time at which the fiber material 104 of the pill 100 is released and dispersed within the reservoir.

[0029] During use, a plurality of the pills 100 and a particulate material will be inserted or injected into a wellbore of the reservoir. The particulate material may include various materials, including but not limited to PPGs, powdered materials, nano-materials, or any combination thereof. In embodiments, the particulate material comprises SiO2, CaCO3, TiO2, or any combination thereof. In embodiments, the particulate material is provided in a concentration of at least 500 mg / L to at most 5,000 mg / L. In embodiments, the pills 100 and the particulate material may be sequentially injected, with the pills 100 being injected first and then the particulate material being injected second. In other embodiments, the particulate material and the pills 100 are co-injected into the reservoir (i.e., particulate material and the pills 100 are simultaneously injected into the reservoir) and, in such embodiments, the particulate material and the pills 100 may be mixed first before being co-injected into the reservoir.

[0030] In embodiments, the injection volume is 0.01 to 1.0 pore volume (PV) . The injection volume determines the total amount of material injected and, in water control applications, the amount of plugging may be adjusted according to the water production rate or fracture size. For example, in a case with relatively large water production or very large fractures, more plugging material would be needed to produce a reliable plugging, and selecting an injection volume in the range of at least 0.01 PV to at most 1.0 PV provide an injection volume that would be suitable for all kinds of cases and situations.

[0031] In embodiments, the pills 100 are injected and then the particulate material is injected into the reservoir. In other embodiments, this sequence (i.e., the pills 100 are injected and then the particulate material is injected) is repeated one or more times. For example, the sequence of injecting the pills 100 and then the particulate material may be performed once, twice, or three times.

[0032] Thereafter, the pills 100 and the particulate material migrate to the location of a fracture, deep inside the reservoir, and then the pills 100 and the particulate material migrate into the fractures. Due to the nature of the particulate material, the mixture of particulate material and the pills 100 only enters the fractures of the reservoir. During flow within the fractures, the capsule shell 102 of the pill 100 breaks or deteriorates (and / or the adhesive aggregating the fiber material 104 together deteriorates) , to thereby release the fiber material 104. The fibers of the fiber material 104 bridge across the fractures, forming a nest-like structure or web that captures the particulate material to form a firm pack / plug within the fracture, which is denser than what may be obtained when traditional particle types materials are utilized without the fiber material 104. Also, the particulate material interacts with the water to solidify within the network of fibers of the fiber material 104 to create a solid pack that inhibits further water flow. The resulting pack plugs the flow of water in the fracture and controls the water production into the production wellbore, and the following flow will be diverted to the permeable matrix to sweep the oil therein. For example, before the water control treatment is performed, water generally only flows along the fracture with lower flow resistance; but for the matrix, which is a porous media with very small pore size (i.e., in the level of microns) , water will not have enough pressure to push out the oil inside the pore. However, after the water control treatment, the fracture is sealed / plugged such the pressure maybe be built up (increased) and thereby allow the water to push or displace the oil in the pores all the way to the production well.

[0033] Traditionally, when attempting to plug a fracture with just the particulate material (i.e., without the fiber material 104) , some of the particulate material that is too small  will pass through the fracture, rather than pack and plug the fracture. For this reason it is necessary to optimize the ratio of the particle size of the particulate material to the size of the fracture. However, when utilizing the pills 100 to deliver and disperse the fiber material 104 at the fracture within the reservoir, such that the individual fibers of the fiber material 104 form a nest-like network of fibers, it is possible capture even the small particles of the particulate material. This facilitates packing and plugging of the fracture with the particulate material by forming a firmer and denser pack / plug in the fracture than is possible with traditional methods and by deemphasizing the importance selecting and optimizing particle size of the particulate material relative to the fracture size. Also, as mentioned above, the material utilized to construct the capsule shell 104 and / or the particulate type of adhesive utilized to retain the fiber material 104 together (if used at all) may be selected to thereby control how long it will take before the fiber material 104 is dispersed. Consequently, the depth and location at which the fiber material 104 is dispersed and released may be controlled and adjusted via material selection.

[0034] Also disclosed herein are methods of using the pills 100 to plug fractures in a subterranean hydrocarbon-bearing reservoir. FIG. 3 is a schematic diagram of an example method 300 of using the pills 100, according to one or more embodiments of the present disclosure. As illustrated, the method 300 includes injecting a plurality of the pills 100 and a particulate material into the reservoir, as at 302. This may include sequentially injecting the pills 100 and the particulate material into the reservoir, with the pills 100 being injected first and then the particulate material being injected second. In embodiments, sequentially injecting the pills 100 and the particulate material into the reservoir, with the pills 100 being injected first and then the particulate material being injected second, may be performed once or repeated two or more times, such that the pills 100 are injected and then the particulate material is injected, and then more of the pills 100 are injected followed by injection of more of the particulate material, and so on.

[0035] In other embodiments, step 302 may include co-injecting the particulate material and the pills into the reservoir together (i.e., simultaneously injecting the particulate material and the pills 100 into the reservoir) . In such embodiments, the particulate material and the pills 100 may be optionally mixed first before being co-injected into the reservoir, such that the method 300 may further include an optional first step 304 conducted before step 302, wherein the first step 304 includes pre-mixing the particulate material and the pills 100 before co-injecting. However, the first step 304 is optional.

[0036] Also disclosed herein is a method of forming an uncoated dispersible fiber pill 100 (i.e., without a capsule shell 102) , as depicted in FIG. 2B. Such method may include mixing a dry polyester fiber with a powder type dispersant with weight ratio of 1: 2. In embodiments, the dry polyester fibers may be about six millimeters in length. To ensure that the dry polyester fiber and the powder type dispersant mix evenly, the method may include dispersing the powder type dispersant and the dry polyester fibers in distilled water to form a homogenous suspension. Then, the method may include laying the suspension on a plate and drying in an oven, for example, at 95℃, to produce a thin slice of dried suspension. Then, the method may include cutting the thin slice of dried suspension into small pieces and twisting the small pieces into small, uncoated dispersible fiber pills. In embodiments, the small uncoated dispersible fiber pills were formed with an average particle size of four millimeters. In embodiments, the method may further include coating, dipping, or spraying the small uncoated dispersible fiber pills with a material to form a capsule shell around the small dispersible fiber pills. During testing, the small uncoated dispersible fiber pills were put into fresh water at stirring rate of 400 revolutions per minute and, after 30 minutes, the fibers of the small dispersible fiber pills were totally dispersed and released into the brine.

[0037] Also disclosed herein is a method of forming a coated dispersible fiber pill 100 (i.e., with the capsule shell 102) , as depicted in FIG. 2A. Such method may include mixing a dry polyester fiber with a powder type dispersant as described above and, to ensure that the dry polyester fiber and the powder type dispersant are mixed evenly, the method may include dispersing the powder type dispersant and the dry polyester fibers in distilled water to form a homogenous suspension. Then, the method may include laying the suspension on a plate and drying in an oven to produce a thin slice of dried suspension, and then cutting the thin slice of dried suspension into small pieces and twisting the small pieces into the small uncoated dispersible fiber pills, as detailed above. The method may then include forming a capsule shell on each of the small uncoated dispersible fiber pills, such that the small uncoated dispersible fiber pills become small coated dispersible fiber pills. In some embodiments, the forming the capsule shell may include coating the surface of the small uncoated dispersible fiber pills with a shell material, and the coating may include spraying the surface of the small uncoated dispersible fiber pills with the shell material or dipping the small uncoated dispersible fiber pills into the shell material.

[0038] In embodiments where the shell capsule material is a wax material, a melt-disperse-cooling process may be used. In such embodiments, the melt-disperse-cooling process may include melting the wax material. Also in such embodiment, the method may  include providing a container with two layers of water, where an upper layer of the two layers of water is a hot water layer with temperature equal to or slightly lower than the melting temperature of the wax material, and where a lower layer of the two layers of water is a cold water layer. The method then includes pouring the melted wax on the hot water layer. As the density of wax is lower than water, the melted wax will float on the hot water, such that the container will have three layers, with the melted wax being the upper most layer, cold water being the lower most layer, and the hot water being a middle layer between the melted wax and the cold water. The method may then include placing the uncoated small dispersible fiber pills into the container such that the uncoated small dispersible fiber pills drop through the three layers. As the uncoated small dispersible fiber pills passes through the wax layer, it is wetted by melted wax and coated with the wax, and then the coated small dispersible fiber pills pass through the hot water layer and the cold water layer to gradually cool off such that he wax material forms a solid shell.

[0039] Embodiments disclosed herein include:

[0040] A. A dispersible fiber pill includes a capsule shell defining an interior cavity, and a fiber material received within the interior cavity, wherein the capsule shell is configured to break and release the fiber material when exposed to a downhole environment.

[0041] B. A method of controlling water flow within a subterranean reservoir includes injecting a particulate material and a plurality of dispersible fiber pills into the reservoir, each dispersible fiber pill comprising a capsule shell defining an interior cavity, and a fiber material received within the interior cavity. The method further including flowing the particulate material and the plurality of dispersible fiber pills into a fracture formed in the subterranean reservoir, and releasing the fiber material within the fracture.

[0042] C. A dispersible fiber pill includes a capsule shell defining an interior cavity, a fiber material received within the interior cavity, and a surfactant material disposed in the interior cavity and mixed with the fiber material, wherein the capsule shell is configured to break and release the fiber material when exposed to a downhole environment.

[0043] Each of embodiments A, B, and C may have one or more of the following additional elements in any combination: Element 1: further comprising a surfactant material disposed in the interior cavity and mixed with the fiber material. Element 2: wherein the surfactant material comprises an anionic surfactant or a betaine type surfactant. Element 3: wherein the fiber material comprises a fibrous material selected from the group consisting of polyester fibers, glass fibers, polypropylene fibers, polylactic acid fibers, natural plant fibers, and any combination thereof. Element 4: wherein the capsule shell comprises a degradable  plastic material or a meltable material. Element 5: wherein the capsule shell comprises a first portion and a second portion that cooperatively define the interior cavity. Element 6: wherein the fiber material is provided in a concentration of at least 100 mg / L to at most 2,000 mg / L.

[0044] Element 7: wherein injecting the particulate material and the plurality of dispersible fiber pills into the reservoir comprises co-injecting the particulate material and the plurality of dispersible fiber pills into the reservoir. Element 8: further comprising mixing the dispersible fiber pills and the particulate material before co-injecting. Element 9: wherein injecting the particulate material and the plurality of dispersible fiber pills into the reservoir comprises sequentially injecting the particulate material and the plurality of dispersible fiber pills into the reservoir by injecting a portion of the plurality of dispersible fiber pills followed by injecting a portion of the particulate material. Element 10: further comprising repeating sequential injection of the particulate material and the plurality of dispersible fiber pills into the reservoir two or more times after a first time of sequentially injecting the particulate material and the plurality of dispersible fiber pills into the reservoir. Element 11: wherein the particulate material is selected from the group consisting of preformed particle gels, powdered materials, nanomaterials, and any combination thereof. Element 12: wherein the particulate material is selected from the group consisting of SiO2, CaCO3, TiO2, and any combination thereof. Element 13: wherein the particulate material is provided in a concentration of at least 500 mg / L to at most 5,000 mg / L. Element 14: wherein the fiber material is provided in a concentration of at least 100 mg / L to at most 2,000 mg / L. Element 15: wherein the injecting the particulate material and the plurality of dispersible fiber pills into the reservoir comprises an injection volume of at least 0.01 PV to at most 1 PV. Element 16: further comprising controlling a thickness of the capsule shell or a molecular structure of material utilized to form the capsule shell in order to affect when the capsule shell disintegrates.

[0045] Element 17: wherein the surfactant material comprises an anionic surfactant or a betaine type surfactant.

[0046] By way of non-limiting example, exemplary combinations applicable to A, B, and C include: Element 1 with Element 2; Element 7 with Element 8; and Element 9 with Element 10.

[0047] The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, for example, the singular forms “a, ” “an, ” and “the” are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. It will be further understood that the terms “contains” , “containing” , “includes” , “including, ” “comprises” , and / or “comprising, ” and  variations thereof, when used in this specification, specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, and / or components, but do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, and / or groups thereof.

[0048] Terms of orientation are used herein merely for purposes of convention and referencing and are not to be construed as limiting. However, it is recognized these terms could be used with reference to an operator or user. Accordingly, no limitations are implied or to be inferred. In addition, the use of ordinal numbers (e.g., first, second, third, etc. ) is for distinction and not counting. For example, the use of “third” does not imply there must be a corresponding “first” or “second. ” Also, if used herein, the terms “coupled” or “coupled to” or “connected” or “connected to” or “attached” or “attached to” may indicate establishing either a direct or indirect connection, and is not limited to either unless expressly referenced as such.

[0049] The use of directional terms such as above, below, upper, lower, upward, downward, left, right, uphole, downhole and the like are used in relation to the illustrative embodiments as they are depicted in the figures, the upward direction being toward the top of the corresponding figure and the downward direction being toward the bottom of the corresponding figure, the uphole direction being toward the surface of the well and the downhole direction being toward the toe of the well.

[0050] While the disclosure has described several exemplary embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various changes can be made, and equivalents can be substituted for elements thereof, without departing from the spirit and scope of the invention. In addition, many modifications will be appreciated by those skilled in the art to adapt a particular instrument, situation, or material to embodiments of the disclosure without departing from the essential scope thereof. Therefore, it is intended that the invention not be limited to the particular embodiments disclosed, or to the best mode contemplated for carrying out this invention, but that the invention will include all embodiments falling within the scope of the appended claims. Moreover, reference in the appended claims to an apparatus or system or a component of an apparatus or system being adapted to, arranged to, capable of, configured to, enabled to, operable to, or operative to perform a particular function encompasses that apparatus, system, or component, whether or not it or that particular function is activated, turned on, or unlocked, as long as that apparatus, system, or component is so adapted, arranged, capable, configured, enabled, operable, or operative.

Claims

1.A dispersible fiber pill, comprising:a capsule shell defining an interior cavity; anda fiber material received within the interior cavity, wherein the capsule shell is configured to break and release the fiber material when exposed to a downhole environment.2.The dispersible fiber pill of claim 1, further comprising a surfactant material disposed in the interior cavity and mixed with the fiber material.3.The dispersible fiber pill of claim 2, wherein the surfactant material comprises an anionic surfactant or a betaine type surfactant.4.The dispersible fiber pill of claim 1, wherein the fiber material comprises a fibrous material selected from the group consisting of polyester fibers, glass fibers, polypropylene fibers, polylactic acid fibers, natural plant fibers, and any combination thereof.5.The dispersible fiber pill of claim 1, wherein the capsule shell comprises a degradable plastic material or a meltable material.6.The dispersible fiber pill of claim 1, wherein the capsule shell comprises a first portion and a second portion that cooperatively define the interior cavity.7.The dispersible fiber pill of claim 1, wherein the fiber material is provided in a concentration of at least 100 mg / L to at most 2,000 mg / L.8.A method of controlling water flow within a subterranean reservoir, comprising:injecting a particulate material and a plurality of dispersible fiber pills into the reservoir, each dispersible fiber pill comprising:a capsule shell defining an interior cavity; anda fiber material received within the interior cavity;flowing the particulate material and the plurality of dispersible fiber pills into a fracture formed in the subterranean reservoir; andreleasing the fiber material within the fracture.9.The method of claim 8, wherein injecting the particulate material and the plurality of dispersible fiber pills into the reservoir comprises co-injecting the particulate material and the plurality of dispersible fiber pills into the reservoir.10.The method of claim 9, further comprising mixing the dispersible fiber pills and the particulate material before co-injecting.11.The method of claim 8, wherein injecting the particulate material and the plurality of dispersible fiber pills into the reservoir comprises sequentially injecting the particulate material and the plurality of dispersible fiber pills into the reservoir by injecting a portion of the plurality of dispersible fiber pills followed by injecting a portion of the particulate material.12.The method of claim 11, further comprising repeating sequential injection of the particulate material and the plurality of dispersible fiber pills into the reservoir two or more times after a first time of sequentially injecting the particulate material and the plurality of dispersible fiber pills into the reservoir.13.The method of claim 8, wherein the particulate material is selected from the group consisting of preformed particle gels, powdered materials, nanomaterials, and any combination thereof.14.The method of claim 8, wherein the particulate material is selected from the group consisting of SiO2, CaCO3, TiO2, and any combination thereof.15.The method of claim 8, wherein the particulate material is provided in a concentration of at least 500 mg / L to at most 5,000 mg / L.16.The method of claim 8, wherein the fiber material is provided in a concentration of at least 100 mg / L to at most 2,000 mg / L.17.The method of claim 8, wherein the injecting the particulate material and the plurality of dispersible fiber pills into the reservoir comprises an injection volume of at least 0.01 PV to at most 1 PV.18.The method of claim 8, further comprising controlling a thickness of the capsule shell or a molecular structure of material utilized to form the capsule shell in order to affect when the capsule shell disintegrates.19.A dispersible fiber pill, comprising:a capsule shell defining an interior cavity;a fiber material received within the interior cavity; anda surfactant material disposed in the interior cavity and mixed with the fiber material,wherein the capsule shell is configured to break and release the fiber material when exposed to a downhole environment.20.The dispersible fiber pill of claim 19, wherein the surfactant material comprises an anionic surfactant or a betaine type surfactant.

Citation Information

Patent Citations

  • Degradable material assisted diversion

    CN101553552A

  • Low-viscosity plugging system for fractured reservoir and preparation method thereof

    CN112112599A

  • Green targeting microcapsule as well as preparation system, preparation method and application thereof

    CN112300767A

  • Self-adaptive degradable material suitable for underground reservoir temporary plugging fracturing operation

    CN112360388A

  • Temporary plugging ball and manufacturing method and application thereof

    CN114426820A