本发明涉及油气井的处理。更特别地，本发明涉及输送纤维以便用于油气井处理介质的方法和装置。发明背景在井处理液中使用纤维的益处是公知的，并已经在井建设的所有阶段（包括钻井、固井和增产）得到了证实。纤维可以有利地添加到钻井液或“泥浆”和固井液或“水泥”中以减少或防止这些流体在循环过程中流失到地下岩层中。最近，已经将更高体积的纤维添加到增产液中，以便同样地通过构建滤饼来控制流体流失，但是也可以防止支撑剂回流、协助运输支撑剂、充当可降解的通道剂和/或使流动转向相关地层区域。纤维还可能是用于在重复压裂操作过程中使流动临时重定向或转向的转向剂或“丸粒”的关键要素。由于此类应用可能需要每口井几十或甚至数百吨的纤维，这些井位于远处，并且井的开始与结束之间的时间相对较短（几个月或甚至几周），重要的是用于输送纤维的系统非常有效，意味着以最小劳动力和可持续包装获得成本优势。过去，已经在距离井场相当远的中心位置处制备短切纤维。该短切纤维随后包装在袋子或盒子中，运输到井处，并在远程井位处与井处理液的其它组分混合。在袋子或盒子中压缩短切纤维已经用于降低运输成本。但是，当开启和使用时，短切纤维解除压缩并在空气中传播，导致纤维损失和工人接触。此外，在高使用率下，如某些增产液应用所需，必须处理以匹配所需进料速率的袋子或盒子的数量变得棘手。精确控制来自袋子或盒子的切割纤维的进料速率也很困难。因此，需要一种能够以可控速率向远程位置安全和有效地提供大量切割纤维以便用于井处理介质的系统。发明概述根据本发明的一个实施方案，提供了一种井处理方法，包括以下步骤：（a）以捆包形式提供至少100米的连续长丝丝束；（b）从该捆包中抽取长丝丝束的股线，其中该股线包含多根独立的连续长丝；（d）提高该股线的独立的连续长丝之间的平均间距，由此制造开绞股线；（e）将该开绞股线切割成切割纤维段；（f）将该切割纤维段与一种或多种附加组分混合以形成井处理介质；和（g）将该井处理介质引入井中。根据本发明的另一实施方案，提供了一种井处理系统，其包括：（a）用于接收连续长丝丝束捆包的捆包站；（b）用于从捆包中抽取连续长丝丝束的股线的拉出器，其中该股线包含多根独立的连续长丝；（c）用于接收该股线并提高独立的连续长丝之间的平均间距，由此制造开绞股线的开绞器；和（d）用于将该开绞股线切割成切割纤维段的切碎器。附图概述图1是涉及形成含纤维井处理介质并将该井处理介质注入井中的步骤和设备的示意图，特别显示了根据本发明的一个实施方案配置的纤维输送系统。图2是未开绞状态和开绞状态下的复丝纤维股线的示例性截面图，特别显示了开绞股线的外围尺寸大于未开绞股线的外围尺寸。图3是通过以弯角使张紧的股线在光滑平面上通过而开绞的复丝纤维股线的示意图。发明详述尽管以下描述参考图1-3，应当理解的是附图中描绘的特征仅代表本发明的技术的一个示例性实施方案。可以在不脱离本发明的概念的情况下重新布置和/或消除附图中描绘的某些步骤或组件。此外。可以在不脱离本发明的概念的情况下添加在附图中未描绘的某些步骤或组件。首先转到图1，描绘了用含纤维的井处理介质36处理井40的系统。用于该井处理介质36的纤维可以在远离井40的纤维制造设施10中制造。该纤维制造设施10可以制造连续长丝丝束形式的纤维，该纤维被包装成捆包12。捆包12可以经由运输工具14从纤维制造设施10运输至捆包站16。一旦在捆包站16上/中接收，可以从捆包12中抽取该连续长丝丝束的未开绞股线18的一端并进料到拉出器20中。该拉出器20可以随后从捆包12中连续抽取未开绞股线18。在从捆包12中抽取后，可以将未开绞股线18进料到开绞器22中。该开绞器22配置为提高未开绞股线18的独立的连续长丝之间的平均间距以便由此制造开绞股线24。该开绞股线24可以随后进料到切碎器26中，在那里其被切割成多个切割纤维段28。该切割纤维段28可以随后引入混合器30中，在那里它们与井处理液体32和/或井处理固体34混合以制造井处理介质36。随后可以将该井处理介质36提供至注入器38，该注入器38将井处理介质36泵送至井40下。该纤维制造设施10可以是能够制造丝束形式的纤维的任何设施，所述丝束由多个独立的连续长丝构成。丝束中独立的连续长丝的数量可以为25至500,000、250至100,000、或1,000至20,000。该丝束可以具有100至1,000,000、1,000至250,000、或10,000至100,000的总旦数。各独立的连续长丝可以具有0.1至100、0.5至50、或1至10的单丝旦数（dpf）。在某些实施方案中，该连续长丝丝束由水可降解材料构成。可以构成该连续长丝丝束的材料可以是例如纤维素酯（CE）、聚乳酸（PLA）、聚乙醇酸（PGA）、聚乙烯醇（PVOH）和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。可以构成该连续长丝丝束的材料的附加实例包括例如聚羟基链烷酸酯、聚羟基丁酸酯、聚丁酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯、乙烯-乙烯醇、聚酰胺、聚丙烯、粘胶人造丝、聚乙烯、聚丙烯腈、硅酸盐玻璃、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、环烯烃共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、丙烯酸/PVC合金、聚缩醛、聚丙烯酸酯、聚酰胺-酰亚胺、聚芳醚酮、聚丁二烯、聚丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氯三氟乙烯、聚环己酮二甲基对苯二甲酸酯、聚碳酸酯、聚酮、聚酯、聚醚酮、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚氯乙烯、聚酰亚胺、聚甲基戊烯、聚烯烃、聚苯醚、聚苯硫醚、聚邻苯二甲酰胺、聚苯乙烯、聚砜、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚氨酯、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、和苯乙烯-丙烯腈。在某些实施方案中，该连续长丝丝束包含纤维素酯（CE），该CE构成该连续长丝丝束的至少50重量%、至少75重量%、至少95重量%或基本全部。在一个实施方案中，该纤维素酯是乙酸纤维素（CA）。该纤维制造设施10可以制造由连续长丝丝束构成的捆包12。该丝束的捆包12有别于丝束的线轴或卷，有时被称为“筒子纱”。各捆包12可以通过在容器中铺设该丝束来制造——在容器底部开始并将连续丝束进料到该容器中直到装满。丝束在容器中的物理压实/压缩还可用于提高单个捆包12中丝束的量。最终的捆包12可以由该连续丝束的大量的、基本水平的层组成，该丝束的至少一端位于捆包12顶部附近以便于取用。各捆包12可以具有矩形或立方体形状，由于可堆叠性和空间最小化，这可以有效地运输和储存。该捆包12可以独立地封装在包装中，如纸板包装、可重复使用的包装或密封膜包装。该捆包12可以在标准托盘上提供，并可以用标准设备（如叉车和/或托盘搬运车）装载或卸载。各捆包12可以包括100至5,000,000米、10,000至1,000,000米、或100,000至500,000米的连续长丝丝束。各捆包12的体积可以为0.1至25立方米或0.5至5立方米。各捆包12的密度可以为100至5,000千克/立方米或250至1,500千克/立方米。此外，各捆包12可以具有100至5,000千克或250至1,500千克的重量。该连续长丝丝束可以构成该捆包12的总重量的至少50%、至少75%、至少95%、或基本全部。构成该捆包12的丝束可以卷曲以便经由长丝的缠结帮助将捆包捆绑在一起。此类缠结可以尽量减少或消除对粘合剂或粘结剂的需要。因此，在某些实施方案中，该捆包12包含小于5重量%、小于0.1重量%或基本不含粘合剂和/或粘结剂。在该纤维制造设施10中制得的多个捆包12可以装载在运输工具14上以便运输至捆包站16。纤维制造设施10与捆包站16之间的运输距离可以为至少15千米或至少150千米，而捆包站16与井40之间的距离可以为小于500米或小于100米。该运输工具14可以是适于长距离搬运多个捆包12的任何交通工具。合适的运输工具14的实例包括卡车、火车、驳船和飞机。该捆包站16可以是配置为在从捆包12中抽取股线18时将至少一个连续长丝丝束的捆包12保持在静止位置的任何类型的设备。在某些情况下，该捆包站16可以简单地是在进行井处理过程时停放在井40附近的运输工具14（或运输工具14的可拆卸拖车）。该捆包站16可以配置为接收单个捆包12或多个捆包12。当该捆包站16持有多个捆包12时，该拉出器20可以配置为同时从各捆包12中抽取股线18。或者，当该捆包站16持有多个捆包12时，该捆包12可以以串联方式彼此连接，第一捆包的末端股线端连接到第二捆包的起始股线端。该拉出器20初始装载有从捆包12中取出的股线18的起始端。尽管该拉出器20可以采取多种形式，在一个实施方案中，该拉出器包括至少一对限定用于接收股线18的辊隙的旋转辊。通过拉出器12从捆包12中抽取的股线18可以基本等同于在纤维制造设施10中形成该捆包12的复丝丝束。因此，该股线18可以由多根独立的连续长丝构成。该股线18中独立的连续长丝的数量可以为25至500,000、250至100,000、或1,000至20,000。该股线18可以具有100至1,000,000、100,000至250,000、或10,000至100,000的总旦数，而各独立的连续长丝可以具有0.1至100、0.5至50、或1至10的单丝旦数（dpf）。此外，该股线18可以包含小于5重量%、小于0.1重量%或基本不含粘合剂和/或粘结剂。一旦装载股线18，该拉出器20可用于从捆包12中连续抽取股线18以便进料到开绞器22中。该拉出器20可用于以至少0.25米/秒、至少1米/秒、或至少2.5米/秒的速率从捆包12中抽出该股线18。如前所述，当该捆包站16持有多个捆包12时，该拉出器20可以同时从各捆包12中抽取股线。或者，当使用多个捆包12时，也可以使用多个拉出器20和/或开绞器22，各捆包12具有其专用的拉出器20和/或开绞器22。尽管拉出器20在图1中显示为位于捆包站16与开绞器22之间，应当理解该拉出器20可以位于捆包站16与切碎器22之间的任何位置。例如，该拉出器20可以位于开绞器22的下游，以便将未开绞股线18拉入开绞器22，并将开绞股线24拉出开绞器22。此外，在某些情况下，可能有利的是在开绞器22之前和之后具有拉出器20。任选地，未开绞股线18可以在引入到开绞器22中之前分为子带。如上所述，该开绞器22配置成提高未开绞股线18的独立的连续长丝之间的平均间距，由此制造开绞股线24。存在多种可用于开绞/打开股线18的技术和多种量化由开绞器22提供的开绞度（即相邻长丝之间的间距）提高的方法。量化由开绞器22提供的开绞度提高的一种方法是比较未开绞股线18的外围尺寸与开绞股线24的外围尺寸。图2显示了未开绞股线18和开绞股线24的外围尺寸。在图2中，外围尺寸是围绕未开绞和开绞股线18、24并接触股线18、24的最外侧长丝25的虚线的长度。本文中所用的术语“外围尺寸”是指围绕复丝股线外周的距离，其中该距离测量为缠绕该股线并在与股线延伸方向垂直的平面中延伸的假想的、薄的、连续的、柔性的、张紧的带的长度。通过类比，由橡皮筋固定在一起的一捆铅笔的外围尺寸将是围绕该捆的橡皮筋的长度——其中该捆类似于复丝股线，各铅笔类似于独立的长丝，并且橡皮筋类似于围绕股线的假想带。在本发明的某些实施方案中，该开绞器22将独立长丝之间的间距提高到导致股线外围尺寸提高10至10,000%、50至5,000%、或100至1,000%的程度。由此，开绞股线24的外围尺寸可能比未开绞股线18的外围尺寸高至少10%、至少50%、或至少100%。量化由开绞器22提供的开绞度提高的另一种方法是比较未开绞股线18的最大宽度和开绞股线24的最大宽度。在本发明的某些实施方案中，该开绞器22导致股线的最大宽度提高10至20,000%、50至10,000%、100至5,000%、或500至2,500%。由此，开绞股线24的最大宽度可能比未开绞股线18的最大宽度高至少10%、至少50%、至少100%、或至少500%。该股线的最大宽度通过以下方法测定：将股线以基本笔直的、松弛的状态铺设在水平表面上并测量跨越该股线的最大水平尺寸（垂直于延伸方向）。量化由开绞器22提供的开绞度提高的另一种方法是测定开绞股线24的保持卷曲率（RCR）。通过开绞股线24（其至少部分卷曲和/或缠结）的特定样品长度的实测重量除以具有相同样品长度的相同材料的完全笔直（未卷曲和未缠结）的股线的实测或计算重量来计算该RCR。由此，举例而言，1的RCR值表示该开绞股线24由完全笔直的纤维构成，而2的RCE表示该开绞股线24保持卷曲和/或缠结的程度使其重量是完全笔直情况下每单位长度重量的两倍。在本发明的某些实施方案中，该开绞器22制造表现出0.5至5、1至2.5、或1.25至2的RCR的开绞股线24。由此，该开绞股线24的RCR可以小于5、小于2.5、或小于2.0。如上所述，在某些情况下，该捆包12中的丝束/股线可以卷曲。当从捆包12中抽取的未开绞股线18被弯曲时，该开绞器22可以用于将该股线18至少部分去卷曲。在开绞过程中的这种去卷曲可以将股线长度提高至少10%、至少25%、或至少50%。该开绞器22可以采用以下技术的一种或多种来开绞该股线18：（i）张紧该股线，（ii）机械拉平该股线，（iii）机械分离该股线，和（iv）气动铺展该股线。当采用张紧来开绞该股线18时，可以对该股线18施以至少5牛顿或至少20牛顿的张力。在某些实施方案中，通过差动张紧机构使用例如螺纹辊和/或差动夹持辊来进行张紧。可以通过使股线18穿过两对辊——第二对辊以高于第一对辊的速度运行——来提供差动张紧。该对辊可以均是光滑的、可以均是有纹理的、或可以包括一对光滑的辊和一对有纹理的辊。通常，第一和第二对辊之间的速度差越大，由该辊提供的股线开绞的程度越大。因此，期望的是第二对辊以高于第一对辊的速度至少10%、至少25%、至少50%或至少100%的速度旋转。当使用机械拉平来开绞该股线18时，该股线18的最大宽度可以提高至少50%、至少100%、或至少200%。机械拉平可以例如通过在两个辊之间压制该股线和/或通过使股线以一定角度通过至少一个光滑表面来进行。图3提供了未开绞股线18以小于170度或小于120度的弯角通过结构构件42的光滑表面以便由此形成开绞股线24的示意图。当使用机械分离来开绞股线18时，该股线18可以穿过和/或通过具有多个齿的梳状机构以便物理划分长丝的组。当使用气动铺展来开绞股线18时，可以使用一个或多个气动喷嘴将高速空气导向股线18。从喷嘴排出的空气射流通过在至少一部分独立长丝之间强加空气将该股线铺展分开。当使用空气射流时，初始接触股线时的空气速度可以为至少0.5米/秒、至少2米/秒、或至少5米/秒。在开绞后，该开绞股线24可以任选用表面活性剂和/或降解促进剂来处理。该开绞股线24可以随后通过切碎器26切割成多个切割纤维段28。在某些实施方案中，该切碎器26可以配置为将开绞股线24切割成0.5至100毫米、1至50毫米、或2至20毫米的长度。在切割后，该切割纤维段28可以任选用表面活性剂和/或降解促进剂来处理。可以在切割之前或之后加入该表面活性剂以帮助独立的纤维彼此排斥和/或帮助促进独立的纤维粘附到添加剂（如支撑剂）上。可以在切割之前或之后加入该降解促进剂以帮助加速独立纤维的降解（一旦它们到达其所需位置，如在地下地层中）。该切割纤维段28可以由水可降解材料形成，所述材料具有特别适合于井处理方法和井况的降解性质。例如，该切割纤维段28可以在保持在130°C下的液体去离子水中0.1天后表现出不超过25%的重量损失百分比。此外，该切割纤维段28可以在保持在130°C下的液体去离子水中7天后表现出至少75%的重量损失百分比。该切割纤维段28可以引入混合器30中以便将切割纤维段28与一种或多种附加组分混合以形成该井处理介质36。添加到混合器30中的切割纤维段28中的附加组分可以包括处理液体32和/或处理固体34。该处理液体32和固体34可以储存在位于井40附近的容器中。该处理液体32可以包括例如载液和/或增粘剂。该处理固体34可以包括例如支撑剂和/或水泥组合物。由混合器30制造的井处理介质36可以以0.5至50重量%或1至10重量%的量含有该切割纤维段28。该井处理介质36可以随后导入注入器38，其将井处理介质36引入井40中。将井处理介质36引入井40可以作为钻井、固井和/或增产过程的一部分来进行。在一个实施方案中，该井处理介质36引入井40作为水力压裂过程的一部分。该井40可以是陆上石油和/或天然气井或海上平台。在某些情况下，可能必须使用一个或多个储存箱（未显示）以便在混合器30中混合之前储存切割纤维段28和/或在注入井40之前储存井处理介质36。但是，当控制切割纤维段28的生产速率以匹配将井处理介质36引入井40时该井处理介质36中的所需纤维量时，此类储存箱是不需要的。在此类系统中，该拉出器20、开绞器22、切碎器26和/或混合器30按需运行以便仅在需要时并仅以井处理操作所需的速率制造切割纤维段28。在纤维输送系统运行过程中，切割纤维段28的总生产速率可以为至少1千克/分钟、至少5千克/分钟、至少10千克/分钟、或至少20千克/分钟。本文中描述的系统与方法提供了用于将切割纤维输送至井40的高效且有效的系统。该系统允许在远离井40的位置大规模制造含纤维的捆包12，将捆包12有效运输到井40附近的位置，并经由现场开绞、切割、混合和纤维注入来有效地加工该纤维。在某些实施方案中，该纤维制造设施10可以位于距离捆包站16、拉出器20、开绞器22、切碎器26、混合器30、注入器38和/或井40至少15千米或至少150千米处，而井40与捆包站16、拉出器20、开绞器22、切碎器26、混合器30和/或注入器38之间的距离可以小于500米或小于100米。在某些实施方案中，该捆包站16、拉出器20、开绞器22、切碎器26和/或混合器30可以安装在共用的可移动结构（例如卡车、卡车车厢、拖车或滑板）上以便通过卡车、铁路或船舶从一个井运输到另一井。实施例进行下面的试验以证明纤维在流体中的改善的分散性，所述纤维来自于在切割或切碎该纤维之前开绞或打开复丝纤维丝束。使用商业过滤塞制造器对单丝旦数为3.0和总旦数为32,000的卷曲的乙酸纤维素纤维丝束施以各种程度的开绞/打开。通过调节经两对差动夹持辊（进料辊和张紧辊）施加的张力来改变施加于丝束的开绞/打开的量。各对辊由一个橡胶辊和一个金属辊组成，其中之一具有沟槽以铺展或彼此分离独立的纤维。通过调节辊的相对速度来设定在进料辊与张紧辊之间施加的张力的量。当进料辊和张紧辊速度相同或大致相同时，未向辊之间的丝束施加张力或施加最小张力。当张紧辊速度远大于进料辊速度时，对辊之间的丝束施加高张力。在穿过这两对差动夹持辊之前，通过穿过塞制造器中的3个不同的捆扎喷嘴将丝束部分开绞/打开。测试了纤维丝束的三种不同水平的开绞/打开：1）通过不使丝束穿过塞制造器不进行开绞/打开（样品A），2）通过使丝束穿过塞制造器，但是在两对差动夹持辊之间几乎不施加或不施加张力来进行一定程度的开绞/打开（样品B），和3）通过使丝束穿过塞制造器并在两对差动夹持辊之间施加高张力来进行高度的开绞/打开（样品C）。具体而言，在样品B的情况下，张紧辊的速度设定为进料辊速度的95%，而通过将张紧辊速度设定为进料辊速度的225%来制备样品C。在两种情况下，塞制造器中的丝束速度设定在14米/分钟。这些丝束开绞/打开试验的效果通过以下方法来测定：1）测量未施加张力的纤维丝束带的宽度，2）计算保持卷曲率（RCR），和3）将纤维丝束切割成短（6毫米）纤维并将一部分（1克）分散到水（800克）中，并在其中总液体高度为4.5英寸的夸脱罐中测量纤维的高度。通过开绞纤维丝束质量对基于纤维丝束总旦数的质量的比率来测量保持卷曲率（RCR）。具体而言，将开绞纤维丝束样品切割至6英寸长度，所得切割纤维的质量与6英寸的完全伸展或未卷曲的32,000总旦数纤维丝束的预期质量（即0.542克）求比率。这些试验的结果显示在下表中：样品丝束宽度(英寸)6英寸的质量(克)保持卷曲率(RCR)水中的纤维高度(英寸)A11.5512.862B101.0471.933C120.8561.583.5如上表中所示，通过比较样品A和B的结果，纤维丝束的宽度显著提高，RCR降低，并且仅通过使丝束穿过塞制造器的捆扎喷嘴即可使水中的分散纤维的高度提高。通过将张紧辊设定在远高于进料辊的速度下来获得额外的开绞/打开。通过比较样品B和C的结果可以明显看出这一点。该试验证实了在纤维分散到液体中时将纤维丝束开绞或打开以分离或铺展成独立纤维的益处。上述本发明的优选形式仅用作说明，不应用于以限制性意义来解释本发明的范围。在不脱离本发明的精神的情况下，本领域技术人员可以容易地对上述示例性实施方案进行明显的修改。本发明人在此声明其依赖于等同原则来确定和评估本发明的合理公平范围的意图与不实质上脱离所附权利要求书中阐述的本发明的文字范围但在其之外的任何装置有关。当前第1页1 2 3