Приготовление вязкой композиции под землей

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ВЯЗКОЙ КОМПОЗИЦИИ ПОД ЗЕМЛЕЙ Доставка загущенной водной композиции к месту подземных работ, доступному из ствола скважины, включающая стадии i) получения двухфазной водной смеси, включающей два водных раствора, которые при температуре и давлении на поверхности способны сосуществовать в виде отдельных водных фаз в контакте друг с другом; ii) закачки указанной двухфазной водной системы в ствол скважины до места подземных работ и iii) превращения двухфазной системы под землей таким образом, что ее фазы объединяются в единственную водную фазу, которая является более вязкой, чем двухфазная смесь. Две фазы водной системы содержат растворенные растворимые вещества, которые распределены между двумя фазами так, что по меньшей мере одно первое растворенное вещество присутствует в первой фазе в большей концентрации, чем во второй фазе,тогда как второе растворимое вещество присутствует во второй фазе в большей концентрации, чем в первой фазе. Растворимым веществом в первой фазе может быть загущающий полимер или другой загуститель, такой как вязкоэластичный сурфактант. Растворимым веществом во второй фазе может быть другой полимер, сурфактант или соль. Превращение в единую фазу может быть проведено различными путями, включающими разбавление, изменение рН, изменение солености, повышение температуры и адсорбцию растворимого вещества на горной породе. 017431 Область изобретения Настоящее изобретение относится к приготовлению загущенного водного флюида или геля в месте подземных работ. Это место работ может находиться внутри подземного пласта-коллектора углеводородов, и водный раствор может играть роль при обустройстве пласта и/или добыче углеводорода. Предпосылки создания изобретения В процессах заканчивания скважин и/или добычи углеводородов, т.е. нефти или газа, имеются многочисленные варианты стадий, при которых желательно поместить в определенном участке в стволе подземной скважины или в подземной геологической формации загущенную водную композицию, иначе говоря, жидкость или гель, которые обладают значением вязкости, большим, чем вода. Такие загущенные флюиды могут быть использованы в различных целях, включая, например, гидравлический разрыв пласта для стимулирования добычи, снижение проницаемости там, где она не требуется, разобщение пластов и вытеснение флюида при трансформации нагнетательной скважины в эксплуатационную скважину. В литературе имеется много предложений по составлению, а также по размещению таких загущенных композиций. Вязкость, требуемая от загущенной композиции, должна варьироваться согласно ее намеченной функции; так, например, флюиды для разобщения пластов могут быть очень вязкими гелями, предназначенными для того, чтобы оставаться неподвижными, в то время как от флюидов для других функций может требоваться быть несколько менее вязкими так, чтобы они могли быть сдвинуты давлением насоса. Все же имеются препятствия, которые должны быть преодолены. Закачивание вязкой композиции с поверхности в определенный участок под землей требует много энергии и ограничивает вязкость композиции, которая может быть доставлена в скважину. Даже составление очень вязкой композиции на поверхности является затруднительным. Были предложены способы повышения вязкости, когда композиция уже находится под землей, но многие из них сопряжены с затратами или риском, связанными с используемыми химикалиями, и могут быть применимы только в ограниченном диапазоне обстоятельств. Сущность изобретения Настоящее изобретение предлагает новый способ размещения вязкой композиции на подземном участке работ. Цели определенных осуществлений изобретения включают уменьшение требуемой энергии перекачки и возможность обеспечить значительную вязкость композиций под землей. Достоинством композиций, используемых в изобретении, является водная основа, и растворимые в них вещества могут быть химически доброкачественными, и обе эти характерные особенности благоприятны для смягчения вреда окружающей среде при любых случайных проливе или протечке. Поскольку изобретение предлагает новую технологию доставки вязкой композиции к месту подземных работ, осуществление изобретения может обеспечить новые функции или может обеспечить улучшение эксплуатационных характеристик по сравнению с существующими методами. В общих чертах настоящее изобретение предлагает составление пластового флюида в виде водной двухфазной композиции, состоящей из двух водных растворов, которые, когда их смешивают, остаются отдельными фазами, а не становятся одной фазой. Эту композицию закачивают через ствол скважины к месту подземных работ. Она под землей претерпевает соединение двух фаз образованием единой фазы,которая является более вязкой, чем двухфазная водная композиция. Водные системы, которые состоят из двух водных фаз, которые остаются различными фазами даже при прямом контакте друг с другом, известны в течение ряда лет. Такие системы были названы водными двухфазными системами, а также эмульсиями вода-в-воде, где одна фаза диспергирована в виде капелек в другой. Они были использованы в некоторых несвязанных между собой областях технологии, в особенности для придания текстуры пищевым продуктам, для экстракции биологических материалов и для экстракции минералов. Две фазы водной двухфазной композиции содержат растворенные вещества, которые являются достаточно несовместимыми, чтобы вызвать разделение на две фазы. Одно растворимое вещество (или смесь растворимых веществ) является относительно сконцентрированным в одной фазе, а другое растворимое вещество (или смесь растворимых веществ) является относительно сконцентрированным в другой фазе. Более конкретно, одна фаза может быть относительно обогащенной одним растворимым веществом, которое представляет собой полимер, в то время как другая фаза является относительно обогащенной растворимым веществом, которым является другой полимер (система полимер/полимер). Другими вариациями являются полимер/сурфактант, полимер/соль и сурфактант/соль. Водная двухфазная система может быть также изготовлена с одной солью, сконцентрированной в одной фазе, и другой солью, сконцентрированной в другой фазе, но они являются менее пригодными для обеспечения загущения, требуемого в данном изобретении. Изменение состава водной двухфазной системы или доминирующих условий, таких как рН, может превратить систему из двухфазной в однофазную. Было найдено, что водная двухфазная система может обеспечить подвижный двухфазный флюид с довольно низкой вязкостью, который становится более вязким при превращении в однофазный. В данном изобретении такое превращение в более вязкое однофазное состояние вызывают под землей так, чтобы требуемая вязкость могла быть обеспечена в месте под-1 017431 земных работ, тогда как флюид мог быть закачан к этому месту в виде подвижной жидкости, позволяя уменьшить энергию, требуемую для перекачки флюида. Водная двухфазная смесь, используемая в данном изобретении, должна состоять из двух фаз в условиях на поверхности, которые могут быть для удобства определены как 25 С и давление 1000 мбар. Двухфазная композиция, используемая в данном изобретении, может включать модифицирующее реологию вещество, более конкретно, загущающее вещество, которое способно обеспечить повышение вязкости, когда оно добавлено к воде. Это загущающее вещество должно присутствовать в первой фазе двухфазной системы в более высокой концентрации, чем в ее второй фазе, в то время как второе растворимое вещество (или смесь растворимых веществ) должно быть более сконцентрировано во второй фазе, чем в первой фазе. Это второе растворимое вещество (или смесь растворимых веществ) для удобства может быть названо "вторым распределяющимся веществом", поскольку его присутствие в дополнение к загущающему веществу вызывает разделение и образование отдельных фаз. Присутствие этого второго распределяющегося вещества и являющееся следствием образование двух фаз с загущающим веществом, преимущественно сконцентрированным в одной фазе, может, при условии, что объем второй фазы достаточен, оказать действие, препятствующее загущающему веществу увеличить кажущуюся вязкость смеси в такой степени, какая наблюдалась бы в одной водной фазе. Второе распределяющееся вещество может иметь эффект ограничения растворимости загущающего вещества в воде. Водная двухфазная смесь может образовывать эмульсию вода-в-воде, в которой фаза, в которой сконцентрирован загущающий агент, является дисперсной фазой, в то время как вторая фаза, более богатая вторым распределяющимся веществом, является непрерывной фазой. Такая эмульсия вода-в-воде ведет себя реологически подобно взвеси частиц в непрерывной фазе. Тогда на кажущуюся вязкость эмульсии влияет главным образом вязкость непрерывной фазы и совсем немного вязкость дисперсной фазы. Для того чтобы водная двухфазная композиция была подвижной, вероятно, что диспергированная фаза, обогащенная загущающим веществом, должна составлять неболее чем 70% от общего объема,возможно не более чем 60 или 65 об.% от всей двухфазной композиции. Отношение объема первой фазы(обогащенной загущающим веществом) к объему второй фазы (обогащенной вторым распределяющимся веществом) может лежать в интервале от 70:30 или 60:40 до 40:60 или, возможно, до 35:65. Объем второй фазы, больший чем 60 или 65% от всего объема, возможен, но тогда доля загущающего вещества во всей смеси будет излишне низкой. Для того чтобы образовать подвижную эмульсию вода-в-воде с загущающим веществом, сконцентрированным в дисперсной фазе, массовое отношение загущающего вещества к второму распределяющемуся веществу может лежать в интервале от 2:1 до 2:3. Верхний предел доли загущающего вещества может быть несколько ниже, таким как при массовом отношении 3:2. Другим концом интервала может быть несколько большая доля загущающего материала, такая как массовое отношение загущающего вещества к второму распределяющемуся веществу 45:55. Общая концентрация загущающего вещества в водной двухфазной смеси может быть высокой, возможно 15 или 20 мас.% или более. Однако в смесях, которые должны быть превращены согласно изобретению в единую фазу под землей, концентрация загущающего вещества во всей водной двухфазной смеси вероятно лежит в интервале от 0,5 или 1 мас.% до 6 или 4 мас.% Концентрация загущающего вещества в суммарной водной двухфазной композиции может быть определена по вязкости единой водной фазы, содержащей такую же концентрацию того же загущающего агента. Обычно она должна быть такой, чтобы единая фаза водного раствора, содержащего такую же концентрацию загущающего вещества, имела бы вязкость по меньшей мере 100 сантипуаз (сП) (0,1 Пас) при низкой скорости сдвига 10 с-1 при 25 С. Когда желательно образовать неподвижный плотный гель для разобщения пластов, концентрация загущающего вещества в суммарной водной двухфазной композиции может быть такой, чтобы единая фаза водного раствора, содержащего такую же концентрацию загущающего вещества, имела бы вязкость по меньшей мере 1000 сП (1 Пас) при низкой скорости сдвига 10 с-1 при 25 С. Вероятно, что превращение из двухфазной смеси в объединенную единственную фазу будет повышать вязкость по меньшей мере в 10 раз, возможно по меньшей мере в 50 раз. Растворимое вещество (или смесь растворимых веществ), которое представляет собой второе распределяющееся вещество, не обязательно обладает загущающими свойствами, хотя оно может иметь их. Одной возможностью является то, что вторым распределяющимся веществом является вещество, которое не вызывает повышения вязкости, когда добавляется в воду, или вызывает только слабое увеличение(например, многие солевые растворы имеют вязкость ненамного большую, чем у чистой воды). Однако в объем данного изобретения входит и то, что водная двухфазная система включает два вещества, оба из которых имеют значительную способность загущать воду. Одно вещество концентрируется в одной фазе, другое вещество - во второй фазе. При превращении в единую фазу оба вещества вносят-2 017431 вклад в суммарную вязкость такой однофазной композиции. Два вещества могут быть использованы в концентрациях, которые оказывают сильно различающиеся загущающие эффекты. Одно из них присутствует в качестве загущающего вещества и сконцентрировано в фазе, которая является дисперсной фазой эмульсии вода-в-воде. Другое из них сконцентрировано в фазе, которая образует непрерывную фазу эмульсии вода-в-воде, но его концентрация достаточно низка для того, чтобы непрерывная фаза (и, следовательно, эмульсия вода-в-воде) оставалась подвижной. При превращении в единую фазу именно загущающий материал первой фазы является в первую очередь ответственным за повышение вязкости. Загущающим веществом, которое присутствует главным образом в дисперсной фазе эмульсии водав-воде, может быть загущающий полимер или загущающий вязкоэластичный сурфактант. Приемлемо,чтобы множество веществ, которые являются совместимыми и все концентрируются в одной и той же фазе водной двухфазной системы, могло быть использовано в комбинации в качестве загущающего материала, концентрирующегося в одной фазе. Другим растворимым веществом, которое является вторым распределяющимся материалом, может быть полимер, сурфактант или соль. Приемлемо, чтобы множество веществ, которые концентрируются в одной и той же фазе, могло быть использовано вместе в качестве второго распределяющегося материала,например, множество солей или комбинация полимеров, или полимер и соль. Загущающим полимером может быть полимер, который уже известен для загущения однофазных композиций, например загущающий полисахарид, такой как гуар, другие галактоманнаны, ксантан, диутан, склероглютан и целлюлоза. Загущающим полимером могут быть полисахариды, которые были химически модифицированы вводом гидроксиалкильных, карбоксиметильных, карбоксиметилгидроксиалкильных или полиоксиэтиленовых боковых цепей. Примеры используемых гидроксиалкилгалактоманнановых полимеров включают, но не ограничиваются этим, гидрокси(С 1-С 4)алкилгалактоманнаны, такие как гидрокси(С 1-С 4)алкилгуары. Предпочтительные примеры таких гидроксиалкилгуаров включают гидроксиэтилгуар (ГЭгуар), гидроксипропилгуар (ГПгуар) и гидроксибутилгуар (ГБгуар) и гидроксиалкилгуары с алкильными цепями смешанной длины. Другие замещенные полисахариды включают карбоксиметилгуар (КМГ), карбоксиметилгидроксипропилгуар (КМГПГ) и карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлозу (КМГЭЦ). Загущающее вещество может быть использовано в линейной форме или может быть сшито. Сшивка приводит к значительному повышению вязкости. Боратные сшивающие агенты включают борную кислоту, тетраборат натрия и инкапсулированные бораты; боратные сшивающие агенты могут быть использованы с буферами и регуляторами рН, такими как гидроксид натрия, оксид магния, сесквикарбонат натрия, карбонат натрия, амины, такие как гидроксиалкиламины, анилины, пиридины, пиримидины, хинолины и пирролидины, и карбоксилаты, такие как ацетаты и оксалаты. Циркониевые сшивающие агенты включают лактаты циркония и комплексы циркония с триэтаноламином или 2,2'-иминодиэтанолом. Сшивающие агенты на основе титана включают лактаты и комплексы с триэтаноламином. Другой возможностью является то, что загущающий полимер является синтетическим, таким как полимер или сополимер акриламида, метакриламида, акриловой кислоты или метакриловой кислоты. Могут быть использованы сополимер акриловой кислоты и акриламида, сополимер акриловой кислоты и метакриламида, частично гидролизованные полиакриламиды и частично гидролизованные полиметакриламиды. Синтетические полимеры могут быть сшиты вводом сшивающего агента, такого как дивинилбензол, во время полимеризации. Другими растворимыми веществами, присутствующими в качестве вторых распределяющихся материалов создания водной двухфазной системы, могут, как уже было указано, быть полимеры. Полимеры, которые могут быть использованы для этой цели, включают полиэтиленгликоль различного молекулярного веса, поливиниловый спирт и различные замещенные целлюлозные полимеры, включающие алкилзамещенную целлюлозу и гидроксиалкилзамещенную целлюлозу. Эти полимеры доступны в вариантах с различными молекулярными весами. Обычным случаем является то, что полимер с высоким молекулярным весом более эффективно вызывает разделение на две водных фазы, чем тот же полимер с меньшим молекулярным весом, так что может быть достаточным меньший массовый процент полимера с высоким молекулярным весом. Растворимыми веществами, присутствующими в качестве распределяющихся агентов, могут быть сурфактанты, в особенности неионные сурфактанты, такие как производные полиоксиэтилена и спиртов С 8-С 24 (обычно содержащие от 10 до 30 этиленоксидных радикалов) и блок-сополимеры полиоксиэтилен-полиоксипропилен. Растворителем в двухфазной водной системе является, конечно, вода. Она может содержать некоторые соли в дополнение к первому и второму растворимым веществам (а именно, к загущающему веществу и второму распределяющемуся веществу), которые разделяются по двум фазам. Например, смесь,содержащая загущающий полимер и полимер в качестве второго распределяющегося вещества, может содержать какую-то соль (какие-то соли), растворенную в воде, чтобы повысить соленость, или регулировать рН композиции. Могут присутствовать некоторые смешивающиеся с водой органические растворители, но их количество может быть настолько малым, как менее 10% или менее 5% от массы всей смеси. Это может быть в случае, когда двухфазная смесь и, возможно, каждая фаза двухфазной смеси содержат по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70% или даже по меньшей мере 80 мас.% воды.-3 017431 В двухфазную систему могут быть включены многочисленные необязательные составляющие. Одной возможностью являются волокна. Используемые волокна могут быть гидрофильными или гидрофобными по природе, но гидрофильные волокна являются предпочтительными. Волокна могут быть любым волокнистым материалом, таким как, но не обязательно ограниченным этим, натуральные органические волокна, расщепленные растительные материалы, синтетические полимерные волокна (в качестве неограничительного примера полиэфир, полиарамид, полиамид, новолоидный полимер или полимер новолоидного типа), фибриллированные синтетические органические волокна, керамические волокна, неорганические волокна, металлические волокна, металлические нити, углеродные волокна, стеклянные волокна, керамические волокна, натуральные полимерные волокна и любые их смеси. Особо используемыми волокнами являются полиэфирные волокна с нанесенным покрытием, чтобы были высокогидрофильными, такие как, но не ограниченные этим, полиэтилентерефталат (ПЭТ) DACRONE. Волокна доступны от Invista Corp., Wichita, KS, USA, 67220. Другие примеры используемых волокон включают,но не ограничиваются этим, волокна из поливинилового спирта и волокна, изготовленные из полиэфиров гидроксикислот, таких как полимолочная кислота и полигликолевая кислота. Когда волокна присутствуют в водной двухфазной смеси, концентрация волоконного компонента в общей смеси может быть от примерно 1 до примерно 15 г/л, предпочтительно от примерно 2 до примерно 12 г/л жидкости и более предпочтительно от примерно 2 до примерно 10 г/л. Может быть желательным, чтобы объединенная единственная фаза, которая образовалась под землей согласно данному изобретению, выполняла предназначенную ей функцию и затем теряла свою вязкость. В таких обстоятельствах смесь может включать так называемый "раскрепитель", чтобы разложить все загущающее вещество и тем самым понизить вязкость флюида после того, как необходимость в таком значении вязкости исчезнет. Возможные раскрепители включают окислители, ферменты и кислоты,способные понижать молекулярный вес полимера. Предпочтительные раскрепители включают обычные окислители, такие как персульфаты аммония, активные или инкапсулированные, или перйодат калия,пероксид кальция и хлориты. Дисперсные твердые вещества могут быть перенесены водной двухфазной смесью, используемой в изобретении, но для того, чтобы переноситься подвижной двухфазной смесью, может быть желательно,чтобы такое твердое вещество имело низкую плотность. Дисперсные твердые вещества с низкой плотностью упоминаются в US 4733729, который относится конкретно к бусинам из сополимера стиролдивинилбензол (СДВБ) от Dow Chemical Company, и к керамическим сферам, которые являются инертными бусинами низкой плотности, обычно содержащими множество мельчайших независимых замкнутых воздушных или газовых ячеек, окруженных жестко отожженной или частично отожженной внешней оболочкой, которые поставляются на рынок 3 М Company под торговым названием MACROLITE. Дисперсные твердые вещества могут иметь клей на своей поверхности для того, чтобы склеить их вместе после того, как они были помещены на место. Осуществления изобретения могут также использовать другие добавки и химикалии. Добавки,обычно используемые в нефтепромысловых применениях, включают вспомогательные раскрепители,поглотители кислорода, ингибиторы образования отложений, ингибиторы коррозии, понизители фильтрации, бактерициды и агенты для контроля содержания железа. Такие вещества могут быть просто добавлены в смесь или могут быть добавлены в инкапсулированной форме, чтобы защитить их до тех пор,пока они не потребуются, или для того, чтобы на время удержать их от контакта с окружающим раствором, а затем высвободить их. Некоторыми примерами документов, которые описывают методики инкапсулирования, являются US 4986354, WO 93/22537 и WO 03/106809. Водная двухфазная смесь может быть приготовлена из индивидуальных веществ на буровой площадке или может быть приготовлена в виде концентрата где-либо еще, доставлена на буровую площадку и разбавлена здесь до требуемого состава, не переставая быть двухфазной системой. Доставка подвижной двухфазной смеси к месту подземных работ может быть осуществлена различными способами, включающими обычные способы, используемые для того, чтобы поместить загущенные флюиды (хотя с ожидаемой экономией энергии на перекачку). Одной возможностью является то,что смесь просто закачивают по стволу скважины до места подземных работ. Когда ствол скважины содержит в себе продуктовый трубопровод, водная двухфазная смесь может быть закачана по продуктовому трубопроводу или через кольцевой зазор, окружающий продуктовый трубопровод. Следующей возможностью является то, что флюид доставляют посредством гибкого трубопровода,вставленного в ствол скважины. Термин "гибкий трубопровод" широко употребляется для обозначения непрерывной трубы, которую сматывают с подающей катушки и временно помещают в ствол скважины на требуемое расстояние. Поскольку этот трубопровод может двигаться продольно внутри скважины, он может быть использован для того, чтобы разместить флюид точно в выбранных положениях вдоль длины/глубины ствола скважины. Они могут быть выбранными глубинами в вертикальном стволе скважины и/или выбранными положениями вдоль горизонтального ствола. Развивая эту концепцию дальше, водная двухфазная система может быть доставлена через струйный перфоратор, смонтированный на конце гибкого трубопровода. Присоединение струйного перфоратора к концу гибкого трубопровода показано в патенте США 5765642 и в опубликованной патентной-4 017431 заявке США 2007/0102156 (последняя рассматривает использование такого устройства для доставки отверждаемой смолы или водного силиката). Пример гидромонитора, который может быть присоединен к гибкому трубопроводу, показан в Society of Petroleum Engineers Paper SPE 114881. Превращение двухфазной системы в объединенную единственную фазу может быть осуществлено рядом способов. Одной возможностью является разбавление водой или водным раствором. Когда превращение осуществляют разбавлением водным раствором, подаваемым с поверхности, этот раствор может содержать сшивающий агент для сшивки загущающего вещества в единой фазе и дополнительно улучшить ее вязкость. Другой возможностью для превращения двухфазной смеси в однофазную является повышение солености композиции. Следующей возможностью является подвергнуть двухфазную систему воздействию повышенной температуры. Это требует второго распределяющегося вещества, которое осаждается из раствора, когда его нагревают выше температуры, называемой нижней критической температурой растворения (НКТР),определяемой как критическая температура, при которой раствор полимера претерпевает разделение фаз от одной фазы (изотропная жидкость) на две фазы (анизотропная жидкость): обогащенную и обедненную полимером. При температуре ниже НКТР полимер является более гидрофильным и растворяется благодаря водородным связям с водой. При температуре выше НКТР полимер является более гидрофобным и выпадает в осадок. Когда полимер выпадает в осадок, это эффективно удаляет его из водной фазы, в которой он был ранее сконцентрирован. Тогда эта водная фаза соединяется с другой водной фазой системы, образуя следовательно объединенную единственную фазу. Осажденный полимер, который был распределяющимся веществом, теперь образует отдельную фазу, но она является лишь малой частью всего объема и оказывает мало влияния, если оказывает его вообще. Превращение такой водной двухфазной системы с образованием объединенной единственной фазы может быть вызвано воздействием на водную двухфазную смесь естественной подземной температуры. Тогда полимер, который представляет второе распределяющееся вещество, должен быть выбран так,чтобы его НКТР была выше наружной температуры на поверхности, но ниже температуры пласта в месте подземных работ. Ряд полимеров, которые могут быть использованы, и значения их НКТР представлены в следующей таблице: Любой другой способ, который обладает эффектом "удаления" вспомогательного распределенного вещества из раствора, может быть использован для превращения двухфазной смеси в однофазную. Так,химическое разложение второго распределяемого вещества, в особенности, если оно является полиэфиром, который может быть разложен гидролизом эфирных связей, является такой дополнительной возможностью провести превращение в вязкую единую фазу. Осаждение второго распределенного вещества является другой возможностью. Еще одной возможностью является адсорбция вспомогательного распределяемого вещества на твердом веществе, которым может быть геологическая формация в месте подземных работ, к которому доставляют смесь; это имеет также эффект удаления вспомогательного распределяемого вещества из раствора. Еще одной возможностью является подвергнуть водную двухфазную систему воздействию измене-5 017431 ния рН. Авторы наблюдали, что системы, которые включают заряженный полимер, не разделяются легко на фазы. Следовательно, двухфазная система, которая включает ионизируемый полимер в его незаряженной форме или как второе распределяемое вещество, или как загущающий полимер, может быть превращена в однофазную изменением рН так, чтобы полимер стал заряженным. Когда превращение в единую фазу вызывают разбавлением водой, подаваемой с поверхности, два отдельных пути движения флюидов с поверхности могут быть обеспечены эксплуатационной колонной труб и окружающим кольцевым зазором или гибким трубопроводом и пространством между гибким трубопроводом и эксплуатационной колонной труб, или гибким трубопроводом и вложенной в него дополнительной трубой. В зависимости от способа, используемого для того, чтобы превратить двухфазную систему в более вязкую однофазную, превращение может происходить в месте подземных работ, к которому доставлена композиция, например, поскольку изменение рН или разбавление водой происходит здесь. Однако возможно также, что превращение будет происходить, когда композиция достигает места, которое является местом ее назначения, в особенности, если превращение является результатом воздействия подземной температуры. Водный вязкий флюид, который доставлен к месту подземных работ согласно данному изобретению, может служить любой из множества разнообразных целей в связи с добычей нефти или газа из подземного пласта-коллектора. Возможные функции включают, но не ограничиваются этим: разобщение пластов одной области от другой; перекрытие пути движения, отводя таким образом путь движения потока другого флюида, который закачан впоследствии; упрочение слабого пласта; гидравлический разрыв пласта, включая кислотный разрыв; разделительные жидкости для разделения двух других флюидов; перекрытие притока из водосодержащей области; перекрытие пути потери флюида; заводнение, двигающее нефть или газ к продуктовой скважине; рекультивирующие флюиды для удаления нежелательных отложений; очистку ствола скважины, удаление нежелательных остатков предшествующей операции. Категорией особого интереса являются те функции, где двухфазная водная смесь требуется для того, чтобы перекрыть поток воды, поскольку подземная вода может быть использована для того, чтобы разбавить двухфазную смесь и превратить ее в более вязкую однофазную. Другой категорией особого интереса являются те функции, где требуется очень вязкий гель, поскольку это изобретение позволяет двухфазной подвижной смеси быть закачанной к месту подземных работ и превратиться в гель, который слишком вязок для перекачки. Изобретение может быть, в частности, использовано в связи с задачей разрыва пласта (или, возможно, повторного разрыва более ранних трещин) во многих местах вдоль длины скважины. Вязкий гель, полученный превращением двухфазной смеси, может быть использован для того, чтобы временно перекрыть одни разрывы, пока создаются (или повторно вскрываются) другие разрывы. Настоящее изобретение будет далее описано дополнительно и проиллюстрировано на примерах со ссылками на следующие чертежи и подробное описание. Краткое описание чертежей Фиг. 1 схематически поясняет доставку композиции в скважину посредством гибкого трубопровода. Фиг. 2 представляет деталь вертикальной части скважины с фиг. 1. Фиг. 3 представляет фазовую диаграмму, которая показывает аппроксимированную бинодальную кривую для водной системы гуара и полиэтиленгликоля, имеющего молекулярный вес 8000 (ПЭГ-8000) в деионизированной воде, где закрашенные кружки показывают однофазные смеси, а незакрашенные кружки показывают двухфазные смеси. Фиг. 4 также является фазовой диаграммой для водной системы гуар - ПЭГ-8000, распространенной на более высокие процентные содержания этих веществ, показывающей также объемный процент обогащенной гуаром фазы для двухфазных смесей и показывающей область фазовой диаграммы, в которой двухфазные смеси являются подвижными. Фиг. 5 является графиком комплексной вязкости как функции частоты для геля с 2 мас.% гуара и жидкости, содержащей 2 мас.% гуара и 2 мас.% гидроксипропилцеллюлозы (ГПЦ) при 25 С. Фиг. 6 является графиком модуля эластичности (G') и модуля вязкости (G") как функции температуры для жидкости, содержащей 2 мас.% гуара и 2 мас.% ГПЦ. Фиг. 7 является графиком вязкости как функции температуры для 2 мас.% гуара и 2 мас.% метилцеллюлозы при повышенных концентрациях добавленных солей. Фиг. 8 является графиком, показывающим модуль эластичности (С) и модуль вязкости (G") вместе с комплексной вязкостью для системы, содержащей 2 мас.%, карбоксиметилгидроксипропилгуара(КМГПГ) и 4 мас.% ПЭГ-8000 после превращения в единую фазу повышением рН.-6 017431 Подробное описание и примеры Фиг. 1 показывает рабочее устройство 10, присоединенное к одному концу гибкого трубопровода 11, который выполняет функцию помещения устройства 10 в желаемое место в стволе скважины 12. Трубопровод 11 также выполняет функцию подачи жидкости к устройству 10. Трубопровод 11 хранится в виде бухты на барабане 13, с которого он сматывается до требуемой длины. Трубопровод 11 проходит с барабана 13 через мощные захваты 14, которые выполняют функцию управления удлинением или укорачиванием трубопровода 11 для того, чтобы поднять или опустить устройство 10 внутри скважины 12. К захватам 14 присоединена шкала измерения веса 16, которая позволяет оператору в любой данный момент определить вес трубы 11 и устройства 10, поддерживаемых захватами 14. Измерительное устройство 17 касается поверхности трубы 11 и обеспечивает оператора показанием длины плети и, следовательно, указанием положения устройства внутри скважины. Барабан 13 и захваты 14 обычно устанавливают на крупногабаритном дорожном транспортном средстве, которое привозят на буровую площадку. Как показано в укрупненном виде на фиг. 2, вертикальная часть скважины облицована стальной оболочкой 22, внутри которой имеется продуктовый трубопровод 24 с кольцевым зазором 26 между продуктовым трубопроводом и оболочкой. На нижней части продуктовой трубы внутри вертикальной части скважины кольцевой зазор закрыт пакером (не показан). В этом случае скважину отклоняют горизонтально через нефтеносную зону пласта. Подводы жидкостей 21, 22 и возможно также подвод 23 загущающего полимера в виде порошка соединены через измерительные клапана 19 со смесителем 28. Эти подводы используют для приготовления водной двухфазной смеси, которую подают насосом 18 в гибкий трубопровод 11, и он транспортирует жидкую смесь вниз ствола скважины 12 к устройству 10, которое доставляет ее в пласт в окрестности этого устройства 10. Двухфазная система превращается в однофазную в месте подземных работ. Это может происходить в устройстве 10, хотя это может происходить внутри трубопровода 11 до того, как жидкость достигнет устройства 10, или может происходить после того, как жидкость была доставлена в пласт, в зависимости от способа превращения в единую фазу. Эти возможности будут дополнительно объяснены со ссылкой на нижеследующие примеры. Пример 1. Гуар и ПЭГ-8000. Этот пример иллюстрирует образование двухфазной системы. Гуар использовали в качестве загустителя, а полиэтиленгликоль со средним молекулярным весом 8000 (ПЭГ-8000) использовали в качестве второго распределяющегося вещества. Создавали ряд композиций растворением 0-4 мас.% сухого гуара и 0-4 мас.% сухого ПЭГ-8000 в деионизированной (ДИ) воде. В каждом случае использовали 200 мл ДИ воды и полимеры отмеряли в виде сухого порошка с процентным содержанием в расчете на суммарную массу жидкости. Для каждого образца сухие полимеры смешивали и затем вместе добавляли в ДИ воду при интенсивном перемешивании в блендере WARING. Каждый образец перемешивали в блендере с высокой скоростью в течение как минимум одного часа. После этого процесса перемешивания каждый образец проверяли визуально, выливали в мерный цилиндр и давали ему отстаиваться в течение периода по меньшей мере 24 часов, чтобы проверить разделение фаз. Результаты нанесены на график на фиг. 3 с использованием закрашенных кружков 30, указывающих на отсутствие разделения фаз, и незакрашенных кружков 32, указывающих на появление разделения фаз. Граница между однофазной областью диаграммы и двухфазной областью обозначена бинодальной кривой 34, аппроксимированной на фиг. 3. Затем пример был продолжен на более высоких концентрациях гуара и ПЭГ-8000 с использованием каждый раз 200 мл ДИ воды. Результаты показаны на фиг. 4, и проценты рядом с некоторыми точками являются объемным процентом отделившейся обогащенной гуаром фазы при равновесии. Линия 42 в двухфазной области показывает линию составов, имеющих соотношение объемов фаз 50/50 при разделении фаз; линия 44 показывает соотношение объемов фаз гуар:ПЭГ-8000 60/40, и линия 46 показывает соотношение объемов фаз гуар:ПЭГ-8000 40/60. Замечено, что составы ниже и правее по отношению к линии 44 (гуар:ПЭГ-8000 60/40) существуют в виде легко льющихся водных эмульсий, тогда как составы от выше 60 и до примерно 80 об.% обогащенной гуаром фазы являются граничной линией перекачиваемости с видимым загущением, обычно напоминая по текстуре яблочное пюре. Составы выше 80 об.% обогащенной гуаром фазы обычно имеют пастообразную консистенцию. Таким образом, составы внутри диагонально заштрихованной области между кривой 44 и пунктирной линией 48 способны образовывать водные двухфазные системы, которые являются подвижными и могут быть закачаны в место подземных работ. Использование составов за пределами заштрихованной области не запрещается, но выше и левее кривой 44 составы являются возрастающе вязкими, тогда как ниже линии 28 высокое содержание ПЭГ 8000 относительно гуара делает композиции ненужно дорогими. Эти композиции гуара и ПЭГ могут быть превращены в вязкую единую фазу путем разбавления. Так, как показано пунктирной линией 36 на фиг. 3, мобильная двухфазная система с 2 мас.% гуара и 2 мас.% ПЭГ-8000 может быть разбавлена водой, чтобы образовать единую фазу с 1 мас.% каждого полимера, которая будет более вязкой, чем двухфазная смесь. Чтобы использовать эту систему в соответствии с настоящим изобретением, водная двухфазная система с 2 мас.% гуара и 2 мас.% ПЭГ-8000 может быть изготовлена смешением на буровой площадке,-7 017431 используя аппаратуру, показанную на фиг. 1 (или приготовлена иначе как еще более концентрированная композиция и разбавленная до 2 мас.% каждого полимера на буровой площадке), и затем закачана в скважину через ствол скважины или через гибкий трубопровод 11 в стволе скважины, как показано на фиг. 1, и разбавлена в скважине до вязкой единой фазы. Разбавление может быть осуществлено путем смешения с водой, естественно присутствующей в скважине, в особенности, если предполагается использовать вязкую единую фазу для блокирования просачивания воды. Альтернативно вода для разбавления может быть закачана отдельно по стволу скважины снаружи гибкого трубопровода или отдельную трубу, уложенную внутри гибкого трубопровода (показана на фиг. 2 пунктирными линиями 11 а). Превращение в единую фазу разбавлением может быть, конечно, проведено при других концентрациях полимеров в двухфазной системе. Например, композиция с 1 мас.% гуара и 2 мас.% ПЭГ может быть разбавлена до более вязкой единой фазы с 0,5 мас.% гуара и 1 мас.% ПЭГ. Пример 2. Гуар и ГПЦ. Процедуры примера 1 повторяли, используя 0-4 мас.% гуара и 0-4 мас.% гидроксипропилцеллюлозы (ГПЦ) со средним молекулярным весом 100000. Поведение фаз в целом было подобно тому, которое наблюдали в примере 1 с гуаром и ПЭГ-8000. Образец, изготовленный с 2 мас.% гуара и 2 мас.% ГПЦ, встряхивали, чтобы вернуть смесь к эмульсии вода-в-воде, и определяли кажущуюся вязкость этой эмульсии при различных скоростях сдвига. Определяли также кажущуюся вязкость однофазной композиции, образованной с 2 мас.% гуара, но без ГПЦ. Результаты для обоих образцов показаны на фиг. 5, и можно видеть, что значения вязкости в присутствии ГПЦ (точки, обозначенные незакрашенными кружками) были намного ниже, чем когда ГПЦ отсутствовала. Присутствие ГПЦ снижает вязкость гуара приблизительно на два порядка величины,давая в результате перекачиваемую жидкость. Двухфазная композиция, содержащая гуар и ГПЦ может быть превращена в однофазную композицию разбавлением, но другой возможностью является осуществление превращения воздействием повышенной температуры. Нижняя критическая температура растворения (НКТР) этой ГПЦ равняется примерно 45 С. Эмульсию вода-в-воде, содержащую 2 мас.% гуара и 2 мас.% ГПЦ подвергали воздействию повышенной температуры. Фиг. 6 показывает влияние на реологию смеси повышения температуры от 25 до 60 С в чашке реометра Воглина за период времени 30 мин. Модули эластичности и вязкости отслеживали с колебанием натяжения 10% при частоте 0,5 Гц. При более низких температурах раствор вел себя как маловязкая жидкость, причем модуль вязкости был выше, чем модуль эластичности. Когда температура превышала НКТР для ГПЦ, модуль эластичности возрастал примерно на два порядка величины выше своего значения при низкой температуре. ГПЦ выпадала в осадок в виде белого твердого вещества, и при повышении вязкости наблюдалось, что образец становился мутно-белым эластичным гелем. Очень похожие результаты были получены с ГПЦ с более низким молекулярным весом (средний молекулярный вес 10000). Двухфазная композиция согласно этому примеру может быть закачана в ствол скважины к месту подземных работ и превращена в единую вязкую фазу под воздействием температуры пласта. Температура выше НКТР, возможно, может быть достигнута до того, как композиция прибудет в намеченное для нее место назначения под землей, но тем не менее вероятно, что большая часть пути подземного потока будет пройдена до того, как смесь достигнет своей НКТР, так что превращение в единую фазу произойдет, когда смесь достигнет намеченного места прибытия, даже если оно не произойдет точно по прибытию в место назначения. Пример 3. Гуар и метилцеллюлоза. Двухфазную жидкость образовывали, как в примере 1, используя 2 мас.% гуара и 2 мас.% метилцеллюлозы (METHOCELL). Эта жидкость была маловязкой и легко льющейся. Вязкость при 100 с-1 отслеживали по мере возрастания температуры от 20 С до 90 С с варьированием процентного содержания соли в композиции. Результаты показаны на фиг. 7. Из результатов без соли можно видеть, что вязкость резко возрастает между 55 и 65 С. По мере увеличения процентного содержания соли температура перехода падает, и при содержании соли 6 мас.% переход происходит между 32 и 36 С. Из этих результатов ясно, что превращение в единую вязкую фазу может быть вызвано воздействием повышенной температуры или добавлением соли в композицию. Разбавление также может вызвать переход к состоянию вязкой единой фазы, и таким образом эта композиция может быть переведена в состояние единой вязкой фазы в скважине при контакте с присутствующим в пласте рассолом при температуре выше наружной. Пример 4. Карбоксизамещенный гуар и ПЭГ: использование инициирования изменением рН. Авторы наблюдали, что равномерно заряженный полимер в ДИ воде неохотно разделяется на фазы. Не желая быть связанными теорией, можно считать, что это вызвано тем, что заряды на цепи полимера мешают цепи в воде свернуться в кольцо, чтобы отделиться от другого вещества. Разделение фаз с заряженным полимером может быть, однако, достигнуто путем нейтрализации этих зарядов, чтобы заставить полимер действовать как нейтральное вещество. Будучи анионным в нормальных условиях, карбоксиметилгидроксипропилгуар (КМГПГ) не разделяется легко на фазы в ДИ воде даже при добавлении ПЭГ-8000 в концентрации, которая должна была-8 017431 вызывать разделение фаз с недериватизированным гуаром. Однако композиция, содержащая этот ионизируемый полимер с ПЭГ в качестве второго распределяемого вещества, разделяется на фазы, если рН раствора снижено до рН ниже, чем примерно 3. В этом интервале рН группы С 00 полимера КМГПГ протонизируются, становясь группами СООН, тем самым устраняя анионную природу полимера и позволяя произойти разделению фаз. Однако, когда рН разделенной на фазы системы доводят до рН выше 3, происходит обратный процесс, и двухфазная система становится однофазной с сопутствующим изменением вязкости. Как наблюдалось, раствор в воде 2 мас.% водного раствора КМГПГ был вязким раствором. Смесь, содержащую 2 мас.% КМГПГ и 4 мас.% ПЭГ-8000, готовили с рН приблизительно 2,7. При условиях такого низкого рН система была двухфазной с вязкостью, подобной воде, хотя и содержала 2% полимера гуара. Разделение фаз подтверждалось центрифугированием образца. Разделенный на фазы образец после центрифугирования имел приблизительно 40% от объема "обогащенной гуаром" фазы и 60 от объема "обогащенной ПЭГ" фазы. Затем образец вновь перемешивали и добавляли гидроксид калия,чтобы довести рН до 3,3, после чего система быстро изменялась до очень вязкой единой фазы. Затем систему доводили до рН приблизительно 10 добавлением еще гидроксида калия и измеряли реологию флюида при 21 С. Измерения реологии (показанные на фиг. 8) показывают, что при этом щелочном рН композиция стала высоковязким гелем. Вязкая однофазная жидкость, содержащая КМГПГ, может быть получена под землей согласно данному изобретению путем составления двухфазной смеси КМГПГ и ПЭГ с рН 2,7 или ниже, как в этом примере, закачки ее в скважину и повышения рН в скважине, чтобы превратить двухфазную смесь в вязкую однофазную. Повышение рН может быть вызвано добавлением щелочи, воздействием воды пласта,если она имеет рН выше, чем примерно 3,5, или контактом с карбонатной горной породой в скважине. Пример 5. Полиакриламид и ПЭГ. Водные жидкости готовили растворением частично гидролизованного полиакриламида в воде. Этот полиакриламид имел молекулярный вес приблизительно пять миллионов и был гидролизован приблизительно на 10%. Концентрации полиакриламида составляли 3%, 5% и 7 мас.% Величина рН этих жидкостей составляла примерно 6, и они были вязкоэластичными. К жидкостям добавляли 4 мас.% ПЭГ-8000 и небольшое количество хлористоводородной кислоты, чтобы уменьшить рН ниже 3,5. Жидкости становились двухфазными и подвижными. Такие двухфазные жидкости могут быть использованы согласно данному изобретению и превращены в вязкоэластичное состояние повышением рН в скважине. Пример 6. Гуар и неионный сурфактант. Двухфазную жидкость получали, как в примере 1, используя 1,5 мас.% гуара и 3 мас.% неионного сурфактанта олеилового эфира полиоксиэтилена (20) (BRIJ 98). Эта жидкость была маловязкой и легко льющейся. Жидкости также получали, используя 1,5 мас.% гуара и или 1 мас.% сурфактанта, или не используя его вообще. Эти жидкости были вязкими однофазными композициями. Эти наблюдения вязкости были подтверждены измерением вязкостей при скорости сдвига 100 с-1. Без сурфактанта или с 1 мас.% его вязкость составляла 1 Пас, но с 3 мас.% сурфактанта она составляла 0,05 Пас. Эта комбинация веществ может быть использована в данном изобретении путем приготовления водной двухфазной жидкости, содержащей 4,5 мас.% гуара и 3 мас.% олеилового эфира полиоксиэтилена(20) на поверхности, закачки ее в скважину и разбавления под землей водой по меньшей мере в два раза от ее собственного объема. Пример 7. Полиакриламид и катионный сурфактант. Водную двухфазную систему готовили, используя 0,2% масс полиакриламида и 0,5 мас.% катионного сурфактанта хлорида цетилтриметиламмония (ЦТМАХ). Композиция была стабильной эмульсией вода-в-воде, мутной при визуальной оценке. Части образца этой эмульсии помещали в два сосуда. В один сосуд помещали кусок сухого песчаника Klasach. Затем оба сосуда оставляли отстаиваться. Эмульсия в контакте с песчаником изменялась в прозрачную единственную фазу, в то время как контрольный образец оставался мутной эмульсией вода-в-воде. Этот эксперимент продемонстрировал удаление одного растворимого вещества из раствора адсорбцией на поверхности породы, так что две водные фазы соединяются и образуют однофазный раствор. В этом случае адсорбировался полиакриламид, оставляя однофазный раствор сурфактанта. В свете этого примера ясно, что может быть составлена двухфазная система, содержащая загущающее вещество и вспомогательное распределяющееся вещество, выбранное так, что при доставке к месту подземных работ вспомогательное распределяющееся вещество удаляется из раствора адсорбцией на геологической формации, позволяя двум фазам соединиться в единственную фазу, загущенную растворенным загущающим веществом. Например, система с вязкоэластичным сурфактантом в качестве загущающего вещества и полиакриламидом в качестве вспомогательного распределяющегося вещества будет превращаться в единую фазу, загущенную вязкоэластичным сурфактантом, при контакте с песчаником,который адсорбирует полиакриламид. Система с гуаром в качестве загущающего вещества и полиакриламидом в качестве вспомогательного распределяющегося вещества будет аналогичным образом превращаться при контакте с песчаником в единую фазу, загущенную гуаром. Система с гуаром или полиакриламидом в качестве загущающего вещества и катионным сурфактантом в качестве вспомогательного-9 017431 распределяющегося вещества будет превращаться в единую фазу, загущенную гуаром или полиакриламидом при контакте с карбонатной породой, которая адсорбирует катионный сурфактант. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ доставки загущенной водной композиции в место подземных работ, доступное из ствола скважины, включающий стадии получения двухфазной водной смеси, включающей два водных раствора, которые при температуре и давлении на поверхности способны сосуществовать в виде отдельных водных фаз в контакте друг с другом, указанные две фазы содержат множество растворенных растворимых веществ, которые распределены между двумя фазами так, что по меньшей мере одно первое растворенное вещество присутствует в первой фазе в большей концентрации, чем во второй фазе, тогда как второе растворимое вещество присутствует во второй фазе в большей концентрации, чем в первой фазе; закачки указанной двухфазной водной системы в ствол скважины до места подземных работ; превращения двухфазной системы под землей таким образом, что ее фазы объединяются в единственную водную фазу, которая является более вязкой, чем двухфазная смесь. 2. Способ по п.1, в котором указанным по меньшей мере одним первым растворимым веществом является загущающее вещество, которое повышает вязкость объединенной единственной фазы в большей степени, чем указанное второе растворимое вещество. 3. Способ по п.2, в котором указанная двухфазная водная смесь образует эмульсию вода-в-воде, в которой первая фаза с загущающим веществом является дисперсной фазой, а вторая фаза с указанным по меньшей мере одним вторым растворимым веществом, концентрированным в ней, является непрерывной фазой. 4. Способ по п.2, в котором объемное соотношение указанных первой и второй фаз находится в интервале от 60:40 до 40:60. 5. Способ по п.2, в котором массовое соотношение указанного по меньшей мере одного первого растворимого вещества и указанного по меньшей мере одного второго растворимого вещества находится в интервале от 2:1 до 1:2. 6. Способ по п.2, в котором загущающее вещество включает полимер. 7. Способ по п.2, в котором загущающее вещество выбирают из гуара, гидроксиалкилгуара, где алкильная группа содержит от 1 до 4 атомов углерода, и карбоксиметилгидроксиалкилгуара, где алкильная группа содержит от 1 до 4 атомов углерода, полиакриламида, полиметакриламида, гидролизованного полиакриламида, гидролизованного полиметакриламида и сополимеров полиакриламида или полиметакриламида. 8. Способ по п.6, в котором указанное второе растворимое вещество включает полимер или сурфактант. 9. Способ по п.1, в котором водную двухфазную смесь закачивают к месту подземных работ через гибкие трубопроводы, размещенные в стволе скважины. 10. Способ по п.1, в котором водную двухфазную смесь превращают в однофазную путем разбавления под землей. 11. Способ по п.1, в котором водную двухфазную смесь превращают в однофазную путем изменения рН под землей. 12. Способ по п.1, в котором водную двухфазную смесь превращают в однофазную путем подвергания нагреву под землей. 13. Способ по п.1, в котором водную двухфазную смесь превращают в однофазную путем осаждения или разложения указанного второго растворимого вещества. 14. Способ по п.1, в котором водную двухфазную смесь превращают в однофазную путем адсорбции указанного второго растворимого вещества под землей. 15. Способ по п.1, в котором превращение в единственную фазу повышает вязкость, измеренную при низкой скорости сдвига в 10-1 с по меньшей мере в 10 раз.