EA027534B1 - Ожиженные композиции пероксида щелочно-земельного металла - Google Patents
Ожиженные композиции пероксида щелочно-земельного металла Download PDFInfo
- Publication number
- EA027534B1 EA027534B1 EA201491480A EA201491480A EA027534B1 EA 027534 B1 EA027534 B1 EA 027534B1 EA 201491480 A EA201491480 A EA 201491480A EA 201491480 A EA201491480 A EA 201491480A EA 027534 B1 EA027534 B1 EA 027534B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- peroxide
- group
- composition
- working fluid
- tvs
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 75
- 150000004972 metal peroxides Chemical class 0.000 title description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 60
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000375 suspending agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002199 base oil Substances 0.000 claims description 21
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 20
- 239000004343 Calcium peroxide Substances 0.000 claims description 15
- SPAGIJMPHSUYSE-UHFFFAOYSA-N Magnesium peroxide Chemical compound [Mg+2].[O-][O-] SPAGIJMPHSUYSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N calcium peroxide Chemical compound [Ca+2].[O-][O-] LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 235000019402 calcium peroxide Nutrition 0.000 claims description 15
- 229960004995 magnesium peroxide Drugs 0.000 claims description 15
- -1 γ-butyl lactone Chemical class 0.000 claims description 15
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 11
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 10
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000271 hectorite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L hectorite Chemical compound [Li+].[OH-].[OH-].[Na+].[Mg+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O[Si]([O-])(O1)O[Si]1([O-])O2 KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 6
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 5
- 125000001273 sulfonato group Chemical class [O-]S(*)(=O)=O 0.000 claims description 5
- OJVAMHKKJGICOG-UHFFFAOYSA-N 2,5-hexanedione Chemical compound CC(=O)CCC(C)=O OJVAMHKKJGICOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 4
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N cumene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1 RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N diacetone alcohol Chemical compound CC(=O)CC(C)(C)O SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910021647 smectite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 claims description 2
- 229940045714 alkyl sulfonate alkylating agent Drugs 0.000 claims description 2
- 150000008052 alkyl sulfonates Chemical class 0.000 claims description 2
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 claims description 2
- VNSBYDPZHCQWNB-UHFFFAOYSA-N calcium;aluminum;dioxido(oxo)silane;sodium;hydrate Chemical compound O.[Na].[Al].[Ca+2].[O-][Si]([O-])=O VNSBYDPZHCQWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000273 nontronite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000275 saponite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000344 soap Substances 0.000 claims description 2
- LBLYYCQCTBFVLH-UHFFFAOYSA-M toluenesulfonate group Chemical group C=1(C(=CC=CC1)S(=O)(=O)[O-])C LBLYYCQCTBFVLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 claims description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 14
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 abstract description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 3
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 abstract description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 239000002585 base Substances 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 10
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 8
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 150000004974 alkaline earth metal peroxides Chemical group 0.000 description 5
- 235000019737 Animal fat Nutrition 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical compound CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 3
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 3
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 3
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N Peracetic acid Chemical compound CC(=O)OO KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZJRXSAYFZMGQFP-UHFFFAOYSA-N barium peroxide Chemical compound [Ba+2].[O-][O-] ZJRXSAYFZMGQFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940087373 calcium oxide Drugs 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 229920013639 polyalphaolefin Polymers 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- UHCGLDSRFKGERO-UHFFFAOYSA-N strontium peroxide Chemical compound [Sr+2].[O-][O-] UHCGLDSRFKGERO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 2
- AQLJVWUFPCUVLO-UHFFFAOYSA-N urea hydrogen peroxide Chemical compound OO.NC(N)=O AQLJVWUFPCUVLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- GGQQNYXPYWCUHG-RMTFUQJTSA-N (3e,6e)-deca-3,6-diene Chemical compound CCC\C=C\C\C=C\CC GGQQNYXPYWCUHG-RMTFUQJTSA-N 0.000 description 1
- UKRMTDMNPNQXHN-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1,3-dioxolan-2-one Chemical group CC1COC(=O)O1.CC1COC(=O)O1 UKRMTDMNPNQXHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 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 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000010775 animal oil Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- DLINORNFHVEIFE-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;zinc Chemical compound [Zn].OO DLINORNFHVEIFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014666 liquid concentrate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- HPGPEWYJWRWDTP-UHFFFAOYSA-N lithium peroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][O-] HPGPEWYJWRWDTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 125000006178 methyl benzyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002892 organic cations Chemical class 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 150000004965 peroxy acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000000864 peroxy group Chemical group O(O*)* 0.000 description 1
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 description 1
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 230000003334 potential effect Effects 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 150000003856 quaternary ammonium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N sodium peroxide Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][O-] PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- 241001478887 unidentified soil bacteria Species 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 229940105296 zinc peroxide Drugs 0.000 description 1
- 239000002888 zwitterionic surfactant Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C09K8/32—Non-aqueous well-drilling compositions, e.g. oil-based
-
- 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
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/607—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation specially adapted for clay formations
-
- 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
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/62—Compositions for forming crevices or fractures
- C09K8/64—Oil-based compositions
-
- 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
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Underground Or Underwater Handling Of Building Materials (AREA)
Abstract
Описываются концентрат или ожиженная суспензия пероксида щелочно-земельного металла для добавления в водные рабочие жидкости для гидравлического разрыва пласта в целях эффективного уменьшения вязкости гидратированного гидрофильного полисахаридного полимера в системе. Концентрат содержит гидрофобную не растворимую в воде жидкость, суспендирующий агент в виде органофильной глины, полярный активатор, умеренно растворимый пероксид щелочно-земельного металла и анионное поверхностно-активное вещество. В выгодном случае данные концентрации или суспензии характеризуются высокими температурами вспышки, что делает более легким их транспортирование при использовании коммерческих средств транспортирования.
Description
Изобретения, описанные и раскрытые в настоящем документе, относятся в общем случае к композициям и способам для использования при проведении внутрискважинных подземных операций, а говоря более конкретно, относятся к композициям пероксидов щелочно-земельных металлов, предназначенным для использования при проведении внутрискважинных операций извлечения углеводородов.
Описание уровня техники
В операциях по освоению скважин используют рабочие жидкости различных типов. Один основной вариант использования рабочих жидкостей заключается в гидравлическом разрыве пласта, что используют для улучшения производительности скважины. Рабочие жидкости для гидравлического разрыва пласта обычно имеют высокую вязкость для генерирования желательной геометрии гидравлического разрыва пласта и переноса в пласт расклинивающего наполнителя. Рабочие жидкости для гидравлического разрыва пласта на водной основе обычно используют добавку, которая придает достаточную вязкость рабочей жидкости для сохранения расклинивающего наполнителя в суспензии. Характерные загущающие добавки включают гидрофильные полисахаридные полимеры, такие как гуаровая камедь, гидроксипропиловое производное гуаровой смолы или карбоксиметилгидроксипропиловое производное гуаровой смолы. Гидрофильный полимер также может быть сшитым. Сшивание увеличивает эффективную молекулярную массу полимера, создавая улучшенную вязкость водной рабочей жидкости. Как только пласт будет подвергнут гидравлическому разрыву и расклинивающий наполнитель будет размещен, будет желательно уменьшить вязкость рабочей жидкости в целях достижения возможности ее легкого удаления, тем самым, предотвращая ущерб для пласта и проницаемости трещины. Обычно данного разжижения водной гелеобразной рабочей жидкости добиваются в результате непрерывного добавления к рабочей жидкости понизителя вязкости во время проведения операции гидравлического разрыва пласта.
Технология разжижителя рабочей жидкости для гидравлического разрыва пласта, использующая сухие порошкообразные пероксиды щелочно-земельных металлов, такие как пероксид магния и пероксид кальция, хорошо известна, но демонстрирует несколько ограничений. Размеры мелких частиц пероксида магния (М§02) (Ό-10/1,2 мкм, Ό-50/4,5 мкм, Ό-90/257,2 мкм) и пероксида кальция (СаО2) (Ό-10/1,0 мкм, Ό-50/4,3 мкм, Ό-90/11,0 мкм) представляют собой проблему во время проведения операции непрерывного перекачивания смеси. Неудовлетворительное диспергирование мелких сухих частиц в смеси для гидравлического разрыва пласта или утрата материала вследствие воздействия ветреных атмосферных условий могут изменить требуемую концентрацию разжижителя, что в результате приводит к недостаточному или ошибочному уменьшению вязкости и значительному повреждению проницаемости пласта или набивки расклинивающего наполнителя, размещенной при использовании рабочей жидкости для гидравлического разрыва пласта.
Изобретения, описанные и раскрытые в настоящем документе, относятся к улучшенным композициям, системам и способам для получения и использования рабочих жидкостей для обработки пласта, предназначенных для использования при проведении операций извлечения углеводородов, где композиции содержат один или несколько пероксидов щелочно-земельных металлов.
Краткое изложение изобретения
В настоящем документе описываются композиции, подходящие для использования при проведении операций извлечения углеводородов, при этом композиции содержат углеводородную жидкость, суспендирующий агент на основе органофильной глины, полярный активатор, умеренно растворимый пероксид щелочно-земельного металла и анионное поверхностно-активное вещество, где композиция демонстрирует термическую устойчивость выше 200°Р (93°С). В дополнительных аспектах данного описания изобретения жидкость композиции является не растворимой в воде, а в других аспектах жидкость представляет собой углеводород. В дополнительных аспектах данного варианта осуществления гидрофобная жидкость присутствует, по меньшей мере, в количестве от приблизительно 20% (об.) до приблизительно 90% (об.) от совокупного объема композиции и присутствует в количестве, достаточном для получения температуры вспышки, большей чем приблизительно 200°Р (93°С), для совокупной композиции пероксид/синтетическая рабочая жидкость при проведении испытаний в соответствии с документом ΑδΤΜ Ό93.
В соответствии с одним дополнительным вариантом осуществления настоящего описания изобретения описывается термически устойчивая композиция, предназначенная для использования при проведении операций извлечения углеводородов, при этом композиция содержит гидрофобную рабочую жид- 1 027534 кость, содержащую масло категории группы IV Американский нефтяной институт (АНИ), группы V (АНИ) или как группы IV, так и группы V; умеренно растворимый пероксид металла; и поверхностноактивное вещество; где гидрофобная рабочая жидкость имеет кинематическую вязкость при 40°С в диапазоне от приблизительно 2 до приблизительно 10 сСт. В соответствии с аспектами данного варианта осуществления гидрофобная рабочая жидкость имеет кинематическую вязкость при 40°С в диапазоне от приблизительно 6 до приблизительно 8 сСт. В дополнительных аспектах данного варианта осуществления композиция характеризуется температурой вспышки, большей чем приблизительно 200°Р (93°С), при проведении испытаний в соответствии с документом ΆδΤΜ Ό-93.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего описания изобретения описывается рабочая жидкость для обработки скважины, при этом рабочая жидкость для обработки скважины содержит гидрофобную рабочую жидкость группы IV (АНИ) или группы V (АНИ), по меньшей мере один умеренно растворимый пероксид металла и эффективное количество поверхностно-активного вещества, где рабочая жидкость характеризуется температурой вспышки, составляющей 200°Р (93°С) и более при проведении испытаний в соответствии с документом ΑδΤΜ Ό-93. В дополнительных аспектах данного варианта осуществления гидрофобная рабочая жидкость присутствует в количестве, по меньшей мере, в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 90 об.% от совокупного объема композиции. В дополнительном соответствии с аспектами данного варианта осуществления пероксидом металла являются пероксид кальция, пероксид магния или их смесь.
В одном дополнительном варианте осуществления настоящего описания изобретения описывается способ гидравлического разрыва подземного пласта, при этом способ включает примешивание к гидрофобной рабочей жидкости группы IV или группы V умеренно растворимого пероксида щелочноземельного металла, полярного активатора и на уровне поверхности для получения перекачиваемой рабочей жидкости; и нагнетание под давлением перекачиваемой рабочей жидкости в буровую скважину, простирающуюся в подземный пласт. В соответствии с аспектами данного варианта осуществления перекачиваемая рабочая жидкость характеризуется температурой вспышки, составляющей 200°Р (93°С) и более при проведении испытаний в соответствии с документом ΑδΤΜ Ό-93. В дополнительных аспектах данного варианта осуществления гидрофобная рабочая жидкость присутствует в количестве, по меньшей мере, в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 90 об.% от совокупного объема композиции.
Краткое описание чертежей
Следующие далее фигуры образуют часть настоящего описания изобретения и включаются для дополнительного демонстрирования определенных аспектов настоящих изобретений. Изобретение может быть лучше понято при обращении к одной или нескольким из данных фигур в комбинации с подробным описанием конкретных вариантов осуществления, представленных в настоящем документе.
Фиг. 1 иллюстрирует примеры профилей микрокалориметрии реакции для суспензий на основе пероксида кальция/синтетической рабочей жидкости согласно описанию настоящего изобретения.
Фиг. 2 иллюстрирует примеры профилей микрокалориметрии реакции для суспензий на основе пероксида магния/синтетической рабочей жидкости согласно описанию настоящего изобретения.
Несмотря на то, что изобретения, описанные в настоящем документе, подвержены различным модификациям и альтернативным формам, только несколько конкретных вариантов осуществления в порядке примера было продемонстрировано на чертежах и подробно описано ниже. Фигуры и подробные описания данных конкретных вариантов осуществления никоим образом не предназначены для ограничения широты или объема концепций изобретения или прилагаемой формулы изобретения. Вместо этого фигуры и подробно изложенные описания изобретения представлены для иллюстрирования концепций изобретения для специалиста в соответствующей области техники и для обеспечения возможности реализации и использования концепций изобретения таким специалистом.
Определения.
Следующие далее определения представлены в целях содействия пониманию данными специалистами в соответствующей области техники подробного описания настоящих изобретений.
Термин примешивание в соответствии с использованием в настоящем документе определяет перемешивание компонентов в любом порядке и/или в любой комбинации или подкомбинации.
Термин щелочной металл в соответствии с использованием в настоящем документе относится к металлам из группы ΣΑ в Периодической таблице элементов, включающим литий, натрий, калий, рубидий и цезий.
Термин щелочно-земельный металл в соответствии с использованием в настоящем документе относится к металлам из группы II в Периодической таблице элементов, таким как кальций, магний, стронций и барий.
Термин сгораемый в соответствии с использованием в настоящем документе используется для описания материала, который начинает гореть при контакте с небольшим пламенем (например, пламенем от спички) и может попадать в диапазон от легко или, по существу, сгораемого до, по существу, несгораемого и, таким образом, огнестойкого.
Термин пероксид кальция в соответствии с использованием в настоящем документе относится к соединению, описывающемуся формулой СаО2-хН2О, где х=0-10. Пероксид кальция демонстрирует рас- 2 027534 творимость в воде 1,65 г/л при 20°С (68°Р).
Термин пероксид магния в соответствии с использованием в настоящем документе относится к соединению, описывающемуся формулой МдО2-хН2О, где х=0-10. Пероксид магния демонстрирует растворимость в воде 86 мг/л при 18°С (64°Т).
Термин температура вспышки в соответствии с использованием в настоящем документе относится к мере тенденции образца для испытаний к образованию воспламеняемой смеси с воздухом в контролируемых лабораторных условиях. Это одно из нескольких свойств, которое рассматривается при оценке совокупной опасности воспламенения материала. Температуры вспышки могут быть определены при использовании широкого спектра методов испытания в открытом или закрытом тиглях, включающих нижеследующее, но не ограничивающихся только этим, методы из документов А8ТМ Ό-93 и ΌΙΝ 51755.
Термин рабочая жидкость в соответствии с использованием в настоящем документе относится к газу, жидкости, пару, суспензиям и их комбинациям.
Термин высокая температура вспышки или нелетучий в соответствии с использованием в настоящем документе относится к жидкостям, имеющим температуру вспышки, большую чем приблизительно 212°Т (приблизительно 100°С), а предпочтительно температуру вспышки, составляющую или превышающую приблизительно 93°С (приблизительно 200°Т).
В соответствии с использованием в настоящем документе термин гидрат относится к соединению, которое образует комплекс по меньшей мере с одной молекулой воды. Соединения настоящего описания изобретения могут образовывать комплекс с молекулами воды в количестве в диапазоне от 1 до 10.
Термин вступать в реакцию в соответствии с использованием в настоящем документе относится к способу осуществления молекулярного изменения, такому как, например, проведение реакции между пероксидом кальция и водой с образованием пероксида водорода и гидроксида кальция.
В соответствии с использованием в настоящем документе термин пероксид относится к любому соединению, содержащему двухвалентную группу О-О, например атомы кислорода являются одновалентными. Пероксигруппа О-О может встречаться как в неорганических, так и в органических соединениях. Примеры пероксидов, подходящих при использовании для рассматриваемого в настоящем случае предмета изобретения, могут включать нижеследующее, но не ограничиваются только этим, пероксид водорода (Н2О2), пероксид натрия (Ν2Ο2), пероксид лития (Ы2О2), пероксид кальция (СаО2), пероксид магния (МдО2), пероксид бария (ВаО2), пероксид стронция (8гО2), пероксид цинка (2пО2), пероксисоединения металлов в случае переходных металлов (например, МоО(О2)2) и перкарбамид (т.е. пероксид мочевины). В число пероксидов также включаются перкислоты. Примеры перкислот могут включать нижеследующее, но не ограничиваются только этим, перуксусная кислота, пермуравьиная кислота и надсерная кислота.
Термин растворимый или растворимость в соответствии с использованием в настоящем документе относится к количеству вещества (например, твердого вещества), которое будет растворяться в другом веществе (например, жидкости). Растворимость в общем случае определяют при температурах в диапазоне от 15 до 25°С и выражают в виде (мас./об.). В соответствии с использованием в настоящем документе диапазоны растворимости растворенного вещества в жидкости представляют собой нижеследующее:
| Очень хорошая растворимость | 1 в менее, чем 1 * |
| Хорошая растворимость | От 1 в 1 до 1 в 10 |
| Растворимость | От 1 в 10 до 1 в 30 |
| Умеренная растворимость | От 1 в 30 до 1 в 100 |
| Плохая растворимость | От 1 в 100 до 1 в 1000 |
| Очень плохая растворимость | От 1 в 1000 до 1 в 10000 |
| Практически нерастворимость | 1 в более, чем 10000 |
| или нерастворимость |
*Относится к массе вещества, которое будет растворяться в объеме жидкости, например, 1 в менее чем 1 может обозначать полное растворение 1 мг твердого вещества в менее чем 1 мл соответствующей жидкости.
Диапазоны растворимости доступны в опубликованных изданиях, включая Мегск 1пбех: Ап Епсус1ореШа о£ СйешюаВ, Эгидз, апб Вю1одю5 (14& Еб., Мегск РиЪйзЫпд, АИПеИоизе 81айоп, N. I., И8А: 2006), которое посредством ссылки включается в настоящий документ.
Если только не будет указано другого, то все уровни процентного содержания представляют собой массовый процент (мас.%).
Подробное описание изобретения
Фигуры, описанные выше, и изложенное ниже описание конкретных структур и функций не представлены для ограничения объема того, что изобрели заявители, или объема прилагаемой формулы изо- 3 027534 бретения. Вместо этого, фигуры и изложенное описание изобретения представлены для обучения специалиста в соответствующей области техники получению и использованию изобретений, для которых ищется патентная защита. Специалисты в соответствующей области техники должны понимать то, что ради ясности и понимания описываются или демонстрируются не все признаки коммерческого варианта осуществления изобретений.
Специалисты в соответствующей области техники также должны понимать то, что разработка фактического коммерческого варианта осуществления, включающего аспекты настоящих изобретений, будет требовать многочисленных решений, специфических для воплощения, для достижения конечной цели разработчика для коммерческого варианта осуществления. Такие решения, специфические для воплощения, могут включать нижеследующее и, вероятно, не ограничиваются только этим: соответствие ограничениям, связанным с системой, связанным с хозяйственной деятельностью, связанным с правительственными постановлениями, и другим ограничениям, которые могут варьироваться в зависимости от специфического воплощения, местоположения и время от времени. Несмотря на то, что усилия разработчика могут быть комплексными и отнимающими много времени в абсолютном понимании, такие усилия, тем не менее, будут представлять собой стандартную операцию для специалиста в соответствующей области техники, воспользовавшегося преимуществами данного описания изобретения. Необходимо понимать то, что изобретения, описанные и раскрытые в настоящем документе, подвержены многочисленным и различным модификациям и альтернативным формам. В заключение, использование термина в единственном числе, такого как нижеследующее, но неограничивающегося только этим, один, не предназначено для ограничения количества позиций. Кроме того, относительные термины, такие как нижеследующее, но неограничивающихся только этим: высший, низший, левый, правый, высокий, низкий, нижний, верхний, боковой и т.п., используются в изложенном описании изобретения для ясности при конкретном обращении к фигурам и не предназначены для ограничения объема изобретения или прилагаемой формулы изобретения.
В кратком изложении изобретения и данном подробном описании изобретения каждое численное значение должно прочитываться один раз как модифицированное термином приблизительно (если только не будет уже однозначно модифицировано таким образом), а после этого прочитываться еще раз как не модифицированное таким образом, если только другое не будет указано в контексте. Кроме того, в кратком изложении изобретения и данном подробном описании изобретения необходимо понимать то, что диапазон концентраций, перечисленный или описанный как подходящий для использования, пригодный и тому подобный, предназначен для указания того, что все без исключения концентрации в пределах диапазона, включая граничные точки, должны рассматриваться как указанные. Например, диапазон от 1 до 10 должен прочитываться как указание на все без исключения возможные числа где-либо в промежутке между приблизительно 1 и приблизительно 10. Таким образом, даже в случае однозначного указания на конкретные точки данных в пределах диапазона или даже в случае отсутствия однозначного указания на точки данных в пределах диапазона или даже при обращении только к нескольким конкретным вариантам необходимо понимать то, что изобретатели осознают и понимают то, что все без исключения точки данных в пределах данного диапазона должны рассматриваться как указанные, и что изобретатели обладают знаниями в отношении всего диапазона и всех точек в пределах диапазона.
Заявители открыли композиции, подходящие для использования при проведении операций извлечения углеводородов (таких как операции гидравлического разрыва пласта), при этом композиции содержат гидрофобную жидкость, суспендирующий агент на основе органофильной глины, полярный активатор, умеренно растворимый пероксид щелочно-земельного металла и анионное поверхностноактивное вещество, где композиция демонстрирует термическую устойчивость выше 200°Р (93°С). В дополнительных аспектах данного описания изобретения жидкость композиции является не растворимой в воде, а в других аспектах жидкость представляет собой синтетическую рабочую жидкость. Термическая устойчивость композиции заявителей представляет собой важный элемент, поскольку градация температуры вспышки выше 200°Р (93°С) в результате приводит к получению рецептуры, которая обеспечивает достижение большей безопасности в обращении и при проведении операций, улучшенных экологических факторов и более экономичных условий упаковывания и транспортировки.
В данном описании изобретения термин органофильная глина (ОГ), как это известно для специалистов в соответствующей области техники, в общем случае относится к классу химически модифицированных глин, характеризующихся варьирующимися степенями гидрофобности, как это известно для специалистов в соответствующей области техники, и которые эквивалентно называются тиксотропными загустителями. Глины могут быть произведены из бентонита, гекторита, аттапульгита, смектита, сепиолита, каолинита или других материалов, относящихся к типу глин, и могут быть получены по известным способам. Говоря более конкретно, глины ОГ в общем случае относятся к глинам, которые подвергли обработке для обеспечения их диспергирования и получения вязкости в различных жидких углеводородах, включающих нижеследующее, но неограничивающихся только этим, синтетические масла, олефины, дистилляты, масла растительного и животного происхождения, сложные и простые эфиры на основе масел растительного и животного происхождения и кремнийорганические масла.
Органофильные глины (ОГ), подходящие для использования в случае композиций настоящего опи- 4 027534 сания изобретения, также включают продукты реакции для глин, относящихся к смектитовому типу, гекторитовых глин или других глин и органических катионов, т.е. четвертичных аммониевых катионов, (иногда называемые гелеобразующими органофильными глинами); смектитовые глины; каолиновые глины и т.п. Предпочтительные органофильные глины, использующиеся в качестве тиксотропного загустителя, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения являются глиной, относящейся к смектитовому типу, которую выбирают из группы, состоящей из бентонита, гекторита, монтмориллонита, нонтронита, бейделлита, сапонита, стевенсита и их смесей, наиболее предпочтительно бентонита или гекторита. Предпочтительные четвертичные аммониевые катионы в случае использующейся глины в виде продукта реакции между глиной и четвертичным аммониевым соединением выбирают из группы, состоящей из аммониевого производного метильного тригидрированного твердого животного жира, аммониевого производного диметильного дигидрированного твердого животного жира, аммониевого производного диметильного бензильного гидрированного твердого животного жира, аммониевого производного метильного бензильного дигидрированного твердого животного жира и их смесей. Примеры органоглин и гелеобразующих глин, подходящих для использования в случае композиций, описанных в настоящем документе, представлены в следующих далее патентах США, все из которых посредством ссылки включаются в настоящий документ в соответствующей части: №№ 2531427; 2966506; 4105578 и 4208218. Примерами коммерчески доступных органофильных глин, подходящих для использования в случае композиций, описанных в настоящем документе, являются СЬАУТОМЕ® ΙΜΟ 400, что доступно в компании ЗоШНегп С1ау Ртойис18, 1пс., Соп/а1с/. ТХ, И.8.А., или ΒΕΝΤΟΝΕ® 38 Отдаиос1ау (коммерческий продукт на гекторитовой основе, доступный у нескольких поставщиков).
В настоящие композиции могут быть добавлены полярные активаторы для получения надлежащих диспергирования и активирования суспендирующего агента в случае использующегося суспендирующего агента в виде органофильной глины. Примеры неограничивающих полярных активаторов, подходящих для использования в случае композиций настоящего описания изобретения, включают ацетон, метанол, метанол/воду, этанол/воду, пропиленкарбонат, ацетонилацетон, диацетоновый спирт, диметилформамид и γ-бутиллактон. Предпочтительно полярный активатор представляет собой 1,2-пропиленкарбонат (4-метил-1,3 -диоксолан-2-он).
Поверхностно-активные вещества. Такие рабочие жидкости, соответствующие некоторым вариантам осуществления, также могут включать поверхностно-активное вещество для предотвращения гелеобразования или отстаивания во время составления рецептуры композиций. Неограничивающие примеры подходящих для использования поверхностно-активных веществ, которые присутствуют в вариантах осуществления некоторых рабочих жидкостей, включают катионные поверхностно-активные вещества, анионные поверхностно-активные вещества, цвиттер-ионные поверхностно-активные вещества, амфотерные поверхностно-активные вещества, неионные поверхностно-активные вещества и их комбинации. Предпочтительно в соответствии с выбранными вариантами осуществления настоящего описания изобретения поверхностно-активным веществом является анионное поверхностно-активное вещество. В альтернативном или дополнительном вариантах может быть использовано любое поверхностно-активное вещество, которое способствует диспергированию и/или стабилизации одного или нескольких компонентов в базовой рабочей жидкости для получения стабилизированной рабочей жидкости. Также подходящими для использования в рабочих жидкостях в вариантах осуществления изобретения являются вязкоупругие поверхностно-активные вещества, такие как те соединения, которые описываются в патентах США №№ 6703352 и 6482866, оба из которых посредством ссылки включаются в настоящий документ.
Анионные поверхностно-активные вещества, подходящие для использования при получении концентратов и композиций в соответствии с настоящим изобретением, включают соли, полученные при использовании щелочного металла, щелочно-земельного металла, аммония или амина и различных органических кислот, функция которых заключается в уменьшении поверхностного натяжения рабочей жидкости. Предпочтительные анионные поверхностно-активные вещества включают жирно-кислотные мыла, алкилсульфонаты, α-олефинсульфонаты, алкилэфирсульфаты и -сульфонаты на основе простого эфира, линейные алкилбензолсульфонаты, ароматические сульфонаты, такие как кумол-, ксилол- и толуолсульфонаты, олефинсульфонаты, сульфаты и сульфонаты спиртов и их смеси. Одним примером анионного поверхностно-активного вещества, подходящего для использования в случае композиций настоящего описания изобретения, является С8Т-7 605Ό, что доступно в компании Сои1еи 8игГас1ап1 ТесЬпо1оду (Соигое, ТХ).
Умеренно-растворимые пероксиды, подходящие для использования в случае композиций настоящего описания изобретения, являются твердыми умеренно растворимыми пероксидами щелочно-земельных металлов, которые являются умеренно растворимыми в воде. Подходящие для использования пероксиды, которые являются умеренно растворимыми в воде, включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим, пероксид бария (ВаО2-8Н2О), пероксид кальция (СаО2-8Н2О), пероксид магния (Μ§Ο28Н2О) и пероксид стронция (§тО2-8Н2О), а также их смеси, все из которых содержат от приблизительно 3 до 20% активного кислорода. В особенности выгодными в отношении данного изобретения являются пероксид магния и пероксид кальция. Умеренно растворимые пероксиды суспендируют в композициях,
- 5 027534 описанных в настоящем документе, в количестве, составляющем приблизительно 4 фунт/галлон (0,479 кг/л) или 84 фунт/баррель (0,240 кг/л) (концентрация сухого вещества), в целях ограничения любых опасных вопросов, которые могли бы возникать в результате отстаивания или агломерирования пероксида во время транспортирования и/или хранения.
Вследствие проблем с функционированием, охраной здоровья и техникой безопасности, связанных с диспергированием мелких сухих частиц в рабочей жидкости для гидравлического разрыва пласта, один предпочтительный способ добавления заключается в использовании жидкого концентрата, который легко мог бы быть с точностью механически дозироваться в систему. В качестве суспензионной среды должна быть использована гидрофобная неводная растворимая жидкость, на которую не должен оказывать негативного воздействия умеренно растворимый в воде окислитель, суспендированный в ней.
Неводная растворимая жидкость должна представлять собой синтетическое масло, а предпочтительно маслянистая рабочая жидкость должна быть выбрана из группы, включающей нижеследующее, но неограничивающейся только этим, маслянистые жидкости, характеризующиеся высокой температурой вспышки и/или высокой температурой кипения. Неводную растворимую (гидрофобную) синтетическую рабочую жидкость предпочтительно выбирают из категории базового масла либо группы IV, либо группы V в соответствии с классификацией Американского нефтяного института (АНИ), как это представлено в табл. 1, и где данные технические условия включаются при обращении к различным группам базовых масел в соответствии с настоящим описанием изобретения. Наиболее предпочтительно масло представляет собой химически изготовленную синтетическую рабочую жидкость группы V или смесь из группы IV и группы V.
Таблица 1
Классификации базовых масел Американского нефтяного института (АНИ)
| Группа | Насыщенные углеводороды,% (масс.) (АЗТМ ϋ-2007) | Сера,% (масс.) (АЗТМ ϋ 1552/ϋ 2622/ϋ 3120/ϋ 4294/ϋ 4927) | Индекс вязкости, VI (АЗТМ ϋ 2276) |
| I | <90 и/или | >0, 03 | 80<νΐ<120 |
| II | >90 | <0, 03 | 80<νΐ<120 |
| III | >90 | <0, 03 | >120 |
| IV | Поли-альфа-олефины (ПАО) | ||
| V | Все другие базовые масла, не относящиеся к группам Ι-ΙΥ |
Количество базового масла (эквивалентно называемого гидрофобной базовой рабочей жидкостью), включенного в композиции настоящего изобретения, предпочтительно соответствует количеству, составляющему по меньшей мере 60 мас.%, более предпочтительно количеству в диапазоне от 60 до 98 мас.%, наиболее предпочтительно количеству в диапазоне от 75 до 90 мас.% по отношению к совокупной массе ожиженной композиции пероксида. В соответствии с дополнительными аспектами настоящего описания изобретения количество гидрофобной базовой рабочей жидкости в композициях, описанных в настоящем документе, является количеством в диапазоне по меньшей мере от приблизительно 20 до приблизительно 90 об.% (включительно) от совокупного объема композиции.
Под базовым маслом группы I, базовым маслом группы II, базовым маслом группы III, базовым маслом группы IV и базовым маслом группы V в настоящем изобретении подразумеваются масла, соответствующие определениям категорий Американского нефтяного института (АНИ) I, II, III, IV и V.
Такие категории АНИ определяют в публикации ЛИ РиЫюаЦоп 1509, 1511' Εάίίίοη, Αρροηάίχ Ε, Άρτΐΐ
2002.
Базовые масла группы I содержат менее чем 90% насыщенных соединений (в соответствии с документом ΑδΤΜ Ώ2007) и/или боле, чем 0,03% серы (в соответствии с документами ΑδΤΜ Ώ2622, Ώ4294, Ώ4927 или Ώ3120) и демонстрируют индекс вязкости, больший или равный 80 и меньший чем 120 (в соответствии с документом ΑδΤΜ Ώ2270). Базовые масла группы I подвергают наименьшей очистке из всех групп, и обычно они представляют собой смесь из различных углеводородных цепей при малой или отсутствующей однородности.
Базовые масла группы II содержат не менее чем 90% насыщенных соединений и не более чем 0,03% серы и демонстрируют индекс вязкости, больший или равный 80 и меньший чем 120 в соответствии с вышеупомянутыми методами ΑδΤΜ. Базовые масла группы II являются обычными для моторных масел на минеральной основе, в настоящее время доступных на рынке. Они демонстрируют эксплуатационные характеристики в диапазоне от удовлетворительных до хороших в областях летучести, устойчивости к окислению и температур вспышки/воспламенения. Они демонстрируют только удовлетворительные эксплуатационные характеристики в областях, таких как температура застывания, вязкость при холодном запуске и износ при сверхвысоком давлении.
Базовые масла группы III содержат не менее чем 90% насыщенных соединений и не более чем
- 6 027534
0,03% серы и демонстрируют индекс вязкости, больший чем 120, в соответствии с вышеупомянутыми методами ΑδΤΜ. Базовые масла группы III подвергают наивысшему уровню очистки минерального масла из групп базовых масел. Хотя они и не представляют собой продукт химической технологии, они демонстрируют хорошие эксплуатационные характеристики по широкому спектру признаков, а также хорошие молекулярную однородность и устойчивость.
Синтетические рабочие жидкости настоящего описания изобретения, которые соответствуют классификациям группы IV и группы V, относятся к маслу, молекулы которого собирают в реакции из очищенных предшественников по способу синтезирующего изготовления в противоположность маслу, которое представляет собой переработанный фракционный дистиллят. Молекулы в синтетическом масле не происходят непосредственно из сырой нефти; их изготавливают в результате разбиения сырой нефти на очищенные индивидуальные химические соединения, а после этого повторной их сборки. В этом заключается отличие от способа изготовления для базового масла группы I, II или прежней группы III, которые в значительной степени состоят из молекул, которые могут встречаться в исходной сырой нефти.
Базовые масла группы IV представляют собой базовые компоненты, являющиеся продуктом химической технологии. Поли-а-олефины представляют собой один типичный пример данных синтетических соединений, которые демонстрируют стабильные химические композиции, исключительно однородные молекулярные цепи и улучшенные эксплуатационные характеристики.
Типичные неограничивающие примеры подходящих для использования синтетических рабочих жидкостей группы IV включают поли-а-олефины от С20 до С36, говоря конкретно, димеры С10 и С12 аолефинов и тримеры С10 и С12 а-олефинов, линейные а-олефины от С6 до С30 и линейные внутренние олефины от С6 до С30. Такие рабочие жидкости характеризуются высокими температурами вспышки (температурами вспышки, большими чем 93°С, предпочтительно большими чем приблизительно 100°С), низкой токсичностью для почвенных бактерий и растений, удельной плотностью в диапазоне от 0,7 до 0,9 и диапазонами кинематической вязкости (согласно определению при использовании документа ΑδΤΜ Ό445) от 200 до 472 сСт при 40°С; от 2,0 до 10 сСт при 40°С и/или от 1,0 до 2,0 сСт при 100°С, предпочтительно кинематической вязкостью при 100°С, меньшей чем 10 сСт. Одна коммерчески доступная синтетическая рабочая жидкость, подходящая для использования в настоящем описании изобретения, представляет собой ΌΡδ Ό24Ρ02, что доступно в компании δΟΕΤΕΧ, Шс. (НоиДоп. Техак), характеризуясь кинематической вязкостью при 40°С в диапазоне от приблизительно 6 до приблизительно 8 сСт. Кинематическая вязкость может играть роль при совокупной перекачиваемости рабочей жидкости во время проведения операций гидравлического разрыва пласта.
Базовые масла группы V представляют собой базовые компоненты, являющиеся продуктом химической технологии, которые не соответствуют группам I, II, III или IV.
Типичные неограничивающие примеры подходящих для использования синтетических рабочих жидкостей группы V включают полиизобутилен, полибутилен, полиизобутен, полибутен при молекулярной массе в диапазоне от 350 до 6000 и легкие олигомеры н-бутена, н-бутилена, изобутена и изобутилена от С8 до С24.
В общем случае смеси из окислителя и воспламеняемого или сгораемого реакционноспособного органического материала не будут использоваться для составления рецептуры ожиженной суспензии вследствие опасностей, связанных с разложением пероксида, таких как: высвобождение кислорода, приводящее в результате к серьезному увеличению давления в ограниченном пространстве, или уменьшенная температура вспышки органических паров во время периодов переработки, хранения, транспортирования, использования или даже утилизации.
Потенциальные негативные результаты включают неконтролируемые неуправляемые реакции, возгорания или взрывы, приводящие в результате к травме персонала, ущербу и потенциальному воздействию на окружающую среду. Однако составили рецептуры устойчивых композиций для суспензий на основе твердого пероксида/синтетической рабочей жидкости, характеризующиеся высокими температурами вспышки, повышенной термической устойчивостью, низким тепловыделением и градацией невоспламеняемости в соответствии с предписаниями министерства МТ, управления УТБГТ и агентства НАПБ. Для определения устойчивости суспензий концентрата пероксида магния и кальция провели следующие далее испытания: температура вспышки, мониторинг термической активности и микрокалориметрия реакции.
Температура вспышки.
Температура вспышки представляет собой простой удобный показатель при оценке воспламеняемости широкого спектра материалов. Понимание характеристик воспламеняемости материалов является критическим моментом при предотвращении возгорания и возникновения взрывов, и это важный элемент исчерпывающего способа оценки опасности.
Температура вспышки является наименьшей температурой, при которой воспламеняемая жидкость будет выделять достаточно паров для образования воспламеняемой смеси с воздухом над поверхностью жидкости или в своем контейнере. Выделяющийся пар может быть воспламеняемым в определенном диапазоне концентраций, определенном верхним и нижним пределами воспламеняемости - ВПВ и НПВ
- 7 027534 соответственно. Значения ВПВ и НПВ определяют диапазон воспламеняемых концентраций для вещества в воздухе при атмосферном давлении. Пределы воспламеняемости могут быть использованы при указании для материала методик эксплуатации, хранения и обращения с материалами.
Министерство транспорта США (МТ) утверждает положения в отношении транспортирования опасных материалов и имеет установленные стандарты, применяемые для воспламеняемых и сгораемых жидкостей. Министерство МТ требует, чтобы все транспортируемые вещества характеризовались бы определенной температурой вспышки, и чтобы с любыми материалами, характеризующимися температурами вспышки, меньшими чем 140°Т (60°С), обращались бы с чрезвычайной осторожностью.
Министерство регулирования трудовой деятельности США в документе ОЗНА 29 СЕК 1910.106 предписывает определения температуры вспышки при использовании одного из двух стандартизованных методов испытания, указанных в Американском обществе по испытанию материалов (АОИМ). Методы испытания как в открытом тигле, так и в закрытом тигле включают нагревание образца в небольшой емкости до выбранной температуры. После этого пламя испытания или другой источник воспламенения вводят над поверхностью образца и отмечают, произойдет или нет воспламенение. Если нет, то тогда температуру увеличивают, и способ повторяют вплоть до возникновения воспламенения.
Приборы для проведения испытания в открытом тигле моделируют условия в открытых емкостях и во время пролитии. Один значительный недостаток методов испытания в открытом тигле заключается в том, что низкокипящие компоненты образца могут быть утрачены в атмосферу перед поднесением пламени. Следовательно, методы испытания в открытом тигле могут переоценить температуру вспышки таких образцов.
Методики испытания в закрытом тигле предотвращают утрату низкокипящих компонентов благодаря выдерживанию образца огороженным вплоть до введения источника воспламенения. В дополнение к этому, в паровом пространстве приблизительно устанавливается равновесие между жидкостью и паром при условии небольшой скорости увеличения температуры. По данным причинам данные по температуре вспышки при испытании в закрытом тигле являются более заниженными и в общем случае предпочтительными в сопоставлении с данными испытания в открытом тигле.
Как указывается в документе ОЗНА 29 СЕК 1910.106 (а) (14) (ΐΐ), для жидкости, которая имеет вязкость 45 с Сейболта или более при 100°Е (38°С) или содержит суспендированные твердые вещества или имеет тенденцию к образованию поверхностной пленки во время проведения испытаний, необходимо использовать метод испытания АЗТМ Ό-93, озаглавленный как З1апбагб Тез! МеШобз Гог Е1азЬ Ροΐπΐ Ьу Репзку-Маг!епз С1озеб-Сир Тез!ег. Классификации температуры вспышки, продемонстрированные в табл. 2, были установлены для жидкостей при использовании данного метода испытания.
Таблица 2
Классификации Управления по технике безопасности и гигиене труда (УТБГТ)
| Класс УТБГТ | Описание |
| ΙΑ | Воспламеняемость при температуре вспышки, меньшей, чем 73°Г (23°С) , и температуре кипения, меньшей, чем 100°В (38°С) |
| ΙΒ | Воспламеняемость при температуре вспышки, меньшей, чем 73°В (23°С) , и температуре кипения, равной или большей, чем 100°В (38°С) |
| 1С | Воспламеняемость при температуре вспышки, равной или большей, чем 73°В (23°С) и меньшей, чем 100°В (38°С) |
| II | Сгораемость при температуре вспышки, равной или большей, чем 100°В (38°С) и меньшей, чем 140°В (6О°С) |
| III | Сгораемость при температуре вспышки, равной или большей, чем 140°В (6О°С) и меньшей, чем 200°В (93°С) |
Проблема воспламеняемости непосредственно связана со степенью подверженности соединения рабочей жидкости или композиции воспламенению и сгоранию. Руководство по градации опасности воспламенения может быть найдено в публикации №Еопа1 Епе Рго!есйоп Аззос1а!юп (ΝΕΡΑ) риЬИеайоп по. 325, Сшбе 1о Епе Иа/агб Ргорегйез оГ Е1ашшаЬ1е Бхцшбз, Сазез, апб Уо1аШе ЗоЕбз, 1994 ЕбШоп. В дополнение к этому агентство НАПБ предлагает градацию опасности воспламенения, определенную в публикации ΝΡΕΑ риЬИеайоп №. 704, З!апбагб Зуз!еш Гог Ше Ыепййсайоп оГ Ше Епе Иа/агбз оГ Ма!епа1з. Для содействия пониманию данных градаций агентства НАПБ в приведенной ниже табл. 3 продемонстрировано следующее далее краткое представление.
- 8 027534
Таблица 3
Классификации Национального агентства пожарной безопасности (НАПБ)
| Класс | Описание | |||||
| Класс | ΙΑ | Воспламеняемость меньшей, чем 73°Г меньшей, чем 100°Г | при (23°С), (38°С) | температуре | вспышки, кипения, | |
| и | температуре | |||||
| Класс | ΙΒ | Воспламеняемость | при | температуре | вспышки, | |
| меньшей, чем 73°Г | (23°С), | и | температуре | кипения, | ||
| большей, чем 100°Г | (38°С) | |||||
| Класс | 1С | Воспламеняемость | при | температуре | вспышки, | |
| большей, чем 73°Г | (23°С), | и | температуре | кипения, | ||
| меньшей, чем 100°Г | (38°С) | |||||
| Класс | II | Сгораемость при температуре | вспышки, равной или | |||
| большей, чем 100°Г | (38°С) | |||||
| Класс III А | Сгораемость при температуре | вспышки, равной или | ||||
| большей, чем 140°Г | (60°С) | |||||
| Класс III В | Сгораемость при температуре | вспышки, равной или | ||||
| большей, чем 200°Г | (93°С) |
Следующие далее примеры включаются для демонстрирования предпочтительных вариантов осуществления изобретения.
Специалисты в соответствующей области техники должны понимать то, что методики, описанные в примерах, которые следуют далее, являются методиками, которые, как установили изобретатели (изобретатель), хорошо функционируют при практическом осуществлении изобретения и, таким образом, могут рассматриваться как составляющие предпочтительные режимы для его практического осуществления. Однако специалисты в соответствующей области техники в свете настоящего описания изобретения должны понимать то, что в конкретных вариантах осуществления, которые описываются, могут быть сделаны многочисленные изменения, которые все еще обеспечивают получение близкого или подобного результата без отклонения от объема изобретений.
Примеры
Пример 1. Общая методика получения рецептур для испытаний.
Для демонстрации термической устойчивости при температурах, больших чем 200°Р (93°С), получали примеры рецептур для испытаний, использующие синтетическую рабочую жидкость (ПЗР-П24Р02, что доступно в компании ЗОБТЕХ, 1пс., Ноиз1оп, ТХ), суспендирующий агент на основе органофильной глины (С1ау1опе 1МС-400, что доступно в компании ЗоиШегп С1ау РгоРис1д, Ооп/а1е/, ТХ), полярный активатор (1еГГзо1 РС, что доступно в компании НиПьтап Ре1госйеш1са1 Согр., ТИе АообИтбк ТХ), анионное поверхностно-активное вещество (СЗТ-7605Э, что доступно в компании Соп1еп ЗигГаскш! ТесЬпо1оду Сопгое, ТХ) и умеренно растворимый пероксид щелочно-земельного металла (1ХРЕК®-75С, пероксид кальция и 1ХРЕК®-35М, пероксид магния, что доступно в компании ЗоНау СйетюаН 1пс., Ноиз1оп, ТХ), как это представлено в табл. 4. Определения температуры вспышки для суспензий на основе твердого пероксида/синтетической рабочей жидкости проводили при использовании метода испытания АЗТМ Ώ-93. Композиции в табл. 6 получали для демонстрирования критической термической активности или характеристик серьезного разложения согласно определению в результате мониторинга термической активности (МТА) или сканирований теплового потока вплоть до 212°Р (100°С) в соответствии с микрокалориметрией реакции (МКР).
Таблица 4
Рецептуры для испытаний на температуру вспышки
Результаты определений температуры вспышки в закрытом тигле для пероксида как кальция, так и магния, перемешанных с композициями, описанными в настоящем документе, продемонстрированы в
- 9 027534 представленной ниже табл. 5. Средняя температура вспышки при испытании в закрытом тигле для системы пероксид кальция/ВР8-О24Р02 составляет 209°Р (98°С), а для системы пероксид магния/ΌΡδΌ24Ρ02 составляет 225°Р (107°С).
Таблица 5
Температуры вспышки при испытании в закрытом тигле для пероксида кальция и пероксида магния, перемешанных с продуктом Ό8Ρ-Ό24Ρ021
| Испытание | Температура вспышки, °Г (°С) | |
| СаОг | МдО2 | |
| 1 | 208 (98) | 224 (107) |
| 2 | 210 (99) | 226 (108) |
Методика испытания А8ТМ Ό-93
Порошкообразные продукты 1ХРЕК®-75С или 1ХРЕК®-35М примешивали к загущенным синтетическим рабочим жидкостям ТВС-Х340 (база) и ТВС-Х339 (база), получая уровень содержания неорганического окислителя 27 мас.% в композициях ТВС-Х444 (начало) и ТВС-Х445 (начало). Для моделирования потенциальных эффектов отстаивания/агломерирования суспендированного пероксидного твердого вещества во время транспортирования или хранения также примешивали в высококонцентрированные суспензии ТВС-Х444 (ВК) и ТВС-Х445 (ВК) 42 мас.% продуктов РХРЕК®-75С или РХРЕК®-35М.
Устойчивость композиций рабочих жидкостей, содержащих окисляющие соединения (например, пероксиды), может быть отслежена в результате анализирования активности через определенные промежутки времени при измерении значения МТА (мониторинга термической активности), где при уменьшении значения МТА устойчивость увеличивается. На хорошие срок службы/устойчивость при хранении указывает низкое значение МТА. Значение МТА представляет собой результат микрокалориметрического анализа энергии, высвобождаемой во время хранения, согласно измерению при использовании устройства ТАМ® Тйегша1 Асйуйу Мопйог, доступного в компании Тйегшошейтс АВ (8Аебеп). По мере разложения окисляющего соединения в рабочей жидкости с течением времени происходит высвобождение тепла; поток данного тепла измеряют в виде значения МТА в мкВт/г. На хорошие устойчивость или срок службы при хранении для композиции указывает низкое значение МТА, предпочтительно меньшее чем приблизительно 60 мкВт/г для термической активности (40°С) или меньшее чем приблизительно 120 мкВт/г для термической активности (55°С).
Таблица 6
Рецептура для испытания в результате мониторинга термической активности и микрокалориметрии реакции
| ТВС-Х340 (база) | ТВС-Х339 (база) | ||
| 309,2 мл 12,0 г 1, 0 мл 3,5 мл | РЕЗ-Р24Р02 С1ау£опе 1МС-400 Ле££зо1 РС С5Т-7605Р | 305,б мл 15, 0 г 1, 0 мл 3,5 мл | РЕЗ-Р24Р02 С1ау£опе 1МС-400 Ле££зо1 РС С5Т-7605Р |
| твс- | Х444 (начало) | твс- | Х445 (начало) |
| 321,2 мл | ТВС-Х340 (база) | 318,9 мл | ТВС-Х339 (база) |
| 99, 1 г | 1ХРЕН®-75С | 99, 1 г | 1ХРЕН®-35М |
| ТВС-Х444 (ВК) | ТВС-Х445 (ВК) | ||
| 321,2 мл | ТВС-Х340 (база) | 318,9 мл | ТВС-Х339 (база) |
| 198,2 г | 1ХРЕН®-75С | 198,2 г | 1ХРЕН®-35М |
Результаты испытаний в результате мониторинга термической активности и микрокалориметрии реакции для пероксида как кальция, так и магния, перемешанного с композициями, описанными в настоящем документе, продемонстрированы в табл. 7-8 и на фиг. 1-2. Табл. 7 перечисляет отслеженные средние теплопроизводительности в мкВт/г по истечении 20 ч при демонстрации всеми композициями для испытаний замечательной термической устойчивости/низкого тепловыделения даже вплоть до 55°С (131°Р), что является значительно большим в сопоставлении с температурами либо хранения, либо использования на поверхности. Фиг. 1 и 2 демонстрируют соответствующие сканированные профили тепловыделения в мВт/г в зависимости от времени в минутах. Совокупные эндотермические профили указывают на непрерывный тепловой поток из окружения в емкость образца во время линейного изменения вплоть до повторного достижения приведенной в равновесие системы при 100°С (212°Р) по истечении 69 мин. Конечные теплопроизводительности при 100°С (212°Р) являются очень низкими как для начальных, так и для высококонцентрированных композиций пероксида, находясь в диапазоне от 2,3 до 4,9 мВт/г, при этом максимальный тепловой поток находится в диапазоне от 3,6 до 6,4 мВт/г для тех же самых сме- 10 027534 сей. Данные, представленные в табл. 8, свидетельствуют об отсутствии какого-либо экзотермического разложения или критического протекания реакции в суспензиях на основе твердого пероксида/синтетической рабочей жидкости, даже при повышенных температурах.
Т аблица 7
Теплопроизводительности/термические активности в соответствии с мониторингом термической активности (МТА)
| Компо- зиция | Время (час) | МТА | |||
| Термическая активность, 40°С (мкВт/г) | О40“С/20 чао (Дж/г) | Термическая активность, 55°С (мкВт/г) | £255“С/20 чао (Дж/г) | ||
| ТВС-Х340 (база) | 20,0 | 20 | 1,4 | 22 | 4,3 |
| ТВС-Х444 (начало) | 20,0 | 27 | 2,4 | 58 | 5,6 |
| ТВС-Х444 (ВК) | 20,0 | 54 | 4,3 | 114 | 10, 6 |
| ТВС-Х339 (база) | 20,0 | 24 | 1,6 | 23 | 4,4 |
| ТВС-Х445 (начало) | 20,0 | 12 | 1,0 | 50 | 4,0 |
| ТВС-Х445 (ВК) | 20,0 | 20 | 1,7 | 91 | 6, 9 |
Таблица 8
Теплопроизводительности для суспензий на основе пероксида/синтетической рабочей жидкости
| Композиция | Тепловой поток, мВт/г | |
| Максимальный | Конечный 1 | |
| ТВС-Х340 (база) | 1,8 | 0, б |
| ТВС-Х444 (начало) | 3,5 | 1,0 |
| ТВС-Х444 (ВК) | 3,3 | 0,5 |
| ТВС-Х339 (база) | 1,6 | 0,7 |
| ТВС-Х445 (начало) | 3, б | 2,3 |
| ТВС-Х445 (ВК) | б, 4 | 4,9 |
1Конечная теплопроизводительность, зарегистрированная для 69 мин при температуре 100°С (212°Р).
При использовании одного или нескольких аспектов изобретений, описанных выше, без отклонения от сущности изобретений заявителей могут быть разработаны другие и дополнительные варианты осуществления. Например, могут быть использованы комбинации из пероксидов щелочно-земельных металлов, идентичных или различных размеров помола (частиц). Кроме того, в комбинации друг с другом могут быть включены различные методы и варианты осуществления способов изготовления в целях получения вариаций описанных методов и вариантов осуществления. Обсуждение единичных элементов может включать множество элементов и наоборот.
Порядок стадий может иметь место в широком спектре последовательностей, если только конкретно не будет других ограничений. Различные стадии, описанные в настоящем документе, могут быть объединены друг с другом, вставлены в промежутке между указанными стадиями и/или разбиты на несколько стадий. Подобным образом, элементы были описаны функционально и могут быть осуществлены в виде раздельных компонентов или могут быть объединены в компоненты, имеющие несколько функций.
Изобретения были описаны в контексте предпочтительных и других вариантов осуществления, и не каждый вариант осуществления изобретения был описан. Для специалистов в соответствующей области техники доступными являются очевидные модификации и изменения описанных вариантов осуществления. Описанные и неописанные варианты осуществления не предназначены для ограничения или сдерживания объема или применимости изобретений, задуманных заявителями, но вместо этого в соответст- 11 027534 вии с патентным законодательством заявители намереваются полностью защитить все такие модификации и усовершенствования, которые соответствуют сущности или диапазону эквивалентов следующей далее формулы изобретения.
Claims (4)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Композиция для использования при проведении операций извлечения углеводородов, содержащая углеводородную жидкость, содержащую одно или несколько химически изготовленных базовых масел категории группы IV и группы V в соответствии с классификацией Американского нефтяного института (АНИ), определенной в публикации ΑΡΙ РиЬйеайоп 1509, 1511' Εάίίίοπ, АррепФх Е, Αρπί 2002;суспендирующий агент на основе органофильной глины, выбранный из группы, включающей бентонит, гекторит, аттапульгит, смектит, сепиолит, каолинит, монтмориллонит, нонтронит, бейделлит, сапонит, стевенсит и их смеси;полярный активатор, выбранный из группы, включающей ацетон, метанол, метанол/воду, этанол/воду, пропиленкарбонат, ацетонилацетон, диацетоновый спирт, диметилформамид и γ-бутиллактон;умеренно растворимый пероксид щелочно-земельного металла, выбранный из группы, включающей пероксид кальция, пероксид магния и их смесь;анионное поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, включающей жирно-кислотные мыла, алкилсульфонаты, α-олефинсульфонаты, алкилэфирсульфаты и -сульфонаты на основе простого эфира, линейные алкилбензолсульфонаты, ароматические сульфонаты, такие как кумол-, ксилол- и толуолсульфонаты, олефинсульфонаты, сульфаты и сульфонаты спиртов и их смеси.
- 2. Композиция по п.1, где полярный активатор представляет собой пропиленкарбонат.
- 3. Композиция по п.1, где гидрофобная жидкость присутствует в количестве, котороеa) находится в диапазоне от по меньшей мере приблизительно 20 до приблизительно 90 об.% от совокупного объема композиции иb) является достаточным для получения температуры вспышки, большей чем 200°Р (93°С), для композиции пероксид/синтетическая рабочая жидкость при проведении испытаний в соответствии с документом ΑδΤΜ Ώ-93.
- 4. Композиция по любому из пп.1-3, где композиция характеризуется температурой вспышки, большей чем 200°Р (93°С), при проведении испытаний в соответствии с документом ΑδΤΜ Ώ-93.Сканированные профили МКР в сопоставлении для систем ТВС-Х444 начало/ВК и ТВС-Х340.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201261595106P | 2012-02-05 | 2012-02-05 | |
| PCT/US2013/024798 WO2013116875A1 (en) | 2012-02-05 | 2013-02-05 | Earth metal peroxide fluidized compositions |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201491480A1 EA201491480A1 (ru) | 2014-12-30 |
| EA027534B1 true EA027534B1 (ru) | 2017-08-31 |
Family
ID=48905961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201491480A EA027534B1 (ru) | 2012-02-05 | 2013-02-05 | Ожиженные композиции пероксида щелочно-земельного металла |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US9725637B2 (ru) |
| EP (1) | EP2809740B1 (ru) |
| AU (1) | AU2013214723B2 (ru) |
| BR (1) | BR112014019051A8 (ru) |
| CA (1) | CA2863683C (ru) |
| CO (1) | CO7151480A2 (ru) |
| EA (1) | EA027534B1 (ru) |
| EC (1) | ECSP14017340A (ru) |
| HU (1) | HUE045891T2 (ru) |
| MX (1) | MX359024B (ru) |
| MY (1) | MY171144A (ru) |
| NZ (1) | NZ629154A (ru) |
| WO (1) | WO2013116875A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA201406552B (ru) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10138413B2 (en) | 2013-02-27 | 2018-11-27 | Arkema Inc. | Promoters for peroxides in aqueous treatment fluids |
| US9969924B2 (en) * | 2013-10-18 | 2018-05-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Dual function internal breaker for crosslinked hydroxyethylcellulose |
| US11483862B2 (en) * | 2019-07-02 | 2022-10-25 | Qualcomm Incorporated | Configured grant resource validation |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6702023B1 (en) * | 1999-07-02 | 2004-03-09 | Cleansorb Limited | Method for treatment of underground reservoirs |
| US20060198876A1 (en) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Tichy Daryl J | Aqueous disinfectants and sterilants and related delivery systems |
| UZ3487C (en) * | 1996-07-10 | 2007-10-31 | Union Oil Co | Non-toxic, inexpensive synthetic drilling fluid |
| US20090308599A1 (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-17 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method of enhancing treatment fluid placement in shale, clay, and/or coal bed formations |
| US20100099587A1 (en) * | 2008-10-20 | 2010-04-22 | Welton Thomas D | Carboxylic acid and oxidizer clean-up compositions and associated methods of use in subterranean applications |
| WO2011064631A1 (en) * | 2009-10-02 | 2011-06-03 | Foamix Ltd. | Surfactant-free, water-free, foamable compositions and breakable foams and their uses |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2531427A (en) | 1946-05-03 | 1950-11-28 | Ernst A Hauser | Modified gel-forming clay and process of producing same |
| BE582883A (ru) | 1958-10-28 | |||
| US4105578A (en) | 1976-12-10 | 1978-08-08 | N L Industries, Inc. | Organophilic clay having enhanced dispersibility |
| US4208218A (en) | 1978-03-27 | 1980-06-17 | Nl Industries, Inc. | Viscosity increasing additive for non-aqueous fluid systems |
| US5958845A (en) | 1995-04-17 | 1999-09-28 | Union Oil Company Of California | Non-toxic, inexpensive synthetic drilling fluid |
| US6258859B1 (en) | 1997-06-10 | 2001-07-10 | Rhodia, Inc. | Viscoelastic surfactant fluids and related methods of use |
| US6793018B2 (en) | 2001-01-09 | 2004-09-21 | Bj Services Company | Fracturing using gel with ester delayed breaking |
| US6861394B2 (en) * | 2001-12-19 | 2005-03-01 | M-I L.L.C. | Internal breaker |
| US7199084B2 (en) * | 2002-03-21 | 2007-04-03 | Schlumberger Technology Corporation | Concentrated suspensions |
| US20050087341A1 (en) * | 2003-10-22 | 2005-04-28 | Mccabe Michael A. | Liquid gelling agent concentrates and methods of treating wells therewith |
| MX2009011402A (es) | 2007-04-27 | 2009-12-07 | Mi Llc | Uso de elastomeros liquidos curables para producir geles para tratar una perforacion. |
| US8728989B2 (en) * | 2007-06-19 | 2014-05-20 | Clearwater International | Oil based concentrated slurries and methods for making and using same |
-
2013
- 2013-02-05 HU HUE13742941A patent/HUE045891T2/hu unknown
- 2013-02-05 CA CA2863683A patent/CA2863683C/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-02-05 WO PCT/US2013/024798 patent/WO2013116875A1/en active Application Filing
- 2013-02-05 NZ NZ629154A patent/NZ629154A/en not_active IP Right Cessation
- 2013-02-05 BR BR112014019051A patent/BR112014019051A8/pt active Search and Examination
- 2013-02-05 EA EA201491480A patent/EA027534B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2013-02-05 US US13/759,996 patent/US9725637B2/en active Active
- 2013-02-05 MX MX2014009423A patent/MX359024B/es active IP Right Grant
- 2013-02-05 MY MYPI2014702113A patent/MY171144A/en unknown
- 2013-02-05 AU AU2013214723A patent/AU2013214723B2/en not_active Ceased
- 2013-02-05 EP EP13742941.1A patent/EP2809740B1/en active Active
-
2014
- 2014-09-04 EC ECIEPI201417340A patent/ECSP14017340A/es unknown
- 2014-09-05 ZA ZA2014/06552A patent/ZA201406552B/en unknown
- 2014-09-05 CO CO14196570A patent/CO7151480A2/es unknown
-
2017
- 2017-08-03 US US15/668,350 patent/US10160897B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UZ3487C (en) * | 1996-07-10 | 2007-10-31 | Union Oil Co | Non-toxic, inexpensive synthetic drilling fluid |
| US6702023B1 (en) * | 1999-07-02 | 2004-03-09 | Cleansorb Limited | Method for treatment of underground reservoirs |
| US20060198876A1 (en) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Tichy Daryl J | Aqueous disinfectants and sterilants and related delivery systems |
| US20090308599A1 (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-17 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method of enhancing treatment fluid placement in shale, clay, and/or coal bed formations |
| US20100099587A1 (en) * | 2008-10-20 | 2010-04-22 | Welton Thomas D | Carboxylic acid and oxidizer clean-up compositions and associated methods of use in subterranean applications |
| WO2011064631A1 (en) * | 2009-10-02 | 2011-06-03 | Foamix Ltd. | Surfactant-free, water-free, foamable compositions and breakable foams and their uses |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MX359024B (es) | 2018-09-11 |
| EA201491480A1 (ru) | 2014-12-30 |
| BR112014019051A8 (pt) | 2017-07-11 |
| US9725637B2 (en) | 2017-08-08 |
| MX2014009423A (es) | 2014-11-11 |
| US20170327725A1 (en) | 2017-11-16 |
| CO7151480A2 (es) | 2014-12-29 |
| EP2809740A4 (en) | 2015-08-05 |
| AU2013214723A1 (en) | 2014-09-18 |
| NZ629154A (en) | 2017-06-30 |
| ZA201406552B (en) | 2020-05-27 |
| EP2809740B1 (en) | 2019-08-28 |
| CA2863683A1 (en) | 2013-08-08 |
| EP2809740A1 (en) | 2014-12-10 |
| HUE045891T2 (hu) | 2020-01-28 |
| CA2863683C (en) | 2019-01-29 |
| AU2013214723B2 (en) | 2015-11-26 |
| BR112014019051A2 (ru) | 2017-06-20 |
| US10160897B2 (en) | 2018-12-25 |
| ECSP14017340A (es) | 2017-03-31 |
| MY171144A (en) | 2019-09-27 |
| US20130206416A1 (en) | 2013-08-15 |
| WO2013116875A1 (en) | 2013-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10160897B2 (en) | Earth metal peroxide fluidized compositions | |
| Hu et al. | Effect of the structures of ionic liquids and alkylbenzene-derived amphiphiles on the inhibition of asphaltene precipitation from CO2-injected reservoir oils | |
| US11692127B2 (en) | Method and materials for hydraulic fracturing with delayed crosslinking of gelling agents | |
| US7084096B2 (en) | Suspension of borates in non-aqueous solvents and use thereof | |
| ES2142355T3 (es) | Composiciones de aceite gelificado. | |
| MXPA03004233A (es) | Composiciones de suspension de liquido estable y metodos para prepararlas. | |
| AU2014290532B2 (en) | Composition for use in conducting downhole operations in oil and gas wells | |
| EA026370B1 (ru) | Новая водная композиция жидкости для гидроразрыва пласта и способ гидроразрыва пласта, с помощью которого данную жидкость приводят в действие | |
| US20140305651A1 (en) | Hydraulic Fracturing Composition | |
| US7576041B2 (en) | Bromine-based sulfamate stabilized breaker composition and process | |
| EP2376589B1 (en) | Friction modifier for drilling fluids | |
| EP3039096A1 (en) | Viscoelastic oil-based fluid and related methods | |
| CA2959503C (en) | Method and materials for hydraulic fracturing with delayed crosslinking of gelling agents | |
| NO873531L (no) | Basisvaeske for tilberedelse av vaesker for anvendelse ved utvinning av petroleumforekomster. | |
| EA028348B1 (ru) | Низкотоксичный загуститель и способы его применения | |
| JP5700928B2 (ja) | 吸水性樹脂組成物 | |
| RU2322475C1 (ru) | Структурированная жидкость-песконоситель | |
| RU2562998C1 (ru) | Эмульсионный состав для глушения скважин | |
| DAMKAEW et al. | STUDY OF COCONUT OIL AS OIL BASED FLUID IN DRILLING OPERATION | |
| BR102017014893A2 (pt) | formulação inibidora para estabilização de agregados de asfaltenos | |
| EP2757138A1 (en) | Hydraulic fracturing composition |
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 TJ TM RU |