CN114233262A - 利用改性水凝胶辅助支撑未固结水合物储层裂缝的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油气藏工程技术领域，提供了一种利用改性水凝胶辅助支撑未固结水合物储层裂缝的方法，包括制备改性高溶胀型水凝胶步骤；形成人工主裂缝步骤，目标层加压注入前置液而形成人工主裂缝；混合改性高溶胀型水凝胶步骤，将改性高溶胀型水凝胶添加至携砂液中进行搅拌并进行加热后，得到混合液；注入混合液步骤，向所述人工主裂缝内注入混合液至目标位置；注入破胶剂步骤，停泵后注入过硫酸铵溶液使压裂液充分破胶后，开井返排生产。使用改性高溶胀型水凝胶作为未固结水合物储层辅助支撑材料，有效弥补常规支撑剂材料的不足，解决了未固结水合物储层裂缝支撑方面存在的支撑效果差、流体渗流伤害等问题。
Description
技术领域
本发明涉及油气藏工程技术领域，具体涉及一种利用改性水凝胶辅助支撑未固结水合物储层裂缝的方法。
背景技术
水合物开发过程中，由于储层成熟度低，胶结差，粘土矿物含量高，土质疏松，压裂改造后，需在裂缝中铺置支撑材料以保证改造后水合物储层的高渗透性。
在现有技术中，未固结水合物储层裂缝支撑方面存在以下缺陷：(1)储层疏松，致使大部分常规支撑材料嵌入地层，支撑作用较弱；(2)气、水两相同采，相互之间存在干扰，损耗了地层能量同时，水相对储层侵蚀严重，剥离下来的颗粒堵塞喉道，造成较大的水敏和速敏伤害。
如何构建有效的支撑裂缝体系，改善气水两相渗流关系成为制约未固结水合物储层高效开发的瓶颈难题，是目前本领域技术人员需解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种利用改性水凝胶辅助支撑未固结水合物储层裂缝的方法。
利用改性水凝胶辅助支撑未固结水合物储层裂缝的方法，包括下述步骤：
制备改性高溶胀型水凝胶步骤；
形成人工主裂缝步骤，目标层加压注入前置液而形成人工主裂缝；
混合改性高溶胀型水凝胶步骤，将改性高溶胀型水凝胶添加至携砂液中进行搅拌并进行加热后，得到混合液；
注入混合液步骤，向所述人工主裂缝内注入混合液至目标位置；
注入破胶剂步骤，停泵后注入过硫酸铵溶液使压裂液充分破胶后，开井返排生产。
进一步地，在所述制备改性高溶胀型水凝胶步骤中，改性高溶胀型水凝胶的组分和重量百分比为：
N-异丙基丙烯酰胺单体20％-25％，二甲基丙烯酸乙二醇脂2％-4％，过硫酸铵3％-5％，纳米ZrO21％-2％，纳米SiO21％-2％，石墨烯0.3％-0.5％，其余为蒸馏水；
所述纳米ZrO2粒径范围30nm-100nm，所述纳米SiO2粒径范围30nm-100nm。
进一步地，所述改性高溶胀型水凝胶的制备方法为：
制备第一混合液步骤，将N-异丙基丙烯酰胺单体、二甲基丙烯酸乙二醇脂、蒸馏水混合并搅拌至完全溶解；
制备第二混合液步骤，将过硫酸铵，纳米ZrO2，纳米SiO2，石墨烯加入到所述第一混合溶液中，搅拌后进行超声振动至混合均匀；
加热步骤，将所述第二混合液置于恒温箱内，局部加热引发聚合反应，在反应完毕后切块并放置烘箱干燥直至恒重，得到改性高溶胀型水凝胶。
进一步地，在所述制备第一混合液步骤和所述制备第二混合液步骤中：
搅拌速率500r/min-600r/min，时间为5min-10min，超声振动时间为3min-5min；
所述恒温箱内的温度为25℃-35℃，所述烘箱内温度大于50℃；
切块为矩形块，切块大小为1cm3，粒径范围为0.5mm-1.5mm，吸水倍数60g/g-160g/g，抗压强度为8MPa-10MPa。
进一步地，在所述形成人工主裂缝步骤中，所述目标层通过坐封压裂封隔器，加压注入前置液而形成人工主裂缝。
进一步地，所述前置液的注入速度为4m3/min-8m3/min，含砂比为5％-10％。
进一步地，在所述混合改性高溶胀型水凝胶步骤中：
所述携砂液的含砂比为10％-20％；
所述改性高溶胀型水凝胶与所述携砂液中砂子的体积分数比值为1:1-1:2；
所述加热过程中的温度保持在35℃-40℃。
进一步地，在所述注入混合液步骤中，所述混合液的注入速度为2m3/min-5m3/min。
进一步地，在所述注入混合液步骤中：
使用顶替液将所述混合液顶替到目标位置；
所述顶替液的用量为8m3-10m3。
进一步地，在所述注入破胶剂步骤中，过硫酸铵溶液的浓度为10％-15％。
在本发明中，使用改性高溶胀型水凝胶作为未固结水合物储层辅助支撑材料，改性高溶胀型水凝胶具备的高吸水膨胀以及热敏性能够有效弥补常规支撑剂材料的不足，实现对压裂过程的自行控制，从而解决了未固结水合物储层裂缝支撑方面存在的支撑效果差、流体渗流伤害等问题，同时改性高溶胀型水凝胶环保，对储层伤害小，易于破胶返排。
附图说明
图1是本发明提供的利用改性水凝胶辅助支撑未固结水合物储层裂缝的方法的流程图；
图2是本发明提供的返排生产过程中改性高溶胀型水凝胶未膨胀时人工主裂缝中气水渗流示意图；
图3是本发明提供的返排生产过程中改性高溶胀型水凝胶膨胀后人工主裂缝中气水渗流示意图。
附图标记：
1、人工主裂缝；
2、气相流动；
3、水相流动；
4、携砂液；
5、改性高溶胀型水凝胶。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。以下实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“连接”、“相连”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
实施例1
利用改性水凝胶辅助支撑未固结水合物储层裂缝的方法，包括下述步骤：
制备改性高溶胀型水凝胶步骤。改性高溶胀型水凝胶的组分和重量百分比为：N-异丙基丙烯酰胺单体20％，二甲基丙烯酸乙二醇脂4％，过硫酸铵3％，纳米ZrO22％，纳米SiO21％，石墨烯0.5％，其余为蒸馏水。纳米ZrO2粒径范围30nm，纳米SiO2粒径范围100nm。
改性高溶胀型水凝胶的制备方法为：
制备第一混合液步骤，将N-异丙基丙烯酰胺单体、二甲基丙烯酸乙二醇脂、蒸馏水混合并搅拌至完全溶解。
制备第二混合液步骤，将过硫酸铵，纳米ZrO2，纳米SiO2，石墨烯加入到第一混合溶液中，搅拌后进行超声振动至混合均匀。
加热步骤，将第二混合液置于恒温箱内，局部加热引发聚合反应，在反应完毕后切块并放置烘箱干燥直至恒重，得到改性高溶胀型水凝胶。
其中，在制备第一混合液步骤和制备第二混合液步骤中，搅拌速率500r/min，时间为10min，超声振动时间为3min。恒温箱内的温度为35℃，烘箱内温度大于50℃。切块为矩形块，切块大小为1cm3，粒径范围为0.5mm，吸水倍数160g/g，抗压强度为8MPa。
形成人工主裂缝步骤，目标层通过坐封压裂封隔器，加压注入前置液而形成人工主裂缝。前置液的注入速度为8m3/min，含砂比为5％。其中，前置液为现有技术中的交联胍胶压裂液。
混合改性高溶胀型水凝胶步骤，将改性高溶胀型水凝胶添加至携砂液中进行搅拌并进行加热后，得到混合液。携砂液的含砂比为20％，改性高溶胀型水凝胶与携砂液中砂子的体积分数比值为1:1，加热过程中的温度保持在40℃，从而使改性高溶胀型水凝胶处于明显的体积相转变而收缩状态。其中，携砂液为现有技术中的交联胍胶压裂液。
注入混合液步骤，向人工主裂缝内注入混合液至目标位置。其中，使用顶替液将混合液顶替到目标位置。顶替液的用量为8m3。混合液的注入速度为5m3/min。其中，顶替液为现有技术中的交联胍胶压裂液。
注入破胶剂步骤，停泵后注入过硫酸铵溶液使压裂液充分破胶后，开井返排生产。随着压裂液返排过程完毕后，产气量会缓慢增加，当产气量增加幅度出现明显变化时，改性高溶胀型水凝胶辅助支撑效果得以实现。过硫酸铵溶液的浓度为10％。
实施例2
利用改性水凝胶辅助支撑未固结水合物储层裂缝的方法，包括下述步骤：
制备改性高溶胀型水凝胶步骤。改性高溶胀型水凝胶的组分和重量百分比为：N-异丙基丙烯酰胺单体22％，二甲基丙烯酸乙二醇脂3％，过硫酸铵4％，纳米ZrO21.5％，纳米SiO21.5％，石墨烯0.4％，其余为蒸馏水。纳米ZrO2粒径范围65nm，纳米SiO2粒径范围60nm。
改性高溶胀型水凝胶的制备方法为：
制备第一混合液步骤，将N-异丙基丙烯酰胺单体、二甲基丙烯酸乙二醇脂、蒸馏水混合并搅拌至完全溶解。
制备第二混合液步骤，将过硫酸铵，纳米ZrO2，纳米SiO2，石墨烯加入到第一混合溶液中，搅拌后进行超声振动至混合均匀。
加热步骤，将第二混合液置于恒温箱内，局部加热引发聚合反应，在反应完毕后切块并放置烘箱干燥直至恒重，得到改性高溶胀型水凝胶。
其中，在制备第一混合液步骤和制备第二混合液步骤中，搅拌速率550r/min，时间为8min，超声振动时间为4min。恒温箱内的温度为30℃，烘箱内温度大于50℃。切块为矩形块，切块大小为1cm3，粒径范围为1mm，吸水倍数110g/g，抗压强度为9MPa。
形成人工主裂缝步骤，目标层通过坐封压裂封隔器，加压注入前置液而形成人工主裂缝。前置液的注入速度为6m3/min，含砂比为7％。其中，前置液为现有技术中的交联胍胶压裂液。
混合改性高溶胀型水凝胶步骤，将改性高溶胀型水凝胶添加至携砂液中进行搅拌并进行加热后，得到混合液。携砂液的含砂比为15％，改性高溶胀型水凝胶与携砂液中砂子的体积分数比值为1:1.5，加热过程中的温度保持在38℃，从而使改性高溶胀型水凝胶处于明显的体积相转变而收缩状态。其中，携砂液为现有技术中的交联胍胶压裂液。
注入混合液步骤，向人工主裂缝内注入混合液至目标位置。其中，使用顶替液将混合液顶替到目标位置。顶替液的用量为9m3。混合液的注入速度为3.5m3/min。其中，顶替液为现有技术中的交联胍胶压裂液。
注入破胶剂步骤，停泵后注入过硫酸铵溶液使压裂液充分破胶后，开井返排生产。随着压裂液返排过程完毕后，产气量会缓慢增加，当产气量增加幅度出现明显变化时，改性高溶胀型水凝胶辅助支撑效果得以实现。过硫酸铵溶液的浓度为13％。
实施例3
利用改性水凝胶辅助支撑未固结水合物储层裂缝的方法，包括下述步骤：
制备改性高溶胀型水凝胶步骤。改性高溶胀型水凝胶的组分和重量百分比为：N-异丙基丙烯酰胺单体25％，二甲基丙烯酸乙二醇脂2％，过硫酸铵5％，纳米ZrO21％，纳米SiO22％，石墨烯0.3％，其余为蒸馏水。纳米ZrO2粒径范围100nm，纳米SiO2粒径范围30nm。
改性高溶胀型水凝胶的制备方法为：
制备第一混合液步骤，将N-异丙基丙烯酰胺单体、二甲基丙烯酸乙二醇脂、蒸馏水混合并搅拌至完全溶解。
制备第二混合液步骤，将过硫酸铵，纳米ZrO2，纳米SiO2，石墨烯加入到第一混合溶液中，搅拌后进行超声振动至混合均匀。
加热步骤，将第二混合液置于恒温箱内，局部加热引发聚合反应，在反应完毕后切块并放置烘箱干燥直至恒重，得到改性高溶胀型水凝胶。
其中，在制备第一混合液步骤和制备第二混合液步骤中，搅拌速率600r/min，时间为5min，超声振动时间为5min。恒温箱内的温度为25℃，烘箱内温度大于50℃。切块为矩形块，切块大小为1cm3，粒径范围为1.5mm，吸水倍数60g/g，抗压强度为10MPa。
形成人工主裂缝步骤，目标层通过坐封压裂封隔器，加压注入前置液而形成人工主裂缝。前置液的注入速度为4m3/min，含砂比为10％。其中，前置液为现有技术中的交联胍胶压裂液。
混合改性高溶胀型水凝胶步骤，将改性高溶胀型水凝胶添加至携砂液中进行搅拌并进行加热后，得到混合液。携砂液的含砂比为10％，改性高溶胀型水凝胶与携砂液中砂子的体积分数比值为1:2，加热过程中的温度保持在35℃，从而使改性高溶胀型水凝胶处于明显的体积相转变而收缩状态。其中，携砂液为现有技术中的交联胍胶压裂液。
注入混合液步骤，向人工主裂缝内注入混合液至目标位置。其中，使用顶替液将混合液顶替到目标位置。顶替液的用量为10m3。混合液的注入速度为2m3/min。其中，顶替液为现有技术中的交联胍胶压裂液。
注入破胶剂步骤，停泵后注入过硫酸铵溶液使压裂液充分破胶后，开井返排生产。随着压裂液返排过程完毕后，产气量会缓慢增加，当产气量增加幅度出现明显变化时，改性高溶胀型水凝胶辅助支撑效果得以实现。过硫酸铵溶液的浓度为15％。
上述各实施例均利用膨胀后的改性高溶胀型水凝胶辅助支撑固结水合物储层后，增大了人工主裂缝的渗流能力，部分水相被膨胀后的改性高溶胀型水凝胶束缚，气相获得更多的流动空间，给气相提供了更多的渗流通道，油气采收率得到明显提高。
改性高溶胀型水凝胶破胶后接近清水状，减小了流体流动对储层的伤害，储层产量大幅提高。
本发明使用改性高溶胀型水凝胶作为未固结水合物储层辅助支撑材料，改性高溶胀型水凝胶具备的高吸水膨胀以及热敏性能够有效弥补常规支撑剂材料的不足，实现对压裂过程的自行控制，从而解决了未固结水合物储层裂缝支撑方面存在的支撑效果差、流体渗流伤害等问题，同时改性高溶胀型水凝胶环保，对储层伤害小，易于破胶返排。
以上所述并非是对本发明的限制，最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明。本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，在不偏离本发明精神的基础上所做的修改或替换，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种利用改性水凝胶辅助支撑未固结水合物储层裂缝的方法，其特征在于，包括下述步骤：
制备改性高溶胀型水凝胶步骤；
形成人工主裂缝步骤，目标层加压注入前置液形成人工主裂缝；
混合改性高溶胀型水凝胶步骤，将改性高溶胀型水凝胶添加至携砂液中进行搅拌并进行加热后，得到混合液；
注入混合液步骤，向所述人工主裂缝内注入混合液至目标位置；
注入破胶剂步骤，停泵后注入过硫酸铵溶液使压裂液充分破胶后，开井返排生产。
2.根据权利要求1所述的利用改性水凝胶辅助支撑未固结水合物储层裂缝的方法，其特征在于，在所述制备改性高溶胀型水凝胶步骤中，改性高溶胀型水凝胶的组分和重量百分比为：
N-异丙基丙烯酰胺单体20％-25％，二甲基丙烯酸乙二醇脂2％-4％，过硫酸铵3％-5％，纳米ZrO2 1％-2％，纳米SiO2 1％-2％，石墨烯0.3％-0.5％，其余为蒸馏水；
所述纳米ZrO2粒径范围30nm-100nm，所述纳米SiO2粒径范围30nm-100nm。
3.根据权利要求2所述的利用改性水凝胶辅助支撑未固结水合物储层裂缝的方法，其特征在于，所述改性高溶胀型水凝胶的制备方法为：
制备第一混合液步骤，将N-异丙基丙烯酰胺单体、二甲基丙烯酸乙二醇脂、蒸馏水混合并搅拌至完全溶解；
制备第二混合液步骤，将过硫酸铵，纳米ZrO2，纳米SiO2，石墨烯加入到所述第一混合溶液中，搅拌后进行超声振动至混合均匀；
加热步骤，将所述第二混合液置于恒温箱内，局部加热引发聚合反应，在反应完毕后切块并放置烘箱干燥直至恒重，得到改性高溶胀型水凝胶。
4.根据权利要求3所述的利用改性水凝胶辅助支撑未固结水合物储层裂缝的方法，其特征在于，在所述制备第一混合液步骤和所述制备第二混合液步骤中：
搅拌速率500r/min-600r/min，时间为5min-10min，超声振动时间为3min-5min；
所述恒温箱内的温度为25℃-35℃，所述烘箱内温度大于50℃；
切块为矩形块，切块大小为1cm3，粒径范围为0.5mm-1.5mm，吸水倍数60g/g-160g/g，抗压强度为8MPa-10MPa。
5.根据权利要求1所述的利用改性水凝胶辅助支撑未固结水合物储层裂缝的方法，其特征在于，在所述形成人工主裂缝步骤中，所述目标层通过坐封压裂封隔器，加压注入前置液而形成人工主裂缝。
6.根据权利要求5所述的利用改性水凝胶辅助支撑未固结水合物储层裂缝的方法，其特征在于，所述前置液的注入速度为4m3/min-8m3/min，含砂比为5％-10％。
7.根据权利要求1所述的利用改性水凝胶辅助支撑未固结水合物储层裂缝的方法，其特征在于，在所述混合改性高溶胀型水凝胶步骤中：
所述携砂液的含砂比为10％-20％；
所述改性高溶胀型水凝胶与所述携砂液中砂子的体积分数比值为1:1-1:2；
所述加热过程中的温度保持在35℃-40℃。
8.根据权利要求1所述的利用改性水凝胶辅助支撑未固结水合物储层裂缝的方法，其特征在于，在所述注入混合液步骤中，所述混合液的注入速度为2m3/min-5m3/min。
9.根据权利要求8所述的利用改性水凝胶辅助支撑未固结水合物储层裂缝的方法，其特征在于，在所述注入混合液步骤中：
使用顶替液将所述混合液顶替到目标位置；
所述顶替液的用量为8m3-10m3。
10.根据权利要求1所述的利用改性水凝胶辅助支撑未固结水合物储层裂缝的方法，其特征在于，在所述注入破胶剂步骤中，过硫酸铵溶液的浓度为10％-15％。
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Citations (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070161515A1 (en) * | 2004-12-30 | 2007-07-12 | Sub Drilling Products Corporation | Method for the fracture stimulation of a subterranean formation having a wellbore by using impact-modified thermoset polymer nanocomposite particles as proppants |
| CN101086210A (zh) * | 2007-07-13 | 2007-12-12 | 辽河石油勘探局 | 一种煤层气调剖堵水技术 |
| CN102061152A (zh) * | 2009-11-11 | 2011-05-18 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种强度高可控破胶化学暂堵液体胶塞 |
| RU2453695C1 (ru) * | 2011-09-06 | 2012-06-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ гидроразрыва продуктивного пласта |
| CN102666776A (zh) * | 2009-08-31 | 2012-09-12 | 哈里伯顿能源服务公司 | 用于增强包含粘弹性表面活性剂的处理流体的聚合添加剂以及使用方法 |
| CN104364343A (zh) * | 2012-04-19 | 2015-02-18 | 自悬浮支撑有限公司 | 用于水力压裂的自-悬浮支撑剂 |
| CN105317417A (zh) * | 2014-07-31 | 2016-02-10 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种中高阶煤层气储层的压裂方法 |
| US20160340570A1 (en) * | 2015-05-22 | 2016-11-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Graphene enhanced polymer composites and methods thereof |
| CN109209331A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-01-15 | 中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司石油工程技术研究院 | 一种裂缝型储层全支撑压裂方法 |
| CN109630065A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-16 | 西安石油大学 | 一种利用高吸水性树脂进行暂堵憋压造分支缝方法 |
| CN110157405A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-08-23 | 中国石油大学(北京) | 用于非常规储层水力压裂的覆膜支撑剂及制备和应用 |
| CN110159239A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-08-23 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种直井大规模水力压裂油套同注压裂方法 |
| CN111676008A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-09-18 | 中国石油大学(北京) | 一种酸性压裂液及其制备方法和应用 |
| US20210002994A1 (en) * | 2018-12-07 | 2021-01-07 | Xi'an Shiyou University | Method for creating branch fractures in oil wells |
| CN112195020A (zh) * | 2020-10-09 | 2021-01-08 | 西南石油大学 | 一种提高油田采收率的动态纳米胶体系和控水方法 |
| WO2021026947A1 (zh) * | 2019-08-12 | 2021-02-18 | 成都能生材科技开发有限责任公司 | 一种可燃冰快速过冷纳米液化剂及其开采可燃冰的方法 |
| US20210108495A1 (en) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 | Yangtze University | Slick water volumetric fracturing method with large liquid volume, high flow rate, large preflush and low sand ratio |
| CN113249108A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-08-13 | 西南石油大学 | 一种耐超高温压裂液及其制备方法 |
| WO2021169480A1 (zh) * | 2020-10-15 | 2021-09-02 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种海底天然气水合物矿藏用压裂液 |
| CN113717709A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-30 | 西安长庆化工集团有限公司 | 一种纳米流体渗吸剂及其制备方法和应用 |
-
2021
- 2021-12-27 CN CN202111613604.XA patent/CN114233262B/zh active Active
Patent Citations (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070161515A1 (en) * | 2004-12-30 | 2007-07-12 | Sub Drilling Products Corporation | Method for the fracture stimulation of a subterranean formation having a wellbore by using impact-modified thermoset polymer nanocomposite particles as proppants |
| CN101086210A (zh) * | 2007-07-13 | 2007-12-12 | 辽河石油勘探局 | 一种煤层气调剖堵水技术 |
| CN102666776A (zh) * | 2009-08-31 | 2012-09-12 | 哈里伯顿能源服务公司 | 用于增强包含粘弹性表面活性剂的处理流体的聚合添加剂以及使用方法 |
| CN102061152A (zh) * | 2009-11-11 | 2011-05-18 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种强度高可控破胶化学暂堵液体胶塞 |
| RU2453695C1 (ru) * | 2011-09-06 | 2012-06-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ гидроразрыва продуктивного пласта |
| CN104364343A (zh) * | 2012-04-19 | 2015-02-18 | 自悬浮支撑有限公司 | 用于水力压裂的自-悬浮支撑剂 |
| CN105317417A (zh) * | 2014-07-31 | 2016-02-10 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种中高阶煤层气储层的压裂方法 |
| US20160340570A1 (en) * | 2015-05-22 | 2016-11-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Graphene enhanced polymer composites and methods thereof |
| CN109209331A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-01-15 | 中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司石油工程技术研究院 | 一种裂缝型储层全支撑压裂方法 |
| US20200182034A1 (en) * | 2018-12-07 | 2020-06-11 | Xi'an Shiyou University | Method for creating branch seam with temporary plugging and pressure buildup using super absorbent resin |
| CN109630065A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-16 | 西安石油大学 | 一种利用高吸水性树脂进行暂堵憋压造分支缝方法 |
| US20210002994A1 (en) * | 2018-12-07 | 2021-01-07 | Xi'an Shiyou University | Method for creating branch fractures in oil wells |
| CN110157405A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-08-23 | 中国石油大学(北京) | 用于非常规储层水力压裂的覆膜支撑剂及制备和应用 |
| CN110159239A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-08-23 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种直井大规模水力压裂油套同注压裂方法 |
| WO2021026947A1 (zh) * | 2019-08-12 | 2021-02-18 | 成都能生材科技开发有限责任公司 | 一种可燃冰快速过冷纳米液化剂及其开采可燃冰的方法 |
| US20210108495A1 (en) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 | Yangtze University | Slick water volumetric fracturing method with large liquid volume, high flow rate, large preflush and low sand ratio |
| CN111676008A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-09-18 | 中国石油大学(北京) | 一种酸性压裂液及其制备方法和应用 |
| CN112195020A (zh) * | 2020-10-09 | 2021-01-08 | 西南石油大学 | 一种提高油田采收率的动态纳米胶体系和控水方法 |
| WO2021169480A1 (zh) * | 2020-10-15 | 2021-09-02 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种海底天然气水合物矿藏用压裂液 |
| CN113249108A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-08-13 | 西南石油大学 | 一种耐超高温压裂液及其制备方法 |
| CN113717709A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-30 | 西安长庆化工集团有限公司 | 一种纳米流体渗吸剂及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 孔勇;杨小华;杨帆;王海波;: "N-烷基丙烯酰胺在钻井液处理剂研究中的应用", 应用化工, no. 08 * |
| 邓凯迪;李谦定;: "提高采收率用聚(N-羟甲基丙烯酰胺-丙烯酰胺)微球的反相微乳液聚合及其性能", 材料科学与工程学报, no. 03 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114233262B (zh) | 2023-10-27 |
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