NO342605B1 - Proppant or sand control particulate material of a selectively configured porous material and method of treating underground formations with this material - Google Patents

Proppant or sand control particulate material of a selectively configured porous material and method of treating underground formations with this material Download PDF

Info

Publication number
NO342605B1
NO342605B1 NO20051054A NO20051054A NO342605B1 NO 342605 B1 NO342605 B1 NO 342605B1 NO 20051054 A NO20051054 A NO 20051054A NO 20051054 A NO20051054 A NO 20051054A NO 342605 B1 NO342605 B1 NO 342605B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
particulate material
porous
materials
selectively configured
sand control
Prior art date
Application number
NO20051054A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20051054L (en
Inventor
Allan Ray Rickards
Christopher John Stephenson
Harold Dean Brannon
Satyanarayana D V Gupta
Original Assignee
Baker Hughes A Ge Co Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baker Hughes A Ge Co Llc filed Critical Baker Hughes A Ge Co Llc
Publication of NO20051054L publication Critical patent/NO20051054L/en
Publication of NO342605B1 publication Critical patent/NO342605B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/80Compositions for reinforcing fractures, e.g. compositions of proppants used to keep the fractures open
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • E21B43/26Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/267Methods for stimulating production by forming crevices or fractures reinforcing fractures by propping
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/80Compositions for reinforcing fractures, e.g. compositions of proppants used to keep the fractures open
    • C09K8/805Coated proppants

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

Fremgangsmåter og sammensetninger som er nyttige for behandlinger av underjordiske formasjoner, slik som hydrauliske fraktureringsbehandlinger og sandkontroll som inkluderer porøse materialer. Slike porøse materialer kan være partikler av selektivt konfigurerte porøse materialer fremstilt og/eller behandlet med valgte glaseringsmaterialer, beleggende materialer og/eller penetrerende materialer for å ha ønsket styrke og/eller forekommende tetthet for å passe til spesielle nedhullsbetingelser for brønnbehandling slik som hydrauliske f raktureringsbehandlinger og sandkontrollbehandlinger. Porøse materialer kan også anvendes i valgte kombinasjoner for å optimalisere brudd- eller sandkontrollytelse og/eller kan anvendes som materialer med relativt lett vekt i flytende karbondioksidbaserte brønnbehandlingssystemer.Methods and compositions useful for underground formation treatments, such as hydraulic fracturing treatments and sand control including porous materials. Such porous materials may be particles of selectively configured porous materials prepared and / or treated with selected glazing materials, coating materials and / or penetrating materials to have the desired strength and / or density to suit particular downhole conditions for well treatment such as hydraulic fracturing treatments. and sand control treatments. Porous materials can also be used in selected combinations to optimize fracture or sand control performance and / or can be used as materials of relatively light weight in liquid carbon dioxide-based well treatment systems.

Description

Foreliggende oppfinnelse omhandler generelt fremgangsmåte og sammensetninger som er nyttige for behandling av underjordiske formasjoner, slik som hydrauliske fraktureringsbehandlinger og sandkontroll. The present invention generally relates to methods and compositions useful for the treatment of underground formations, such as hydraulic fracturing treatments and sand control.

Oppfinnelsens bakgrunn The background of the invention

Hydraulisk frakturering er en vanlig stimuleringsteknikk benyttet for å forbedre produksjon av fluider fra underjordiske formasjoner. I en typisk hydraulisk fraktureringsbehandling, blir fraktureringsbehandlingsfluid som inneholder et fast proppemiddelmateriale injisert inn i formasjonen ved et trykk som er tilstrekkelig høyt nok til å forårsake dannelsen eller forstørrelsen av brudd i reservoaret. Under en typisk fraktureringsbehandling blir proppemiddelmateriale avsatt i et brudd, hvor det forblir etter at behandlingen er fullført. Etter avsetning, tjener proppemiddelmaterialet til å holde bruddet åpent og derved forbedre evnen fluider har til å migrere fra formasjonen til brønnhullet gjennom bruddet. Fordi frakturert brønnproduktivitet avhenger av evnen et brudd har til å lede fluider fra en formasjon til et brønnhull, er bruddledningsevne en viktig parameter for å bestemme graden av suksess for en hydraulisk fraktureringsbehandling. Hydraulic fracturing is a common stimulation technique used to enhance the production of fluids from underground formations. In a typical hydraulic fracturing treatment, fracturing treatment fluid containing a solid proppant material is injected into the formation at a pressure sufficiently high enough to cause the formation or enlargement of fractures in the reservoir. During a typical fracturing treatment, proppant material is deposited in a fracture, where it remains after treatment is completed. After deposition, the proppant material serves to keep the fracture open and thereby improve the ability of fluids to migrate from the formation to the wellbore through the fracture. Because fractured well productivity depends on the ability of a fracture to conduct fluids from a formation to a wellbore, fracture conductivity is an important parameter in determining the degree of success of a hydraulic fracturing treatment.

Hydrauliske fraktureringsbehandlinger anvender vanligvis proppemiddelmaterialer som plasseres nedhulls med et gelatinert bærerfluid slik som vannbasert fluid slik som gelatinert saltløsning. Gelatineringsmidler for proppemiddel bærerfluider kan tilveiebringe en kilde til proppemiddelpakke og/eller formasjonsskade, og sedimentering av proppemiddel kan forstyrre riktig nedhulls plassering. Formasjonsskade kan også forårsakes av gelatinerte bærerfluider benyttet for å plassere partikler nedhulls for formål slik som for sandkontroll, slik som gruspakninger, ”frac” pakninger, og lignende materialer. Formulering av gelatinerte bærerfluider krever vanligvis utstyr og blandetrinn designet for dette formålet. Hydraulic fracturing treatments typically employ proppant materials that are placed downhole with a gelatinized carrier fluid such as water-based fluid such as gelatinized saline. Gelatinizing agents for proppant carrier fluids can provide a source of proppant pack and/or formation damage, and proppant sedimentation can interfere with proper downhole placement. Formation damage can also be caused by gelatinized carrier fluids used to place particles downhole for purposes such as sand control, such as gravel packs, frac packs, and similar materials. Formulation of gelatinized carrier fluids usually requires equipment and mixing steps designed for this purpose.

Hydrauliske fraktureringsbehandlinger kan også anvende proppemiddelmaterialer som plasseres nedhulls med ikke-vannbaserte fluider, slik som flytende CO2og flytende CO2/N2systemer. Proppemidler som vanlig anvendes med slike ikke-vannbaserte fluider tenderer til å sedimentere i systemet. Hydraulic fracturing treatments can also use proppant materials that are placed downhole with non-aqueous fluids, such as liquid CO2 and liquid CO2/N2 systems. Plugging agents commonly used with such non-aqueous fluids tend to settle in the system.

Mange forskjellige materialer har blitt benyttet som proppemidler inkludert sand, glassperler, valnøttskall, og granulert metallpulver. Vanlig anvendte proppemidler i dag inkluderer forskjellige sandtyper, resinbelagt sand, keramer med middels styrke, og sintret bauksitt; alle anvendt for deres evne til å på kostnadseffektiv måte motstå det respektive reservoar lukningsbelastningsmiljø. Ettersom den relative styrken av de forskjellige materialene øker, øker også de respektive partikkeltettheter, som spenner fra 2,65 g/cc for sand til 3,4 g/cc for sintret bauksitt. Uheldigvis fører økende partikkeltetthet direkte til økende vanskelighetsgrad med proppemiddeltransport og et redusert proppet bruddvolum for like mengder av det respektive proppemiddel, hvilket reduserer bruddledningsevne. Tidligere innsats gjort for å anvende materialer med lavere tetthet som proppemiddel har generelt resultert i svikt på grunn av utilstrekkelig styrke til å opprettholde bruddledningsevne selv ved de laveste lukningsbelastningene (6,9 MPa). Many different materials have been used as proppants including sand, glass beads, walnut shells, and granular metal powder. Commonly used proppants today include various types of sand, resin coated sand, medium strength ceramics, and sintered bauxite; all applied for their ability to cost-effectively withstand the respective reservoir closure stress environment. As the relative strength of the different materials increases, so do the respective particle densities, which range from 2.65 g/cc for sand to 3.4 g/cc for sintered bauxite. Unfortunately, increasing particle density leads directly to increasing difficulty in proppant transport and a reduced proppant fracture volume for equal amounts of the respective proppant, which reduces fracture conductivity. Previous efforts to use lower density materials as a proppant have generally resulted in failure due to insufficient strength to maintain fracture conductivity even at the lowest closure loads (6.9 MPa).

I det siste har deformerbare partikler blitt utviklet. Slike deformerbare partikler for sand tilbakestrømningskontroll er signifikant lettere enn konvensjonelle proppemidler og utviser høy kompressiv styrke. Slike deformerbare materialer inkluderer polystyren divinylbenzen (PSDVB) deformerbare perler. Slike perler har imidlertid ikke vært fullstendig vellykket, primært på grunn av begrensninger i basismaterialet. Mens PSDVB perler tilbød utmerket deformerbarhet og elastisitet, manglet de den strukturelle integriteten til å motstå høye lukningsbelastninger og temperaturer. Recently, deformable particles have been developed. Such deformable particles for sand backflow control are significantly lighter than conventional proppants and exhibit high compressive strength. Such deformable materials include polystyrene divinylbenzene (PSDVB) deformable beads. However, such beads have not been completely successful, primarily due to limitations in the base material. While PSDVB beads offered excellent deformability and elasticity, they lacked the structural integrity to withstand high closure loads and temperatures.

Den første vellykkede veien til å generere funksjonelle deformerbare partikler var anvendelsen av modifiserte malte valnøttskall. Valnøttskall i deres naturlige tilstand har blitt benyttet som proppemidler, fluidtapmidler og boreslamtapmaterialer i mange år med større eller mindre grad av suksess i hver respektive oppgave. Som et proppemiddel har naturlige valnøttskall svært begrenset anvendbarhet, fordi de deformeres ganske enkelt etter anvendelse av lukningsbelastning. Denne deformeringen reduserer dramatisk ledningsevne og begrenses utnyttbarhet av det naturlige materiale til relativt lav-lukningsmiljøer. The first successful route to generate functional deformable particles was the application of modified ground walnut shells. Walnut shells in their natural state have been used as proppants, fluid loss agents and drilling mud loss materials for many years with greater or lesser degrees of success in each respective task. As a proppant, natural walnut shells have very limited applicability, because they deform quite easily after application of closure loads. This deformation dramatically reduces conductivity and limits the usability of the natural material to relatively low-closure environments.

Valnøttskall baserte ultra-lettvekt (UCW) proppemidler kan fremstilles i en to-trinnsprosess ved anvendelse av valnøttpartikler med snever størrelsesfordeling (dvs. 20/30 US mesh), og impregnere dem med sterk epoksy eller andre resiner. Disse impregnerte valnøttskallpartiklene blir deretter belagt med fenoliske eller andre resiner på en måte som ligner de fleste resinbelagte proppemidler (RCP). Slike valnøttskallbaserte ULW proppemidler har en bulktetthet på 0,85 gram/cc og motstår opp til 41,4 MPa lukningsbelastning ved 79 ºC. Walnut shell-based ultra-lightweight (UCW) proppants can be manufactured in a two-step process using walnut particles with a narrow size distribution (ie 20/30 US mesh), and impregnating them with strong epoxy or other resins. These impregnated walnut shell particles are then coated with phenolic or other resins in a manner similar to most resin-coated proppants (RCPs). Such walnut shell-based ULW sealants have a bulk density of 0.85 grams/cc and withstand up to 41.4 MPa closing load at 79 ºC.

Generelt sett, jo sterkere proppemidlet er, jo større er tettheten. Ettersom tettheten øker, så øker vanskeligheten med å plassere den partikkelen jevnt gjennom hele den dannede bruddgeometrien. Overdreven sedimentering kan ofte føre til brodannelse av proppemiddelet i formasjonen før den ønskede stimuleringen oppnås. Den lavere partikkeltettheten reduserer fluidhastigheten som kreves for å opprettholde proppemiddeltransport innen bruddet, noe som i sin tur sørger for at en større mengde av det dannede bruddarealet blir proppet. Generally speaking, the stronger the proppant, the greater the density. As the density increases, so does the difficulty of placing that particle evenly throughout the resulting fracture geometry. Excessive sedimentation can often lead to bridging of the proppant in the formation before the desired stimulation is achieved. The lower particle density reduces the fluid velocity required to maintain proppant transport within the fracture, which in turn ensures that a greater amount of the formed fracture area is plugged.

ULW proppemidler som tillater optimalisering av fraktureringsbehandling med forbedret bruddlengde og brønnproduktivitet er derfor ønsket. ULW proppants that allow optimization of fracturing treatment with improved fracture length and well productivity are therefore desired.

I GB 2360534 A behandles en underjordisk formasjon ved innsprøytning av en blanding av frakturproppemiddel og deformerbart partikkelmateriale inn i formasjonen. Dette deformerbare partikkelmateriale kan kombineres med frakturproppemiddelet med det formål å øke frakturkonduktiviteten, redusere dannelse av finpartikler og/eller redusere proppemiddeltilbakestrømning. In GB 2360534 A, an underground formation is treated by injecting a mixture of fracture plug and deformable particulate material into the formation. This deformable particulate material can be combined with the fracture proppant for the purpose of increasing fracture conductivity, reducing fine particle formation and/or reducing proppant flowback.

Frakturproppemiddelet kan da være et slikt materiale som sand, og det deformerbare partikkelmateriale kan være et slikt materiale som partikkelkorn av polystyren-divinylbenzen. The fracture plug can then be a material such as sand, and the deformable particulate material can be a material such as particle grains of polystyrene-divinylbenzene.

Oppsummering av oppfinnelsen Summary of the invention

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et proppemiddel eller sandkontroll partikulært materiale av et selektivt konfigurert porøst partikulært materiale, der det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet omfatter et porøst partikulært materiale, det porøse partikulære materialet er et keramisk materiale, polyolefin, styren-divinylbenzen kopolymer eller polyalkylakrylatester, og er behandlet med et ikke-porøst penetrerende, beleggende og/eller glaserende materiale slik at en av de følgende betingelser gjelder: The present invention provides a plugging agent or sand control particulate material of a selectively configured porous particulate material, wherein the selectively configured porous particulate material comprises a porous particulate material, the porous particulate material is a ceramic material, polyolefin, styrene-divinylbenzene copolymer or polyalkyl acrylate esters, and is treated with a non-porous penetrating, coating and/or glazing material so that one of the following conditions applies:

(i) porøsiteten og permeabiliteten av det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet er slik at et fluid kan trekkes minst delvis inn i dets porøse matriks ved kapillærvirkning; eller (i) the porosity and permeability of the selectively configured porous particulate material is such that a fluid can be drawn at least partially into its porous matrix by capillary action; or

(ii) den tilsynelatende spesifikke vekten eller den tilsynelatende tettheten av det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet er mindre enn den tilsynelatende spesifikke vekten eller den tilsynelatende tettheten av det porøse partikulære materialet; eller (ii) the apparent specific gravity or apparent density of the selectively configured porous particulate material is less than the apparent specific gravity or apparent density of the porous particulate material; or

(iii) det penetrerende, beleggende og/eller glaserende materialet er i stand til å kapsle inn luft eller et fluid med lett vekt innen det porøse partikulære materialet; (iii) the penetrating, coating and/or glazing material is capable of encapsulating air or a light weight fluid within the porous particulate material;

og videre hvor det porøse partikulære materialet utviser iboende eller indusert permeabilitet. and further where the porous particulate material exhibits inherent or induced permeability.

Oppfinnelsen omhandler videre en fremgangsmåte for å behandle en brønn som penetrerer en underjordisk formasjon, som omfatter å introdusere proppemiddelet eller sandkontroll partikulært materialet ifølge oppfinnelsen. The invention further relates to a method for treating a well that penetrates an underground formation, which comprises introducing the plugging agent or sand control, particularly the material according to the invention.

I en foretrukken utførelse, er det penetrerende materialet og/eller belegglaget og/eller glasurlaget på det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet i stand til å fange eller kapsle inn et fluid som har en tilsynelatende spesifikk vekt som er mindre enn den tilsynelatende spesifikke vekten av bærerfluidet. Videre kan det beleggende laget og/eller det penetrerende materialet og/eller glasurmaterialet være en væske som har en tilsynelatende spesifikk vekt mindre enn den tilsynelatende spesifikke vekten av matriksen av det porøse partikulære materialet. In a preferred embodiment, the penetrating material and/or coating layer and/or glaze layer on the selectively configured porous particulate material is capable of trapping or encapsulating a fluid having an apparent specific gravity less than the apparent specific gravity of the carrier fluid . Furthermore, the coating layer and/or the penetrating material and/or the glaze material may be a liquid having an apparent specific gravity less than the apparent specific gravity of the matrix of the porous particulate material.

Styrken av det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet er typisk større enn styrken av det porøse partikulære materialet i seg selv. Videre utviser det selektivt konfigurerte porøse materialet trykkfasthet under betingelser så høye som 69 MPa, lukningsbelasting, API RP 56 eller API RP 60. The strength of the selectively configured porous particulate material is typically greater than the strength of the porous particulate material itself. Furthermore, the selectively configured porous material exhibits compressive strength under conditions as high as 69 MPa, closure load, API RP 56 or API RP 60.

I en foretrukken modus, er den porøse partikulære sammensetningen en suspensjon av porøse partikler i et bærerfluid. Suspensjonen danner foretrukket en pakning av partikulært materiale som er permeabel overfor fluider produsert fra brønnhullet og vesentlig forhindrer eller reduserer produksjon av formasjonsmaterialer fra formasjonen inn i brønnhullet. In a preferred mode, the porous particulate composition is a suspension of porous particles in a carrier fluid. The suspension preferably forms a pack of particulate material which is permeable to fluids produced from the wellbore and substantially prevents or reduces the production of formation materials from the formation into the wellbore.

Videre kan det porøse partikulære materialet utvise en porøsitet og permeabilitet slik at et fluid kan trekkes minst delvis inn i den porøse matriks ved kapillærvirkning. Foretrukket har det porøse partikulære materialet en porøsitet og permeabilitet slik at et penetrerende materiale kan trekkes minst delvis inn i den porøse matriks av det porøse partikulære materialet ved anvendelse av et vakuum og/eller kan tvinges minst delvis inn i den porøse matriks under trykk. Furthermore, the porous particulate material can exhibit a porosity and permeability so that a fluid can be drawn at least partially into the porous matrix by capillary action. Preferably, the porous particulate material has a porosity and permeability such that a penetrating material can be drawn at least partially into the porous matrix of the porous particulate material using a vacuum and/or can be forced at least partially into the porous matrix under pressure.

Det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet kan bestå av en mengde belagte partikler bundet sammen. På denne måten, er det porøse materialet en klynge av partikler belagt med et beleggende eller penetrerende lag eller glasurlag. Passende beleggende lag eller penetrerende materialer inkluderer flytende og/eller herdbare resiner, plastmaterialer, sementer, tetningsmasser eller bindemidler, slik som en fenol, fenolformaldehyd, melamin formaldehyd, uretan, epoksyresin, nylon, polyetylen, polystyren eller en kombinasjon derav. I en fortruk ken modus er det beleggende laget eller det penetrerende materialet et etylkarbamatbasert resin. The selectively configured porous particulate material may consist of a plurality of coated particles bound together. In this way, the porous material is a cluster of particles coated with a coating or penetrating layer or glaze layer. Suitable coating layers or penetrating materials include liquid and/or curable resins, plastic materials, cements, sealants or binders, such as a phenol, phenol formaldehyde, melamine formaldehyde, urethane, epoxy resin, nylon, polyethylene, polystyrene or a combination thereof. In a preferred mode, the coating layer or penetrating material is an ethyl carbamate-based resin.

I en foretrukken utførelse, blir de selektivt konfigurerte porøse partikulære materialene avledet fra partikler med lettvekts og/eller vesentlig nøytrale flytende partikler. Anvendelsen av de valgte partiklene av porøst materiale og partikulære materiale med relativt lettvekt og/eller vesentlig nøytrale flytende partikulære materialet som et partikulært bruddproppemiddel sørger fordelaktig for vesentlig forbedret total systemytelse i hydrauliske fraktureringsapplikasjoner, eller i andre brønnbehandlingsapplikasjoner slik som sandkontroll. In a preferred embodiment, the selectively configured porous particulate materials are derived from particles of lightweight and/or substantially neutral liquid particles. The use of the selected particles of porous material and relatively lightweight particulate material and/or substantially neutral liquid particulate material as a particulate fracture plug agent advantageously provides substantially improved overall system performance in hydraulic fracturing applications, or in other well treatment applications such as sand control.

Sammensetningene som inneholder porøst partikulært materiale anvendt i oppfinnelsen kan videre inneholde et bærerfluid. Bærerfluidet kan være en kompletterings- eller gjenopprettings-saltløsning, saltvann, ferskvann, et flytende hydrokarbon, eller en gass slik som nitrogen eller karbondioksid. The compositions containing porous particulate material used in the invention may further contain a carrier fluid. The carrier fluid may be a replenishing or recovery salt solution, salt water, fresh water, a liquid hydrocarbon, or a gas such as nitrogen or carbon dioxide.

Sammensetningene som inneholder porøst partikulært materiale kan videre inneholde et gelatineringsmiddel, kryssbindingsmiddel, gelbryter, surfaktant, skummende middel, de-emulgator, buffer, leirestabiliserer, syre eller en blanding derav. The compositions containing porous particulate material may further contain a gelatinizing agent, cross-linking agent, gel breaker, surfactant, foaming agent, de-emulsifier, buffer, clay stabilizer, acid or a mixture thereof.

Kort beskrivelse av tegningene Brief description of the drawings

For mer fullstendig forståelse av tegningene referert til i den detaljerte beskrivelsen av foreliggende oppfinnelse er en kort beskrivelse av hver tegning presentert, i hvilke: For a more complete understanding of the drawings referred to in the detailed description of the present invention, a brief description of each drawing is presented, in which:

Fig. 1 er en graf som viser bulk tilsynelatende tetthet sammenligning av dataene ifølge Eksempel 1 Fig. 1 is a graph showing bulk apparent density comparison of the data according to Example 1

Fig. 2 er en graf som viser permeabilitet mot lukningsbelastningsdata ifølge Eksempel 2 Fig. 2 is a graph showing permeability versus closure load data according to Example 2

Fig. 3 er en graf som viser ledningsevne mot lukningsbelastningsdata ifølge Eksempel 2 Fig. 3 is a graph showing conductivity versus closing load data according to Example 2

Fig. 4 er en graf som viser ledningsevne mot lukningsbelastningsdata ifølge Eksempel 2 Fig. 4 is a graph showing conductivity versus closing load data according to Example 2

Fig. 5 er en graf som viser permeabilitet mot lukningsbelastningsdata ifølge Eksempel 2 Fig. 5 is a graph showing permeability versus closure load data according to Example 2

Fig. 6 er en graf som viser ledningsevnesammenligningsdata ifølge Eksempel 2. Fig. 7 er en graf som viser permeabilitetssammenligningsdata ifølge Eksempel 2. Fig. 8 er et SEM fotografi av en partikkel av porøst materiale ifølge Eksempel 3. Fig. 6 is a graph showing conductivity comparison data according to Example 2. Fig. 7 is a graph showing permeability comparison data according to Example 2. Fig. 8 is an SEM photograph of a particle of porous material according to Example 3.

Fig. 9 er et SEM fotografi av en partikkel av porøst materiale ifølge Eksempel 3. Fig. 10 er et SEM fotografi av en partikkel av porøst materiale ifølge Eksempel 3. Fig. 11 er et SEM fotografi av en partikkel av porøst materiale ifølge Eksempel 3. Fig. 12 er et SEM fotografi av en partikkel av porøst materiale ifølge Eksempel 3. Fig. 13 er et SEM fotografi av en partikkel av porøst materiale ifølge Eksempel 3. Fig. 14 er et SEM fotografi av en partikkel av porøst materiale ifølge Eksempel 3. Fig. 15 er et SEM fotografi av en partikkel av porøst materiale ifølge Eksempel 3. Fig. 16 illustrerer proppemiddelfordeling for en valgt kombinasjon av brønnbehandlingspartikler ifølge én utførelse av de viste sammensetninger og fremgangsmåter beskrevet i Eksempel 4. Fig. 9 is an SEM photograph of a particle of porous material according to Example 3. Fig. 10 is an SEM photograph of a particle of porous material according to Example 3. Fig. 11 is an SEM photograph of a particle of porous material according to Example 3 Fig. 12 is an SEM photograph of a particle of porous material according to Example 3. Fig. 13 is an SEM photograph of a particle of porous material according to Example 3. Fig. 14 is an SEM photograph of a particle of porous material according to Example 3. Fig. 15 is an SEM photograph of a particle of porous material according to Example 3. Fig. 16 illustrates proppant distribution for a selected combination of well treatment particles according to one embodiment of the shown compositions and methods described in Example 4.

Fig. 17 illustrer sammenlignende proppemiddelfordelingsdata ifølge Eksempel 4 for Ottawa sand alene. Fig. 17 illustrates comparative proppant distribution data according to Example 4 for Ottawa sand alone.

Detaljert beskrivelse av de foretrukne utførelser Detailed description of the preferred designs

Som anvendt heri skal de følgende uttrykk ha de bestemte betydninger: ”porøst partikulært materiale” skal referere til porøse keramiske eller porøse organiske polymeriske materialer. Eksempler på materialtyper som er passende for anvendelse som partikler av porøse materialer inkluderer partikler som har en porøs matriks; As used herein, the following terms shall have their respective meanings: "porous particulate material" shall refer to porous ceramic or porous organic polymeric materials. Examples of material types suitable for use as particles of porous materials include particles having a porous matrix;

”selektivt konfigurert porøst partikulært materiale” skal referere til ethvert porøst partikulært materiale, naturlig eller ikke-naturlig, som har blitt kjemisk behandlet, slik som behandling med et beleggmateriale; behandling med et penetrerende materiale; eller modifisert ved glasering. Uttrykket skal inkludere, men ikke være begrenset til de porøse partikulære materialene som har blitt endret for å oppnå ønskede fysiske egenskaper, slik som partikkelkarakteristikker, ønsket styrke og/eller tilsynelatende tetthet for å passe til spesielle nedhullsbetingelser for brønnbehandling slik som hydrauliske fraktureringsbehandlinger og sandkontrollbehandlinger. "selectively configured porous particulate material" shall refer to any porous particulate material, natural or non-natural, which has been chemically treated, such as treatment with a coating material; treatment with a penetrating material; or modified by glazing. The term shall include but not be limited to those porous particulate materials that have been modified to achieve desired physical properties, such as particle characteristics, desired strength and/or apparent density to suit particular downhole conditions for well treatment such as hydraulic fracturing treatments and sand control treatments.

”ikke-selektivt konfigurert porøst partikulært materiale” skal referere til ethvert porøst naturlig keramisk materiale, slik som vulkanske bergarter med lett vekt, slik som pimpstein, så vel som perlitt og andre porøse ”lavaer” slik som porøs (vesikulær) Hawaiisk basalt, porøs Virginia diabas, og Utah ryolitt. Videre kan uorganiske keramiske materialer, slik som alumina, magnetisk glass, titanoksid, zirkonoksid, og silisiumkarbid også benyttes. I tillegg skal uttrykket referere til et syntetisk porøst partikulært materiale som ikke har blitt kjemisk endret og som gir ønskede fysiske egenskaper, slik som partikkelkarakteristikker, ønsket styrke og/eller tilsynelatende tetthet for å passe med spesielle nedhullsbetingelser for brønnbehandling; "non-selectively configured porous particulate material" shall refer to any porous natural ceramic material, such as lightweight volcanic rocks such as pumice, as well as perlite and other porous "lavas" such as porous (vesicular) Hawaiian basalt, porous Virginia diabase, and Utah rhyolite. Furthermore, inorganic ceramic materials, such as alumina, magnetic glass, titanium oxide, zirconium oxide, and silicon carbide can also be used. In addition, the term shall refer to a synthetic porous particulate material which has not been chemically altered and which provides desired physical properties, such as particle characteristics, desired strength and/or apparent density to suit particular downhole well treatment conditions;

”relativt lettvekt” skal referere til et porøst partikulært materiale som har en tilsynelatende tetthet (API RP 60) som er vesentlig mindre enn et konvensjonelt partikulært materiale anvendt i hydrauliske frakturerings- eller sandkontrolloperasjoner, slik som sand som har en tilsynelatende spesifikk vekt (API RP 60) på 2,65 og bauksitt som har en tilsynelatende spesifikk vekt på 3,55. Den tilsynelatende spesifikke vekten av et relativt lettvektig materiale er mindre enn omkring 2,4. "relatively lightweight" shall refer to a porous particulate material having an apparent density (API RP 60) that is significantly less than a conventional particulate material used in hydraulic fracturing or sand control operations, such as sand having an apparent specific gravity (API RP 60) of 2.65 and bauxite which has an apparent specific gravity of 3.55. The apparent specific gravity of a relatively lightweight material is less than about 2.4.

”vesentlig nøytral flytende” skal referere til et porøst partikulært materiale som har en tilsynelatende tetthet som er tilstrekkelig nær den tilsynelatende tettheten av et valgt ugelatinert eller svakt gelatinert bærerfluid, slik som en ugelatinert eller svakt gelatinert kompletteringssaltløsning, annet vannbasert fluid, ”slickvann”, eller annet passende fluid, som tillater pumping og tilstrekkelig plassering av proppemiddelet/det partikulære materialet ved anvendelse av det valgte ugelatinerte eller svakt gelatinerte bærerfluidet. "substantially neutral liquid" shall refer to a porous particulate material having an apparent density sufficiently close to the apparent density of a selected ungelatinized or weakly gelatinized carrier fluid, such as an ungelatinized or weakly gelatinized supplemental salt solution, other aqueous fluid, "slick water", or other suitable fluid, which allows pumping and adequate placement of the propellant/particulate material using the selected ungelatinized or weakly gelatinized carrier fluid.

et ”svakt gelatinert bærerfluid” er et bærerfluid som har en viskositetsøker eller friksjonsreduserer for å oppnå friksjonsreduksjon når det pumpes nedhulls, for eksempel, når det pumpes ned en rørledning, arbeidsstreng, mantel, viklet rørledning, borerør, eller lignende plassering, hvori polymer- eller viskositetsøkerkonsentrasjonen er fra omkring 0 kg polymer per kubikkmeter basisfluid (0 pund polymer per 1000 gallon basisfluid), til omkring 1,19 kg polymer per kubikkmeter basisfluid (10 pund polymer per 1000 gallon basisfluid), og/eller viskositeten er fra omkring 1 til omkring 10 centipoise. Et ”ugelatinert bærerfluid” er et bærerfluid som ikke har noe polymer eller viskositetsøker. Det ugelatinerte bærerfluidet kan inneholde en friksjonsreduserer som er kjent innen faget. a "weakly gelatinized carrier fluid" is a carrier fluid that has a viscosity increaser or friction reducer to achieve friction reduction when pumped downhole, for example, when pumped down a pipeline, work string, casing, coiled pipeline, drill pipe, or similar location, in which polymer- or the viscosity enhancer concentration is from about 0 kg of polymer per cubic meter of base fluid (0 pounds of polymer per 1000 gallons of base fluid), to about 1.19 kg of polymer per cubic meter of base fluid (10 pounds of polymer per 1000 gallons of base fluid), and/or the viscosity is from about 1 to about 10 centipoise. An "ungelatinized carrier fluid" is a carrier fluid that has no polymer or viscosity increaser. The ungelatinized carrier fluid may contain a friction reducer known in the art.

De selektivt konfigurerte porøse partikulære materialer så vel som de ikkeselektivt konfigurerte partikulære materialer er spesielt effektive i hydraulisk frakturering så vel som sandkontrollfluider slik som vann, saltløsning, slickvann slik som ”slickvann” bruddbehandlinger ved relativt lave konsentrasjoner for å oppnå delvis monolagsbrudd, lav konsentrasjon polymergelfluider (lineære eller kryssbundne), skum (med gass) fluid, flytende gass slik som flytende karbondioksid bruddbehandlinger for dypere proppemiddelpenetrering, behandlinger for vannsensitive soner og behandlinger for gasslagringsbrønner. The selectively configured porous particulate materials as well as the non-selectively configured particulate materials are particularly effective in hydraulic fracturing as well as sand control fluids such as water, brine, slick water such as "slick water" fracturing treatments at relatively low concentrations to achieve partial monolayer fracture, low concentration polymer gel fluids (linear or cross-linked), foam (with gas) fluid, liquid gas such as liquid carbon dioxide fracture treatments for deeper proppant penetration, treatments for water sensitive zones and treatments for gas storage wells.

For eksempel, kan partiklene av det selektivt konfigurerte porøse material eller partiklene av det ikke-selektivt konfigurerte porøse materiale blandes og pumpes i løpet av enhver ønsket andel(er) av en brønnbehandling slik som hydraulisk fraktureringsbehandling eller sandkontrollbehandling og kan blandes i enhver ønsket konsentrasjon med et bærerfluid. I dette henseende, ethvert bærerfluid som er passende for å transportere partiklene av det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet eller partiklene av det ikke-selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet inn i en brønn og/eller underjordisk formasjonsbrudd i kommunikasjon med denne kan anvendes inkludert, men ikke begrenset til, bærerfluider som omfatter saltvann, ferskvann, kaliumkloridløsning, en mettet natriumkloridløsning, flytende hydrokarboner og/eller nitrogen eller andre gasser kan anvendes. Passende bærerfluider inkluderer eller kan anvendes i kombinasjon med fluider som har gelatineringsmidler, kryssbindingsmidler, gelbrytere, surfaktanter, skummende midler, de-emulgatorer, buffere, leirestabiliserere, syrer, eller blandinger derav. For example, the particles of the selectively configured porous material or the particles of the non-selectively configured porous material may be mixed and pumped during any desired portion(s) of a well treatment such as hydraulic fracturing treatment or sand control treatment and may be mixed in any desired concentration with a carrier fluid. In this regard, any carrier fluid suitable for transporting the particles of the selectively configured porous particulate material or the particles of the non-selectively configured porous particulate material into a well and/or subterranean formation fracture in communication therewith may be used including, but not limited to but not limited to, carrier fluids comprising salt water, fresh water, potassium chloride solution, a saturated sodium chloride solution, liquid hydrocarbons and/or nitrogen or other gases may be used. Suitable carrier fluids include or may be used in combination with fluids having gelatinizing agents, cross-linking agents, gel breakers, surfactants, foaming agents, de-emulsifiers, buffers, clay stabilizers, acids, or mixtures thereof.

Når benyttet i hydraulisk frakturering, kan partiklene av det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet eller partiklene av det ikke-selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet injiseres inn i en underjordisk formasjon i sammenheng med en hydraulisk fraktureringsbehandling eller annen behandling ved trykk som er tilstrekkelig høyt nok til å forårsake dannelsen eller forstørrelsen av brudd. Slike andre behandlinger kan være nær brønnhullet i natur (påvirker nær brønnhullregioner) og kan være rettet mot forbedring av brønnhullsproduktivitet og/eller kontrollere produksjonen av bruddproppemiddel eller formasjonssand. Spesielle eksempler inkluderer gruspakning og ”frac-pakninger”. Videre kan slike partikler anvendes alene som et brudd proppemiddel/sandkontroll partikulært materiale, eller i blandinger i mengder og med typer av brudd proppemiddel/sandkontrollmaterialer, slik som konvensjonelt brudd eller sandkontroll partikulært materiale. Ytterligere informasjon om hydrauliske fraktureringsmetoder og materialer for anvendelse deri kan finnes i U.S. Patent nr 6.059.034 og i U.S. Patent nr 6.330.916, som er inkorporert heri ved referanse. When used in hydraulic fracturing, the particles of the selectively configured porous particulate material or the particles of the non-selectively configured porous particulate material may be injected into a subterranean formation in conjunction with a hydraulic fracturing treatment or other treatment at pressures sufficiently high to cause the formation or enlargement of fractures. Such other treatments may be near-wellbore in nature (affecting near-wellbore regions) and may be aimed at improving wellbore productivity and/or controlling the production of fracture plug or formation sand. Specific examples include gravel packing and frac packs. Furthermore, such particles can be used alone as a fracture proppant/sand control particulate material, or in mixtures in amounts and with types of fracture proppant/sand control materials, such as conventional fracture or sand control particulate material. Additional information on hydraulic fracturing methods and materials for use therein can be found in U.S. Pat. Patent No. 6,059,034 and in the U.S. Patent No. 6,330,916, which is incorporated herein by reference.

Når anvendt i brønnbehandlinger, kan partikler av valgte porøse materialer som har blitt selektivt konfigurert, slik som glasert og/eller behandlet med et eller flere valgte beleggende og/eller penetrerende materialer, introduseres inn i et borehull ved enhver konsentrasjon(er) som anses passende eller effektive for ned hullsbetingelsene som påtreffes. For eksempel, kan et brønnbehandlingsfluid inkludere en suspensjon av proppemiddel eller sandkontroll partikulært materiale som utgjøres fullstendig av partikler av valgte porøse materialer med relativt lett vekt som har blitt selektivt konfigurert, slik som glasert og/eller behandlet med ett eller flere valgte beleggende og/eller penetrerende materialer. Alternativt er det mulig at et brønnbehandlingsfluid kan inkludere en suspensjon som inneholder en blanding av konvensjonelt bruddproppemiddel eller sandkontroll partikulære materialer slik som sand med partikler av valgt porøst materiale med relativt lett vekt som har blitt selektivt konfigurert slik som glasert og/eller behandlet med ett eller flere valgte beleggende og/eller penetrerende materialer. When used in well treatments, particles of selected porous materials that have been selectively configured, such as glazed and/or treated with one or more selected coating and/or penetrating materials, may be introduced into a borehole at any concentration(s) deemed appropriate or effective for the down hole conditions encountered. For example, a well treatment fluid may include a suspension of proppant or sand control particulate material that is comprised entirely of particles of selected relatively light weight porous materials that have been selectively configured, such as glazed and/or treated with one or more selected coatings and/or penetrating materials. Alternatively, it is possible that a well treatment fluid may include a suspension containing a mixture of conventional fracture plug or sand control particulate materials such as sand with particles of selected relatively light weight porous material that has been selectively configured such as glazed and/or treated with one or several selected coating and/or penetrating materials.

I en eksempelvis utførelse, kan en gruspakkeoperasjon utføres på et brønnhull som penetrerer en underjordisk formasjon for å forhindre eller vesentlig redusere produksjonen av formasjonspartikler inn i brønnhullet fra formasjonen under produksjonen av formasjonsfluider. Den underjordiske formasjonen kan kompletteres for å være i kommunikasjon med brønnhullets indre ved enhver passende metode som er kjent innen faget, for eksempel ved perforeringer i et omhyllet brønnhull, og/eller ved en seksjon med åpent hull. En skjermsammenstilling slik som det er kjent innen faget kan være plassert eller på annen måte disponert innen brønnhullet slik at minst en andel av skjermsammenstillingen er disponert tilstøtende den underjordiske formasjonen. En slurry som inkluderer det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet eller det ikke-selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet og et bærerfluid kan deretter introduseres inn i brønnhullet og plasseres tilstøtende den underjordiske formasjonen ved sirkulasjon eller annen passende metode for å danne en fluidpermeabel pakke i et ringromsareal mellom skjermens ytre og brønnhullets indre som er i stand til å redusere eller vesentlig forhindre passeringen av formasjonspartikler fra formasjonen, mens en samtidig tillater passering av formasjonsfluider fra den underjordiske formasjonen til brønnhullet under produksjonen av fluider fra den underjordiske formasjonen gjennom skjermen til brønnhullet. Det er mulig at slurryen kan inneholde all eller en andel av det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet eller det ikkeselektivt konfigurerte porøse partikulære materialet. I det siste tilfellet, kan balansen av det partikulære materialet i slurryen være et annet materiale slik som et konvensjonelt gruspakke partikulært materiale. In an exemplary embodiment, a gravel pack operation may be performed on a wellbore penetrating a subterranean formation to prevent or substantially reduce the production of formation particles into the wellbore from the formation during the production of formation fluids. The underground formation may be completed to be in communication with the interior of the wellbore by any suitable method known in the art, for example by perforations in a cased wellbore, and/or by an open hole section. A screen assembly as is known in the art can be placed or otherwise disposed within the wellbore so that at least a portion of the screen assembly is disposed adjacent to the underground formation. A slurry including the selectively configured porous particulate material or the non-selectively configured porous particulate material and a carrier fluid may then be introduced into the wellbore and placed adjacent the subterranean formation by circulation or other suitable method to form a fluid permeable package in an annulus area between the screen exterior and the wellbore interior capable of reducing or substantially preventing the passage of formation particles from the formation, while simultaneously allowing the passage of formation fluids from the underground formation to the wellbore during the production of fluids from the underground formation through the screen to the wellbore. It is possible that the slurry may contain all or a proportion of the selectively configured porous particulate material or the non-selectively configured porous particulate material. In the latter case, the balance of the particulate material in the slurry may be another material such as a conventional gravel pack particulate material.

Som et alternativ til anvendelse av en skjerm, kan sandkontrollmetoden benytte det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet eller det ikke-selektivt konfigurere porøse partikulære materialet ifølge enhver metode i hvilken en pakke av partikulært materiale dannes innen et brønnhull som er permeabelt for fluider produsert fra et brønnhull, slik som olje, gass eller vann, men som vesentlig forhindrer eller reduserer produksjonen av formasjonsmaterialer, slik som formasjonssand, fra formasjonen inn i brønnhullet. Slike metoder kan, men gjør ikke nødvendigvis, anvende en gruspakkeskjerm, kan introduseres inn i et brønnhull ved trykk under, ved eller over fraktureringstrykket for formasjonen, slik som frac pakke, og/eller kan anvendes i sammenheng med resiner slik som sandkonsolideringsresiner hvis det er ønsket. As an alternative to using a screen, the sand control method may utilize the selectively configured porous particulate material or the non-selectively configured porous particulate material according to any method in which a package of particulate material is formed within a wellbore that is permeable to fluids produced from a wellbore , such as oil, gas or water, but which significantly prevents or reduces the production of formation materials, such as formation sand, from the formation into the wellbore. Such methods may, but do not necessarily, employ a gravel pack screen, may be introduced into a wellbore at pressures below, at or above the fracturing pressure of the formation, such as frac pack, and/or may be used in conjunction with resins such as sand consolidation resins if wished.

Det porøse partikulære materialet skal inkludere ethvert naturlig forekommende eller fremstilt eller designet porøst keramisk partikulært materiale som har en iboende og/eller indusert porøsitet. Et kommersielt tilgjengelig instrument, ACCUPYC 1330 Automatisk gass pyknometer (Micromeritics, Norcross, GA), som benytter helium som en inert gass og produsentens anbefalte prosedyre kan anvendes for å bestemme de partikulære materialenes indre porøsitet. Den indre porøsiteten er generelt fra omkring 10 til 75 volumprosent. Slik partikulært materiale kan også ha en iboende eller indusert permeabilitet, dvs. individuelle porerom innen partikkelen er forbundet slik at fluider er i stand til minst delvis å flytte seg gjennom den porøse matriks, slik som å penetrere partikkelens porøse matriks, eller kan ha iboende eller indusert ikke-permeabilitet, individuelle porerom innen partikkelen er frittstående slik at fluider vesentlig ikke er i stand til å flytte seg gjennom den porøse matriks, slik som å ikke være i stand til å penetrere partikkelens porøse matriks. Graden av ønsket porøsitetsforbindelse kan velges og designes inn i det ikke-selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet. Videre kan slike porøse partikler velges til å ha en størrelse og form i samsvar med typiske fraktureringsproppemiddel partikkelspesifikasjoner (dvs. som har en enhetlig form og størrelsesfordeling), selv om slik enhetlighet i form og størrelse ikke er nødvendig. The porous particulate material shall include any naturally occurring or manufactured or designed porous ceramic particulate material having an inherent and/or induced porosity. A commercially available instrument, the ACCUPYC 1330 Automatic Gas Pycnometer (Micromeritics, Norcross, GA), which uses helium as an inert gas and the manufacturer's recommended procedure can be used to determine the internal porosity of the particulate materials. The internal porosity is generally from about 10 to 75 percent by volume. Such particulate material may also have an inherent or induced permeability, i.e. individual pore spaces within the particle are connected such that fluids are capable of at least partially moving through the porous matrix, such as penetrating the porous matrix of the particle, or may have inherent or induced non-permeability, individual pore spaces within the particle are freestanding such that fluids are substantially unable to move through the porous matrix, such as unable to penetrate the porous matrix of the particle. The degree of desired porosity connection can be selected and designed into the non-selectively configured porous particulate material. Further, such porous particles may be selected to have a size and shape consistent with typical fracturing proppant particle specifications (ie, having a uniform shape and size distribution), although such uniformity in shape and size is not required.

Den tilsynelatende spesifikke vekten av det porøse partikulære materialet er generelt mindre enn eller lik 2,4 foretrukket mindre enn eller lik 2,0 enda mer foretrukket mindre enn eller lik 1,75, mest foretrukket mindre enn eller lik 1,25. The apparent specific gravity of the porous particulate material is generally less than or equal to 2.4, preferably less than or equal to 2.0, even more preferably less than or equal to 1.75, most preferably less than or equal to 1.25.

I et selektivt konfigurert porøst partikulært materiale, kan partiklene velges basert på porøsitets- og/eller permeabilitetskarakteristikker slik at de har ønskede lettvektskarakteristikker, slik som når det suspenderes i et valgt bærerfluid for en brønnbehandling. Som tidligere kan den iboende og/eller induserte porøsiteten for en partikkel av et porøst materiale velges for å hjelpe med å tilveiebringe den ønskede balansen mellom tilsynelatende tetthet og styrke. Valgfrie materialer kan anvendes sammen et glasurerende, penetrerende og/eller beleggende materiale for å kontrollere penetrering, slik som å forbedre eller svekke penetrering. For eksempel, i én utførelse kan en kationisk leirestabiliserer, slik som CLAY MASTER 5C fra BJ Services, først påføres til den ytre overflaten av et porøst keramisk materiale for å inhibere penetrering ved beleggende/penetrerende materiale, slik som epoksy eller resin beskrevet andre steder heri. In a selectively configured porous particulate material, the particles can be selected based on porosity and/or permeability characteristics so that they have desired lightweight characteristics, such as when suspended in a selected carrier fluid for a well treatment. As before, the inherent and/or induced porosity of a particle of a porous material can be chosen to help provide the desired balance between apparent density and strength. Optional materials may be used together with a glazing, penetrating and/or coating material to control penetration, such as to enhance or impair penetration. For example, in one embodiment, a cationic clay stabilizer, such as CLAY MASTER 5C from BJ Services, may first be applied to the outer surface of a porous ceramic material to inhibit penetration by a coating/penetrating material, such as an epoxy or resin described elsewhere herein .

I en foretrukken utførelse, er det porøse materialet et partikulært materiale med relativt lett vekt eller som er vesentlig nøytralt flytende partikulært materiale. Slike materialer kan anvendes på en måte som eliminerer behovet for gelatinering av bærerfluid, og eliminerer derved en kilde for potensiell proppemiddelpakke og/eller formasjonsskade. Videre kan et partikulært materiale med relativt lett vekt være enklere å plassere innen en målsone på grunn av reduserte sedimenteringsbegrensninger, og en redusert masse av slik partikulært materiale med relativt lett vekt er generelt krevet for å fylle et ekvivalent volum som er krevet med konvensjonelle sandkontroll partikulære materialer, anvendt for eksempel for gruspakningsformål. In a preferred embodiment, the porous material is a relatively light weight particulate material or substantially neutral liquid particulate material. Such materials can be used in a way that eliminates the need for carrier fluid gelatinization, thereby eliminating a source of potential proppant pack and/or formation damage. Furthermore, a relatively light weight particulate material may be easier to place within a target zone due to reduced sedimentation constraints, and a reduced mass of such relatively light weight particulate material is generally required to fill an equivalent volume required with conventional sand control particulates materials, used for example for gravel packing purposes.

Relativt lettvekt og/eller vesentlig nøytralt flytende brudd proppemiddel/partikulært materiale anvendt i hydraulisk frakturering/sandkontrollbehandling, slik som porøse keramiske partikler som har en ubearbeidet bulk tilsynelatende tetthet på 1,16 og ubehandlet porøsitet på omkring 59,3% kan anvendes. Relatively lightweight and/or substantially neutral fluid fracture proppant/particulate material used in hydraulic fracturing/sand control treatment, such as porous ceramic particles having an untreated bulk apparent density of 1.16 and untreated porosity of about 59.3% may be used.

I én utførelse, kan de viste porøse partikulære materialene anvendes som relativt lettvekt partikulært materiale/proppemiddel materiale som kan introduseres eller pumpes inn i en brønn som nøytralt flytende partikler i, for eksempel, en mettet natriumkloridløsning bærerfluid, eller et bærerfluid som er enhver annen kompletterings- eller gjenopprettings saltløsning kjent innen faget, og derved eliminere behovet for skadende polymer- eller fluidtapmateriale. I én utførelse, kan et slik materiale anvendes som proppemiddel/sandkontroll partikulært materiale ved temperaturer opp til omkring 371 ºC, og lukningsbelastninger opp til omkring 55,2 MPa. Imidlertid er disse temperaturområdene og lukningsbelastinger kun eksempelvise, det forstås at de viste materialene kan anvendes som proppemiddel/sandkontrollmaterialer ved temperaturer som er større enn omkring 371 ºC og/eller ved lukningsbelastninger større enn omkring 55,2 MPa. I ethvert tilfelle, vil det forstås med fordelen av denne presentasjonen at porøst partikulært materiale og/eller beleggende/penetrerende materialer kan velges av fagmannen for å møte og motstå forventede nedhullsbetingelser for en gitt applikasjon. In one embodiment, the porous particulate materials shown can be used as relatively lightweight particulate/propagant material that can be introduced or pumped into a well as neutrally floating particles in, for example, a saturated sodium chloride solution carrier fluid, or a carrier fluid that is any other completion - or recovery salt solution known in the art, thereby eliminating the need for harmful polymer or fluid loss material. In one embodiment, such a material can be used as a proppant/sand control particulate material at temperatures up to about 371 ºC, and closure loads up to about 55.2 MPa. However, these temperature ranges and closing loads are only exemplary, it is understood that the materials shown can be used as proppant/sand control materials at temperatures greater than about 371 ºC and/or at closing loads greater than about 55.2 MPa. In any event, it will be understood with the benefit of this presentation that porous particulate material and/or coating/penetrating materials may be selected by those skilled in the art to meet and withstand expected downhole conditions for a given application.

I de utførelsene hvor de viste partiklene av porøst materiale anvendes som relativt lettvekt og/eller vesentlig nøytrale flytende partikulære/proppemiddel materialer, kan de anvendes med bærerfluider som er gelatinerte, ikke-gelatinerte, eller har et redusert eller lettere gelatineringskrav sammenlignet med bærerfluider anvendt med konvensjonelle bruddbehandling/sandkontrollmetoder. I én utførelse som anvender ett eller flere av de viste vesentlig nøytralt flytende partikulære materialer og et saltløsning bærerfluid, trenger blandeutstyr bare å inkludere slik utstyr som er i stand til (a) blande saltløsningen (løse opp løselige salter), og (b) homogen dispergering i det vesentlig nøytralt flytende partikulære materialet. I én utførelse kan et vesentlig nøytralt flytende partikulært/proppemiddel materiale fordelaktig være pre-suspendert og lagret i et lagringsfluid, slik som saltløsning med nær eller vesentlig lik tetthet, og deretter pumpes eller plasseres nedhulls som det er, eller fortynnet på stedet. In those embodiments where the shown particles of porous material are used as relatively lightweight and/or substantially neutral liquid particulate/propagant materials, they can be used with carrier fluids that are gelatinized, non-gelatinized, or have a reduced or lighter gelatinization requirement compared to carrier fluids used with conventional fracture treatment/sand control methods. In one embodiment using one or more of the disclosed substantially neutral liquid particulate materials and a salt solution carrier fluid, mixing equipment need only include such equipment capable of (a) mixing the salt solution (dissolving soluble salts), and (b) homogeneously dispersion in the substantially neutrally liquid particulate material. In one embodiment, a substantially neutral liquid particulate/propagant material may advantageously be pre-suspended and stored in a storage fluid, such as saline solution of close or substantially similar density, and then pumped or placed downhole as is, or diluted in place.

Eksempler på ikke-naturlige porøse partikulære materialer for anvendelse i oppfinnelsen inkluderer, men er ikke begrenset til porøse keramiske partikler slik som de partiklene som er tilgjengelige fra Carbo Ceramics Inc. som ”Econoprop”. og de som brennes kaolinitisk beskrevet i U.S. Patent nr 5.188.175 som er inkorporert heri ved referanse. Som beskrevet i denne referansen, kan slike partikler inkludere faste sfæriske pellets eller partikler fra råmaterialer (slik som kaolinleire) som har et aluminainnhold på mellom omkring 25% og 40% og et silikainnhold på mellom omkring 50% og 65%. Et stivelsesbindemiddel kan anvendes. Slike partikler kan karakteriseres som å ha et forhold mellom silisiumdioksid- og aluminainnhold på fra omkring 1,39 til omkring 2,41, og en tilsynelatende spesifikk vekt på mellom omkring 2,20 og omkring 2,60 eller mellom omkring 2,20 og omkring 2,70. Examples of non-natural porous particulate materials for use in the invention include, but are not limited to, porous ceramic particles such as those particles available from Carbo Ceramics Inc. as "Econoprop". and those fired kaolinitic described in U.S. Patent No. 5,188,175 which is incorporated herein by reference. As described in this reference, such particles may include solid spherical pellets or particles from raw materials (such as kaolin clay) having an alumina content of between about 25% and 40% and a silica content of between about 50% and 65%. A starch binder can be used. Such particles can be characterized as having a silica to alumina content ratio of from about 1.39 to about 2.41, and an apparent specific gravity of between about 2.20 and about 2.60 or between about 2.20 and about 2.70.

Det vil også forstås at porøse keramiske partikler selektivt kan fremstilles fra råmaterialer slik som de beskrevet i United States Patent nr 5.188.175; United States Patent nr 4.427.068 og United States Patent nr 4.522.731, som alle er inkorporert heri ved referanse, slik som ved inkludering av valgte prosesstrinn i den innledende materialfremstillingsprosessen for å resultere i et materiale som innehar ønskede karakteristikker av porøsitet, permeabilitet, tilsynelatende tetthet eller tilsynelatende spesifikk vekt, kombinasjoner derav. For eksempel, kan slike råmaterialer brennes ved relativt lav temperatur på omkring 668 ºC eller omkring 700 ºC for å oppnå en ønsket krystallinsk struktur og en mer porøs og lettere struktur. I en eksempelvis utførelse av slike partikler, som beskrevet på annet sted heri, kan omkring 20/40 mesh størrelse porøst materiale brente kaolinitiske partikler fra Carbo Ceramics Inc. velges for anvendelse i den viste metoden. Disse partiklene har de følgende interne karakteristikker: bulk tilsynelatende tetthet omkring 1,16, intern porøsitet omkring 59,3%. Disse partiklene kan behandles med en rekke penetrerende/beleggende materialer i en mengde fra omkring 0,5 til omkring 10% av den totale vekten av partiklene. Slike belagte partikler kan fremstilles og/eller leveres for eksempel, av Fritz Industries i Mesquite, Texas. It will also be understood that porous ceramic particles can be selectively prepared from raw materials such as those described in United States Patent No. 5,188,175; United States Patent No. 4,427,068 and United States Patent No. 4,522,731, all of which are incorporated herein by reference, such as by including selected process steps in the initial material manufacturing process to result in a material possessing desired characteristics of porosity, permeability, apparent density or apparent specific gravity, combinations thereof. For example, such raw materials can be fired at a relatively low temperature of about 668 ºC or about 700 ºC to achieve a desired crystalline structure and a more porous and lighter structure. In an exemplary embodiment of such particles, as described elsewhere herein, approximately 20/40 mesh size porous material fired kaolinitic particles from Carbo Ceramics Inc. may be selected for use in the method shown. These particles have the following internal characteristics: bulk apparent density about 1.16, internal porosity about 59.3%. These particles can be treated with a variety of penetrating/coating materials in an amount from about 0.5 to about 10% of the total weight of the particles. Such coated particles may be manufactured and/or supplied, for example, by Fritz Industries of Mesquite, Texas.

I ett eksempelvis tilfelle, kan størrelsen av et slik materiale velges til å spenne fra omkring 200 mesh til omkring 8 mesh. In one exemplary case, the size of such material can be chosen to range from about 200 mesh to about 8 mesh.

I et slik tilfelle kan partiklene velges basert på porøsitet og/eller permeabilitetskarakteristikker slik at de har de ønskede lettvektskarakteristikker, slik som når de er suspendert i et valgt bærerfluid for en brønnbehandling. Som tidligere, kan den iboende og/eller induserte porøsiteten av en partikkel av porøst materiale velges for å hjelpe til med å tilveiebringe den ønskede balansen mellom tilsynelatende tetthet og styrke. Valgfrie materialer kan anvendes sammen med et glaserende, penetrerende og/eller beleggende materiale for å kontrollere penetrering slik som å forbedre eller svekke penetrering. For eksempel, i én utførelse kan en kationisk leirestabiliserer, slik som CLAY MASTER 5C fra BJ Services, først påføres til den ytre overflaten av et porøst keramisk materiale for å inhibere penetrering ved beleggende/penetrerende materiale, slik som epoksy eller resin beskrevet andre steder heri. In such a case, the particles can be selected based on porosity and/or permeability characteristics so that they have the desired lightweight characteristics, such as when suspended in a selected carrier fluid for a well treatment. As before, the inherent and/or induced porosity of a particle of porous material can be chosen to help provide the desired balance between apparent density and strength. Optional materials may be used in conjunction with a glazing, penetrating and/or coating material to control penetration such as enhance or impair penetration. For example, in one embodiment, a cationic clay stabilizer, such as CLAY MASTER 5C from BJ Services, may first be applied to the outer surface of a porous ceramic material to inhibit penetration by a coating/penetrating material, such as an epoxy or resin described elsewhere herein .

I et selektivt konfigurert porøst partikulært materiale, blir det porøse partikulære materialet kjemisk behandlet for å gi ønskede fysiske egenskaper, slik som porøsitet, permeabilitet, tilsynelatende tetthet eller tilsynelatende spesifikk vekt, eller kombinasjoner derav til de partikulære materialene. Slike ønskede fysiske egenskaper er forskjellige fra de fysiske egenskapene av de porøse partikulære materialene før behandling. In a selectively configured porous particulate material, the porous particulate material is chemically treated to impart desired physical properties, such as porosity, permeability, apparent density or apparent specific gravity, or combinations thereof to the particulate materials. Such desired physical properties are different from the physical properties of the porous particulate materials before treatment.

De ønskede fysiske egenskapene kan videre være til stede i ikke-selektivt konfigurerte porøse partikulære materialer. Ikke-selektivt konfigurerte porøse partikulære materialer skal inkludere naturlig forekommende porøse keramiske materialer så vel som ikke-naturlige (syntetiske) materialer fremstilt på en måte som gir slike ønskede karakteristikker. The desired physical properties can further be present in non-selectively configured porous particulate materials. Non-selectively configured porous particulate materials shall include naturally occurring porous ceramic materials as well as non-natural (synthetic) materials manufactured in a manner that provides such desired characteristics.

Det ikke-selektivt konfigurerte partikulære materialet velges basert på ønskede fysiske egenskaper, slik som porøsitet, permeabilitet, tilsynelatende tetthet, partikkelstørrelse, kjemisk motstand eller kombinasjoner derav. The non-selectively configured particulate material is selected based on desired physical properties, such as porosity, permeability, apparent density, particle size, chemical resistance, or combinations thereof.

Det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet så vel som det ikkeselektivt konfigurerte porøse partikulære materialet utviser trykkfasthet under betingelser så høye som 69 MPa lukningsbelastning, API RP 56 eller API RP 60, generelt mellom fra omkring 1,7 MPa til omkring 55,2 MPa lukningsbelastning, i kombinasjon med en tilsynelatende spesifikk vekt mindre enn eller lik 2,4, for å møte pumpe- og/eller nedhullsformasjonsbetingelsene av en spesiell applikasjon, slik som hydraulisk fraktureringsbehandling, sandkontrollbehandling. The selectively configured porous particulate material as well as the non-selectively configured porous particulate material exhibit compressive strength under conditions as high as 69 MPa closure stress, API RP 56 or API RP 60, generally between from about 1.7 MPa to about 55.2 MPa closure stress, in combination with an apparent specific gravity less than or equal to 2.4, to meet the pumping and/or downhole formation conditions of a particular application, such as hydraulic fracturing treatment, sand control treatment.

Slike ønskede fysiske egenskaper kan overføres til en andel eller andeler av det porøse partikulære materialet at det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet eller det ikke-selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet, slik som på partikkeloverflaten av det partikulære materialet, ved eller i partikkeloverflaten av det partikulære materialet, i et område nær partikkeloverflaten av det partikulære materialet, i den indre partikkelmatriks av et partikulært materiale eller en andel derav, kombinasjoner derav, etc. Such desired physical properties can be transferred to a portion or portions of the porous particulate material that the selectively configured porous particulate material or the non-selectively configured porous particulate material, such as on the particle surface of the particulate material, at or in the particle surface of the particulate material , in an area near the particle surface of the particulate material, in the internal particle matrix of a particulate material or a proportion thereof, combinations thereof, etc.

Fordelaktig, i én utførelse kan den lave tilsynelatende spesifikke vekten av det porøse partikulære materialet av det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet eller det ikke-selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet tas fordel av for å resultere i en større brudd eller frac pakkebredde for den samme beladningen, slik som kg per kvadratmeter proppemiddel (pund per kvadratfot proppemiddel), for å gi mye større totalt volum og øket bredde for den samme massen. Alternativt, tillater denne karakteristikken mindre beladning av proppemiddelmateriale som skal pumpes mens en fremdeles oppnår en ekvivalent bredde. Advantageously, in one embodiment, the low apparent specific gravity of the porous particulate material of the selectively configured porous particulate material or the non-selectively configured porous particulate material can be taken advantage of to result in a larger fracture or frac pack width for the same charge, such as kg per square meter of proppant (pounds per square foot of proppant), to give much greater total volume and increased width for the same mass. Alternatively, this characteristic allows less loading of proppant material to be pumped while still achieving an equivalent width.

I en foretrukken utførelse, kan selektiv konfigurasjon, slik som ved anvendelse av glasurdannende, beleggende og/eller penetrerende materialer, slik som de materialene som er beskrevet ellers heri, selektivt anvendes for å modifisere eller tilpasse den tilsynelatende spesifikke vekten av et valgt porøst partikulært materiale. Modifikasjon av partikulær tilsynelatende spesifikk vekt, for å ha en større eller mindre tilsynelatende spesifikk vekt, kan fordelaktig anvendes, for eksempel, for å tilveiebringe proppemiddel eller sandkontrollpartikler av tilpasset tilsynelatende spesifikk vekt for anvendelse som et vesentlig nøytralt flytende partikulært materiale med en rekke forskjellige vekt- eller tilsynelatende spesifikk vekt bærerfluider. In a preferred embodiment, selective configuration, such as by the use of glazing, coating and/or penetrating materials, such as those materials described elsewhere herein, can be selectively used to modify or adjust the apparent specific gravity of a selected porous particulate material . Modification of particulate apparent specific gravity, to have a greater or lesser apparent specific gravity, can be advantageously used, for example, to provide proppant or sand control particles of adapted apparent specific gravity for use as a substantially neutral floating particulate material of a variety of different weights - or apparent specific gravity carrier fluids.

Det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet har en tilsynelatende tetthet fra omkring 1,1 g/cm<3>til omkring 2,6 g/cm<3>, en tilsynelatende bulktetthet fra omkring 1,03 g/cm<3>til omkring 1,5 g/cm<3>, og en indre porøsitet fra omkring 10 til omkring 75 volumprosent. I ett eksempel, kan bulktettheter kontrolleres til å være i området fra omkring 1,1 g/cm<3>til omkring 1,5 g/cm<3>, selv om større og mindre verdier også er mulig. The selectively configured porous particulate material has an apparent density from about 1.1 g/cm<3> to about 2.6 g/cm<3>, an apparent bulk density from about 1.03 g/cm<3> to about 1 .5 g/cm<3>, and an internal porosity of from about 10 to about 75 percent by volume. In one example, bulk densities can be controlled to range from about 1.1 g/cm<3> to about 1.5 g/cm<3>, although larger and smaller values are also possible.

Det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet, så vel som det ikke-selektivt konfigurerte partikulære materialet, er generelt mellom fra omkring 200 mesh til omkring 8 mesh. The selectively configured porous particulate material, as well as the non-selectively configured particulate material, is generally between from about 200 mesh to about 8 mesh.

Det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet kan omfatte porøst partikulært materiale som er selektivt endret ved behandling med et beleggende eller penetrerende materiale ved anvendelse av enhver passende våt eller tørr prosess. Fremgangsmåter for å belegge partikler, slik som brudd proppemiddelpartikler, med materialer slik som resin er kjent i faget, og slike materialer er tilgjengelig, for eksempel, fra produsenter som er listet heri. Med hensyn til belegging av de viste porøse partikulære materialene kan beleggingsoperasjoner utføres ved anvendelse av enhver passende metode kjent innen faget. The selectively configured porous particulate material may comprise porous particulate material that has been selectively modified by treatment with a coating or penetrating material using any suitable wet or dry process. Methods of coating particles, such as fracture propellant particles, with materials such as resin are known in the art, and such materials are available, for example, from manufacturers listed herein. With respect to coating the porous particulate materials shown, coating operations may be performed using any suitable method known in the art.

Som anvendt heri, skal uttrykket ”penetrering” videre referere til delvis eller fullstendig impregnert med et penetrerende materiale, ved for eksempel, vakuumog/eller trykkimpregnering. For eksempel, kan et porøst partikulært materiale senkes ned i et andre materiale og deretter eksponeres for trykk og/eller vakuum for å i det minste delvis penetrere eller impregnere materialet. As used herein, the term "penetrating" shall further refer to being partially or completely impregnated with a penetrating material, by, for example, vacuum and/or pressure impregnation. For example, a porous particulate material may be immersed in a second material and then exposed to pressure and/or vacuum to at least partially penetrate or impregnate the material.

Fagmannen vil forstå at ett eller flere beleggende og/eller penetrerende materialer kan velges for å behandle et partikulært porøst materiale for å møte spesielle kriterier eller krav ved en gitt nedhullsapplikasjon basert på informasjonen og eksemplene vist heri, så vel som kunnskap innen fagfeltet. I denne sammenhengen kan karakteristikker for partikler av porøst materiale slik som sammensetning, porøsitet og permeabilitetskarakteristikker av det partikulære materialet, størrelse og/eller beleggende eller penetrerende materiale karakteristikker, slik som sammensetning, mengde, tykkelse eller penetreringsgrad, velges slik. Det beleggende eller penetrerende materialet er typisk ikke-porøst. Those skilled in the art will appreciate that one or more coating and/or penetrating materials may be selected to treat a particulate porous material to meet particular criteria or requirements of a given downhole application based on the information and examples shown herein, as well as knowledge in the art. In this context, characteristics of particles of porous material such as composition, porosity and permeability characteristics of the particulate material, size and/or coating or penetrating material characteristics, such as composition, amount, thickness or degree of penetration, can be selected as such. The coating or penetrating material is typically non-porous.

Porøsitets- og permeabilitetskarakteristikkene av det porøse partikulære materialet tillater at det penetrerende materialet trekkes minst delvis inn i den porøse matriks av det porøse partikulære materialet ved kapillærvirkning, for eksempel, på en måte som ligner en svamp som suger opp vann. Alternativt, kan ett eller flere penetrerende materialer trekkes minst delvis inn i den porøse matriks av det porøse partikulære materialet ved anvendelse av et vakuum og/eller kan tvinges minst delvis inn i den porøse matriks under trykk. The porosity and permeability characteristics of the porous particulate material allow the penetrating material to be drawn at least partially into the porous matrix of the porous particulate material by capillary action, for example, in a manner similar to a sponge absorbing water. Alternatively, one or more penetrating materials may be drawn at least partially into the porous matrix of the porous particulate material using a vacuum and/or may be forced at least partially into the porous matrix under pressure.

Eksempler på penetrerende materialer som kan velges for anvendelse inkluderer, men er ikke begrenset til flytende resiner, plastmaterialer, sementer, tetningsmasser, bindemidler eller ethvert annet materiale som er passende for minst delvis å penetrere den porøse matriks av den valgte partikkel for tilveiebringe ønskede karakteristikker av styrke/trykkfasthet, tilsynelatende spesifikk vekt, etc. Det vil forstås at valgte kombinasjoner, av hvilke som helst to eller flere slike penetrerende materialer også kan anvendes enten i blanding eller i sekvensielle penetreringsapplikasjoner. Examples of penetrating materials that may be selected for use include, but are not limited to, liquid resins, plastic materials, cements, sealants, binders, or any other material suitable for at least partially penetrating the porous matrix of the selected particle to provide desired characteristics of strength/compressive strength, apparent specific gravity, etc. It will be understood that selected combinations of any two or more such penetrating materials may also be used either in admixture or in sequential penetrating applications.

Eksempler på resiner som kan anvendes som penetrerende og/eller beleggende materialer inkluderer, men er ikke begrenset til, resiner og/eller plastmaterialer eller enhver annen passende sement, tetningsmasse eller bindemiddel som med en gang den er plassert minst delvis innen en valgt partikkel kan kryssbindes og/eller herdes for å danne et stivt eller vesentlig stivt materiale innen partikkelens porøse struktur. Spesifikke eksempler på plastmaterialer inkluderer, men er ikke begrenset til nylon, polyetylen, styren, etc. og kombinasjoner derav. Passende resiner inkluderer fenolformaldehydresiner, melamin formaldehydresiner og uretanresiner, uretanresiner med lav flyktighet, slik som disse og andre typer resiner tilgjengelig fra Borden Chemical Inc., Santrol, Hepworth i England, epoksyresiner og blandinger derav. Spesifikke eksempler på passende resiner inkluderer, men er ikke begrenset til, resiner fra Borden Chemical og identifisert som 500-serie og 700-serie resiner (f.eks.569C, 794C, etc.). Ytterligere spesifikke eksempler på resiner inkluderer, men er ikke begrenset til SIGMASET serier av lavtemperaturherdende uretanresiner fra Borden Chemical, slik som SIGMASET, SIGMASET LV, SIGMASET XL, ALPHASET fenolisk resin fra Borden Chemical, OPTI-PROP fenolisk resin fra Santrol, og POLAR PROP lavtemperaturherdende resin fra Santrol. Hvor ønsket, kan herdekarakteristikker, slik som herdetid, justeres for å passe med spesielle behandlingsmetoder og/eller sluttproduktspesifikasjoner ved, for eksempel, å justere relative mengder av resinkomponenter. Enda ytterligere eksempler på passende resiner og beleggmetoder inkluderer, men er ikke begrenset til de som er funnet i Europeisk patentsøknad EP 0771 935 A1; og U.S. Patenter Nr.4.869.960; 4.664.819; 4.518.039; 3.929.191; 3.659.651; og 5.422.183, alle de foregående referansene er inkorporert heri ved referanse i sin helhet. Examples of resins that can be used as penetrating and/or coating materials include, but are not limited to, resins and/or plastic materials or any other suitable cement, sealant or binder which, once placed at least partially within a selected particle, can be cross-linked and/or hardened to form a rigid or substantially rigid material within the porous structure of the particle. Specific examples of plastic materials include, but are not limited to, nylon, polyethylene, styrene, etc. and combinations thereof. Suitable resins include phenol formaldehyde resins, melamine formaldehyde resins and urethane resins, low volatility urethane resins such as these and other types of resins available from Borden Chemical Inc., Santrol, Hepworth of England, epoxy resins and mixtures thereof. Specific examples of suitable resins include, but are not limited to, resins from Borden Chemical and identified as 500 series and 700 series resins (eg, 569C, 794C, etc.). Additional specific examples of resins include, but are not limited to the SIGMASET series of low temperature curing urethane resins from Borden Chemical, such as SIGMASET, SIGMASET LV, SIGMASET XL, ALPHASET phenolic resin from Borden Chemical, OPTI-PROP phenolic resin from Santrol, and POLAR PROP low temperature curing resin from Santrol. Where desired, cure characteristics, such as cure time, can be adjusted to suit particular processing methods and/or end product specifications by, for example, adjusting relative amounts of resin components. Still further examples of suitable resins and coating methods include, but are not limited to those found in European Patent Application EP 0771 935 A1; and the U.S. Patents No. 4,869,960; 4,664,819; 4,518,039; 3,929,191; 3,659,651; and 5,422,183, all of the foregoing references are incorporated herein by reference in their entirety.

I en eksempelvis utførelse, kan et herdbart fenolisk resin eller annet passende herdbart materiale velges og anvendes som et beleggmateriale slik at individuelt belagte partikler kan bindes sammen under nedhullstemperatur, etter at resinen strømmer og kryssbinder/herder nedhulls, for å lette proppemiddelpakke/ sandkontroll partikulær konsolidering etter plassering. In an exemplary embodiment, a curable phenolic resin or other suitable curable material can be selected and used as a coating material so that individually coated particles can be bonded together at downhole temperature, after the resin flows and cross-links/cures downhole, to facilitate proppant pack/sand control particulate consolidation by location.

Alternativt kan et herdet fenolisk type resinbelegg eller annet passende herdet materiale velges for å bidra til ytterligere styrke til partiklene og/eller redusere in situ finstoffmigrering med en gang den er plassert i en underjordisk formasjon. Penetrasjonsgraden av det beleggende eller penetrerende fluidet inn i det porøse partikulære materialet kan begrenses ved avbrutt porøsitet, slik som vesentlig impermeabel eller isolert porøsitet, innen den indre matriks av det partikulære materialet. Alternatively, a cured phenolic type resin coating or other suitable cured material may be selected to contribute additional strength to the particles and/or reduce in situ fines migration once placed in a subsurface formation. The degree of penetration of the coating or penetrating fluid into the porous particulate material can be limited by interrupted porosity, such as substantially impermeable or isolated porosity, within the internal matrix of the particulate material.

Dette kan enten begrense utstrekningen av enhetlig penetrasjon av penetrerende materiale på en enhetlig måte mot kjernen, slik som å etterlate et lagdelt partikkeltverrsnitt som har et ytre penetreringslag med upenetrert vesentlig sfærisk kjerne, og/eller kan forårsake ujevn penetrasjon hele veien til kjernen, slik som å omgåelse av ”øyer” av avbrutt porøsitet men penetrere hele veien til kjernen. I ethvert tilfelle, kan et penetrerende og/eller beleggende materiale fange eller innkapsle luft (eller annet fluid som har en tilsynelatende spesifikk vekt mindre enn partikkelmatriks og mindre enn beleggende/penetrerende materiale) innen den avbrutte porøsitet for å redusere tilsynelatende spesifikk vekt ved den ønskede mengden. Slike materialer belegger og/eller penetrerer det porøse partikulære materialet uten å invadere porøsiteten for å effektivt kapsle inn luften innen partikkelporøsiteten. Innkapsling av luften tilveiebringer bevaring av ultra-lettvekt karakteren til partiklene med en gang de plasseres i transportfluidet. Hvis resinbelegget eller transportfluidene skulle signifikant penetrere porøsiteten av partikkelen, øker tettheten tilsvarende, og partikkelen har ikke lenger de samme lettvektsegenskapene. Resinbelegget tillegger også styrke og forbedrer vesentlig proppemiddelpakningspermeabiliteten ved forhøyet belastning. This can either limit the extent of uniform penetration of penetrating material uniformly towards the core, such as leaving a layered particle cross-section having an outer penetrating layer with unpenetrated substantially spherical core, and/or can cause uneven penetration all the way to the core, such as to bypass "islands" of interrupted porosity but penetrate all the way to the core. In any case, a penetrating and/or coating material may trap or encapsulate air (or other fluid having an apparent specific gravity less than the particle matrix and less than the coating/penetrating material) within the interrupted porosity to reduce the apparent specific gravity at the desired the quantity. Such materials coat and/or penetrate the porous particulate material without invading the porosity to effectively encapsulate the air within the particulate porosity. Encapsulation of the air provides preservation of the ultra-light weight character of the particles once they are placed in the transport fluid. If the resin coating or transport fluids should significantly penetrate the porosity of the particle, the density increases accordingly, and the particle no longer has the same lightweight properties. The resin coating also adds strength and significantly improves proppant packing permeability at elevated loads.

Belegglag kan påføres etter ønske for å bidra til partikkelstyrke og/eller redusere in situ finstoffmigrering med en gang de plasseres i den underjordiske formasjonen. Belegget øker signifikant styrken og trykkfastheten av den keramiske partikkelen med ultra-lett vekt. I tilfellet av naturlige sandtyper beskytter resinbelegget partikkelen mot knusning, hjelper til å motstå innkapsling og forhindrer frigivingen av finstoff. Coating layers may be applied as desired to contribute to particle strength and/or reduce in situ fines migration once placed in the subsurface formation. The coating significantly increases the strength and compressive strength of the ultra-lightweight ceramic particle. In the case of natural sand types, the resin coating protects the particle from crushing, helps resist encapsulation and prevents the release of fines.

Det beleggende eller penetrerende fluidet blir typisk valgt for å ha en tilsynelatende spesifikk vekt mindre enn den tilsynelatende spesifikke vekten av det porøse partikulære materialet slik at med en gang det har penetrert minst delvis inn i porene av matriksen, resulterer det i en partikkel som har en tilsynelatende spesifikk vekt som er mindre enn den av det porøse partikulære materialet før belegging eller penetrering, dvs. fylling av porerommene i et porøst partikulært materiale resulterer i en fast eller vesentlig fast partikkel som har en svært redusert tilsynelatende tetthet. The coating or penetrating fluid is typically selected to have an apparent specific gravity less than the apparent specific gravity of the porous particulate material so that once it has penetrated at least partially into the pores of the matrix, it results in a particle having a apparent specific gravity less than that of the porous particulate material prior to coating or penetration, i.e. filling the pore spaces of a porous particulate material results in a solid or substantially solid particle having a greatly reduced apparent density.

For eksempel, kan det valgte porøse partikulære materialet behandles med et valgt penetrerende materiale på en slik måte at det resulterende selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet har en svært redusert tilsynelatende tetthet, slik som å ha en tilsynelatende tetthet nærmere eller som nærmer seg den tilsynelatende spesifikke vekten av et bærerfluid slik at det er nøytralt flytende eller halv-flytende i et fraktureringsfluid eller sandkontrollfluid. For example, the selected porous particulate material may be treated with a selected penetrating material in such a manner that the resulting selectively configured porous particulate material has a greatly reduced apparent density, such as having an apparent density closer to or approaching the apparent specific gravity of a carrier fluid so that it is neutrally fluid or semi-fluid in a fracturing fluid or sand control fluid.

Alternativt kan et penetrerende materiale velges slik at det hjelper til å strukturelt støtte matriksen av det porøse partikulære materialet (dvs. øker styrken av den porøse matriks) og øker evnen det partikulære materialet har til å motstå lukningsbelastningene av en hydraulisk frakturert formasjon, eller andre nedhullsbelastninger. Alternatively, a penetrating material may be selected to help structurally support the matrix of the porous particulate material (ie, increase the strength of the porous matrix) and increase the ability of the particulate material to withstand the closure loads of a hydraulically fractured formation, or other downhole loads. .

For eksempel, kan et penetrerende materiale velges ved å balansere behovet for lav tilsynelatende tetthet mot ønsket om styrke, dvs. et tettere materiale kan tilveiebringe mye større styrke. I denne sammenhengen, kan den iboende og/eller induserte porøsiteten av det porøse partikulære materialet velges for å tilveiebringe den ønskede balansen mellom tilsynelatende tetthet og styrke. Det vil forstås at andre variabler, slik som nedhullstemperatur og/eller fluidbetingelser, også kan påvirke valget av penetrerende materiale. For example, a penetrating material can be chosen by balancing the need for low apparent density against the desire for strength, ie a denser material can provide much greater strength. In this context, the inherent and/or induced porosity of the porous particulate material can be selected to provide the desired balance between apparent density and strength. It will be understood that other variables, such as downhole temperature and/or fluid conditions, can also influence the choice of penetrating material.

Det beleggende materialet eller det penetrerende materialet er generelt til stede i det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet i en mengde fra omkring 0,5 vekt-% til omkring 10 vekt-% av den totale vekten. Tykkelsen av det beleggende laget av det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet er generelt mellom fra omkring 1 til omkring 5 mikron. Utstrekningen av penetrering av det penetrerende materialet av det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet er fra mindre enn omkring 1 volum-% penetrering til mindre enn omkring 25 volum-% penetrering. The coating material or penetrating material is generally present in the selectively configured porous particulate material in an amount from about 0.5% to about 10% by weight of the total weight. The thickness of the coating layer of the selectively configured porous particulate material is generally between from about 1 to about 5 microns. The extent of penetration of the penetrating material by the selectively configured porous particulate material is from less than about 1% by volume penetration to less than about 25% by volume penetration.

Spesielt foretrukne resultater oppnås når det porøse partikulære materialet er en porøs keramisk partikkel som har en tilsynelatende tetthet på 1,25 eller mindre og ubehandlet porøsitet er omkring 60%. Slike materialer kan behandles med et beleggende materiale som ikke penetrerer den porøse matriks av det porøse partikulære materialet, eller som bare delvis penetrerer den porøse matriks av det keramiske partikulære materialet. Slike behandlede keramiske materialer kan ha en tilsynelatende tetthet fra omkring 1,1 g/cm<3>til omkring 1,8 g/cm<3>(alternativt fra omkring 1,75 g/cm<3>til omkring 2 g/cm<3>og ytterligere alternativt omkring 1,9 g/cm<3>), en bulk tilsynelatende tetthet fra omkring 1,03 g/cm<3>til omkring 1,5 g/cm<3>, og en behandlet indre porøsitet fra omkring 45% til omkring 55%. Verdier utenfor disse eksempelområdene er imidlertid også mulig. Particularly preferred results are obtained when the porous particulate material is a porous ceramic particle having an apparent density of 1.25 or less and untreated porosity is about 60%. Such materials can be treated with a coating material which does not penetrate the porous matrix of the porous particulate material, or which only partially penetrates the porous matrix of the ceramic particulate material. Such treated ceramic materials may have an apparent density of from about 1.1 g/cm<3> to about 1.8 g/cm<3> (alternatively from about 1.75 g/cm<3> to about 2 g/cm <3>and further alternatively about 1.9 g/cm<3>), a bulk apparent density from about 1.03 g/cm<3>to about 1.5 g/cm<3>, and a treated internal porosity from about 45% to about 55%. However, values outside these example ranges are also possible.

Som et eksempel har det blitt sett at et porøst keram behandlet med omkring 6% epoksy utviser en bulk tilsynelatende tetthet på omkring 1,29 og en porøsitet på omkring 50,6%, et porøst keram behandlet med omkring 8% epoksy utviser en bulk tilsynelatende tetthet på omkring 1,34 og en porøsitet på omkring 46,9%, et porøst keram behandlet med omkring 6% fenolformaldehydresin utviser en bulk tilsynelatende tetthet på omkring 1,32 og en porøsitet på omkring 51,8%, og et porøst keram behandlet med omkring 8% fenolformaldehydresin utviser en bulk tilsynelatende tetthet på omkring 1,20 og en porøsitet på omkring 54,1%, I denne utførelsen kan et beleggende materiale eller penetrerende materiale velges til å være tilstede i en mengde fra omkring 0,5 vekt-% til omkring 10 vekt-% av total vekt av individuelle partikler. Når det er til stede, kan tykkelsen av et beleggende materiale velges til å være fra omkring 1 til omkring 5 mikron på partikkelens ytre. Når det er til stede, kan utstrekningen av penetrasjon av penetrerende materiale inn i en partikkel av porøst materiale velges til å være fra mindre enn omkring 1 volum-% penetrasjon til mindre enn omkring 25 volum-% penetra sjon av partikkelen. Det vil være forstått at beleggende mengder, beleggtykkelse og penetreringsmengder også kan være utenfor disse eksempelområdene. As an example, it has been seen that a porous ceramic treated with about 6% epoxy exhibits a bulk apparent density of about 1.29 and a porosity of about 50.6%, a porous ceramic treated with about 8% epoxy exhibits a bulk apparent density of about 1.34 and a porosity of about 46.9%, a porous ceramic treated with about 6% phenol formaldehyde resin exhibits a bulk apparent density of about 1.32 and a porosity of about 51.8%, and a porous ceramic treated with about 8% phenol formaldehyde resin exhibits a bulk apparent density of about 1.20 and a porosity of about 54.1%. In this embodiment, a coating material or penetrating material may be selected to be present in an amount from about 0.5 wt. % to about 10% by weight of the total weight of individual particles. When present, the thickness of a coating material can be chosen to be from about 1 to about 5 microns on the exterior of the particle. When present, the extent of penetration of penetrating material into a particle of porous material can be selected to be from less than about 1% by volume penetration to less than about 25% by volume penetration of the particle. It will be understood that coating amounts, coating thickness and penetration amounts may also be outside these example ranges.

Videre kan det porøse partikulære materialet være minst delvis selektivt konfigurert ved glasering, slik som, for eksempel, overflateglasering med ett eller flere valgte ikke-porøse glaseringsmaterialer. I et slik tilfelle, kan glasuren, i likhet med det beleggende eller penetrerende materialet, strekke seg eller penetrere minst delvis inn i den porøse matriks av det porøse partikulære materialet, avhengig av den anvendte glaseringsmetoden og/eller permeabiliteten (dvs. konnektivitet av intern porøsitet) karakteristikker av det valgte porøse partikulære materialet, slik som ikke-forbundet porøsitet som tillater at vesentlig ingen penetrasjon forekommer. For eksempel, kan et valgt porøst partikulært materiale selektivt konfigureres, slik som glaseres og/eller belegges med et ikke-porøst materiale, på en måte slik at den porøse matriks av den resulterende partikkelen blir minst delvis eller fullstendig fylt med luft eller en annen gass, dvs. det indre av den resulterende partikkelen inkluderer bare luft/gass og det strukturelle materialet som danner og omgir porene. Igjen, kan den iboende og/eller induserte porøsiteten av en partikkel av porøst materiale velges for å hjelpe til og tilveiebringe den ønskede balansen mellom tilsynelatende tetthet og styrke, og glasering og/eller belegging uten penetrasjon (eller utstrekning av konfigurert areal inn i partikkelmatriksen) kan velges for å resultere i en partikkel hvor all eller vesentlig all porøsitet i partikkelen er upenetrert og innkapslet for å fange luft eller annet fluid med relativt lett vekt for å oppnå minimum tilsynelatende spesifikk vekt. I tillegg til å forsegle partikkelen, slik som å forsegle luft/gass innen den porøse matriks av partikkelen, kan slik selektiv konfigurering, slik som anvendelse av glasur- og/eller beleggmaterialer, velges for å tilveiebringe andre fordeler. Furthermore, the porous particulate material can be at least partially selectively configured by glazing, such as, for example, surface glazing with one or more selected non-porous glazing materials. In such a case, the glaze, like the coating or penetrating material, may extend or penetrate at least partially into the porous matrix of the porous particulate material, depending on the glazing method used and/or the permeability (ie connectivity of internal porosity ) characteristics of the selected porous particulate material, such as unconnected porosity that allows substantially no penetration to occur. For example, a selected porous particulate material can be selectively configured, such as being glazed and/or coated with a non-porous material, in such a way that the porous matrix of the resulting particle is at least partially or completely filled with air or another gas , i.e. the interior of the resulting particle includes only air/gas and the structural material that forms and surrounds the pores. Again, the inherent and/or induced porosity of a particle of porous material can be chosen to assist and provide the desired balance between apparent density and strength, and glazing and/or coating without penetration (or extension of configured area into the particle matrix). can be chosen to result in a particle where all or substantially all of the porosity in the particle is unpenetrated and encapsulated to trap air or other fluid of relatively light weight to achieve minimum apparent specific gravity. In addition to sealing the particle, such as sealing air/gas within the porous matrix of the particle, such selective configuration, such as the use of glaze and/or coating materials, may be chosen to provide other benefits.

I en foretrukken utførelse, blir det porøse partikulære materialet, slik som de brente kaolinitiske partiklene beskrevet over, fremstilt ved å anvende et glasurdannende materiale for å danne en glasur for å forsegle eller ellers endre permeabiliteten av partikkeloverflaten, slik at en gitt partikkel er mindre utsatt for inntrenging eller metning av et brønnbehandlingsfluid og derfor er i stand til å holde relativt lett vekt eller vesentlig nøytralt flytende karakteristikker i forhold til brønnbehandlingsfluidet etter eksponering for slik fluid. Slik glasering kan gjennomføres ved anvendelse av enhver passende metode for å danne en glasur på overflaten eller i den nære overflaten av en partikkel, inkludert ved å inkorporere et glasurdannende materiale inn i den ”grønne pasta” av råmateriale som deretter formes slik som støpes i form av partikkelen før brenning. Fagfolk gjenkjenner at glasurer kan lages fra en rekke metoder, inkludert påføringen av et glatt, glassaktig belegg slik at en hard, ikke-porøs overflate dannes. Glasurer kan dannes fra pulverisert glass med oksider. Blandingen av pulvere suspenderes i vann og påføres til substratet. Glasuren kan tørkes og deretter fikseres på substratet ved brenning eller lignende prosesser kjent for fagfolk. I tillegg kan anvendelsen av borater eller lignende additiver forbedre glasuren. In a preferred embodiment, the porous particulate material, such as the calcined kaolinitic particles described above, is prepared by using a glaze-forming material to form a glaze to seal or otherwise alter the permeability of the particle surface so that a given particle is less exposed for penetration or saturation of a well treatment fluid and therefore is able to maintain relatively light weight or substantially neutral flow characteristics in relation to the well treatment fluid after exposure to such fluid. Such glazing may be accomplished using any suitable method of forming a glaze on the surface or in the near surface of a particle, including by incorporating a glaze-forming material into the "green paste" of raw material which is then shaped as cast into a mold of the particle before burning. Those skilled in the art recognize that glazes can be made from a variety of methods, including the application of a smooth, vitreous coating to form a hard, non-porous surface. Glazes can be formed from powdered glass with oxides. The mixture of powders is suspended in water and applied to the substrate. The glaze can be dried and then fixed to the substrate by firing or similar processes known to those skilled in the art. In addition, the use of borates or similar additives can improve the glaze.

Eksempler på slike glasurdannende materialer inkluderer, men er ikke begrenset til, materialer slik som magnesiumoksidbaserte materialer, borsyre/borsyreoksid-basert materiale, etc. Under brenning, ”svetter” de(t) glasurdannende materialet(ene) ut til overflaten av partiklene og danner en glasur. Alternativt, kan glasering utføres, for eksempel, ved å påføre et passende glasurdannende materiale på overflaten av det dannede råmateriale eller de ”grønne” partikler før brenning slik som ved spraying, dypping og lignende metoder, slik at glasering forekommer under partikkelbrenning. Videre alternativt kan et glasurdannende materiale påføres til en brent keramisk partikkel, og deretter brennes igjen i et separat glasurdannende trinn. I én utførelse danner glasuren en relativt hard og relativt ikke-porøs overflate under brenning av partiklene. Examples of such glaze-forming materials include, but are not limited to, materials such as magnesium oxide-based materials, boric acid/boric oxide-based materials, etc. During firing, the glaze-forming material(s) "sweat" out to the surface of the particles and form a glaze. Alternatively, glazing can be carried out, for example, by applying a suitable glazing-forming material to the surface of the formed raw material or the "green" particles before firing such as by spraying, dipping and similar methods, so that glazing occurs during particle firing. Further alternatively, a glaze-forming material can be applied to a fired ceramic particle, and then fired again in a separate glaze-forming step. In one embodiment, the glaze forms a relatively hard and relatively non-porous surface during firing of the particles.

Fordeler med en slik glaseringsbehandling inkluderer å opprettholde den relativt lave tilsynelatende tetthet av en porøs partikkel med relativt lav vekt uten nødvendigheten for ytterligere endring, slik som nødvendighet av belegg med et separat polymerbelegg selv om valgfrie belegg kan påføres hvis ønskelig. Videre, kan den resulterende relativt glatte glaserte overflaten av en slik partikkel også tjene til å forbedre lettheten av multifase fluidstrøm, slik som strøm av vann og gass og olje, gjennom en partikkelpakke, slik som gjennom en proppemiddelpakke i et brudd, som resulterer i øket bruddledningsevne. Advantages of such a glazing treatment include maintaining the relatively low apparent density of a relatively low weight porous particle without the necessity of further modification, such as the necessity of coating with a separate polymer coating although optional coatings may be applied if desired. Furthermore, the resulting relatively smooth glazed surface of such a particle may also serve to improve the ease of multiphase fluid flow, such as flow of water and gas and oil, through a particle pack, such as through a proppant pack in a fracture, resulting in increased breakdown conductivity.

I en alternativ utførelse, kan én eller flere typer av det viste selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet eller ikke-selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet anvendes som partikulære stoffer for brønnbehandlingsformål i kombinasjon med en rekke forskjellige typer brønnbehandlingsfluider (inkludert flytende CO2-baserte systemer og andre flytende-gass eller skummet-gass bærerfluider) og/eller andre typer partikulære stoffer for å oppnå synergistiske fordeler, det forstås at fordeler med de viste metoder og sammensetninger også kan oppnås når en anvender bare én type av de viste porøse materialene som et eneste partikulært materiale for brønnbehandling. Videre, selv om eksempelvise utførelser er beskrevet heri med referanse til porøse materialer og porøse materialer med relativt lett vekt, vil det forstås at fordeler av de viste metoder og sammensetninger også kan realiseres når de påføres til materialer som kan karakteriseres som av ikke-relativt lett vekt og/eller ikke-porøse av natur. In an alternative embodiment, one or more types of the shown selectively configured porous particulate material or non-selectively configured porous particulate material may be used as particulate matter for well treatment purposes in combination with a variety of different types of well treatment fluids (including liquid CO2-based systems and other liquid -gas or foamed-gas carrier fluids) and/or other types of particulate matter to achieve synergistic benefits, it is understood that benefits of the disclosed methods and compositions can also be obtained when using only one type of the disclosed porous materials as a sole particulate material for well treatment. Furthermore, although exemplary embodiments are described herein with reference to porous materials and relatively light weight porous materials, it will be understood that advantages of the disclosed methods and compositions may also be realized when applied to materials that can be characterized as of non-relatively light weight weight and/or non-porous in nature.

Eliminering av behovet for å formulere en kompleks suspensjonsgel kan bety en reduksjon i rørledningsfriksjonstrykk, spesielt i viklet rørledning og i mengden av blandeutstyret på stedet og/eller krav til blandingstid, så vel som reduserte kostnader. Videre, når de blir selektivt konfigurert, slik som ved glasering og/eller behandling med beleggende/penetrerende materiale, for å ha tilstrekkelig styrke og egenskaper med relativt lett vekt, kan de viste partiklene med relativt lett vekt anvendes for å forenkle hydrauliske fraktureringsbehandlinger eller sandkontrollbehandlinger utført gjennom viklet rørledning, ved å redusere kraftig kravene til fluidsuspensjonsegenskaper. Nedhulls kan en svært redusert tilbøyelighet til sedimentering (sammenlignet med konvensjonelle proppemiddel eller sandkontroll partikulære materialer) oppnås, spesielt i svært avbøyde eller horisontale brønnhullsseksjoner. I denne sammenhengen, kan det viste partikulære materialet fordelaktig anvendes i enhver avbøyd brønn som har som har en avbøyningsvinkel mellom omkring 0 grader til omkring 90 grader med hensyn til vertikalen. I én utførelse, kan imidlertid det viste partikulære materialet fordelaktig anvendes i horisontale brønner eller i avbøyde brønner som har en vinkel med hensyn til vertikalen på mellom omkring 30 grader og omkring 90 grader, alternativt mellom omkring 75 grader og omkring 90 grader. Derfor, kan bruk av de viste partikulære materialene vist heri anvendes for å oppnå overraskende og uventede forbedringer i frakturering og sandkontrollmetodologi, inkludert reduksjon i proppemiddelpakke og/eller formasjonsskade og forbedring av brønnproduktivitet. Eliminating the need to formulate a complex suspension gel can mean a reduction in pipeline frictional pressure, particularly in coiled pipeline and in the amount of on-site mixing equipment and/or mixing time requirements, as well as reduced costs. Further, when selectively configured, such as by glazing and/or coating/penetrating material treatment, to have sufficient strength and relatively light weight properties, the disclosed relatively light weight particles may be used to facilitate hydraulic fracturing treatments or sand control treatments carried out through coiled pipeline, by greatly reducing the requirements for fluid suspension properties. Downhole, a greatly reduced propensity for sedimentation (compared to conventional proppant or sand control particulate materials) can be achieved, especially in highly deviated or horizontal wellbore sections. In this context, the particulate material shown can be advantageously used in any deflected well having a deflection angle between about 0 degrees to about 90 degrees with respect to the vertical. In one embodiment, however, the particulate material shown can be advantageously used in horizontal wells or in deflected wells having an angle with respect to the vertical of between about 30 degrees and about 90 degrees, alternatively between about 75 degrees and about 90 degrees. Therefore, use of the disclosed particulate materials shown herein can be used to achieve surprising and unexpected improvements in fracturing and sand control methodology, including reduction in proppant pack and/or formation damage and improvement in well productivity.

Det vil forstås at karakteristikkene av glasurmaterialer, penetrerende materialer og/eller beleggende materialer gitt heri, slik som sammensetning, mengder, typer bare er eksempelvise. I denne sammenhengen kan slike karakteristikker velges av fagfolk, med fordel fra denne presentasjonen, for å møte og motstå forventede nedhullsbetingelser av en gitt applikasjon ved anvendelse av fremgangsmåter kjent innen fagfeltet slik som de beskrevet heri. It will be understood that the characteristics of glaze materials, penetrating materials and/or coating materials given herein, such as composition, amounts, types are only exemplary. In this context, such characteristics may be selected by those skilled in the art, with the benefit of this presentation, to meet and withstand expected downhole conditions of a given application using methods known in the art such as those described herein.

I en annen vist utførelse, kan blandinger av to eller flere forskjellige typer partikler som har forskjellige partikulære karakteristikker, slik som forskjellig porøsitet, permeabilitet, tilsynelatende tetthet eller tilsynelatende spesifikk vekt, sedimenteringshastighet i bærerfluid, anvendes som partikulære materialer for brønnbehandling. Slike blandinger kan inneholde minst ett porøst partikulært materiale og minst ett annet partikulært materiale som kan være, men ikke nødvendigvis er, et porøst partikulært materiale. In another shown embodiment, mixtures of two or more different types of particles having different particulate characteristics, such as different porosity, permeability, apparent density or apparent specific gravity, sedimentation rate in carrier fluid, can be used as particulate materials for well treatment. Such mixtures may contain at least one porous particulate material and at least one other particulate material which may be, but is not necessarily, a porous particulate material.

I tillegg kan det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet og ikkeselektivt konfigurerte porøse partikulære materialet benyttes som to eller flere multiple lag. I denne sammenhengen, kan suksessive lag av slike materialer anvendes. For eksempel, kan multiple lag bestå av minst ett selektivt konfigurert porøst partikulært materiale og minst ett ikke-selektivt konfigurert porøst partikulært materiale. In addition, the selectively configured porous particulate material and the non-selectively configured porous particulate material can be used as two or more multiple layers. In this context, successive layers of such materials can be used. For example, multiple layers may consist of at least one selectively configured porous particulate material and at least one non-selectively configured porous particulate material.

I én eksempelvis utførelse, kan det valgte beleggende eller penetrerende materialet være et uretan, slik som etylkarbamatbasert resin, påført i en mengde på omkring 4 vekt-% av den totale vekten av den valgte partikkelen av porøst materiale. Et valgt beleggende materiale kan påføres for å oppnå et belegglag som er minst omkring 2 mikron tykt på utsiden av den valgte partikkelen av porøst materiale. In one exemplary embodiment, the selected coating or penetrating material may be a urethane, such as ethyl carbamate-based resin, applied in an amount of about 4% by weight of the total weight of the selected particle of porous material. A selected coating material can be applied to achieve a coating layer at least about 2 microns thick on the outside of the selected particle of porous material.

Slike blandinger kan videre anvendes i enhver type brønnbehandlingsapplikasjon, inkludert i enhver av brønnbehandlingsmetodene beskrevet andre steder heri. I én eksempelvis utførelse, kan slike blandinger anvendes for å optimalisere hydrauliske brudd geometrier for å oppnå forbedret brønnproduktivitet, slik som å oppnå øket proppet bruddlengde i relativt ”tette” gassformasjoner. Valget av forskjellige partikulære materialer og mengder derav for anvendelse i slike blandinger kan gjøres basert på én eller flere brønnbehandlingsvurderinger inkludert, men ikke begrenset til formål med brønnbehandling, slik som for sandkontroll og/eller for dannelse av proppede brudd, brønnbehandlingsfluidkarakteristikker, slik som tilsynelatende spesifikk vekt og/eller reologi av bærerfluid, brønn- og formasjonsbetingelser slik som formasjonsdybde, formasjonsporøsitet/permeabilitet, formasjonslukningsbelastning, type optimalisering som er ønsket for geometrien av nedhullsplasserte partikulære materialer slik som optimalisert bruddpakke proppet lengde, optimalisert sandkontrollpakkehøyde, optimalisert bruddpakke og/eller sandkontrollpakke ledningsevne og kombinasjoner derav. Such mixtures can further be used in any type of well treatment application, including in any of the well treatment methods described elsewhere herein. In one exemplary embodiment, such mixtures can be used to optimize hydraulic fracture geometries to achieve improved well productivity, such as achieving increased plugged fracture length in relatively "tight" gas formations. The selection of various particulate materials and amounts thereof for use in such mixtures may be made based on one or more well treatment considerations including but not limited to well treatment purposes, such as for sand control and/or for the formation of plugged fractures, well treatment fluid characteristics, such as apparently specific weight and/or rheology of carrier fluid, well and formation conditions such as formation depth, formation porosity/permeability, formation closure load, type of optimization desired for the geometry of downhole placed particulate materials such as optimized fracture package plugged length, optimized sand control package height, optimized fracture package and/or sand control package conductivity and combinations thereof.

Slike forskjellige typer partikler kan velges for eksempel for å oppnå en blanding av forskjellige spesifikke vekter eller tettheter i forhold til det valgte bærerfluid. For eksempel, kan en blanding av tre forskjellige partikler velges for anvendelse i en vannbruddbehandling for å danne en blanding av brønnbehandling partikulære materialer som har tre forskjellige spesifikke vekter, slik som tilsynelatende spesifikk vekt av den første partikkeltypen fra omkring 1 til mindre enn omkring 1,5; tilsynelatende spesifikk vekt av den andre partikkeltypen fra større enn omkring 1,5 til omkring 2,0; og tilsynelatende spesifikk vekt av den tredje partikkeltypen fra omkring større enn 2,0 til omkring 3,0; eller i én spesifikk utførelse, har de tre partikkeltypene respektive spesifikke vekter på omkring 2,65, omkring 1,7 og omkring 1,2, det forstås at de foregående verdiene av tilsynelatende spesifikk vekt kun er eksempelvise og at andre spesifikke vekter og områder av spesifikke vekter kan anvendes. I ett eksempel, kan minst én av typene av valgte brønnbehandling partikulære materialer velges til å være vesentlig nøytralt flytende i det valgte bærerfluidet. Such different types of particles can be selected, for example, to obtain a mixture of different specific weights or densities in relation to the selected carrier fluid. For example, a mixture of three different particles may be selected for use in a water fracturing treatment to form a mixture of well treatment particulate materials having three different specific gravities, such as apparent specific gravity of the first particle type from about 1 to less than about 1, 5; apparent specific gravity of the second particle type from greater than about 1.5 to about 2.0; and apparent specific gravity of the third particle type from about greater than 2.0 to about 3.0; or in one specific embodiment, the three particle types have respective specific gravities of about 2.65, about 1.7 and about 1.2, it being understood that the foregoing values of apparent specific gravity are exemplary only and that other specific gravities and ranges of specific weights can be used. In one example, at least one of the types of selected well treatment particulate materials may be selected to be substantially neutrally fluid in the selected carrier fluid.

Slike forskjellige typer partikler kan velges for anvendelse i enhver mengde som er passende for å oppnå ønskede brønnbehandlingsresultater og/eller kostnader. I én utførelse kan imidlertid atskillige partikkeltyper velges for anvendelse i en blanding av partikulære materialer for brønnbehandling i mengder som er omtrent like i proporsjon på basis av blandingens totale vekt. Derfor, kan tre forskjellige partikkeltyper alle anvendes i respektive mengder på omkring 1/3 av den totale blandingen slik som ved total vekt av blandingen, fire forskjellige partikkeltyper kan alle anvendes i respektive mengder på omkring 1/4 av den totale blandingen slik som ved blandingens totalvekt. Disse relative mengdene er imidlertid kun eksempelvise, det forstås at enhver ønsket relativ mengde av hver valgte type av brønn partikulært materiale kan anvendes slik som for én eksempelvis utførelse av en blanding som har tre forskjellige partikkeltyper, slik som valgt fra de forskjellige partikkeltypene beskrevet ellers heri, mengdene av hver valgte partikkeltype kan være til stede i blandingen i en mengde som spenner fra omkring 10% til omkring 40% slik som ved total vekt av blandingen for å oppnå 100 vekt-% av den totale blandingen. Such different types of particles may be selected for use in any amount appropriate to achieve desired well treatment results and/or costs. In one embodiment, however, several particle types may be selected for use in a mixture of particulate materials for well treatment in amounts approximately equal in proportion based on the total weight of the mixture. Therefore, three different particle types can all be used in respective amounts of about 1/3 of the total mixture as in the total weight of the mixture, four different particle types can all be used in respective amounts of about 1/4 of the total mixture as in the mixture's total weight. However, these relative amounts are only exemplary, it is understood that any desired relative amount of each selected type of well particulate material may be used such as for one exemplary embodiment of a mixture having three different particle types, as selected from the various particle types described elsewhere herein , the amounts of each selected particle type may be present in the mixture in an amount ranging from about 10% to about 40% such as by total weight of the mixture to achieve 100% by weight of the total mixture.

Det vil forstås med fordel fra denne presentasjonen at valget av forskjellige partikulære materialer og mengder derav for anvendelse i slike blandinger kan gjøres ved anvendelse av enhver metodologi som er passende for evaluering av slike blandinger i lys av én eller flere brønnbehandlingsbetraktninger. I én utførelse, kan enhver metode kjent innen faget som er passende for modellering eller forutsigelse av sandkontrollpakke eller bruddpakke geometri/ledningsevne anvendes, slik som illustrert og beskrevet i forbindelse med Eksempel 4 heri. It will be appreciated from this presentation that the selection of various particulate materials and amounts thereof for use in such mixtures may be made using any methodology appropriate for evaluating such mixtures in light of one or more well treatment considerations. In one embodiment, any method known in the art that is appropriate for modeling or predicting sand control package or fracture package geometry/conductivity can be used, as illustrated and described in connection with Example 4 herein.

Eksempler på forskjellige partikkeltyper som kan velges for anvendelse i slike blandinger inkluderer, men er ikke begrenset til, konvensjonelle sand partikulære materialer, slik som Ottawa sand, brønnbehandlings partikulære materialer med relativt lett vekt, slik som malte eller knuste nøtteskall som er minst delvis omgitt av minst ett lag komponent av beskyttende eller herdende belegg, selektivt konfigurerte porøse materialer, slik som ett eller flere av de selektivt konfigurerte porøse materialene som er beskrevet heri, slik som deformerbare partikler. Ytterligere eksempler på partikkeltyper som kan velges for anvendelse i slike blandinger inkluderer enhver av de partiklene som er beskrevet i U.S. Patentsøknad med serienummer 10/113.844, levert 1. april 2002; U.S. Patentsøknad med serienummer 09/579.146, levert 25. mai 2000; U.S. Patent nr.6.364.018; U.S. Patent nr 6.330.916; og U.S. Patent nr 6.059.034, alle disse er inkorporert heri ved referanse. Examples of different particle types that may be selected for use in such mixtures include, but are not limited to, conventional sand particulate materials, such as Ottawa sand, well treatment particulate materials of relatively light weight, such as ground or crushed nut shells that are at least partially surrounded by at least one layer component of protective or hardening coating, selectively configured porous materials, such as one or more of the selectively configured porous materials described herein, such as deformable particles. Additional examples of particle types that may be selected for use in such compositions include any of the particles described in U.S. Pat. Patent application serial number 10/113,844, filed April 1, 2002; U.S. Patent application serial number 09/579,146, filed May 25, 2000; U.S. Patent No. 6,364,018; U.S. Patent No. 6,330,916; and the U.S. Patent No. 6,059,034, all of which are incorporated herein by reference.

I én eksempelvis utførelse kan Valgte blandinger av konvensjonelt sand proppemiddel, partikulære materialer av malte eller knuste nøtteskall med relativt lett vekt, som minst delvis er omgitt av minst ett lag komponent av beskyttende eller herdende belegg, og selektivt konfigurerte porøse materialer slik som porøst materiale brente kaolinitiske partikler med relativt lett vekt behandlet med penetrerende/beleggende materialer beskrevet heri, anvendes i en hydraulisk bruddbehandling som benytter ugelatinert eller svakt gelatinert bærerfluid. Ett spesifikt eksempel på en slik blanding er beskrevet i Eksempel 4 heri. I en slik utførelse, kan disse tre forskjellige partikkeltyper benyttes i enhver relativ volum- eller vektmengde eller forhold som er passende for å oppnå ønskede brønnbehandlingsresultater. In one exemplary embodiment, selected mixtures of conventional sand proppant, particulate materials of ground or crushed nutshells of relatively light weight, which are at least partially surrounded by at least one layer of component of protective or hardening coating, and selectively configured porous materials such as porous material burned kaolinitic particles of relatively light weight treated with penetrating/coating materials described herein are used in a hydraulic fracturing treatment that uses ungelatinized or weakly gelatinized carrier fluid. One specific example of such a mixture is described in Example 4 herein. In such an embodiment, these three different particle types may be used in any relative volume or weight amount or ratio appropriate to achieve desired well treatment results.

I ett spesifikt eksempel, kan disse forskjellige partikkeltypene anvendes i en partikulær sammensetning for brønnbehandling som inkluderer omkring 1/3 på vektbasis av konvensjonelt sand proppemiddel av total vekt av brønnbehandling partikulært materiale, omkring 1/3 på vektbasis av det partikulære materialet med relativt lett vekt, slik som kjerne av malte eller knuste nøtteskall som er minst delvis omgitt av minst ett lag komponent av beskyttende eller herdende belegg) av total vekt av partikulært materiale for brønnbehandling, og omkring 1/3 på vektbasis av selektivt konfigurert porøst partikulært materiale med relativt lett vekt, slik som brente kaolinitiske partikler behandlet med et penetrerende/beleggende materiale beskrevet heri, av total vekt av brønnbehandlings partikulært materiale. Det vil forstås at de foregående relative mengdene kun er eksempelvise og kan varieres, for eksempel, for å oppnå ønskede resultater og/eller å møte kostnadsformål av en gitt behandling. Det vil også forstås at de viste metoder og sammensetninger også kan praktiseres med slike blandinger ved anvendelse av andre typer av partikulære materialer med relativt lett vekt som beskrevet andre steder heri, slik som porøse polymeriske materialer, slik som polyolefiner, styren-divinylbenzenbaserte materialer, polyalkylakrylatestere og modifiserte stivelser. Videre, kan ethvert av de viste porøse materialene anvendes i ”ren” eller ikke-endret form i de viste blandinger hvor tilsynelatende tetthet og andre partikkelkarakteristikker er passende for å møte kravene ved den gitte brønnbehandlingsapplikasjonen. In one specific example, these different particle types can be used in a well treatment particulate composition that includes about 1/3 by weight of conventional sand proppant of the total weight of well treatment particulate material, about 1/3 by weight of the relatively light weight particulate material , such as ground or crushed nut shell core that is at least partially surrounded by at least one layer of protective or hardening coating component) of total weight of well treatment particulate material, and about 1/3 by weight of selectively configured porous particulate material with relatively light weight, such as calcined kaolinitic particles treated with a penetrating/coating material described herein, of total weight of well treatment particulate material. It will be understood that the foregoing relative quantities are exemplary only and may be varied, for example, to achieve desired results and/or to meet cost objectives of a given treatment. It will also be understood that the methods and compositions shown can also be practiced with such mixtures using other types of relatively light weight particulate materials as described elsewhere herein, such as porous polymeric materials, such as polyolefins, styrene-divinylbenzene based materials, polyalkyl acrylate esters and modified starches. Furthermore, any of the porous materials shown may be used in "pure" or unmodified form in the mixtures shown where apparent density and other particle characteristics are appropriate to meet the requirements of the given well treatment application.

I ett henseende, er det vist brønnbehandlingsmetoder, slik som hydraulisk frakturering og sandkontroll som kan anvendes for å behandle en brønn som penetrerer en underjordisk formasjon, og inkluderer å introdusere inn i en brønn et valgt porøst partikulært materiale som er behandlet med et valgt beleggende materiale, valgt penetrerende materiale, eller kombinasjon derav. Individuelle partikler av det partikulære materialet kan eventuelt ha en form med et maksimalt lengdebasert sideforhold på lik eller mindre enn omkring 5. I én utførelse, kan porøse partikulære materialer være ethvert partikulært materiale med passende interne porøsitets- og/eller permeabilitetskarakteristikker for å oppnå de ønskede ferdige partikkelegenskapene når de kombineres med valgte penetrerende/beleggende materialer som beskrevet andre steder heri. In one aspect, well treatment methods, such as hydraulic fracturing and sand control, are shown that can be used to treat a well penetrating a subterranean formation, and include introducing into a well a selected porous particulate material that has been treated with a selected casing material , selected penetrating material, or combination thereof. Individual particles of the particulate material may optionally have a shape with a maximum length-based aspect ratio equal to or less than about 5. In one embodiment, porous particulate materials may be any particulate material with suitable internal porosity and/or permeability characteristics to achieve the desired finished particle properties when combined with selected penetrating/coating materials as described elsewhere herein.

Eksempler på passende partikulære porøse materialer som kan velges for anvendelse i vannbaserte bærerfluider inkluderer, men er ikke begrenset til porøse keramer, porøse polymeriske materialer eller ethvert annet porøst materiale eller kombinasjoner derav som er passende for valg for kombinasjon av indre porøsitet og permeabilitet for å oppnå ønskede egenskaper, slik som styrke og/eller tilsynelatende spesifikk vekt, for spesielle nedhullsbetingelser og/eller brønnbehandlingsapplikasjoner som beskrevet andre steder heri. For eksempel, kan porøse keramiske partikler fremstilles ved brenning ved relativt lave temperaturer for å unngå tap av porøsitet på grunn av krystallisasjon og avdriving av vann. Spesielle eksempler inkluderer, men er ikke begrenset til, porøse keramiske partikler som er tilgjengelige fra Carbo Ceramics Inc. i Irving, Texas, sammensatt av brent kaolinitisk leire som brennes ved relativt lav temperatur på omkring 668 ºC eller omkring 704 ºC (eller omkring 700 ºC og som har spormengder av komponenter slik som kristobalitt, mulitt og opalitt), polyolefinpartikler, og lignende komponenter. Examples of suitable particulate porous materials that may be selected for use in aqueous carrier fluids include, but are not limited to, porous ceramics, porous polymeric materials, or any other porous material or combinations thereof suitable for selection for combining internal porosity and permeability to achieve desired properties, such as strength and/or apparent specific gravity, for particular downhole conditions and/or well treatment applications as described elsewhere herein. For example, porous ceramic particles can be prepared by firing at relatively low temperatures to avoid loss of porosity due to crystallization and water drift. Specific examples include, but are not limited to, porous ceramic particles available from Carbo Ceramics Inc. of Irving, Texas, composed of fired kaolinitic clay fired at a relatively low temperature of about 668 ºC or about 704 ºC (or about 700 ºC and which have trace amounts of components such as cristobalite, mullite and opalite), polyolefin particles, and similar components.

I en annen vist utførelse kan partikulære materialer med relativt lett-vekt eller blandinger som inkluderer slike partikulære materialer som er beskrevet andre steder heri, slik som inkluderer selektivt konfigurerte partikulære materialer og/eller ikke-selektivt konfigurerte partikulære materialer som er beskrevet andre steder heri, fordelaktig anvendes som brønnbehandlings partikulære materialer, slik som brudd proppemiddel partikulært materiale eller sandkontroll partikulært materiale, i kondensert gass og skummet gass bærerfluider. In another shown embodiment, relatively light-weight particulate materials or mixtures including such particulate materials as described elsewhere herein, such as including selectively configured particulate materials and/or non-selectively configured particulate materials as described elsewhere herein, may advantageously used as well treatment particulate materials, such as fracture plug particulate material or sand control particulate material, in condensed gas and foamed gas carrier fluids.

Eksempler på typer av slike bærerfluider inkluderer, men er ikke begrenset til, flytende CO2-baserte systemer, flytende CO2, CO2/N2og skummet N2i CO2systemer som kan anvendes i hydrauliske fraktureringsapplikasjoner. I én spesifikk utførelse, kan porøse keramiske brønn partikulære materialer som har en bulk tilsynelatende tetthet på nær eller omkring 1,0 g/cm<3>, i enten selektivt konfigurert eller ikke-selektivt konfigurert form, anvendes med slike kondensert gass og/eller skummet gass bærerfluider, slik som flytende CO2-baserte systemer, flytende CO2, CO2/N2og skummet N2i CO2systemer. Examples of types of such carrier fluids include, but are not limited to, liquid CO2-based systems, liquid CO2, CO2/N2, and foamed N2i CO2 systems that may be used in hydraulic fracturing applications. In one specific embodiment, porous ceramic well particulate materials having a bulk apparent density of near or about 1.0 g/cm<3>, in either selectively configured or non-selectively configured form, may be used with such condensed gas and/or foamed gas carrier fluids, such as liquid CO2-based systems, liquid CO2, CO2/N2 and foamed N2i CO2 systems.

I en annen spesifikk utførelse, kan selektivt konfigurerte partikulære materialer og/eller ikke-selektivt konfigurerte partikulære materialer anvendes som kan karakteriseres som vesentlig nøytralt flytende i slike kondensert gass og/eller skummet gass bærerfluider. In another specific embodiment, selectively configured particulate materials and/or non-selectively configured particulate materials can be used which can be characterized as substantially neutrally fluid in such condensed gas and/or foamed gas carrier fluids.

Flytende CO2har en tetthet nær omkring 1,02 g/cm<3>under typiske fraktureringsbetingelser, og konvensjonelle proppemidler, slik som sand, eller keramiske proppemidler som har en ikke-relativt lett vekt, har en tendens til å sedimentere i flytende CO2-baserte systemer. Videre har flytende CO2svært liten, hvis noen, viskositet, og derfor blir proppemiddeltransport i et flytende CO2-basert system tilveiebrakt ved turbulens og friksjonskrefter, og brudd dannet av flytende CO2er typisk relativt trange. Fordelaktig, er anvendelse av de viste metoder og sammensetninger, proppemiddeltransport av partikulære materialer med relativt lett vekt, enklere enn proppemiddeltransport av konvensjonelle sand proppemidler eller keramiske proppemidler som ikke har relativt lett vekt. Liquid CO2 has a density close to about 1.02 g/cm<3> under typical fracturing conditions, and conventional proppants, such as sand, or ceramic proppants that have a non-relatively light weight, tend to settle in liquid CO2-based systems. Furthermore, liquid CO2 has very little, if any, viscosity, and therefore proppant transport in a liquid CO2-based system is provided by turbulence and frictional forces, and fractures formed by liquid CO2 are typically relatively narrow. Advantageously, using the methods and compositions shown, proppant transport of particulate materials with relatively light weight is easier than proppant transport of conventional sand proppants or ceramic proppants which do not have relatively light weight.

I én eksempelvis utførelse, kan porøse keramiske partikler med relativt lett vekt anvendes i flytende CO2-baserte systemer. Eksempler på typer av slike porøse keramiske partikler med relativt lett vekt inkluderer, men er ikke begrenset til, de porøse keramiske partiklene som er tilgjengelige fra Carbo Ceramics for anvendelser med kontrollert frigivelse endret i fremstillingsprosessen til å ha en bulk tilsynelatende tetthet nær omkring 1,0 g/cm<3>. Andre passende eksempler på porøse partikler med relativt lett vekt inkluderer, men er ikke begrenset til, de partiklene som har en bulk tilsynelatende tetthet på mindre enn omkring 2,5 g/cm<3>, alternativt som har en bulk tilsynelatende tetthet på fra omkring 1,0 g/cm<3>, til omkring 2,0 g/cm<3>, videre alternativt som har en bulk tilsynelatende tetthet på fra omkring 1,2 g/cm<3>, til omkring 2,0 g/cm<3>. In one exemplary embodiment, porous ceramic particles of relatively light weight can be used in liquid CO2-based systems. Examples of types of such relatively light weight porous ceramic particles include, but are not limited to, the porous ceramic particles available from Carbo Ceramics for controlled release applications modified in the manufacturing process to have a bulk apparent density close to about 1.0 g/cm<3>. Other suitable examples of relatively light weight porous particles include, but are not limited to, those particles having a bulk apparent density of less than about 2.5 g/cm<3>, alternatively having a bulk apparent density of from about 1.0 g/cm<3>, to about 2.0 g/cm<3>, further alternatively having a bulk apparent density of from about 1.2 g/cm<3>, to about 2.0 g/ cm<3>.

Ett spesifikt eksempel på passende porøse keramiske partikler med relativt lett vekt for anvendelse i CO2-baserte systemer i denne utførelsen er porøst keramisk materiale beskrevet andre steder heri, enten i selektivt konfigurert form, som beskrevet heri i Eksempel 1, eller ikke ikke-selektivt konfigurert eller ikke-endret eller ”ren” form. One specific example of suitable relatively light weight porous ceramic particles for use in CO2-based systems in this embodiment is porous ceramic material described elsewhere herein, either in selectively configured form, as described herein in Example 1, or non-selectively configured or unmodified or "pure" form.

I én eksempelvis utførelse, den praktiske utførelse av de viste fremgangsmåter og sammensetninger, kan porøse keramiske materialer med relativt lett vekt eller blandinger derav anvendes som brudd proppemiddelmaterialer i flytende CO2-baserte fraktureringssystemer som anvender metodologier lignende eller de samme som de som anvendes med konvensjonelle proppemidler i flytende CO2-baserte fraktureringssystemer. I dette henseende, kan flytende CO2-baserte fraktureringsjobbkarakteristikker, slik som proppemiddelmengder, proppemiddelstørrelser, blandings- og pumpemetodologier, anvendelse avporøse keramiske materialer med relativt lett vekt, være de samme som beskrevet for konvensjonelle proppemidler i ”The History and Success of Liquid CO2and CO2/N2Fracturing System” av Gupta og Bobier, SPE 40016, mars 1998. Ytterligere informasjon om flytende CO2-baserte fraktureringsjobbkarakteristikker som kan anvendes med porøse keramiske materialer med relativt lett vekt kan finnes i United States Patent nr.4.374.545, United States Patent nr.5.558.160, United States Patent nr. 5.883.053, Canadisk patent nr.2.257.028 og Canadisk patent nr.2.255.413, alle de foregående referansene er inkorporert heri ved referanse. In one exemplary embodiment, the practical embodiment of the disclosed methods and compositions, relatively light weight porous ceramic materials or mixtures thereof can be used as fracture proppant materials in liquid CO2-based fracturing systems that employ methodologies similar or the same as those used with conventional proppants in liquid CO2-based fracturing systems. In this regard, liquid CO2-based fracturing job characteristics, such as proppant amounts, proppant sizes, mixing and pumping methodologies, use of relatively light-weight porous ceramic materials, can be the same as described for conventional proppants in "The History and Success of Liquid CO2 and CO2/ N2 Fracturing System” by Gupta and Bobier, SPE 40016, March 1998. Additional information on liquid CO2-based fracturing job characteristics that can be used with relatively light weight porous ceramic materials can be found in United States Patent No. 4,374,545, United States Patent No. 5,558,160, United States Patent No. 5,883,053, Canadian Patent No. 2,257,028 and Canadian Patent No. 2,255,413, all of the foregoing references being incorporated herein by reference.

I én vist eksempelvis utførelse, kan porøse keramiske partikler som anvendes som brudd proppemiddel partikulært materiale i et flytende CO2-basert system brukes i ”ren” eller ikke-endret form og kan ha en tilsynelatende spesifikk vekt på fra omkring 1,17 til omkring 2,0. I en annen vist eksempelvis utførelse, tillater bruk av porøse keramiske partikler med relativt lett vekt som brudd proppemiddel partikulært materiale i et flytende CO2-basert system at konsentrasjonen av proppemiddel i et slik system fordelaktig utvides til omkring 1200 kg/kubikkmeter. Andre fordeler ved anvendelse av de viste porøse keramiske partiklene med relativt lett vekt i flytende CO2-baserte fraktureringssystemer inkluderer, men er ikke begrenset til, redusert proppemiddel sedimentering i overflateblandingsutstyr før pumping nedhulls og forbedret proppemiddeltransport nedhulls og inn i formasjonen. Det vil forstås at selv om det er vist over for utførelser som anvender porøse keramiske partikler med relativt lett vekt, kan de viste metoder og sammensetninger også praktiseres med flytende CO2-baserte systemer som anvender porøst materiale partikulært materiale med relativt lett vekt og blandinger derav som beskrevet andre steder heri, slik som porøse polymeriske materialer slik som polyolefiner. Ethvert av slike materialer som kan anvendes i ”ren” eller ikke-endret form med flytende CO2-baserte systemer hvor tilsynelatende tetthet og andre karakteristikker av partikkelen er passende for å møte krav av den gitte brønnbehandlingsapplikasjon eller alternativt kan anvendes i selektivt konfigurert form som beskrevet andre steder heri. In one exemplary embodiment shown, porous ceramic particles used as fracture proppant particulate material in a liquid CO2-based system may be used in "pure" or unmodified form and may have an apparent specific gravity of from about 1.17 to about 2 ,0. In another exemplary embodiment shown, the use of porous ceramic particles of relatively light weight as fracture proppant particulate material in a liquid CO2-based system allows the concentration of proppant in such a system to be advantageously expanded to around 1200 kg/cubic meter. Other advantages of using the disclosed relatively light weight porous ceramic particles in fluid CO2 based fracturing systems include, but are not limited to, reduced proppant sedimentation in surface mixing equipment prior to pumping downhole and improved proppant transport downhole and into the formation. It will be understood that although shown above for embodiments using porous ceramic particles of relatively light weight, the methods and compositions shown can also be practiced with liquid CO2-based systems using porous material, particulate material of relatively light weight and mixtures thereof such as described elsewhere herein, such as porous polymeric materials such as polyolefins. Any of such materials that can be used in "pure" or unaltered form with liquid CO2-based systems where the apparent density and other characteristics of the particle are appropriate to meet the requirements of the given well treatment application or alternatively can be used in selectively configured form as described elsewhere herein.

De følgende eksempler vil illustrere den praktiske utførelse av foreliggende oppfinnelse i en foretrukken utførelse. Andre utførelser innen omfanget av kravene heri vil være åpenbare for en fagmann fra betraktning av spesifikasjonen og den praktiske utførelse av oppfinnelsen som vist heri. Det er tenkt at spesifikasjonen, sammen med eksempelet skal betraktes kun som eksempelvis, mens omfanget av oppfinnelsen er indikert av kravene som følger. The following examples will illustrate the practical implementation of the present invention in a preferred embodiment. Other embodiments within the scope of the claims herein will be obvious to one skilled in the art from consideration of the specification and the practical embodiment of the invention as shown herein. It is intended that the specification, together with the example, should be regarded as exemplary only, while the scope of the invention is indicated by the claims that follow.

EKSEMPLER EXAMPLES

De følgende eksempler er illustrerende og skulle ikke betraktes som begrensende for omfanget av oppfinnelsen eller kravene derav. The following examples are illustrative and should not be considered as limiting the scope of the invention or the claims thereof.

Eksempel 1 Example 1

For å oppnå dataene for dette eksemplet, ble den følgende prosedyren fulgt: Målt masse av 25 ml prøve på en gradert sylinder. Sylinderen ble dunket flere ganger på arbeidsflaten og volumet justert til jevne 25 ml før veiing. To obtain the data for this example, the following procedure was followed: Measured mass of 25 ml sample on a graduated cylinder. The cylinder was tapped several times on the work surface and the volume adjusted to a constant 25 ml before weighing.

Masse/volum = bulktetthet. Mass/volume = bulk density.

Dataene for dette eksemplet er vist i tabell 1: The data for this example is shown in Table 1:

Fig. 1 illustrerer sammenligninger av bulk tetthetene av forskjellige proppemidler/ sandkontrollmaterialer med prøver av et valgt porøst keramisk materiale (fra Carbo Ceramics, Inc). Fig. 1 illustrates comparisons of the bulk densities of various proppant/sand control materials with samples of a selected porous ceramic material (from Carbo Ceramics, Inc).

I eksemplene er ”CarboLite” et kommersielt proppemiddel tilgjengelig fra Carbo Ceramics, Inc. ”Rent” er ubehandlet porøst keramisk materiale fra Carbo Ceramics, Inc., ”2/2” er porøst keramisk materiale fra Carbo Ceramics, Inc. behandlet med 2 vekt-% av partikkel epoksy indre beleggende/penetrerende materiale (epoksy er reaksjonsprodukt av epiklorhydrin og bis-fenol A) og med 2 vekt-% av partikkel fenolformaldehyd resin ytre beleggmateriale, ”6%” er porøst keramisk materiale fra Carbo Ceramics, Inc. behandlet med 6 vekt-% av partikkel beleggende/penetrerende materiale (epoksy er reaksjonsprodukt av epiklorhydrin og bis-fenol A), ”8% P-A” er porøst keramisk materiale fra Carbo Ceramics, Inc. behandlet med 8 vekt-% av partikkel fenolformaldehyd resin (prøve A), ”8% P-B” er porøst keramisk materiale fra Carbo Ceramics, Inc. behandlet med 8 vekt-% av partikkel fenolformaldehyd resin (prøve B), og ”10% P” er porøst keramisk materiale fra Carbo Ceramics, Inc. behandlet med 10 vekt-% av partikkel fenolformaldehyd resin. In the examples, “CarboLite” is a commercial plug available from Carbo Ceramics, Inc. “Clean” is untreated porous ceramic material from Carbo Ceramics, Inc., “2/2” is porous ceramic material from Carbo Ceramics, Inc. treated with 2 wt. -% of particle epoxy inner coating/penetrating material (epoxy is a reaction product of epichlorohydrin and bis-phenol A) and with 2% by weight of particle phenol formaldehyde resin outer coating material, "6%" is porous ceramic material from Carbo Ceramics, Inc. treated with 6% by weight of particle coating/penetrating material (epoxy is the reaction product of epichlorohydrin and bis-phenol A), "8% P-A" is porous ceramic material from Carbo Ceramics, Inc. treated with 8% by weight of particle phenol formaldehyde resin ( sample A), "8% P-B" is porous ceramic material from Carbo Ceramics, Inc. treated with 8% by weight of particulate phenol formaldehyde resin (sample B), and "10% P" is porous ceramic material from Carbo Ceramics, Inc. treated with 10% by weight of particle kel phenol formaldehyde resin.

Data presenteres for både den ubehandlede partikkel av porøst materiale, og for partikkelen av porøst materiale som er behandlet med forskjellige typer og konsentrasjoner av valgte penetrerende materialer. Som det kan sees, varierer den bulk tilsynelatende tettheten av de resulterende partiklene med varierende grad av infiltrering eller penetrering av det penetrerende materialet inn i den porøse keramiske partikkelen. Prøvene utpekt som 2/2 og 8% P-B kan karakteriseres fra SEM tynnsjiktanalyse som å ha en begrenset penetrasjon mot partikkelkjernen, forekommende effektiv innkapsling av luften i partikkelkjerneporøsiteten, men vesentlig forbedring av partikkelstyrken som illustrert av ledningsevnetestene. Data are presented for both the untreated particle of porous material, and for the particle of porous material treated with different types and concentrations of selected penetrating materials. As can be seen, the bulk apparent density of the resulting particles varies with varying degrees of infiltration or penetration of the penetrating material into the porous ceramic particle. The samples designated as 2/2 and 8% P-B can be characterized from SEM thin film analysis as having limited penetration towards the particle core, effective encapsulation of the air in the particle core porosity, but significant improvement in particle strength as illustrated by the conductivity tests.

Figurene 2 og 5 illustrerer permeabiliteten mot lukningsbelastning for belagte og ubelagte keramiske ULW partikler. Som vist, gir resinbelegging og impregnering av ULW-partikkel signifikant styrke over lukningsområdet og spesielt, forbedrer materialets ytelse ved lavt til middels område. Dataene representerer like pakkebredder for alle proppemidler med justeringer gjort for hver respektive tetthet. Både de belagte og ubelagte keramiske ULW ble testet ved 33,2 kg/m<2>. Hver av disse testene hadde nær identiske breddemålinger for enkel sammenligning. Figures 2 and 5 illustrate the permeability against closure load for coated and uncoated ceramic ULW particles. As shown, resin coating and impregnation of ULW particles provides significant strength over the closure area and, in particular, improves the performance of the material at low to medium area. The data represent equal pack widths for all proppants with adjustments made for each respective density. Both the coated and uncoated ceramic ULW were tested at 33.2 kg/m<2>. Each of these tests had nearly identical width measurements for easy comparison.

Eksempel 2 Example 2

Det anvendte porøse partikulære materialet var fra ”Carbo Ceramics” og hadde en størrelse på omkring 20/40 mesh. Det partikulære materialet ble behandlet med forskjellige penetrerende/beleggende materialer som tilsvarer de samme epoksy eller fenolformaldehyd materialene som ble benyttet over. Det behandlede partikulære materialet ble testet alene, uten noe annet partikulært materiale blandet inn. Sammenligningsmaterialer inkluderer Jordan sand, ”Econoprop” proppemiddel fra Carbo Ceramics, ”Econoflex” (belagt Econoprop proppemiddel), Hickory sand (Brady sand), ”PR6000”, 2% belagt Ottawa sand fra BORDEN og ”Carbolite” proppemiddel fra Carbo Ceramics. The porous particulate material used was from "Carbo Ceramics" and had a size of around 20/40 mesh. The particulate material was treated with various penetrating/coating materials corresponding to the same epoxy or phenol formaldehyde materials used above. The treated particulate matter was tested alone, with no other particulate matter mixed in. Comparison materials include Jordan sand, "Econoprop" proppant from Carbo Ceramics, "Econoflex" (coated Econoprop proppant), Hickory sand (Brady sand), "PR6000", 2% coated Ottawa sand from BORDEN and "Carbolite" proppant from Carbo Ceramics.

Ledningsevnetester ble utført ifølge API RP 61 (1. revisjon, 1. oktober 1989) ved anvendelse av en API ledningsevnecelle med Ohio sandsten ”vaffelformige” sidefôringer. Hver partikulære materialprøve ble fylt inn i cellen og lukningsbelastning påført til det partikulære materialet ved anvendelse av en ”DAKE” hydraulisk presse som har en ”ROSEMOUNT” differensial transducer (#3051C) og kontrollert av en ”CAMILE” kontroller. I testingen ble det også anvendt en ”CONSTAMETRIC 3200” pumpe med konstant ytelsesgrad som ble benyttet for å strømme avionisert vann gjennom hver partikkelformige prøve. Conductivity tests were conducted according to API RP 61 (1st revision, October 1, 1989) using an API conductivity cell with Ohio sandstone "waffle" side liners. Each particulate material sample was loaded into the cell and closure load applied to the particulate material using a "DAKE" hydraulic press equipped with a "ROSEMOUNT" differential transducer (#3051C) and controlled by a "CAMILE" controller. In the testing, a "CONSTAMETRIC 3200" pump with a constant efficiency was also used, which was used to flow deionized water through each particulate sample.

Tabell 2 viser proppemiddelpakkens permeabilitets- og ledningsevnedata generert for dette eksemplet. Table 2 shows the proppant package permeability and conductivity data generated for this example.

Data er presentert grafisk i figurene 2-6. Data are presented graphically in figures 2-6.

Ledningsevne er en funksjon av bredden ganger permeabiliteten. Fordelaktig, som vist heri i én utførelse, kan et valgt porøst partikulært materiale behandles med et valgt beleggende og/eller penetrerende materiale for å fremstille en partikulær prøve med relativt lett vekt som ved den samme kg/m<2>(lb/sq ft) beladning som en konvensjonell sand vil oppta en større bredde. Selv om pakkepermeabiliteten er den samme, vil ledningsevnen, og følgelig proppemiddelpakke produktiviteten, være høyere. Derfor, som presentert ved ledningsevnedataene, kan fordelen ved kombinasjonen av øket bredde og den forbedrede permeabiliteten oppnås. Videre, som vist heri, i én utførelse, kan et valgt porøst partikulært materiale behandles med et valgt beleggende og/eller penetrerende materiale slik at partikkelstyrke opprettholdes til en så høy som mulig omslutnings- (eller luknings-) belastning, som er reflektert mer direkte av permeabilitetsdataene. Derfor kan en viss mengde av bruddledningsevne ved en gitt belastning/temp betingelse opprettholdes uten å øke kostnaden, og/eller ved utjevning av enhver kostnadsøkning med forbedret verdi. Selv i tilfellet med øket kostnad for partikulært materiale, kan vesentlig mindre partikulært materiale anvendes for å oppnå en vesentlig ekvivalent ledningsevne på grunn av den mindre massen/det mindre enhetsvolumet. Conductivity is a function of width times permeability. Advantageously, as shown herein in one embodiment, a selected porous particulate material may be treated with a selected coating and/or penetrating material to produce a particulate sample of relatively light weight as at the same kg/m<2>(lb/sq ft ) loading as a conventional sand will occupy a larger width. Even if the pack permeability is the same, the conductivity, and consequently the proppant pack productivity, will be higher. Therefore, as presented by the conductivity data, the advantage of the combination of increased width and the improved permeability can be obtained. Further, as shown herein, in one embodiment, a selected porous particulate material may be treated with a selected coating and/or penetrating material such that particle strength is maintained to as high an envelope (or closure) load as possible, which is reflected more directly of the permeability data. Therefore, a certain amount of breakdown conductivity at a given load/temp condition can be maintained without increasing cost, and/or by offsetting any cost increase with improved value. Even in the case of increased cost of particulate material, substantially less particulate material can be used to achieve substantially equivalent conductivity due to the smaller mass/smaller unit volume.

Eksempel 3: Example 3:

Ved anvendelse av det valgte behandlede materialet ifølge eksemplene over, kan partikler fremstilles som er i stand til anvendelse, slik som at å ha tilstrekkelig trykkfasthet for anvendelse eller ikke knuses under betingelser av 13,8 MPa lukningsbelastning eller større, alternativt 17,2 MPa lukningsbelastning eller større, alternativt 20,7 MPa lukningsbelastning eller større, alternativt opp til minst omkring 41,4 MPa lukningsbelastning, alternativt opp til minst omkring 48,3 MPa lukningsbelastning, og alternativt minst omkring 55,2 MPa lukningsbelastning , dvs. omtrent så resistent overfor knusning som kommersielle keramiske proppemidler som er tyngre (f.eks. er kommersielt keramisk proppemiddel (CarboLite) omkring 40% tyngre). I en annen utførelse, kan partikler fremstilles som er i stand til anvendelse, (f.eks. har tilstrekkelig trykkfasthet for anvendelse eller ikke knuses) under betingelser av fra omkring 13,8 MPa til omkring 55,2 MPa lukningsbelastning, alternativt fra omkring 17,2 MPa lukningsbelastning til omkring 55,2 MPa lukningsbelastning, alternativt fra omkring 20,7 MPa lukningsbelastning til omkring 55,2 MPa lukningsbelastning. Det vil imidlertid forstås at partikler kan produseres som er i stand til anvendelse så vel ved høyere lukningsbelastninger enn 55,2 MPa som ved lavere lukningsbelastninger enn omkring 13,8 MPa. By using the selected treated material according to the examples above, particles can be produced which are capable of use, such as having sufficient compressive strength for use or not crushing under conditions of 13.8 MPa closing load or greater, alternatively 17.2 MPa closing load or greater, alternatively 20.7 MPa closing stress or greater, alternatively up to at least about 41.4 MPa closing stress, alternatively up to at least about 48.3 MPa closing stress, and alternatively at least about 55.2 MPa closing stress, i.e. approximately as resistant to crushing as commercial ceramic stoppers which are heavier (eg commercial ceramic stopper (CarboLite) is about 40% heavier). In another embodiment, particles can be prepared that are capable of use, (eg, have sufficient compressive strength for use or do not crush) under conditions of from about 13.8 MPa to about 55.2 MPa closing stress, alternatively from about 17 .2 MPa closing load to about 55.2 MPa closing load, alternatively from about 20.7 MPa closing load to about 55.2 MPa closing load. However, it will be understood that particles can be produced which are capable of use both at higher closing loads than 55.2 MPa and at lower closing loads than about 13.8 MPa.

Figurene 8-15 er tverrsnitts- og overflate SEM fotografier av forskjellige behandlede og ubehandlede prøver av porøse keramiske materialer fra CARBO CERAMICS. Når det er indikert som ”epoksy” eller som ”resin”, er både det bestemte beleggende/penetrerende materialet den samme epoksy eller fenol formaldehyd resinen anvendt og identifisert i Eksempel 1. Figures 8-15 are cross-sectional and surface SEM photographs of various treated and untreated samples of porous ceramic materials from CARBO CERAMICS. When indicated as "epoxy" or as "resin", both the specific coating/penetrating material is the same epoxy or phenol formaldehyde resin used and identified in Example 1.

Fig. 8 viser partikler behandlet med omkring 10 vekt-% av partikkel resin. Fig. 9 viser partikler behandlet først med 2 vekt-% epoksy og som nummer to med 2 vekt-% resin. Fig.10 viser ubehandlede partikler. Fig.11 viser partikler behandlet først med 2 vekt-% epoksy og som nummer to med 2 vekt-% resin. Fig.12 viser overflaten av ubehandlet partikkel. Fig.13 viser ubehandlede partikler. Fig.14 viser partikler behandlet med 8 vekt-% epoksy. Fig.15 viser partikler behandlet med 6 vekt-% epoksy. Fig. 8 shows particles treated with around 10% by weight of particle resin. Fig. 9 shows particles treated first with 2% by weight epoxy and secondly with 2% by weight resin. Fig.10 shows untreated particles. Fig.11 shows particles treated first with 2% by weight epoxy and secondly with 2% by weight resin. Fig.12 shows the surface of an untreated particle. Fig.13 shows untreated particles. Fig.14 shows particles treated with 8% by weight epoxy. Fig.15 shows particles treated with 6% by weight epoxy.

Eksempel 4: Example 4:

I dette eksemplet, ble en valgt blanding av tre forskjellige tilsynelatende spesifikk vekt partikulære materialer for brønnbehandling evaluert for anvendelse i en vannbruddbehandling av en ”tett” gassbrønn basert på en Canyon Sand gassbrønn. De tre partikulære materialene med forskjellig tilsynelatende spesifikk vekt partiklene ble valgt for å representere, for eksempel, en valgt blanding av de følgende forskjellige typene av partikulære materialer for brønnbehandling: In this example, a selected mixture of three different apparent specific gravity well treatment particulate materials was evaluated for use in a water fracture treatment of a "tight" gas well based on a Canyon Sand gas well. The three particulate materials with different apparent specific gravity particles were chosen to represent, for example, a selected mixture of the following different types of well treatment particulate materials:

I. 20/40 mesh Ottawa sand som har de følgende egenskaper: tilsynelatende spesifikk vekt på 2,65; slutthastighet (fallhastighet), Vt= 5,4 m/min ved Reynoldstall (Nre) = /- 500 (Typisk for vann ”fracs”) I. 20/40 mesh Ottawa sand having the following properties: apparent specific gravity of 2.65; final velocity (fall velocity), Vt= 5.4 m/min at Reynolds number (Nre) = /- 500 (Typical for water "fracs")

II. 20/40 mesh porøse keramiske partikler belagt med 2% resin (beskrevet andre steder heri) som har de følgende egenskaper: tilsynelatende spesifikk vekt på 1,70; Vt= 2,9 m/min ved Nre = /- 500 (Typisk for vann fracs) II. 20/40 mesh porous ceramic particles coated with 2% resin (described elsewhere herein) having the following properties: apparent specific gravity of 1.70; Vt= 2.9 m/min at Nre = /- 500 (Typical for water fracs)

III. 20/40 mesh malte eller knuste nøtteskall belagt med beskyttende eller herdende belegg (f.eks. ”LiteProp” fra BJ Services beskrevet i U.S. Patent Nr. III. 20/40 mesh ground or crushed walnut shell coated with a protective or hardening coating (e.g. "LiteProp" from BJ Services described in U.S. Patent No.

6.364.018 og US Patentsøknad med serienummer 09/579.146, som begge er inkorporert heri ved referanse) som har de følgende egenskaper: tilsynelatende spesifikk vekt på 1,20; Vt= 1,2 m/min ved Nre = /- 500 (Typisk for vann fracs) Som det kan sees fra dataene over, veier partikulært materiale III omkring halvparten så mye som partikulært materiale I, men sedimenterer med en hastighet som er mindre enn omkring 1/4 så rask. 6,364,018 and US Patent Application Serial No. 09/579,146, both of which are incorporated herein by reference) having the following characteristics: apparent specific gravity of 1.20; Vt= 1.2 m/min at Nre = /- 500 (Typical for water fracs) As can be seen from the data above, particulate material III weighs about half as much as particulate material I, but settles at a rate less than about 1/4 as fast.

Et partikulært materiale for brønnbehandling som inkluderer en valgt blanding av grovt regnet like mengder av de oven nevnte typene partikulære materialer (dvs. omkring 1/3 på vektbasis av oven nevnte partikulære materiale I av den totale vekten av blandingen, omkring 1/3 på vektbasis av oven nevnte partikulære materiale II av den totale vekten av blandingen, og omkring 1/3 på vektbasis av oven nevnte partikulære materiale III av den totale vekten av blandingen) ble modellert for anvendelse i en vannbrudd behandling av en ”tett” gassbrønn ved anvendelse av et hydraulisk bruddsimuleringsprogram. Fig.16 illustrerer proppemiddelfordeling i det resulterende simulerte hydrauliske bruddet dannet nedhulls. For sammenligningsformål, ble et partikulært materiale for brønnbehandling som inkluderer bare partikulært materiale I (Ottawa sand) modellert for anvendelse i en vannbruddbehandling av den samme ”tette” gassbrønnen som ble modellert på lignende måte ved anvendelse av den samme pumpeplanen (men i dette tilfellet benyttes 61,235 kg Ottawa sand). Fig.17 illustrerer proppemiddelfordeling i det resulterende simulerte hydrauliske bruddet dannet nedhulls. A particulate material for well treatment that includes a selected mixture of roughly equal amounts of the above types of particulate materials (ie, about 1/3 by weight of the above particulate material I of the total weight of the mixture, about 1/3 by weight of the above-mentioned particulate material II of the total weight of the mixture, and about 1/3 by weight of the above-mentioned particulate material III of the total weight of the mixture) was modeled for use in a water fracture treatment of a "tight" gas well using a hydraulic fracture simulation program. Fig.16 illustrates proppant distribution in the resulting simulated hydraulic fracture formed downhole. For comparison purposes, a well treatment particulate material that includes only particulate material I (Ottawa sand) was modeled for use in a water fracturing treatment of the same "tight" gas well that was modeled in a similar manner using the same pumping schedule (but in this case using 61.235 kg Ottawa sand). Fig.17 illustrates proppant distribution in the resulting simulated hydraulic fracture formed downhole.

Som det kan sees fra en sammenligning av de resulterende proppede profilene ifølge figurene 16 og 17 resulterte de partikulære materialene for brønnbehandling som inkluderer bare partikulært materiale I (Ottawa sand) i en proppemiddelfordeling som proppet den nedre halvdelen av ”the pay” ut til omkring 1000’ (se Fig.18), mens det partikulære materialet for brønnbehandling som inkluderer en valgt blanding av grovt regnet like mengder av partikulært materiale I, II og III resulterte i en synergistisk proppemiddelfordeling som proppet hele ”the pay” ut til nesten 2000’ (se Fig.16), eller omtrent fire ganger det proppede bruddoverflatearealet. As can be seen from a comparison of the resulting plugged profiles of Figures 16 and 17, the well treatment particulate materials that include only particulate material I (Ottawa sand) resulted in a proppant distribution that plugged the lower half of the pay out to about 1000 ' (see Fig.18), while the particulate material for well treatment which includes a selected mixture of roughly equal amounts of particulate material I, II and III resulted in a synergistic plugging agent distribution that plugged the entire "the pay" out to almost 2000' ( see Fig.16), or approximately four times the plugged fracture surface area.

Eksempel 5: Example 5:

Proppemiddelfordelingene ifølge Fig.16 og Fig.17 ble deretter brukt som inn-verdier i en reservoarproduksjonssimulator (”M-Prod”) og gassproduksjon ble separat simulert for hver proppemiddelfordeling. En antagelse ble gjort om at den effektive ledningsevnen av proppemiddelfordelingen ifølge Fig.16 (dvs. grovt regnet like mengder av partikulært materiale I, II og III) ville ha kun 1/10 av den effektive ledningsevnen av proppemiddelfordelingen ifølge Fig.17 (dvs. bare partikulært materiale I). Proppemiddelfordelingen ifølge Fig.17 (dvs. bare partikulært materiale I) produserte ved et innledende potensiale på 20 millioner m<3>/døgn (707 MCFD) med en kumulativ produksjon på 595 MMCF i løpet av ti år, mens proppemiddelfordelingen ifølge Fig.16 (dvs. grovt regnet like mengder av partikulært materiale I, II og III) produserte ved et innledende potensiale på 26 millioner m<3>/døgn (920 mcf/dag (”MCFD”)) med en kumulativ produksjon på 1312 MMCF i løpet av ti år. Derfor resulterte proppemiddelfordelingen ifølge Fig.16 (dvs. grovt regnet like mengder av partikulært materiale I, II og III) i produksjonen av to ganger reservene fra den samme brønnen som proppemiddelfordelingen ifølge Fig. 17 (dvs. bare partikulært materiale I), på tross av at det bare har 1/10 av den antatte ledningsevnen. Dette viser hvordan den presenterte blandingen av forskjellige typer partikulære materialer for brønnbehandling fordelaktig kan anvendes for å oppnå økede produksjonsrater og reserver fra relativt tette gassformasjoner ved å øke proppede bruddlengder, selv med reduserte effektive ledningsevner. The proppant distributions according to Fig.16 and Fig.17 were then used as input values in a reservoir production simulator ("M-Prod") and gas production was separately simulated for each proppant distribution. An assumption was made that the effective conductivity of the proppant distribution according to Fig.16 (ie roughly equal amounts of particulate material I, II and III) would have only 1/10 of the effective conductivity of the proppant distribution according to Fig.17 (i.e. only particulate matter I). The proppant distribution according to Fig.17 (i.e. only particulate material I) produced at an initial potential of 20 million m<3>/day (707 MCFD) with a cumulative production of 595 MMCF during ten years, while the proppant distribution according to Fig.16 (ie roughly equal amounts of particulate matter I, II and III) produced at an initial potential of 26 million m<3>/day (920 mcf/day ("MCFD")) with a cumulative production of 1312 MMCF during of ten years. Therefore, the proppant distribution according to Fig. 16 (i.e. roughly equal amounts of particulate material I, II and III) resulted in the production of twice the reserves from the same well as the proppant distribution according to Fig. 17 (i.e. only particulate material I), despite of it having only 1/10 of the assumed conductivity. This shows how the presented mixture of different types of particulate materials for well treatment can be advantageously used to achieve increased production rates and reserves from relatively tight gas formations by increasing plugged fracture lengths, even with reduced effective conductivities.

Selv om dette eksemplet illustrerer anvendelsen av en valgt blanding av forskjellige typer og mengder av partikulære materialer for brønnbehandling i en tett gassbrønn, vil det forstås at blandinger av disse og andre typer brønnbehandlingsblandinger kan velges og anvendes for andre typer brønner, inkludert brønner som er produktive for væsker så vel som gass, og brønner som har relativt høyere formasjonspermeabilitetsverdier. Videre vil det forstås at fordeler av den viste metoden kan realiseres ved anvendelse av blandinger andre enn tre forskjellige typer partikulære materialer for brønnbehandling, for eksempel, ved anvendelse av to forskjellige typer partikulære materialer for brønnbehandling eller mer enn tre forskjellige typer partikulære materialer for brønnbehandling (f.eks. så mange som fire, fem, seks, syv, åtte, ni og flere forskjellige typer partikulære materialer for brønnbehandling) som har varierende karakteristikker. Although this example illustrates the use of a selected mixture of different types and amounts of particulate materials for well treatment in a tight gas well, it will be understood that mixtures of these and other types of well treatment mixtures may be selected and used for other types of wells, including wells that are productive for fluids as well as gas, and wells that have relatively higher formation permeability values. Furthermore, it will be understood that advantages of the disclosed method can be realized by using mixtures other than three different types of particulate materials for well treatment, for example, by using two different types of particulate materials for well treatment or more than three different types of particulate materials for well treatment ( eg as many as four, five, six, seven, eight, nine and more different types of well treatment particulate materials) that have varying characteristics.

Eksempel 6: Example 6:

ULW-1,75 tilsvarer til 2/2 diskutert over i Eksempel 1 og kan karakteriseres som en porøs keramisk partikkel med rundheten og kuleformen som er vanlig for keramiske proppemidler. Porøsiteten er gjennomsnittlig 50%, hvilket gir en bulk tetthet på 1,10 til 1,15 g/cm<3>. Middels størrelses 20/40 partikler av ULW-1,75-en og Ottawa sanden ble benyttet.20/40 Ottawa sanden har en gjennomsnittlig bulk tetthet på 1,62 g/cm med en spesifikk vekt på 2,65. ULW-1,75-en har en bulk tetthet på 1,05 til 1,10. ULW-1.75 corresponds to the 2/2 discussed above in Example 1 and can be characterized as a porous ceramic particle with the roundness and spherical shape common to ceramic proppants. The porosity is on average 50%, which gives a bulk density of 1.10 to 1.15 g/cm<3>. Medium size 20/40 particles of the ULW-1.75 and the Ottawa sand were used. The 20/40 Ottawa sand has an average bulk density of 1.62 g/cm with a specific gravity of 2.65. The ULW-1.75 has a bulk density of 1.05 to 1.10.

Statiske partikkelsedimenteringsevalueringer ble utført i ferskvann for å bestemme forskjellene i sedimenteringshastighet mellom det konvensjonelle proppemidlet og ULW-partiklene. Middels størrelses 20/40 partikler av hvert proppemiddel ble benyttet for evalueringene. Stokes lovs beregninger som gir fallhastigheten i m/min (ft/minutt) er presentert i Tabell 3 og ble beregnet som: Static particle settling evaluations were conducted in fresh water to determine the differences in settling velocity between the conventional proppant and the ULW particles. Medium-sized 20/40 particles of each propellant were used for the evaluations. Stokes' law calculations which give the fall speed in m/min (ft/minute) are presented in Table 3 and were calculated as:

hvor hastigheten er i ft/min, diameteren d er den gjennomsnittlige partikkeldiameter og, μ er fluidviskositet i cps. where velocity is in ft/min, diameter d is the average particle diameter and μ is fluid viscosity in cps.

Storskala spaltestrømningstester ble utført for åkarakterisere de dynamiske sedimenteringshastighetene av proppemidlet med ultra-lett vekt. Proppemiddeltransportkarakteristikker ble studert ved omgivelsestemperatur gjennom en glassspalte. Den transparente spalten er en 56 cm (22-tommer) høy, 4,88 m (16 ft) lang og 1,27 cm (0,5 tomme) bred parallellplateanordning. 3785 liter (Ett tusen gallon) testfluid ble fremstilt og fluidreologien ble målt ved anvendelse av et standard Fann 35 viskometer. Fluidet ble deretter overført til en båndblander med 757 liter (200 gallon) kapasitet og pumpet gjennom testsløyfen for å fylle den transparente spaltemodellen. Med en gang spalten var fylt med testfluidet, ble proppemiddel tilsatt til blanderen for å fremstille en slurry med den ønskede konsentrasjonen. ”Slickvann” fluidet benyttet i forsøket utviste en gjennomsnittlig viskositet på 5 til 7 cps gjennom hele forsøksserien. Large-scale slot flow tests were conducted to characterize the dynamic settling rates of the ultra-lightweight proppant. Proppant transport characteristics were studied at ambient temperature through a glass slit. The transparent slit is a 56 cm (22-in.) high, 4.88 m (16 ft) long, and 1.27 cm (0.5 in.) wide parallel plate device. 3785 liters (One thousand gallons) of test fluid was prepared and the fluid rheology was measured using a standard Fann 35 viscometer. The fluid was then transferred to a ribbon mixer of 757 liters (200 gallons) capacity and pumped through the test loop to fill the transparent slot model. Once the slot was filled with the test fluid, proppant was added to the mixer to produce a slurry of the desired concentration. The "slick water" fluid used in the experiment exhibited an average viscosity of 5 to 7 cps throughout the entire series of experiments.

Skjærhastigheten i spalten er gitt ved ligningen: The shear rate in the slot is given by the equation:

hvor q er hastigheten i gallons per minutt (1 gallon/min = 3,79 l/min), w er bredden i tommer (1 tomme = 2,54 cm), og H er høyden i fot (1 fot = 30,48 cm). Fluidhastighet gjennom denne spaltemodellen er gitt ved: where q is the velocity in gallons per minute (1 gallon/min = 3.79 l/min), w is the width in inches (1 inch = 2.54 cm), and H is the height in feet (1 foot = 30.48 cm). Fluid velocity through this slot model is given by:

Proppemiddeltransportoppførselen for hver testslurry ble observert gjennom spalten ved forskjellige strømningshastigheter. Under disse forsøkene ble proppemiddelfordelingen kontinuerlig registrert med videokameraer så vel som manuelt ved observasjon. Alle sjikthøydemålinger for dette arbeidet ble tatt nær utløpsenden av spaltestrømningscellen. The proppant transport behavior of each test slurry was observed through the slot at different flow rates. During these experiments, the proppant distribution was continuously recorded with video cameras as well as manually by observation. All bed height measurements for this work were taken near the outlet end of the slotted flow cell.

Ottawa sand oppslemmet i ”slickvann” ble observert å begynne sedimentering etter inntreden til spalten selv ved den maksimale fluidpumpehastigheten. Innen 12 minutter ved 341 l/min (90 gpm) (378 sek-1 skjærhastighet), var sjikthøyden 38 cm, 68% av den totale høyden av spalten på 56 cm. Tabell 4 under viser resultatene i tabellform. Kun ved skjærhastigheter over 1000 sek-1 ble den dynamiske Ottawa sand proppemiddel fallhastigheten dempet i slickvann testfluidet. Ettersom strømningshastigheter ble redusert til 114 l/min (30 gpm), nådde Ottawa proppemiddelsjiktet sin maksimale sjikthøyde på 49,5 cm eller 91,25% av spaltehøyden. Over proppemiddelsjiktet, nådde skjærhastighetene 1,414 sek-1, ved hvilket punkt ytterligere sedimentering ikke forekom. Ettersom hastigheten økte fra 114 l/min til 151 l/min (30 til 40 gpm) (1,919 sek-1), ble sjikthøyden faktisk redusert. Ottawa sand suspended in "slickwater" was observed to begin settling after entering the slot even at the maximum fluid pumping rate. Within 12 minutes at 341 l/min (90 gpm) (378 sec-1 shear rate), the bed height was 38 cm, 68% of the total height of the 56 cm gap. Table 4 below shows the results in tabular form. Only at shear rates above 1000 sec-1 was the dynamic Ottawa sand proppant fall rate attenuated in the slickwater test fluid. As flow rates were reduced to 114 l/min (30 gpm), the Ottawa proppant bed reached its maximum bed height of 49.5 cm or 91.25% of the gap height. Above the proppant layer, shear rates reached 1.414 sec-1, at which point further sedimentation did not occur. As the rate increased from 114 l/min to 151 l/min (30 to 40 gpm) (1.919 sec-1), the bed height actually decreased.

ULW 1,75 testen ble initiert ved 341 l/min (90 gpm). ULW 1,75 ble observert å være utsatt for noe sedimentering ved 341 l/min (90 gpm), mens sjikthøyden øker til 10 cm. Fluidhastigheten ble redusert til 303 l/min (80 gpm) og sjikthøyden økte til 15,2 cm. Ettersom hastigheten ble redusert gradvis ned til 113,6 l/min (30 gpm), ble det observert at ULW-1,75 sjiktet vokste med redusert hastighet til 30,5 cm. Hastigheten ble redusert ytterligere til 18,9 l/min (5 gpm) og sjikthøyden økte til 48,3 cm eller 86% av den totale spaltehøyden. Som observert i tidligere forsøk, ettersom hastigheten økes gradvis, avtar sjikthøyden på grunn av erosjon og fluidisering av sjiktet. ULW-1,75 resultatene er presentert i tabell 5. The ULW 1.75 test was initiated at 341 l/min (90 gpm). ULW 1.75 was observed to be subject to some sedimentation at 341 l/min (90 gpm), while the bed height increases to 10 cm. The fluid rate was reduced to 303 l/min (80 gpm) and the bed height increased to 15.2 cm. As the rate was reduced gradually down to 113.6 l/min (30 gpm), the ULW-1.75 layer was observed to grow at a reduced rate to 30.5 cm. The rate was further reduced to 18.9 l/min (5 gpm) and the bed height increased to 48.3 cm or 86% of the total gap height. As observed in previous experiments, as the velocity is gradually increased, the bed height decreases due to erosion and fluidization of the bed. The ULW-1.75 results are presented in table 5.

Begge de testede materialene sedimenterer progressivt mer ettersom hastigheten avtar. På grunn av den reduserte tettheten, blir ULW-en lettere ført tilbake til strømning ettersom hastigheten økes. Materialene med redusert tetthet krever mindre skjærøkning for å fluidisere proppemiddelsjiktet. Ottawa sand ble observert å kreve over 1.500 sek-1 for å transportere proppemidlet i slickvann og omkring 2.000 sek-1- skjær for å begynne å fluidisere proppemiddelsjiktet. ULW-1,75-en som transporterer ved skjærhastigheter på 500 sek-1 og fluid skjærhastigheter på 800 sek-1 var nødvendig for å fluidisere proppemiddelsjiktet. Both tested materials sediment progressively more as the speed decreases. Because of the reduced density, the ULW is more easily brought back into flow as the velocity is increased. The reduced density materials require less shear increase to fluidize the proppant layer. Ottawa sand was observed to require over 1,500 sec-1 to transport the proppant in slickwater and about 2,000 sec-1 shear to begin fluidizing the proppant bed. The ULW-1.75 transporting at shear rates of 500 sec-1 and fluid shear rates of 800 sec-1 was required to fluidize the proppant bed.

Dataene viser klart fordelen av partikler med lavere tetthet i forhold til dynamisk sand fallhastigheter. Tyngre proppemidler krever signifikant fluidviskositet, forhøyet fluidtetthet og/eller høy slurryhastighet for effektiv proppemiddeltransport. The data clearly show the advantage of lower density particles over dynamic sand fall velocities. Heavier proppants require significant fluid viscosity, increased fluid density and/or high slurry velocity for efficient proppant transport.

Claims (12)

PatentkravPatent claims 1. Proppemiddel eller sandkontroll partikulært materiale av et selektivt konfigurert porøst partikulært materiale, der det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet omfatter et porøst partikulært materiale, det porøse partikulære materialet er et keramisk materiale, polyolefin, styren-divinylbenzen kopolymer eller polyalkylakrylatester, og er behandlet med et ikke-porøst penetrerende, beleggende og/eller glaserende materiale slik at en av de følgende betingelser gjelder:1. Plugging agent or sand control particulate material of a selectively configured porous particulate material, wherein the selectively configured porous particulate material comprises a porous particulate material, the porous particulate material is a ceramic material, polyolefin, styrene-divinylbenzene copolymer or polyalkyl acrylate esters, and is treated with a non-porous penetrating, coating and/or glazing material such that one of the following conditions applies: (i) porøsiteten og permeabiliteten av det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet er slik at et fluid kan trekkes minst delvis inn i dets porøse matriks ved kapillærvirkning; eller(i) the porosity and permeability of the selectively configured porous particulate material is such that a fluid can be drawn at least partially into its porous matrix by capillary action; or (ii) den tilsynelatende spesifikke vekten eller den tilsynelatende tettheten av det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet er mindre enn den tilsynelatende spesifikke vekten eller den tilsynelatende tettheten av det porøse partikulære materialet; eller(ii) the apparent specific gravity or apparent density of the selectively configured porous particulate material is less than the apparent specific gravity or apparent density of the porous particulate material; or (iii) det penetrerende, beleggende og/eller glaserende materialet er i stand til å kapsle inn luft eller et fluid med lett vekt innen det porøse partikulære materialet;(iii) the penetrating, coating and/or glazing material is capable of encapsulating air or a light weight fluid within the porous particulate material; og videre hvor det porøse partikulære materialet utviser iboende eller indusert permeabilitet.and further where the porous particulate material exhibits inherent or induced permeability. 2. Proppemiddel eller sandkontroll partikulært materiale ifølge krav 1, hvori det porøse partikulære materialet er et partikulært materiale med relativt lett vekt og/eller vesentlig nøytralt flytende partikulært materiale.2. Plugging agent or sand control particulate material according to claim 1, wherein the porous particulate material is a particulate material of relatively light weight and/or substantially neutral liquid particulate material. 3. Proppemiddel eller sandkontroll partikulært materiale ifølge krav 2, hvori det porøse partikulære materialet er suspendert i et fluid hvori tettheten av fluidet og det porøse partikulære materialet er av nær eller vesentlig lik tetthet.3. Plugging agent or sand control particulate material according to claim 2, wherein the porous particulate material is suspended in a fluid in which the density of the fluid and the porous particulate material are of close or substantially equal density. 4. Proppemiddel eller sandkontroll partikulært materiale ifølge ethvert av kravene 1 til 3, hvori det det porøse partikulære materialet av det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet er belagt eller penetrert med en flytende eller herdbar resin, plastmateriale, sement, tetningsmasse eller bindemiddel, slik som fenol, fenol formaldehyd, melamin formaldehyd, uretan, epoksyresin, polyetylen, etylkarbamatbasert resin eller polystyren eller en kombinasjon derav.4. Plugging agent or sand control particulate material according to any one of claims 1 to 3, wherein the porous particulate material of the selectively configured porous particulate material is coated or penetrated with a liquid or curable resin, plastic material, cement, sealant or binder, such as phenol , phenol formaldehyde, melamine formaldehyde, urethane, epoxy resin, polyethylene, ethyl carbamate-based resin or polystyrene or a combination thereof. 5. Proppemiddel eller sandkontroll partikulært materiale ifølge ethvert av kravene 1 til 4, hvori tykkelsen av det belagte laget av det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet er fra 1 til 5 mikron.5. A proppant or sand control particulate material according to any one of claims 1 to 4, wherein the thickness of the coated layer of the selectively configured porous particulate material is from 1 to 5 microns. 6. Proppemiddel eller sandkontroll partikulært materiale ifølge ethvert av kravene 1 til 5, hvori det beleggende og/eller penetrerende materialet er en væske som har en tilsynelatende spesifikk vekt mindre enn den tilsynelatende spesifikke vekten av det porøse partikulære materialet.6. A plugging agent or sand control particulate material according to any one of claims 1 to 5, wherein the coating and/or penetrating material is a liquid having an apparent specific gravity less than the apparent specific gravity of the porous particulate material. 7. Proppemiddel eller sandkontroll partikulært materiale ifølge ethvert av kravene 1 til 6, hvori det porøse partikulære materialet har et maksimalt lengdebasert sideforhold lik eller mindre enn omkring 5.7. The plugging agent or sand control particulate material of any one of claims 1 to 6, wherein the porous particulate material has a maximum length-based aspect ratio equal to or less than about 5. 8. Proppemiddel eller sandkontroll partikulært materiale ifølge ethvert av kravene 1 til 7, hvori den tilsynelatende tetthet av det selektivt konfigurerte porøse partikulære materiale er fra omkring 1,1 g/cm<3>til omkring 2,6 g/cm<3>.8. A proppant or sand control particulate material according to any one of claims 1 to 7, wherein the apparent density of the selectively configured porous particulate material is from about 1.1 g/cm<3> to about 2.6 g/cm<3>. 9. Proppemiddel eller sandkontroll partikulært materiale ifølge krav 8, hvori den tilsynelatende bulktetthet av det selektivt konfigurerte porøse partikulære materiale er fra omkring 1,03 g/cm<3>til omkring 1,4 g/cm<3>.9. The proppant or sand control particulate material of claim 8, wherein the apparent bulk density of the selectively configured porous particulate material is from about 1.03 g/cm<3> to about 1.4 g/cm<3>. 10. Proppemiddel eller sandkontroll partikulært materiale ifølge ethvert av kravene 1 til 9, hvori et beleggende lag eller penetrerende materiale er tilstede i det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet i en mengde på fra omkring 0,5 til omkring 10 vekt-% av den totale vekten.10. A plugging agent or sand control particulate material according to any one of claims 1 to 9, wherein a coating layer or penetrating material is present in the selectively configured porous particulate material in an amount of from about 0.5 to about 10% by weight of the total weight . 11. Proppemiddel eller sandkontroll partikulært materiale ifølge ethvert av kravene 1 til 10, hvori størrelsen av det selektivt konfigurerte porøse partikulære materialet er mellom fra omkring 200 mesh til omkring 8 mesh.11. A plugging agent or sand control particulate material according to any one of claims 1 to 10, wherein the size of the selectively configured porous particulate material is between from about 200 mesh to about 8 mesh. 12. Fremgangsmåte for å behandle en brønn som penetrerer en underjordisk formasjon, som omfatter å introdusere proppemiddelet eller sandkontroll partikulært materialet ifølge ethvert av kravene 1 til 11 inn i brønnen.12. A method of treating a well penetrating an underground formation, comprising introducing the plugging agent or sand control particulate material according to any one of claims 1 to 11 into the well.
NO20051054A 2002-09-03 2005-02-25 Proppant or sand control particulate material of a selectively configured porous material and method of treating underground formations with this material NO342605B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US40773402P 2002-09-03 2002-09-03
US42883602P 2002-11-25 2002-11-25
PCT/US2003/027611 WO2004022914A1 (en) 2002-09-03 2003-09-02 Method of treating subterranean formations with porous ceramic particulate materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20051054L NO20051054L (en) 2005-04-01
NO342605B1 true NO342605B1 (en) 2018-06-18

Family

ID=31981540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20051054A NO342605B1 (en) 2002-09-03 2005-02-25 Proppant or sand control particulate material of a selectively configured porous material and method of treating underground formations with this material

Country Status (6)

Country Link
AU (1) AU2003270298A1 (en)
BR (2) BR0314336A (en)
CA (1) CA2497276C (en)
GB (3) GB2408279B (en)
NO (1) NO342605B1 (en)
WO (1) WO2004022914A1 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2536957C (en) 2006-02-17 2008-01-22 Jade Oilfield Service Ltd. Method of treating a formation using deformable proppants
EP2192094A1 (en) 2008-11-27 2010-06-02 Services Pétroliers Schlumberger Aqueous resin compositions and methods for cement repair
CN103194204B (en) * 2013-04-10 2016-03-23 北京奥陶科技有限公司 A kind of propping agent for coal-seam gas and shale gas waterfrac treatment and preparation method thereof
GB2520019A (en) * 2013-11-06 2015-05-13 Statoil Petroleum As Functionalized proppants
CA2948953A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Beijing Rechsand Science & Technology Group Co., Ltd Self-suspending proppant and preparation and use thereof
US10294413B2 (en) 2015-11-24 2019-05-21 Carbo Ceramics Inc. Lightweight proppant and methods for making and using same
CN107829731B (en) * 2017-11-06 2020-10-09 陈国军 Clay alteration volcanic porosity correction method
CN110872505B (en) * 2019-12-03 2020-09-15 成都理工大学 Organic porous nano-particle/surfactant composite oil displacement system and preparation method thereof
CN116063051A (en) * 2021-11-02 2023-05-05 中国石油化工股份有限公司 Inorganic gel sand control material and preparation method thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2360534A (en) * 2000-03-06 2001-09-26 Bj Services Co Formation treatment using deformable particles and a proppant

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4869960A (en) * 1987-09-17 1989-09-26 Minnesota Mining And Manufacturing Company Epoxy novolac coated ceramic particulate
US4921820A (en) * 1989-01-17 1990-05-01 Norton-Alcoa Proppants Lightweight proppant for oil and gas wells and methods for making and using same
US5582249A (en) * 1995-08-02 1996-12-10 Halliburton Company Control of particulate flowback in subterranean wells
US6047772A (en) * 1995-03-29 2000-04-11 Halliburton Energy Services, Inc. Control of particulate flowback in subterranean wells
US5582250A (en) * 1995-11-09 1996-12-10 Dowell, A Division Of Schlumberger Technology Corporation Overbalanced perforating and fracturing process using low-density, neutrally buoyant proppant
US6059034A (en) * 1996-11-27 2000-05-09 Bj Services Company Formation treatment method using deformable particles
GB9808490D0 (en) * 1998-04-22 1998-06-17 Aea Technology Plc Well treatment for water restriction
US6439310B1 (en) * 2000-09-15 2002-08-27 Scott, Iii George L. Real-time reservoir fracturing process
AU2002211812A1 (en) * 2000-09-28 2002-04-08 Fairmount Minerals Ltd Proppant composition for gas and oil-well fracturing
CA2329834A1 (en) * 2000-12-28 2002-06-28 David Droppert High strength, heat- and corrosion-resistant ceramic granules for proppants

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2360534A (en) * 2000-03-06 2001-09-26 Bj Services Co Formation treatment using deformable particles and a proppant

Also Published As

Publication number Publication date
GB0504305D0 (en) 2005-04-06
GB2408279A (en) 2005-05-25
NO20051054L (en) 2005-04-01
CA2497276C (en) 2010-11-02
WO2004022914A1 (en) 2004-03-18
CA2497276A1 (en) 2004-03-18
AU2003270298A1 (en) 2004-03-29
GB2430453A (en) 2007-03-28
GB2430453B (en) 2007-06-20
GB0619263D0 (en) 2006-11-08
BR0314336A (en) 2005-07-26
GB2408279B (en) 2006-12-20
BRPI0314336B1 (en) 2019-02-12
GB0504410D0 (en) 2005-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7713918B2 (en) Porous particulate materials and compositions thereof
NO342605B1 (en) Proppant or sand control particulate material of a selectively configured porous material and method of treating underground formations with this material
US7931087B2 (en) Method of fracturing using lightweight polyamide particulates
CA2644213C (en) Method of treating subterranean formations using mixed density proppants or sequential proppant stages
US7772163B1 (en) Well treating composite containing organic lightweight material and weight modifying agent
CA2668505C (en) Method of plugging fractured formation
US9458710B2 (en) Hydraulic fracturing system
US20070204992A1 (en) Polyurethane proppant particle and use thereof
WO2009088317A1 (en) Elongated particles for fracturing and gravel packing
EA009172B1 (en) Method of completing poorly consolidated formations
CA2520361A1 (en) Well treating composition containing relatively lightweight proppant and acid
GB2319796A (en) Formation treatment method using deformable particles
US20200362233A1 (en) Compositions of, and methods for making, lightweight proppant particles
WO2016053327A1 (en) Polymerizable ionic liquids for use in subterranean formation operations
AU2013371426B2 (en) Single component resin systems and methods relating thereto
CA2713734C (en) Method of treating subterranean formations with porous ceramic particulate materials
WO2017074432A1 (en) Proppant aggregate particulates for use in subterranean formation operations
WO2017074442A1 (en) Proppant aggregates for use in subterranean formation operations
US10920558B2 (en) Method of enhancing proppant distribution and well production

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: BAKER HUGHES, US

MM1K Lapsed by not paying the annual fees