RU2180397C1 - Проппант - Google Patents
Проппант Download PDFInfo
- Publication number
- RU2180397C1 RU2180397C1 RU2000128689A RU2000128689A RU2180397C1 RU 2180397 C1 RU2180397 C1 RU 2180397C1 RU 2000128689 A RU2000128689 A RU 2000128689A RU 2000128689 A RU2000128689 A RU 2000128689A RU 2180397 C1 RU2180397 C1 RU 2180397C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- granules
- hydraulic fracturing
- water
- proppants
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Проппант относится к производству проппантов, предназначенных для использования в нефтедобывающей промышленности в качестве расклинивающих агентов при добыче нефти методом гидравлического разрыва пласта - ГРП. Техническим результатом является уменьшение водонасыщенности скважин и призабойной части пласта после проведения ГРП, увеличение количества добываемой нефти. Проппант, используемый при добыче нефти методом гидравлического разрыва пласта, полученный на основе спеченного алюмосиликатного сырья в виде гранул со сферичностью и округлостью по Крумбейну не менее 0,8 с покрытием, имеет гидрофобное покрытие, выполненное путем нанесения на гранулы с размерами 0,1 - 2,5 мм и плотностью 2,3 - 3,6 г/см3 кремнийорганических соединений на основе этиловых эфиров ортокремниевой кислоты - полимерэтилсиликатов - ЭТС-32, или ЭТС-40, или АКОР Б-100, или АКОРБ-300 или катионоактивных поверхностно-активных веществ - ДОН-52 или ИВВ-1. 1 табл.
Description
Изобретение относится к производству проппантов, предназначенных для использования в нефтедобывающей промышленности в качестве расклинивающих агентов при добыче нефти методом гидравлического разрыва пласта (ГРП).
Наиболее близким по совокупности признаков к данному изобретению (прототипом) является патент США 3929191, в котором приводится описание проппанта, используемого при добыче нефти методом гидравлического разрыва пласта, полученного на основе спеченного алюмосиликатного сырья, или на основе минералов, или из железа, стали, в виде гранул с размерами 6-100, предпочтительно 10-40 меш, со сферичностью и округлостью по Крумбейну не менее 0,8, плотностью 2,6 г/см3 с покрытием из плавкой фенольной смолы.
Недостатком прототипа является ограниченная функциональная возможность полученных проппантов - смоляное покрытие обеспечивает лишь увеличение прочности проппантов и образование гидропроницаемого затвора для удерживания проппантов от выноса из скважины. Проппанты, полученные по предлагаемой в прототипе технологии, не способны решить проблему уменьшения водонасыщенности нефтяных скважин после проведения ГРП. Данный недостаток позволяют устранить проппанты, полученные согласно предлагаемому изобретению. Задачей изобретения является уменьшение водонасыщенности скважин и призабойной части пласта после проведения ГРП. Ее решение позволяет значительно увеличить количество добываемой нефти из каждой скважины.
Поставленная задача решается тем, что проппант, используемый при добыче нефти методом гидравлического разрыва пласта, полученный на основе спеченного алюмосиликатного сырья в виде гранул со сферичностью и округлостью по Крумбейну не менее 0,8 с покрытием, имеет гидрофобное покрытие, выполненое путем нанесения на гранулы с размерами 0,1-2,5 мм и плотностью 2,3-3,6 г/см3 гидрофобизирующих кремнийорганических соединений на основе этиловых эфиров ортокремниевой кислоты - полимерэтилсиликатов - ЭТС-32 или ЭТС-40 или АКОР Б-100 или АКОР Б-300 или катионоактивных поверхностно-активных веществ - ДОН-52 или ИВВ-1.
ЭТС-32 представляет собой соль тетраэтоксисилана - Si(OC2H5)4 (не менее 50%) и полиэтоксисилаксанов линейного строения Si2O(OC2H5)6; Si3О3(ОС2Н5)8;
Si4O3(ОС2Н5)10. ЭТС-40 представляет собой химическую смесь тетраэтоксисилана Si(OC2H5)4 (не более 15%) и полиэтоксисилаксанов линейного строения Si5O4(OC2H5)12; Si6O5(OC2H5)14; Si7O6(OC2H5)16. АКОР Б-100 и АКОР Б-300 получают при температурах соответственно 100oС и 300oС смешением полиэфиров ортокремниевой кислоты различной степени полимеризации с FеСl3 и тетраэтоксисилана Si(OC2H5)4.
Si4O3(ОС2Н5)10. ЭТС-40 представляет собой химическую смесь тетраэтоксисилана Si(OC2H5)4 (не более 15%) и полиэтоксисилаксанов линейного строения Si5O4(OC2H5)12; Si6O5(OC2H5)14; Si7O6(OC2H5)16. АКОР Б-100 и АКОР Б-300 получают при температурах соответственно 100oС и 300oС смешением полиэфиров ортокремниевой кислоты различной степени полимеризации с FеСl3 и тетраэтоксисилана Si(OC2H5)4.
ДОН-52 представляет собой соль первичных аминов фракции С10-С16 и очищенного концентрата низкомолекулярных кислот в растворе изопропилового спирта. Его химическая формула - RNH2+ R'COOH->RNН3•R'COO-, где R-(С10-C16), R'-(C1-С4). ИВВ-1 представляет собой четвертичное аммониевое соединение, получаемое конденсацией третичного амина и бензилхлорида. Эмпирическая формула R(СН3)2NСН2С6Н5Сl, где R - смесь алкильных остатков С10-C18.
Анализ работ, направленных на интенсификацию добычи нефти и повышение нефтеотдачи пластов для многих объектов разработки с низкопроницаемьгми коллекторами, указывает на необходимость резкого наращивания объемов применения активного метода воздействия на продуктивные пласты - ГРП. Только ГРП позволяет интенсифицировать работу малопродуктивных скважин, подключая к разработке слабодендрируемые зоны пласта. После проведения ГРП в низкопроницаемых коллекторах добыча нефти из них становится рентабельной. Проппанты - высокопрочные сферические гранулы, которые, удерживая трещины ГРП от сжатия под большим давлением, обеспечивают высокую проницаемость для нефти. Часто имеют место случаи, когда эффект от ГРП незначителен или с течением времени быстро снижается и исчезает. Это явление объясняется рядом причин. Как правило, за счет капилярных эффектов в порах нефтяного пласта, примыкающего к стенкам трещин, образующихся за счет ГРП, вследствие малых градиентов давления скапливается пластовая вода или жидкость глушения на водной основе, что препятствует вытеснению нефти в трещины, а затем в скважину.
В связи с тем что большинство нефтяных коллекторов обладает неоднородностью по проницаемости для нефти и воды, а по смачиваемости относятся к гидрофильным породам, в период освоения скважин после проведения ГРП и при последующей разработке нефтяных месторождений возникают большие осложнения из-за удержания породой коллекторов воды и блокирования выхода нефти из пористой среды. Таким образом, поиск путей, позволяющих уменьшить водонасыщенность призабойной части пласта, следовательно, интенсифицировать процесс разработки залежей нефти после проведения ГРП, является исключительно актуальной и сложной проблемой.
Вода фильтруется в призабойную зону, оттесняет нефть из призабойной части скважины в глубь пласта и удерживается в порах капиллярными силами. В дальнейшем при освоении скважин движение нефти из коллектора прекращается, т. к. депрессия между пластом и забоем не в состоянии преодолеть капиллярное давление, удерживающее воду в низкопроницаемых коллекторах призабойной части пласта, и скважина становится низкодебитной либо бесприточной. В гидрофильной породе величина угла смачивания менее 90o и, возникающее на границе раздела фаз "вода-твердое тело", капиллярное давление удерживает воду в капиллярной среде. Но если поверхность твердого тела, т.е. проппантов, обработать гидрофобизирующими веществами, то она приобретает водоотталкивающее свойство. В этом случае угол смачивания превышает 90o и может стремиться к 180o, капиллярное давление меняет свое направление, т.е. оно теперь вытесняет воду из капилляров. Это значит, что вода в пласте вытесняется нефтью из мелких пор в крупные, из которых она в дальнейшем может быть удалена при освоении скважины. Предварительная гидрофобизация проппантов, закачиваемых в трещину после ГРП, позволит в несколько раз уменьшить удерживающие воду капилярные силы. Это значит, что притрещинная область после гидрофобизации будет работать не менее 1,5 лет с той предельной водонасыщенностью, которая будет достигнута в процессе гидрофобизации. Таким образом, существуют теоретические предпосылки для создания проппантов покрытых гидрофобными веществами с целью интенсификации добычи нефти и повышения нефтеотдачи пластов после проведения ГРП.
Проппанты получают по технологии в соответствии с патентами РФ 2129987, 2140874 и 2140875. Исходным материалом для производства проппантов служит алюмосиликатное сырье, в качестве которого могут быть использованы бокситы, содержащие Аl2О3 - 65,0-75,0 мас.%, каолины, содержащие Аl2О3 - 30,0-45,0 мас. % или смеси каолина с бокситом, который добавляется в количестве 5,0-30,0 мас.%, или смеси каолина с добавками: глиноземной пыли - 5,0-20,0 мас. %, баделеита - 0,5-5,0 мас.%., спеченных некондиционных проппантов на основе бокситов и каолинов - 5,0-40,0 мас.%. Исходное алюмокремниевое сырье предварительно обжигают при 700-1350oС, загружают в смеситель-гранулятор, перемешивают при добавлении связующего компонента - 3% р-ра сульфидно-спиртовой барды, гранулируют в смесителе-грануляторе с вращающейся с постоянной скоростью тарельчатой чашей и роторной мешалкой, скорость вращения которой изменяют в зависимости от стадии грануляции. Сырые гранулы выгружают, сушат, обжигают и охлаждают до комнатной температуры, после чего рассевают на заданные товарные фракции. Сушку гранул ведут при 110-320oС в течение 20-60 мин, а обжиг - при 1300-1550oС при скорости подъема температуры 16-25oС/мин с выдержкой при температуре обжига 35-120 мин. Скорость охлаждения гранул от температуры обжига до 500oС составляет 20-40oС/мин с последующим естественным охлаждением до комнатной температуры.
На полученные гранулы наносится тонкий слой одного из гидрофобизирующих веществ - на основе этиловых эфиров ортокремниевой кислоты - полимерэтилсиликатов - ЭТС-32 или ЭТС-40, АКОР Б-100, АКОР Б-300 или катионоактивных поверхностно-активных веществ - ДОН-52 или ИВВ-1.
Сравнительные испытания по самопроизвольному впитыванию воды и керосина в необработанные и обработанные гидрофобизирующими композициями образцы проппантов показали, что образцы проппантов с гидрофобным покрытием обладают устойчивым гидрофобным эффектом. Они с трудом впитывают в себя воду, а самопроизвольное впитывание керосина в 1,5-2,0 раза выше, чем в необработанных образцах проппантов. Значения скоростей самопроизвольного впитывания воды (Vв г/мин) и керосина (Vк г/мин) представлены в таблице.
С уменьшением размера проппантов, как показали исследования, увеличивается гидрофобный эффект при нанесении гидрофобизирующего покрытия - количество самопроизвольно впитывающейся воды уменьшается в несколько раз. Из приведенной таблицы видно также, что проппанты, получаемые в соответствии с данным изобретением, обладают значительными преимуществами по сравнению с прототипом, т.е. их гидрофобный эффект в несколько раз выше.
Claims (1)
- Проппант, используемый при добыче нефти методом гидравлического разрыва пласта, полученный на основе спеченного алюмосиликатного сырья в виде гранул со сферичностью и округлостью по Крумбейну не менее 0,8, с покрытием, отличающийся тем, что он имеет гидрофобное покрытие, выполненное путем нанесения на гранулы с размерами 0,1 - 2,5 мм и плотностью 2,3 - 3,6 г/см3 кремнийорганических соединений на основе этиловых эфиров ортокремниевой кислоты - полимерэтилсиликатов - ЭТС-32, или ЭТС-40, или АКОРБ-100, или АКОРБ-300 или катионоактивных поверхностно-активных веществ - ДОН-52 или ИВВ-1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000128689A RU2180397C1 (ru) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | Проппант |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000128689A RU2180397C1 (ru) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | Проппант |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2180397C1 true RU2180397C1 (ru) | 2002-03-10 |
Family
ID=20242216
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000128689A RU2180397C1 (ru) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | Проппант |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2180397C1 (ru) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008130279A2 (en) * | 2007-04-20 | 2008-10-30 | Schlumberger Canada Limited | Low-density ceramic proppant and its production method |
US7678723B2 (en) | 2004-09-14 | 2010-03-16 | Carbo Ceramics, Inc. | Sintered spherical pellets |
US7721804B2 (en) | 2007-07-06 | 2010-05-25 | Carbo Ceramics Inc. | Proppants for gel clean-up |
US7828998B2 (en) | 2006-07-11 | 2010-11-09 | Carbo Ceramics, Inc. | Material having a controlled microstructure, core-shell macrostructure, and method for its fabrication |
US8063000B2 (en) | 2006-08-30 | 2011-11-22 | Carbo Ceramics Inc. | Low bulk density proppant and methods for producing the same |
RU2451710C2 (ru) * | 2006-10-02 | 2012-05-27 | Фэйрмаунт Минералз, Лтд. | Расклинивающие агенты с растворимыми композитными покрытиями |
RU2452759C1 (ru) * | 2010-10-05 | 2012-06-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Способ изготовления керамических проппантов |
US8216675B2 (en) | 2005-03-01 | 2012-07-10 | Carbo Ceramics Inc. | Methods for producing sintered particles from a slurry of an alumina-containing raw material |
RU2473513C1 (ru) * | 2008-10-31 | 2013-01-27 | Сэнт-Гобэн Керамикс Энд Пластикс, Инк. | Высокопрочные расклинивающие наполнители |
RU2481469C2 (ru) * | 2007-07-24 | 2013-05-10 | СиЭсАй ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Способ замедления осаждения проппанта в гидравлическом разрыве (варианты) |
RU2513434C2 (ru) * | 2012-07-26 | 2014-04-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Способ изготовления керамического проппанта |
RU2566345C1 (ru) * | 2013-10-22 | 2015-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) | Способ гидравлического разрыва пласта с изоляцией водопритока в добывающих скважинах |
-
2000
- 2000-11-17 RU RU2000128689A patent/RU2180397C1/ru active
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7825053B2 (en) | 2004-09-14 | 2010-11-02 | Carbo Ceramics Inc. | Sintered spherical pellets |
US7678723B2 (en) | 2004-09-14 | 2010-03-16 | Carbo Ceramics, Inc. | Sintered spherical pellets |
US8216675B2 (en) | 2005-03-01 | 2012-07-10 | Carbo Ceramics Inc. | Methods for producing sintered particles from a slurry of an alumina-containing raw material |
US7828998B2 (en) | 2006-07-11 | 2010-11-09 | Carbo Ceramics, Inc. | Material having a controlled microstructure, core-shell macrostructure, and method for its fabrication |
US8063000B2 (en) | 2006-08-30 | 2011-11-22 | Carbo Ceramics Inc. | Low bulk density proppant and methods for producing the same |
RU2451710C2 (ru) * | 2006-10-02 | 2012-05-27 | Фэйрмаунт Минералз, Лтд. | Расклинивающие агенты с растворимыми композитными покрытиями |
WO2008130279A2 (en) * | 2007-04-20 | 2008-10-30 | Schlumberger Canada Limited | Low-density ceramic proppant and its production method |
WO2008130279A3 (en) * | 2007-04-20 | 2008-12-11 | Schlumberger Ca Ltd | Low-density ceramic proppant and its production method |
US8420578B2 (en) | 2007-04-20 | 2013-04-16 | Schlumberger Technology Corporation | Low-density ceramic proppant and its production method |
US7721804B2 (en) | 2007-07-06 | 2010-05-25 | Carbo Ceramics Inc. | Proppants for gel clean-up |
RU2481469C2 (ru) * | 2007-07-24 | 2013-05-10 | СиЭсАй ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Способ замедления осаждения проппанта в гидравлическом разрыве (варианты) |
RU2473513C1 (ru) * | 2008-10-31 | 2013-01-27 | Сэнт-Гобэн Керамикс Энд Пластикс, Инк. | Высокопрочные расклинивающие наполнители |
RU2452759C1 (ru) * | 2010-10-05 | 2012-06-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Способ изготовления керамических проппантов |
RU2513434C2 (ru) * | 2012-07-26 | 2014-04-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Способ изготовления керамического проппанта |
RU2566345C1 (ru) * | 2013-10-22 | 2015-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) | Способ гидравлического разрыва пласта с изоляцией водопритока в добывающих скважинах |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2180397C1 (ru) | Проппант | |
EP2197977B1 (en) | Nano-sized particle-coated proppants for formation fines fixation in proppant packs | |
RU2377272C2 (ru) | Расклинивающие наполнители и способы их получения | |
RU2618796C2 (ru) | Способ использования индикаторов с контролируемым высвобождением | |
US8586509B2 (en) | Pre-coated particulates for preventing scale and diageneous reactions in subterranean formations | |
CA2593969C (en) | A composition and method for making a proppant | |
RU2344155C2 (ru) | Проппант на основе алюмосиликатов, способ его получения и способ его применения | |
US20070204992A1 (en) | Polyurethane proppant particle and use thereof | |
CA2760235C (en) | Treatment fluids for reduction of water blocks, oil blocks, and/or gas condensates and associated methods | |
US10822536B2 (en) | Method of using a screen containing a composite for release of well treatment agent into a well | |
WO2016014310A1 (en) | Composite comprising well treatment agent and/or a tracer adhered onto a calcined substrate of a metal oxide coated core and a method of using the same | |
WO2008130279A2 (en) | Low-density ceramic proppant and its production method | |
AU2016206998B2 (en) | Novel proppant and methods of using the same | |
US10815421B2 (en) | Flow back aids | |
WO2008004911A2 (en) | Proppant and method of production | |
AU2016252607B2 (en) | Shaped compressed pellets for slow release of well treatment agents into a well and methods of using the same | |
RU2563853C9 (ru) | Шихта для изготовления магнийсиликатного проппанта и проппант | |
US7316991B1 (en) | Composition and process for oil extraction | |
SU1677259A1 (ru) | Состав дл креплени призабойной зоны пласта |