EA016273B1 - Способ обработки подземной формации - Google Patents
Способ обработки подземной формации Download PDFInfo
- Publication number
- EA016273B1 EA016273B1 EA200970748A EA200970748A EA016273B1 EA 016273 B1 EA016273 B1 EA 016273B1 EA 200970748 A EA200970748 A EA 200970748A EA 200970748 A EA200970748 A EA 200970748A EA 016273 B1 EA016273 B1 EA 016273B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- silicate
- solid
- alkali metal
- agent
- precipitating
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 80
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 71
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 61
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 20
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 13
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 9
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 5
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 claims description 4
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N anhydrous gallic acid Natural products OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims description 4
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229940074391 gallic acid Drugs 0.000 claims description 3
- 235000004515 gallic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004633 polyglycolic acid Substances 0.000 claims description 2
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 claims description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 claims 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 47
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 31
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 27
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 12
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 11
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 11
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 8
- 101000614666 Homo sapiens Kazrin Proteins 0.000 description 7
- 102100021190 Kazrin Human genes 0.000 description 7
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 7
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 5
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 alkaline earth metal salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 3
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002055 micronized silica Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- WMFHUUKYIUOHRA-UHFFFAOYSA-N (3-phenoxyphenyl)methanamine;hydrochloride Chemical compound Cl.NCC1=CC=CC(OC=2C=CC=CC=2)=C1 WMFHUUKYIUOHRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical class [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MIDOFQRPAXDZET-UHFFFAOYSA-N [Si].[Sr] Chemical compound [Si].[Sr] MIDOFQRPAXDZET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-M bromate Chemical class [O-]Br(=O)=O SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000001649 bromium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000004675 formic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000004694 iodide salts Chemical class 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 125000005375 organosiloxane group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006174 pH buffer Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000004181 pedogenesis Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000012749 thinning agent Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
- E21B33/138—Plastering the borehole wall; Injecting into the formation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions
- C09K8/032—Inorganic additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions
- C09K8/035—Organic additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/50—Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
- C09K8/502—Oil-based compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/50—Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
- C09K8/504—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/5045—Compositions based on water or polar solvents containing inorganic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/50—Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
- C09K8/504—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/506—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S507/00—Earth boring, well treating, and oil field chemistry
- Y10S507/906—Solid inorganic additive in defined physical form
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
Приведено описание способа обработки подземной формации, через которую проходит ствол скважины, включающего в себя закачивание силиката щелочного металла в ствол скважины; закачивание твердого микронизированного, осаждающего силикат агента в ствол скважины и предоставление возможности силикату щелочного металла и твердому микронизированному, осаждающему силикат агенту реагировать с образованием геля силиката.
Description
Заявка на данное изобретение испрашивает приоритет заявок на патенты США № 60/888971, поданной 9 февраля 2007 г., и № 12/019332, поданной 24 января 2008 г., которые включены в настоящий документ в качестве ссылки во всей своей полноте.
Область техники, к которой относится изобретение
Варианты осуществления, описанные в настоящем документе, относятся в общем к растворам для ствола скважины, которые могут включать в себя добавки на основе силиката для стабилизации неуплотненной формации.
Уровень техники
Углеводородные жидкости, такие как нефть и природный газ, и другие требуемые жидкости формаций получают из подземной геологической формации, т.е. нефтеносного или газоносного пласта, бурением скважины, которая проходит через зону формации, которая содержит требуемую жидкость. После того как ствол скважины пробурен, скважина должна быть закончена. Заканчивание скважины включает в себя разработку, выбор и установку оборудования и материалов в стволе скважины или вокруг него для переноса, перекачивания насосом или регулирования отбора или закачки растворов. После заканчивания скважины можно начинать добычу жидкостей формации.
Когда подземная формация является мягкой или недостаточно уплотненной, маленькие частицы (обычно песка), присутствующие в формации, могут подхватываться и перемещаться вместе с добываемой жидкостью в ствол скважины. Присутствие песка является крайне нежелательным, поскольку он имеет тенденцию вызывать эрозию поверхностного и подземного оборудования, и поэтому его нужно удалить из добытых жидкостей до того, как их можно обрабатывать. Кроме того, миграция песка может забивать каналы движения потоков в формации, что тем самым неизбежно влечет за собой применение других способов воздействия на пласт, таких как кислотное воздействие, для восстановления поведения скважины.
Различные типы неуплотненных формаций включают в себя дюнные пески, аллювиальные россыпи песка и гравия и неуплотненные морские отложения. Требованиями при бурении и заканчивании скважин в этих типах формаций являются сохранение буровой скважины открытой и предотвращение обвала стенок скважины и предупреждение снижения гидравлической проводимости формации около скважины введением невосстановимого промывочного раствора или растекаемой глины у поверхности раздела скважина/водоносная порода во время процесса бурения. Буровые растворы для неуплотненных формаций обычно являются растворами на водной основе или обычно включают в себя чистую пресную воду, воду с добавками глины, воду с полимерными добавками и воду со смесью глины и полимерных добавок.
Один способ воздействия на рыхлые пески в неуплотненной формации включает в себя установление фильтрационного слоя гравия около ствола скважины для обеспечения присутствия физического барьера для устранения переноса частиц неуплотненной формации при добыче углеводородов. Обычно так называемые операции гравийной набивки включают в себя закачивание и размещение количества требуемых частиц в неуплотненной формации по соседству со стволом скважины. Такие уплотнения требуют расхода времени и являются дорогими для их установки.
Другой способ, применяемый для воздействия на рыхлые пески в неуплотненной формации, включает в себя уплотнение или стабилизацию неуплотненных подземных продуктивных зон в твердые проницаемые массы предварительной промывкой формации, нанесением композиции отверждаемой смолы, нанесением разделительной жидкости, нанесением наружного катализатора, который вызывает отверждение смолы, и нанесением жидкости для последующей промывки для удаления избыточной смолы из порового пространства зон. Однако такие многокомпонентные нанесения часто приводят к ненадежности и создают риск получения нежелательных результатов. Например, когда применяют недостаточное количество разделительной жидкости между применением отверждаемой смолы и применением наружного катализатора, смола может контактировать с наружным катализатором в самом стволе скважины, а не в неуплотненной подземной продуктивной зоне. Когда смола контактирует с наружным катализатором, имеет место экзотермическая реакция, которая может привести к быстрой полимеризации. Полимеризация может повредить формацию закупоркой каналов пор, может остановить перекачку, когда ствол скважины закупоривается твердым материалом, или может даже привести к взрыву в направленной вниз скважине в результате тепла полимеризации. Кроме того, применение этих общепринятых способов для обработки длинных отрезков неуплотненных зон не является практически осуществимым вследствие трудности при определении полного отрезка, который был обработан как смолой, так и агентом активации.
Эти способы обычно включают в себя закачку уплотняющей жидкости, такой как уплотняющая жидкость на основе смолы, через ствол скважины и в формацию, окружающую представляющую интерес отрезок. Уплотняющие жидкости на основе смолы обычно включают в себя органическую смолу, отверждающий агент, катализатор и смачивающий нефть агент. Система смолы отверждается в формации, тем самым уплотняя ее. Примеры таких уплотняющих жидкостей на основе смолы и способы применения их описаны, например, в патентах США № 4291766; 4427069; 4669543; 5199492 и 5806593. Сис
- 1 016273 темы уплотнения на основе смолы могут быть сложными для применения, особенно системы, включающие в себя множество стадий обработки и результаты обработки могут быть неподходящими. Когда индивидуальные компоненты уплотняющей жидкости закачивают в формацию на различных стадиях, они могут или не могут входить вместе в правильном порядке или в должных количествах или они могут даже совсем не войти вместе. И, даже когда они входят вместе, хорошее смешивание компонентов не гарантируется, что помогает объяснить неподходящие и ненадежные результаты, которые операторы знают по опыту при применении уплотняющих жидкостей многостадийной обработкой.
При попытке повысить эксплуатационные характеристики были предложены другие обработки скважин, в которых применяют неорганические системы, особенно обработки с применением компонентов, которые образуют силикагели, для модификации формации и тем самым снижения образования мелких частиц при добыче. Например, в патенте США № 3593796 описан многостадийный способ, в котором в формацию закачивают последовательно следующие компоненты:
(1) водный раствор, содержащий силикат, адаптированный для смачивания мелких частиц песка;
(2) водный раствор осаждающего силикат агента, способного реагировать с силикатом в растворе (1), так чтобы образовывать отверждающийся материал и в нем связывать мелкие частицы песка; и (3) раствор, содержащий смачивающий нефть агент.
Эта обработка предназначена для иммобилизации мелких частиц в формации и предотвращения их миграции, когда они подвергаются последующему действию потока жидкости. В патенте указывается, что водные растворы солей щелочно-земельных металлов (например, хлорид кальция), кислотных солей железа и некоторых других солей металлов можно применять в качестве осаждающего силикат агента.
В другом примере, в патенте США № 3741308 описан способ превращения неуплотненной формации песка в уплотненную проницаемую формацию пропусканием объемов водного гидроксида кальция (или соединений, которые гидролизуются или реагируют друг с другом с образованием гидроксида кальция) через поры неуплотненной формации. В патенте указывается, что раствор гидроксида кальция может быть образован добавлением гидроксида натрия к раствору хлорида кальция. В патенте указывается также, что во время практического применения способа частицы песка в формации становятся покрытыми силикатами кальция неизвестного или неидентифицированного состава, и предполагается, что покрытие цементирует отдельные частицы вместе и повышает структурную прочность песочного агрегата.
Еще один подход описан в двух парных случаях (патентах США № 5088555 и 5101901). В патенте США № 5088555 описан способ уплотнения песка, включающий в себя последовательные закачивания (а) водного раствора силиката щелочного металла и (Ь) определенных органических растворов соли кальция (например, гидрата хлорида кальция или хелатированного кальция) через отверстия в обсадных трубах буровой скважины. Описывается, что компоненты этих двух растворов реагируют с образованием цемента силиката кальция с характеристиками сохранения проницаемости в обрабатываемом отрезке формации, который предотвращает попадание песка во время добычи углеводородных жидкостей из скважины.
Однако применение осаждающего силикат агента, который находится в растворе, может обусловливать короткое время желатинизации при контактировании силикатов. Согласно этому существует потребность в способах уплотнения или стабилизации, которые позволяют удлинить и/или регулировать время желатинизации.
Сущность изобретения
В одном аспекте варианты осуществления, описанные здесь, относятся к способу обработки подземной формации, через которую проходит ствол скважины, который включает в себя закачивание силиката щелочного металла в ствол скважины; закачивание твердого микронизированного, осаждающего силикат агента в ствол скважины и предоставление возможности силикату щелочного металла и твердому микронизированному, осаждающему силикат агенту реагировать с образованием геля силиката.
В другом аспекте варианты осуществления, описанные здесь, относятся к способу обработки подземной формации, через которую проходит ствол скважины, который включает в себя закачивание силиката щелочного металла в ствол скважины; закачивание твердого микронизированного агента, содержащего по меньшей мере один из силикофторида натрия, карбоната магния, оксида магния, сульфата кальция, в ствол скважины и предоставление возможности силикату щелочного металла и твердому микронизированному, осаждающему силикат агенту реагировать с образованием геля силиката.
Еще в одном аспекте варианты осуществления, описанные здесь, относятся к способу обработки подземной формации, через которую проходит ствол скважины, который включает в себя закачивание силиката щелочного металла в ствол скважины; закачивание твердого микронизированного, осаждающего силикат агента, содержащего гидролизуемый или биорасщепляемый сложный эфир, в ствол скважины и предоставление возможности силикату щелочного металла и твердому микронизированному, осаждающему силикат агенту реагировать с образованием геля силиката.
Другие аспекты и преимущества изобретения будут очевидны из нижеследующего описания и прилагаемой формулы изобретения.
- 2 016273
Подробное описание
В одном аспекте варианты осуществления, описанные здесь, относятся к гелям силикатов, образованным реакцией силикатов щелочных металлов и твердых, осаждающих силикат агентов, и их применению при стабилизации подземной формации.
Силикагель.
Силикагель можно получить посредством реакции силиката щелочного металла и осаждающего силикат агента. При закачивании в ствол скважины реакционноспособные компоненты могут проникать через слабо уплотненные или неуплотненные зоны формации и реагировать в ней с образованием геля силиката.
Местоположение различных компонентов для образования силикагелей настоящего патента может варьироваться. Например, порцию или гранулы реагентов, образующих гель, можно наносить пятнами, как известно среднему специалисту в данной области, в представляющей интерес зоне или отрезке. В различных вариантах осуществления силикат щелочного металла и осаждающий силикат агент можно наносить последовательно (в любом порядке) при многостадийной обработке или одновременно при одностадийной обработке. Порядок нанесения может зависеть, например, от глубины и ширины неуплотненной зоны, которую нужно стабилизировать, конкретных выбранных компонентов и времени желатинизации для конкретных компонентов. В одном варианте осуществления можно сначала закачивать силикат щелочного металла с последующим закачиванием осаждающего силикат агента. В другом варианте осуществления можно сначала закачивать осаждающий силикат агент с последующим закачиванием силиката щелочного металла. Еще в одном варианте осуществления силикат щелочного металла и осаждающий силикат агент можно закачивать в одной грануле.
Время, требуемое для реакции силиката с осаждающими силикат агентами, можно сбалансировать несколькими факторами, чтобы рационально и эффективно стабилизировать конкретную неуплотненную формацию. То есть время реакции силиката, осаждающих агентов и частиц окружающей формации для значительного повышения стабильности формации грунта может быть достаточно коротким, так чтобы оно было применимым для бурильщика и позволяло продолжить бурение ствола скважины. Помимо этого, время для реакции может быть достаточно продолжительным, чтобы силикат и осаждающие силикат агенты были способны проникать через неуплотненную или слабо уплотненную зону формации для эффективной стабилизации. Среднему специалисту в данной области должно быть понятно, что варьированием компонентов реакции и порядком добавления можно изменять время желатинизации от нескольких минут до 20 ч и более.
Силикаты щелочных металлов
Силикаты щелочных металлов, которые можно применять для образования силикагелей согласно настоящему описанию могут включать в себя, например, по меньшей мере один из силиката натрия и силиката калия. Силикаты щелочных металлов можно получить комбинированием диоксида кремния с источником щелочного металла, таким как оксиды, карбонаты и/или гидроксиды щелочных металлов. В зависимости от конкретного применения среднему специалисту в данной области должно быть понятно, что силикат щелочного металла может быть приспособлен для подачи его в растворе или в сухой форме и может иметь адаптированное содержание твердых веществ, вязкость и размер частиц в зависимости от его формы и отношения диоксида кремния к оксиду щелочного металла. В одном варианте осуществления отношение диоксида кремния к оксиду щелочного металла может быть в диапазоне от 1,6 до 3,3, в другом варианте осуществления от 2,5 до 3,2. В другом варианте осуществления количество силиката щелочного металла, присутствующего в гранулах для обработки настоящего описания, может быть в диапазоне приблизительно от 10 до 60 мас.% в расчете на общую массу жидкости, в которой переносят силикат щелочного металла.
- 3 016273
Примеры коммерчески приемлемых силикатов перечислены в таблице.
| Силикаты калия | |||||
| Название продукта Р<2 | зю2/к2о | % 3ί02 | % Κ2Ο | % Твердых веществ | Плотность (20°С) |
| КА31Ь® 1 | 2,5 | 20,8 | 8,3 | 29,1 | 1,2579 г/см3 (10,5 фунт/галлон) |
| КАЗН® б | 2, 1 | 26,5 | 12,65 | 39,15 | 1,3777 г/см1 (11,5 фунт/галлон) |
| КАЗН® 33 | 2, 1 | 24,4 | 11,6 | 36,0 | 1,3418 г/см1 (11,2 фунт/галлон) |
| КАЗОЬУ®1б | 1, 6 | 52,8 | 32,5 | 85,3 | 0, 688 г/см3 (43,0 фунт/фут3) |
| КАЗН® 1624 | 1, 65 | 15,0 | 9, 1 | 24,1 | 1,2172 г/см’’ (10,16 фунт/галлон) |
| КАЗН® 2130 | 2,1 | 20,0 | 9, 5 | 29,5 | 1,2699 г/см3 (10,6 фунт/галлон) |
| КАЗН® 2135 | 2,18 | 24,0 | 11,0 | 35,0 | 1,3358 г/см3 (11,15 фунт/галлон) |
| КАЗН® 2,5 | 2,5 | 71,0 | 28,4 | 99,4 | 1,24 г/см3 (77,5 фунт/фут3) |
| КАЗН® 33 | 2,5 | 71,0 | 28,4 | 99,4 | 0,9184 г/см3 (57,4 фунт/фут3) |
| АС31Ь™ 25Н | 2,5 | 60,65 | 24,25 | 84,9 | - |
| Зиликаг | гы натриг | I | |||
| Название | 31О2/Ыа2 | % 3ί02 | % Ыа2О | % Твердых | Плотность (20°С) |
| продукта Ρζ) | 0 | веществ | |||
| А® 1647 | 1, 6 | 28,8 | 18,0 | 46,8 | 1,6053 г/см3 (13,40 фунт/галлон) |
| А® 1847 | 1,8 | 30,20 | 16,78 | 46,98 | 1,5861 г/см3 (13,24 фунт/галлон) |
| А® 2445 | 2, 4 | 32,2 | 13,4 | 45, 6 | 1,5334 г/см3 (12,8 фунт/галлон) |
| А® 2447 | 2,40 | 33,2 | 13,9 | 47,1 | 1,5574 г/см3 (13,0 фунт/галлон) |
| А® 2645 | 2,58 | 32,1 | 12,5 | 44, 6 | 1,5131 г/см3 (12,63 фунт/галлон) |
| ВЭ™ 120 | 1,80 | 23,7 | 13,15 | 36,85 | 1,4256 г/см3 (11,9 фунт/галлон) |
| ВИ™ 50 | 1, 60 | 26,2 | 16,75 | 42,55 | 1,5215 г/см3 (12,7 фунт/галлон) |
| С™ 50 | 2,0 | 36,00 | 18,00 | 54,0 | 1,6892 г/см3 (14,1 фунт/галлон) |
| 0™ | 2,00 | 29,4 | 14,7 | 44,1 | 1,5334 г/см3 (12,8 фунт/галлон) |
| Е™ | 3,22 | 27,7 | 8,6 | 36,3 | 1,3777 г/см3 (11,5 фунт/галлон) |
| К® | 2,88 | 31,7 | 11,0 | 42,7 | 1,4735 г/см3 (12,3 фунт/галлон) |
| М® | 2,58 | 32,1 | 12,4 | 44,5 | 1,5095 г/см3 (12,6 фунт/галлон) |
| Ν® | 3,22 | 28,7 | 8, 9 | 37,6 | 1,3897 г/см3 (11,6 фунт/галлон) |
| Ν® 38 | 3,22 | 28,7 | 8,9 | 34,6 | 1,3537 г/см3 (11,3 фунт/галлон) |
| Ν®, чистый | 3,22 | 28,7 | 8,9 | 37, 6 | 1,3897 г/см3 (11,6 фунт/галлон) |
| 0® | 3,22 | 29,5 | 9, 1 | 38, 6 | 1,4136 г/см’ (11,8 фунт/галлон) |
| ои® | 3,22 | 29,46 | 9,15 | 38,61 | - |
| ки™ | 2,40 | 33,0 | 13,9 | 47,1 | 1,5574 г/см3 (13,0 фунт/галлон) |
| 33® | 3,22 | 75,7 | 23,5 | 99,2 | 1,4136 г/см3 (11,8 фунт/галлон) |
| 33® 22 | 3,22 | 75,7 | 23,5 | 99,2 | 1,44 г/см3 |
| 33® 75 | 2,75 | 72, 9 | 26,5 | 99,4 | 1,4136 г/см3 (11,8 фунт/галлон) |
| ЗЕаг™ | 2,50 | 26,5 | 10,6 | 37,1 | 1,4017 г/см3 (11,7 фунт/галлон) |
| ЗЕагзо® | 1,80 | 24,12 | 13, 40 | 37,52 | 1,4376 г/см3 (12,0 фунт/галлон) |
| ЗЫхзо™ КК | 3,25 | 30,0 | 9,2 | 39,2 | 1,4126 г/см3 (11,8 фунт/галлон) |
| V™ | 2,50 | 26,5 | 10,6 | 37,1 | 1,4017 г/см3 (11,7 фунт/галлон) |
- 4 016273
Для уменьшения/предотвращения значительной желатинизации силиката до реакции с осаждающим агентом жидкость, в которой силикат переносят и закачивают в ствол скважины, имеет рН в щелочном диапазоне приблизительно 9-13.
Осаждающий силикат агент.
Как описано выше, силикаты щелочных металлов можно превратить в силикагель химическим превращением с добавлением осаждающего силикат агента с образованием твердых, нерастворимых связей геля. Осаждающим силикат агентом согласно настоящему описанию может быть твердый, микронизированный, осаждающий силикат агент. Применяемый в контексте термин микронизированный относится к размеру частиц меньше чем приблизительно 100 мкм.
В различных вариантах осуществления осаждающий силикат агент может иметь средний размер частиц меньше чем приблизительно 50 мкм, меньше чем приблизительно 10 мкм в другом варианте осуществления и меньше чем 1 мкм еще в одном варианте осуществления. Среднему специалисту в данной области должно быть понятно, что в зависимости от типа формации, в которой могут требоваться агенты для достижения проницаемости и любых требований вязкости или реологии для жидкости, в которой суспендируют эти агенты, соответственно может быть выбран размер частиц.
Применение осаждающих силикат агентов в твердой форме может позволить регулировать время реакции/желатинизации для образования силикагеля. В конкретном варианте осуществления осаждающий силикат агент может иметь растворимость меньше чем приблизительно 1 г/100 мл и меньше чем приблизительно 100 мг/100 мл в других вариантах осуществления. Среднему специалисту в данной области должно быть понятно, что растворимость осаждающего силикат агента можно варьировать согласно требуемому времени реакции.
Подходящие твердые, микронизированные, осаждающие силикат агенты могут включать в себя по меньшей мере один из карбоната кальция, оксида цинка, силикофторида натрия, карбоната магния, оксида магния, сульфата кальция. Однако среднему специалисту в данной области должно быть понятно, что осаждающий силикат агент может включать в себя любую частично растворимую соль катиона поливалентного металла, которая реагирует с образованием нерастворимого силиката.
В некоторых вариантах осуществления твердый, микронизированный, осаждающий силикат агент может включать в себя любой твердый, биорасщепляемый сложный эфир или вещество, которое расщепляется со снижением рН окружающей среды. Например, подходящие твердые, микронизированные, осаждающие силикат агенты могут включать в себя по меньшей мере один гидролизуемый сложный эфир, имеющий растворимость меньше 1 г/100 мл. В других вариантах осуществления твердый, микронизированный, осаждающий силикат агент может включать в себя по меньшей мере один эфир по меньшей мере одной из галловой кислоты, лимонной кислоты, фумаровой кислоты и янтарной кислоты. В конкретном варианте осуществления твердый, микронизированный, осаждающий силикат агент включает в себя по меньшей мере один Сг-С ^-алкиловый эфир галловой кислоты. В других вариантах осуществления твердый, микронизированный, осаждающий силикат агент может включать в себя другие типы твердого, биорасщепляемого сложного эфира или вещества, которое расщепляется со снижением рН, такие как, например, эфиры полимолочной кислоты, полигликолевой кислоты и сложные эфиры крахмала.
В различных вариантах осуществления количество осаждающего силикат агента, присутствующего в гранулах для обработки настоящего описания, может составлять приблизительно от 10 до 60 мас.% в расчете на общую массу жидкости, в которой переносят осаждающий силикат агент.
Составы жидкостей.
Силикаты и осаждающие силикат агенты можно вводить по отдельности или в комбинации с основой или жидкостью-носителем для закачивания в ствол скважины. В различных вариантах осуществления жидкость-основу можно выбрать из жидкости на водной основе и жидкости на масляной основе.
Жидкости на водной основе могут иметь водную жидкость в качестве растворителя-основы, в которую можно ввести силикаты и/или осаждающие силикат агенты. Водная жидкость может включать в себя по меньшей мере одну из пресной воды, морской воды, соляного раствора, содержащего органические и/или неорганические растворенные соли, смеси воды и водорастворимых органических соединений и их смеси. Например, водная жидкость может быть получена с применением смесей требуемых солей в пресной воде. Такие соли могут включать в себя, но без ограничения перечисленным, например, хлориды, гидроксиды или карбоксилаты щелочных металлов. В различных вариантах осуществления описанных здесь буровых растворов соляной раствор может включать в себя морскую воду, водные растворы, в которых концентрация соли ниже, чем концентрация в морской воде, или водные растворы, в которых концентрация соли выше, чем концентрация в морской воде. Соли, которые можно найти в морской воде, включают в себя, но не ограничиваются перечисленным, хлориды, бромиды, карбонаты, иодиды, хлораты, броматы, формиаты, нитраты, оксиды и фториды натрия, кальция, серы, алюминия, магния, калия, стронция, кремния, лития и фосфора. Соли, которые можно включить в данный соляной раствор, включают в себя любую соль или несколько солей, присутствующих в природной морской воде, или любые другие органические или неорганические растворенные соли. Кроме того, соляные растворы, которые можно применять в буровых растворах, описанных здесь, могут быть природными или синтетическими, причем синтетические соляные растворы имеют тенденцию быть значительно более простыми
- 5 016273 по составу. В одном варианте осуществления плотность бурового раствора можно регулировать повышением концентрации соли в соляном растворе (вплоть до насыщения).
В других вариантах осуществления силикаты и/или осаждающие силикат агенты настоящего описания можно включать в раствор на масляной основе. В одном варианте осуществления растворыносители для ствола скважины могут включать в себя обращенную эмульсию, имеющую маслянистую непрерывную фазу, немаслянистую дисперсную фазу, и силикатную добавку и/или осаждающий силикат агент. Кроме того, для силикатов щелочных металлов, применяемых в растворе, можно применять маслянистую жидкость для эмульгирования в ней силиката или маслянистую жидкость можно эмульгировать в фазе силиката. Применение силиката, эмульгированного в маслянистой жидкости, может быть желательным, если желательной является более медленная реакция с осаждающим силикат агентом. Применение маслянистой фазы, эмульгированной в растворе силикат, может быть выбрано, когда желательной является более низкая плотность.
Маслянистая жидкость может быть жидкой и более предпочтительно природным или синтетическим маслом, и более предпочтительно, когда маслянистая жидкость выбрана из группы, включающей в себя дизельное масло; минеральное масло; синтетическое масло, такое как полиолефины, полидиорганосилоксаны, силоксаны и органосилоксаны и их смеси. При образовании обращенной эмульсии концентрация маслянистой жидкости должна быть достаточна для образования обращенной эмульсии и может быть меньше приблизительно 99 об.% обращенной эмульсии. В одном варианте осуществления количество маслянистой жидкости составляет от приблизительно 30 до приблизительно 95 об.% и более предпочтительно от приблизительно 40 до приблизительно 90 об.% жидкости в виде обращенной эмульсии. Маслянистая жидкость в одном варианте осуществления может включать в себя 5 об.% вещества, выбранного из группы, состоящей из сложных эфиров, простых эфиров, ацеталей, диалкилкарбонатов, углеводородов и их комбинаций.
Немаслянистая жидкость, применяемая в составе жидкости в виде обращенной эмульсии, описанной здесь, является жидкостью и предпочтительно водной жидкостью. Более предпочтительно немаслянистая жидкость может быть выбрана из группы, включающей в себя морскую воду, соляной раствор, содержащий органические и/или неорганические растворенные соли, жидкости, содержащие смешиваемые с водой органические соединения, и их комбинации. Количество немаслянистой жидкости обычно меньше, чем теоретический предел, необходимый для образования обращенной эмульсии. Так, в одном варианте осуществления количество немаслянистой жидкости меньше чем приблизительно 70 об.% и предпочтительно составляет от приблизительно 1 до приблизительно 70 об.%. В другом варианте осуществления содержание немаслянистой жидкости предпочтительно составляет от приблизительно 5 до приблизительно 60 об.% жидкости в виде обращенной эмульсии.
Другие добавки, которые можно включать в состав жидкостей, описанных здесь, могут включать в себя, например, смачивающие агенты, органофильные глины, агенты, повышающие вязкость, агенты, регулирующие потерю жидкости, поверхностно-активные вещества, диспергаторы, агенты снижения межфазного натяжения, рН-буферы, общие растворители, разбавители, разжижающие агенты и очищающие агенты. Добавление таких агентов должно быть хорошо известно среднему специалисту в области приготовления буровых растворов и промывочных жидкостей.
Варианты осуществления настоящего описания преимущественно могут обеспечить растворы или гранулы для обработки, которые можно применять для стабилизации неуплотненных или слабо уплотненных зон формации. Применение твердых или имеющих форму частиц осаждающих силикат агентов может позволить замедлить время реакции или желатинизации между силикатом и осаждающими силикат агентами. Замедление времени реакции может позволить компонентам гелеобразования, силикату и осаждающему силикат агенту более полно проникать в неуплотненную формацию перед желатинизацией. Кроме того, при применении осаждающего силикат агента в виде твердых частиц размера микронной и субмикронной шкалы осаждающий силикат агент может испытывать меньшее препятствие в проникновении в формацию.
Несмотря на то что изобретение было описано с обращением к ограниченному числу вариантов осуществления, специалисту в данной области, ознакомившемуся с данным изобретением, должно быть понятно, что могут быть разработаны другие варианты осуществления, которые не выходят за пределы объема описываемого здесь изобретения. Согласно этому объем изобретения должен быть ограничен только прилагаемой формулой изобретения.
Claims (20)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ обработки подземной формации, через которую проходит ствол скважины, в котором закачивают силикат щелочного металла в ствол скважины;закачивают твердый осаждающий силикат агент в ствол скважины, где твердый осаждающий силикат агент имеет средний размер частиц меньше 50 мкм, для образования геля силиката в результате реакции силиката щелочного металла с твердым осаждающим силикат агентом.
- 2. Способ по п.1, где обрабатывают формацию, содержащую неуплотненную или слабо уплотненную зону.
- 3. Способ по п.2, где гель силиката образуют в неуплотненной или слабо уплотненной зоне формации.
- 4. Способ по п.1, где силикат щелочного металла содержит по меньшей мере один из силиката натрия или силиката калия.
- 5. Способ по п.1, где твердый осаждающий силикат агент содержит по меньшей мере один компонент из карбоната кальция, оксида цинка, силикофторида натрия, карбоната магния, оксида магния и сульфата кальция.
- 6. Способ по п.1, где твердый осаждающий силикат агент содержит гидролизуемый сложный эфир.
- 7. Способ по п.6, где твердый осаждающий силикат агент имеет средний размер частиц меньше 10 мкм.
- 8. Способ по п.7, где твердый осаждающий силикат агент имеет средний размер частиц меньше 1 мкм.
- 9. Способ по п.1, где силикат щелочного металла закачивают перед закачиванием агента, осаждающего силикат.
- 10. Способ по п.1, где осаждающий силикат агент закачивают перед закачиванием силиката щелочного металла.
- 11. Способ по п.1, где силикат щелочного металла и осаждающий силикат агент закачивают одновременно.
- 12. Способ обработки подземной формации, через которую проходит ствол скважины, в котором закачивают силикат щелочного металла в ствол скважины;закачивают твердый осаждающий силикат агент, содержащий по меньшей мере один компонент из силикофторида натрия, карбоната магния, оксида магния и сульфата кальция, в ствол скважины, где твердый осаждающий силикат агент имеет средний размер частиц меньше 50 мкм, для образования геля силиката в результате реакции силиката щелочного металла с твердым осаждающим силикат агентом.
- 13. Способ по п.12, где обрабатывают формацию, содержащую неуплотненную или слабо уплотненную зону.
- 14. Способ по п.13, где гель силиката образуют в неуплотненной или слабо уплотненной зоне формации.
- 15. Способ по п.12, где силикат щелочного металла содержит по меньшей мере один из силиката натрия или силиката калия.
- 16. Способ обработки подземной формации, через которую проходит ствол скважины, в котором закачивают силикат щелочного металла в ствол скважины;закачивают твердый осаждающий силикат агент, содержащий гидролизуемый или биорасщепляемый сложный эфир, в ствол скважины, где твердый осаждающий силикат агент имеет средний размер частиц меньше 50 мкм, для образования геля силиката в результате реакции силиката щелочного металла с твердым осаждающим силикат агентом.
- 17. Способ по п.16, где обрабатывают формацию, содержащую неуплотненную или слабо уплотненную зону.
- 18. Способ по п.17, где гель силиката образуют в неуплотненной или слабо уплотненной зоне формации.
- 19. Способ по п.16, где силикат щелочного металла содержит по меньшей мере один из силиката натрия или силиката калия.
- 20. Способ по п.16, где гидролизуемый или биорасщепляемый сложный эфир содержит по меньшей мере один эфир из алкилового эфира галловой кислоты, производного полимолочной кислоты, производного полигликолевой кислоты и сложных эфиров крахмала.Евразийская патентная организация, ЕАПВРоссия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US88897107P | 2007-02-09 | 2007-02-09 | |
| US12/019,332 US7740068B2 (en) | 2007-02-09 | 2008-01-24 | Silicate-based wellbore fluid and methods for stabilizing unconsolidated formations |
| PCT/US2008/053388 WO2008100810A2 (en) | 2007-02-09 | 2008-02-08 | Silicate-based wellbore fluid and methods for stabilizing unconsolidated formations |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200970748A1 EA200970748A1 (ru) | 2009-12-30 |
| EA016273B1 true EA016273B1 (ru) | 2012-03-30 |
Family
ID=39684850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200970748A EA016273B1 (ru) | 2007-02-09 | 2008-02-08 | Способ обработки подземной формации |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7740068B2 (ru) |
| EP (1) | EP2118438B1 (ru) |
| CN (1) | CN101605964B (ru) |
| AU (1) | AU2008216500B2 (ru) |
| BR (1) | BRPI0808179A2 (ru) |
| CA (1) | CA2676999C (ru) |
| EA (1) | EA016273B1 (ru) |
| MX (1) | MX2009008437A (ru) |
| WO (1) | WO2008100810A2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2756823C1 (ru) * | 2021-04-16 | 2021-10-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Сервисная компания Нефтеотдача" | Способ увеличения нефтеотдачи пластов |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9040468B2 (en) | 2007-07-25 | 2015-05-26 | Schlumberger Technology Corporation | Hydrolyzable particle compositions, treatment fluids and methods |
| US10011763B2 (en) | 2007-07-25 | 2018-07-03 | Schlumberger Technology Corporation | Methods to deliver fluids on a well site with variable solids concentration from solid slurries |
| WO2010015879A2 (en) * | 2007-12-12 | 2010-02-11 | M-I Drilling Fluids Uk Limited | Invert silicate fluids for wellbore strengthening |
| US8733441B2 (en) | 2008-11-19 | 2014-05-27 | Maersk Olie Og Gas A/S | Sealing of thief zones |
| MX342648B (es) | 2009-09-02 | 2016-10-06 | Construction Research & Technology Gmbh | Composicion rociable de aglutinante hidraulico y metodo para su uso. |
| AU2011219771B2 (en) * | 2010-02-25 | 2014-06-26 | Construction Research & Technology Gmbh | Hardening accelerator composition containing dispersants |
| US8962536B2 (en) | 2010-12-17 | 2015-02-24 | Chevron U.S.A. Inc. | Heat generating system for enhancing oil recovery |
| US9657549B2 (en) | 2011-06-14 | 2017-05-23 | Signa Chemistry, Inc. | Enhanced crude oil recovery using metal silicides |
| BR112014006353A2 (pt) * | 2011-09-15 | 2017-04-04 | M-I L L C | métodos para usar fluidos oleaginosos para operações de completação |
| US8893790B2 (en) | 2012-05-23 | 2014-11-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Biomimetic adhesive compositions comprising a phenolic polymer and methods for use thereof |
| MX2014015945A (es) | 2012-06-25 | 2015-07-17 | Signa Chemistry Inc | Uso de siliciuros de metal en la produccion y transportacion de hidrocarburo. |
| WO2014011587A1 (en) * | 2012-07-09 | 2014-01-16 | M-I L.L.C. | Breaker fluid |
| WO2014026940A1 (en) | 2012-08-13 | 2014-02-20 | Construction Research & Technology Gmbh | Hardening accelerator composition for cementitious compositions |
| EP2882696B1 (en) | 2012-08-13 | 2019-04-10 | Construction Research & Technology GmbH | Process for preparing a hardening accelerator composition |
| US20140060834A1 (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | Baker Hughes Incorporated | Controlled Electrolytic Metallic Materials for Wellbore Sealing and Strengthening |
| US9458023B2 (en) * | 2012-09-20 | 2016-10-04 | Pq Corporation | Use of aqueous alkali aluminosilicate for profile modification, water control and stabilization |
| US9133386B2 (en) * | 2012-12-12 | 2015-09-15 | Hallburton Energy Services, Inc. | Viscous settable fluid for lost circulation in subterranean formations |
| CN103013482B (zh) * | 2013-01-16 | 2014-07-23 | 天津塘沽海德科技有限公司 | 一种复合井壁稳定剂 |
| MX2016012795A (es) | 2014-03-31 | 2017-09-01 | M-I L L C | Filtrado inteligente para refuerzo de formaciones. |
| US9862872B2 (en) | 2014-05-09 | 2018-01-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Stabilizing formation laminae in coal seam wellbores |
| CA2994660C (en) | 2015-08-06 | 2022-12-06 | Ventora Technologies Ag | Method and device for sonochemical treatment of well and reservoir |
| CN105969326B (zh) * | 2016-05-13 | 2019-03-19 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 硅酸钠固井前置液 |
| WO2017200373A1 (en) | 2016-05-19 | 2017-11-23 | Schlumberger Technology Corporation | Shale stabilization fluids |
| US20180022983A1 (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Flavonoid and plant phenolic acid additives for downhole fluids |
| WO2018118024A1 (en) * | 2016-12-20 | 2018-06-28 | Halliburton Energy Services, Inc. | Formation of micro-proppant particulates in situ |
| CN106928949A (zh) * | 2017-02-21 | 2017-07-07 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院 | 一种泥饼固化固井前置液体系及其制备方法 |
| US10584274B2 (en) | 2017-06-19 | 2020-03-10 | Saudi Arabian Oil Company | In-situ generation of glass-like materials inside subterranean formation |
| CA3044153C (en) * | 2018-07-04 | 2020-09-15 | Eavor Technologies Inc. | Method for forming high efficiency geothermal wellbores |
| CA3100013C (en) * | 2020-04-21 | 2023-03-14 | Eavor Technologies Inc. | Method for forming high efficiency geothermal wellbores using phase change materials |
| JP2023539504A (ja) * | 2020-08-28 | 2023-09-14 | エバー・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | 地熱井掘削のための冷却 |
| WO2023015350A1 (en) * | 2021-08-11 | 2023-02-16 | The University Of Melbourne | Carbon sequestration |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3593796A (en) * | 1969-06-27 | 1971-07-20 | Shell Oil Co | Method of controlling fine sand particles within a relatively consolidated sand formation |
| US3741308A (en) * | 1971-11-05 | 1973-06-26 | Permeator Corp | Method of consolidating sand formations |
| US5088555A (en) * | 1990-12-03 | 1992-02-18 | Mobil Oil Corporation | Consolidation agent and method |
Family Cites Families (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2165823A (en) * | 1936-07-21 | 1939-07-11 | Texas Co | Method of drilling wells |
| US2807324A (en) * | 1956-01-24 | 1957-09-24 | Cities Service Res & Dev Co | Method of increasing oil recovery |
| US3097694A (en) * | 1959-04-29 | 1963-07-16 | Jersey Prod Res Co | Hydraulic fracturing process |
| US3146828A (en) * | 1960-12-14 | 1964-09-01 | Continental Oil Co | Methods and compositions for well completion |
| US3146829A (en) | 1961-08-10 | 1964-09-01 | Continental Oil Co | Method and composition for well completion |
| US4291766A (en) * | 1979-04-09 | 1981-09-29 | Shell Oil Company | Process for consolidating water-wet sands with an epoxy resin-forming solution |
| US4427069A (en) * | 1981-06-08 | 1984-01-24 | Getty Oil Company | Sand consolidation methods |
| GB2124609B (en) * | 1982-07-23 | 1986-05-29 | Ici Plc | Multi-component grouting system |
| US4541485A (en) * | 1983-06-24 | 1985-09-17 | W. R. Grace & Co. | Completion and workover fluid |
| US4505751A (en) * | 1983-10-12 | 1985-03-19 | Marathon Oil Company | Process for utilizing a silicate/silica cement in oil field applications |
| DE3421085C1 (de) * | 1984-06-06 | 1985-10-31 | F. Willich GmbH & Co, 4600 Dortmund | Verfahren zum Verfestigen und Abdichten von Kohle und/oder Gebirgs- und Erdformationen |
| GB2170839A (en) * | 1985-02-11 | 1986-08-13 | Labofina Sa | Process for consolidating soils |
| FR2577205B1 (fr) * | 1985-02-13 | 1990-04-06 | Rhone Poulenc Spec Chim | Compositions de silicates alcalins et leurs emplois |
| US4669543A (en) * | 1986-05-23 | 1987-06-02 | Halliburton Company | Methods and compositions for consolidating solids in subterranean zones |
| US4902170A (en) * | 1988-11-16 | 1990-02-20 | Halliburton Company | Grouting method - chemical method |
| US5091447A (en) * | 1989-05-08 | 1992-02-25 | Isotron | In-situ polymeric membrane for cavity sealing and mitigating transport of liquid hazardous materials based on aqueous epoxy-rubber alloys |
| US5101901A (en) * | 1990-12-03 | 1992-04-07 | Mobil Oil Corporation | Sand control agent and process |
| US5199492A (en) * | 1991-09-19 | 1993-04-06 | Texaco Inc. | Sand consolidation methods |
| US5209297A (en) * | 1991-09-27 | 1993-05-11 | Well Completion Technology | Method of drilling through a high temperature formation |
| ZA929373B (en) * | 1991-12-06 | 1993-06-02 | Chem Services | Drilling mud additive. |
| FR2697830B1 (fr) * | 1992-11-12 | 1995-01-27 | Rhone Poulenc Chimie | Procédé de préparation de coulis injectable. |
| US5361842A (en) * | 1993-05-27 | 1994-11-08 | Shell Oil Company | Drilling and cementing with blast furnace slag/silicate fluid |
| US5806593A (en) * | 1996-07-22 | 1998-09-15 | Texaco Inc | Method to increase sand grain coating coverage |
| US6897186B2 (en) * | 1997-02-12 | 2005-05-24 | Kg International, Llc | Composition and method for dual function soil grouting excavating or boring fluid |
| US6152227A (en) * | 1997-10-24 | 2000-11-28 | Baroid Technology, Inc. | Drilling and cementing through shallow waterflows |
| FR2771444B1 (fr) * | 1997-11-26 | 2000-04-14 | Schlumberger Cie Dowell | Amerioration du placement de coulis de ciment dans les puits en presence de zones geologiques contenant des argiles gonflantes ou de restes de boue contenant des argiles |
| DE19832668A1 (de) * | 1998-07-21 | 2000-01-27 | Hilti Ag | Organisch-anorganischer Mörtel |
| US6258756B1 (en) * | 1999-01-26 | 2001-07-10 | Spectral, Inc. | Salt water drilling mud and method |
| US6248698B1 (en) * | 1999-11-12 | 2001-06-19 | Baker Hughes Incorporated | Synergistic mineral blends for control of filtration and rheology in silicate drilling fluids |
| US6703351B2 (en) * | 2000-06-13 | 2004-03-09 | Baker Hughes Incorporated | Water-based drilling fluids using latex additives |
| US6889780B2 (en) * | 2002-12-31 | 2005-05-10 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method for drilling depleted sands with minimal drilling fluid loss |
| US7137459B1 (en) * | 2003-04-11 | 2006-11-21 | Newpark Drilling Fluids | Silicate drilling fluid and method of drilling a well therewith |
-
2008
- 2008-01-24 US US12/019,332 patent/US7740068B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-02-08 MX MX2009008437A patent/MX2009008437A/es active IP Right Grant
- 2008-02-08 CN CN200880004495.8A patent/CN101605964B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-02-08 WO PCT/US2008/053388 patent/WO2008100810A2/en active Application Filing
- 2008-02-08 EA EA200970748A patent/EA016273B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2008-02-08 BR BRPI0808179-4A patent/BRPI0808179A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2008-02-08 EP EP08729360.1A patent/EP2118438B1/en not_active Not-in-force
- 2008-02-08 CA CA2676999A patent/CA2676999C/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-02-08 AU AU2008216500A patent/AU2008216500B2/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3593796A (en) * | 1969-06-27 | 1971-07-20 | Shell Oil Co | Method of controlling fine sand particles within a relatively consolidated sand formation |
| US3741308A (en) * | 1971-11-05 | 1973-06-26 | Permeator Corp | Method of consolidating sand formations |
| US5088555A (en) * | 1990-12-03 | 1992-02-18 | Mobil Oil Corporation | Consolidation agent and method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2756823C1 (ru) * | 2021-04-16 | 2021-10-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Сервисная компания Нефтеотдача" | Способ увеличения нефтеотдачи пластов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MX2009008437A (es) | 2009-08-17 |
| EA200970748A1 (ru) | 2009-12-30 |
| WO2008100810A3 (en) | 2008-10-09 |
| AU2008216500A1 (en) | 2008-08-21 |
| CN101605964B (zh) | 2014-08-27 |
| US7740068B2 (en) | 2010-06-22 |
| CA2676999C (en) | 2012-05-22 |
| EP2118438B1 (en) | 2015-06-03 |
| AU2008216500B2 (en) | 2011-11-03 |
| CA2676999A1 (en) | 2008-08-21 |
| EP2118438A4 (en) | 2010-03-10 |
| EP2118438A2 (en) | 2009-11-18 |
| BRPI0808179A2 (pt) | 2014-08-05 |
| US20080190614A1 (en) | 2008-08-14 |
| WO2008100810A2 (en) | 2008-08-21 |
| CN101605964A (zh) | 2009-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA016273B1 (ru) | Способ обработки подземной формации | |
| US7954549B2 (en) | Methods of using colloidal silica based gels | |
| RU2695198C1 (ru) | Соединения с редкоземельными элементами для улучшения характеристик скважинных обрабатывающих композиций | |
| AU2013395658A1 (en) | Resin composition for treatment of a subterranean formation | |
| EA019035B1 (ru) | Обращенные силикатные жидкости для укрепления ствола скважины | |
| CA2729208C (en) | Methods of delaying the curing of moisture sensitive curable elastomers | |
| EP1435428A2 (en) | Plugging depleted downhole sands | |
| EP2668245A1 (en) | Method for reducing the permeability of a subterranean reservoir | |
| AU2017405325B2 (en) | Viscosity modifiers and methods of use thereof | |
| RU2506298C1 (ru) | Модификатор фильтрационных свойств продуктивного пласта | |
| US11535786B2 (en) | Methods for wellbore strengthening | |
| AU2018342586B2 (en) | Methods for wellbore strengthening | |
| US10876026B2 (en) | Wellbore fluids and methods of use thereof | |
| WO2014085187A1 (en) | Methods for controlling unconsolidated particulates in a subterranean formation | |
| CA3079582A1 (en) | Compositions and methods |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |