RU2682833C2 - Method of re-fracturing using borated galactomannan gum - Google Patents

Method of re-fracturing using borated galactomannan gum Download PDF

Info

Publication number
RU2682833C2
RU2682833C2 RU2016134934A RU2016134934A RU2682833C2 RU 2682833 C2 RU2682833 C2 RU 2682833C2 RU 2016134934 A RU2016134934 A RU 2016134934A RU 2016134934 A RU2016134934 A RU 2016134934A RU 2682833 C2 RU2682833 C2 RU 2682833C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
well
zone
hydraulic fracturing
gel
viscosity
Prior art date
Application number
RU2016134934A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016134934A3 (en
RU2016134934A (en
Inventor
Д.В. Сатянараяна ГУПТА
Original Assignee
Бейкер Хьюз Инкорпорейтед
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
Priority claimed from US14/165,427 external-priority patent/US9920609B2/en
Application filed by Бейкер Хьюз Инкорпорейтед filed Critical Бейкер Хьюз Инкорпорейтед
Publication of RU2016134934A publication Critical patent/RU2016134934A/en
Publication of RU2016134934A3 publication Critical patent/RU2016134934A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2682833C2 publication Critical patent/RU2682833C2/en

Links

Images

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
    • C09K8/42Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • C09K8/426Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells for plugging
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02Macromolecular compounds
    • C04B26/28Polysaccharides or derivatives thereof
    • 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
    • C09K8/42Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • C09K8/44Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing organic binders only
    • 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
    • C09K8/50Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
    • C09K8/504Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/506Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/508Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/512Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds containing cross-linking agents
    • 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
    • C09K8/50Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
    • C09K8/504Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/506Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/508Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/514Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds of natural origin, e.g. polysaccharides, cellulose
    • 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
    • C09K8/62Compositions for forming crevices or fractures
    • 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
    • C09K8/84Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/86Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/88Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/887Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds containing cross-linking agents
    • 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
    • C09K8/84Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/86Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/88Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/90Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds of natural origin, e.g. polysaccharides, cellulose
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP 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
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP 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
    • E21B43/261Separate steps of (1) cementing, plugging or consolidating and (2) fracturing or attacking the formation
    • 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
    • C09K2208/00Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/24Bacteria or enzyme containing gel breakers
    • 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
    • C09K2208/00Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/26Gel breakers other than bacteria or enzymes

Abstract

FIELD: chemistry.SUBSTANCE: invention relates to re-fracturing of a subterranean formation. Method of re-fracturing a subterranean formation penetrated by a well having a number of zones, includes: a) hydraulic fracturing of the productive zone inside the subterranean formation, b) isolating the productive zone subjected to hydraulic fracturing from the second zone in the well by pumping to the well non-hydrated borated galactomannan gum and a cross-linking agent, where before transition to the cross-linked state, the non-hydrated borated galactomannan gum contains borate ions, and forming a thickened temporary seal by reacting said gum and cross-linking agent, thereby isolating said production zone from the second zone, c) breaking down said thickened temporary seal by injecting into the well a viscosity reducing agent, and reducing the viscosity of the thickened temporary seal by means of said agent pumped into well under pressure which is insufficient for the creation or expansion of fractures in the subterranean formation, and d) re-fracturing of said isolated zone after decomposition of the thickened temporary seal by pumping into the well a fluid for hydraulic fracturing of the formation under pressure, sufficient for the creation or expansion of fractures in the isolated productive zone subjected to hydraulic fracturing. Method of hydraulic fracturing a subterranean formation includes: a) pumping to the well non-hydrated borated galactomannan gum and a cross-linking agent, b) sealing the productive zone subjected to hydraulic fracturing relative to the other zone in the well by means of gel for temporary isolation due to the reaction of said gum and cross-linking agent to form temporary isolation gel from the product of said reaction, c) pumping into the well a viscosity reducing agent, reducing the viscosity of the gel for temporary isolation, removing the seal of said productive zone relative to another zone and removing the gel for temporary isolation from the well, where said agent is pumped into the well under pressure which is insufficient for the creation or expansion of fractures in the subterranean formation, d) re-fracturing the unsealed productive zone, subjecting it to hydraulic fracturing by pumping into said zone a fluid for hydraulic fracturing of a formation under pressure sufficient for the creation or expansion of fractures, e) pumping said gum and cross-linking agent into the well and forming a gel for temporary isolation between the zone subjected to re-fracturing, and another zone by reacting said gum and cross-linking agent. Method for increasing productivity of oil-and-gas bearing formation penetrated by a well, having a number of productive zones, includes a) forming a gel for temporary isolation between a zone previously subjected to hydraulic fracturing and another zone by pumping said gum and delayed-action crosslinking agent and reaction thereof, b) pumping a viscosity reducing agent into the well, reducing the viscosity of the gel for temporary isolation and then removing it from the well, c) pumping into the well a fluid for hydraulic fracturing of the formation under pressure sufficient to create or expand the fracture in the subterranean formation, and re-fracturing the productive zone, d) injecting into well a well treatment fluid containing said gum and delayed-action crosslinking agent, and e) isolating said production zone by curing the well treatment fluid containing said gum and delayed-action crosslinking agent. Invention is developed in dependent items of the formula.EFFECT: technical result is higher efficiency of re-fracturing treatment.20 cl, 7 dwg, 2 tbl, 9 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к использованию текучей среды (далее - флюид), предназначенного для обработки скважин и содержащего борированную галактоманнановую камедь в качестве материала временного уплотнения с целью осуществления зональной изоляции между интервалами ствола скважины, а также в качестве альтернативы цементу. Изобретение также относится к способу проведения повторного гидравлического разрыва подземного пласта, при котором материал временного уплотнения удаляется из скважины путем воздействия на него агентом, снижающим вязкость.The present invention relates to the use of a fluid (hereinafter referred to as a fluid) for treating wells and containing boron galactomannan gum as a temporary compaction material for the purpose of providing zonal isolation between the intervals of the wellbore, and also as an alternative to cement. The invention also relates to a method for repeated hydraulic fracturing of an underground formation, in which the temporary compaction material is removed from the well by exposing it to a viscosity reducing agent.

Уровень техникиState of the art

Подземный пласт, в котором проходит скважина, обычно содержит ряд явно различимых перспективных зон или формаций. В процессе извлечения флюидов из скважины желательно, как правило, создать связь только с перспективными зонами или формациями, чтобы стимулирующая обработка случайно не затронула непродуктивную зону или зону, представляющую меньший интерес. Селективная стимуляция (посредством, например, гидравлического разрыва пласта и кислотной обработки) становится преобладающей по мере сокращения срока службы скважины и снижения ее продуктивности.The subterranean formation in which the well passes usually contains a number of clearly distinguishable promising zones or formations. In the process of extracting fluids from the well, it is desirable, as a rule, to create a connection only with promising zones or formations so that the stimulating treatment does not accidentally affect an unproductive zone or a zone of less interest. Selective stimulation (through, for example, hydraulic fracturing and acid treatment) becomes predominant as well life is shortened and its productivity decreases.

Селективную стимуляцию обычно выполняют посредством одного или более стреляющих перфораторов, при этом перфоратор перемещают на кабеле или трубе в скважину и располагают рядом с перспективной зоной и/или формацией, после чего селективным образом производят простреливание для перфорации этой зоны и/или формации. Затем перфоратор снова перемещают на кабеле к другой перспективной зоне или формации и производят селективную перфорацию последней. Эту процедуру повторяют вплоть до выполнения перфорации всех перспективных зон и/или формаций, поле чего возвращают стреляющий перфоратор на поверхность с помощью кабеля. В случае необходимости выполнения гидравлического разрыва пласта (ГРП) закачивают флюид для ГРП в скважину под давлением, превышающим давление гидравлического разрыва данной зоны и/или формации. Для предотвращения прохождения потока флюида для ГРП в зоны с большей пористостью и/или меньшим давлением сначала устанавливают механическое устройство, такое как сдвоенный пакер, пробку или песчаную закладку, в скважину между зоной, только что подвергнутой ГРП, и зоной, подлежащей ГРП, для изолирования стимулированной зоны от дальнейшего контакта с флюидом для ГРП. Эту процедуру повторяют вплоть до выполнения перфорации и ГРП во всех перспективных зонах.Selective stimulation is usually carried out by means of one or more shooting perforators, the perforator being moved on a cable or pipe into the well and placed next to the prospective zone and / or formation, after which they selectively perforate to perforate this zone and / or formation. Then the puncher is again moved on the cable to another promising zone or formation and the latter is selectively perforated. This procedure is repeated until the perforation of all promising zones and / or formations is completed, the field of which returns the firing punch to the surface with a cable. If it is necessary to perform hydraulic fracturing (hydraulic fracturing), hydraulic fracturing fluid is pumped into the well at a pressure higher than the hydraulic fracturing pressure of a given zone and / or formation. To prevent the flow of hydraulic fluid for hydraulic fracturing into areas with greater porosity and / or lower pressure, a mechanical device, such as a twin packer, cork or sand pad, is first installed in the well between the zone that has just been fractured and the zone to be fractured to isolate stimulated zone from further contact with hydraulic fracturing fluid. This procedure is repeated until the perforation and hydraulic fracturing in all promising areas.

После завершении операций по заканчиванию необходимо выбурить или удалить иным образом каждую пробку из скважины, чтобы позволить добываемому флюиду выйти на поверхность через скважину. Спускоподъемные операции в скважине для перфорации и стимуляции каждой из нескольких зон и использование таких пробок для изоляции ранее обработанных зон и/или формаций от дальнейшего контакта с обрабатывающим флюидом сопряжены со значительными затратами времени и средств.After completion of completion operations, it is necessary to drill or otherwise remove each plug from the well to allow the produced fluid to surface through the well. Hoisting operations in the well for perforation and stimulation of each of several zones and the use of such plugs to isolate previously treated zones and / or formations from further contact with the processing fluid are associated with significant time and cost.

В ряде публикаций сообщается о различных способах и устройствах для осуществления зональной изоляции между интервалами скважины, не связанных с перемещением перфорирующего оборудования в скважину и из скважины в ходе выполнения работ по заканчиванию в различных перспективных зонах. Вместе с тем, такие способы и устройства обеспечивают селективную изоляцию целевых продуктивных интервалов в скважине от непродуктивных интервалов.A number of publications report on various methods and devices for implementing zonal isolation between intervals of a well that are not related to moving perforating equipment into and out of the well during completion work in various promising areas. However, such methods and devices provide selective isolation of target production intervals in the well from non-productive intervals.

В ряде более поздних публикаций сообщается, что зональная изоляция обеспечивается при использовании изолирующих устройств, позволяющих выполнять селективную обработку продуктивных (или бывших продуктивными ранее) интервалов в многоинтервальных скважинах. Например, в патенте US 6386288 описана механическая система зональной изоляции, которая может быть расположена на наружной стороне обсадной колонны (прикреплена цементом к стволу скважины), что позволяет выполнить работы по заканчиванию в каком-либо интервале и его стимуляцию и/или обработку независимо от других интервалов. Таким путем можно выполнить стимуляцию и/или обработку выбранных интервалов подземного пласта. В таких устройствах могут использоваться створчатые клапаны, расположенные между стреляющими перфораторами.A number of later publications report that zonal isolation is provided using isolating devices that allow selective processing of productive (or previously productive previously) intervals in multi-well wells. For example, US Pat. No. 6,386,288 describes a mechanical zonal isolation system that can be located on the outside of the casing (cemented to the wellbore), which allows completion work in any interval and its stimulation and / or processing independently of others intervals. In this way, stimulation and / or processing of selected intervals of the subterranean formation can be performed. In such devices, flap valves located between firing perforators can be used.

Далее, в патенте US 7575062 описано изолирующее устройство, содержащее муфты с фильтрами и ряд разбухающих пакеров, размещенных вокруг хвостовика, а также смещаемый инструмент внутри хвостовика, предназначенный для открывания отверстий с целью регулирования потоков флюидов из скважины.Further, US Pat. No. 7,576,062 describes an insulating device comprising filter couplings and a series of swellable packers placed around the liner, as well as a displaceable tool inside the liner designed to open holes to control fluid flows from the well.

Устройства для зональной изоляции являются дорогостоящими. Будучи закрепленными в требуемом месте цементным раствором, они могут быть удалены из скважины только путем их повреждения или разрушения. Поэтому необходимы альтернативные способы, которые удерживали бы обсадную колонну в требуемом месте скважины.Zone isolation devices are expensive. Being fixed in the required place with cement mortar, they can be removed from the well only by their damage or destruction. Therefore, alternative methods are needed that would hold the casing in the desired location of the well.

Помимо этого, проводился поиск альтернативных вариантов крепления обсадной колонны к стволу скважины. Для прикрепления труб и обсадных колонн к стволу скважины традиционно используется цементный раствор. Цементный раствор обычно закачивается внутрь трубы или обсадной колонны и поддерживает наружную часть трубы или обсадной колонны на протяжении кольцевого пространства между наружной стороной обсадной колонны и стволом скважины. Затем цементному раствору дают застыть и затвердеть для удерживания обсадной колонны в требуемом месте. Использование обычных цементных растворов в случае устройств для зональной изоляции является нежелательным, поскольку удаление из скважины этих устройств будет обязательно сопряжено с их повреждением или разрушением.In addition, a search was conducted for alternative options for attaching the casing to the wellbore. Cement mortar is traditionally used to attach pipes and casing to the wellbore. The cement slurry is usually injected into the pipe or casing and supports the outside of the pipe or casing throughout the annular space between the outside of the casing and the wellbore. The cement mortar is then allowed to solidify and harden to hold the casing in place. The use of conventional cement mortars in the case of devices for zonal isolation is undesirable, since the removal from the well of these devices will necessarily be associated with their damage or destruction.

Также проводился поиск альтернативных вариантов для способов проведения повторного гидравлического разрыва селективно стимулированного пласта, содержащего ряд явно различимых продуктивных зон. Проведение повторного гидравлического разрыва пласта (ПГРП) часто требуется в случае неудовлетворительного проведения этой операции в какой-либо продуктивной зоне скважины. Следствием этого обычно бывают неудовлетворительные результаты добычи из данной продуктивной зоны. Даже при удовлетворительном проведенном ГРП добыча из данной продуктивной зоны может уже не выйти на требуемый уровень. На протяжении длительного периода времени добыча из горизонтальной скважины, в которой ранее был проведен ГРП, может упасть ниже минимального порогового уровня. Одним из методов повышения добычи углеводородов является создание новых трещин в подземном пласте.A search was also conducted for alternatives for methods of re-fracturing a selectively stimulated formation containing a number of clearly distinguishable productive zones. Repeated hydraulic fracturing (PGR) is often required in case of unsatisfactory performance of this operation in any productive zone of the well. The consequence of this is usually unsatisfactory production results from this productive zone. Even with satisfactory hydraulic fracturing, production from this productive zone may no longer reach the required level. Over a long period of time, production from a horizontal well in which hydraulic fracturing was previously carried out may fall below the minimum threshold level. One of the methods to increase hydrocarbon production is to create new fractures in the underground reservoir.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Предлагаемый в настоящем изобретении флюид (текучая среда) для обработки скважин обеспечивает изоляцию в ходе проведения работ по заканчиванию скважины и может быть удален после или во время получения притока из скважины. Удаление флюида для обработки скважин, предлагаемого в настоящем изобретении, после начала добычи в результате проведенного ГРП может быть поэтому выполнено практически без повреждения поверхности пласта на забое скважины.Proposed in the present invention, the fluid (fluid) for well treatment provides isolation during completion of the well and can be removed after or during the inflow from the well. The removal of the fluid for treatment of wells proposed in the present invention, after the start of production as a result of hydraulic fracturing, can therefore be performed practically without damaging the surface of the formation at the bottom of the well.

Флюид для обработки скважин содержит борированную галактоманнановую камедь, сшивающий агент и, предпочтительно, деструктор (разжижитель геля). До отверждения посредством сшивающего агента борированный полигалактоманнан содержит борат-ионы. Борированный полигалактоманнан может закачиваться в проходящую в пласте скважину негидратированным в виде порошка или углеводородной суспензии.The well treatment fluid contains borated galactomannan gum, a crosslinking agent and, preferably, a destructor (gel thinner). Prior to curing with a cross-linking agent, borated polygalactomannan contains borate ions. Boronated polygalactomannan can be pumped into a well bore in the formation that is not hydrated in the form of powder or hydrocarbon slurry.

Галактоманнан предпочтительно представляет собой гуаровую камедь и ее производные, например производные карбоксиметилового эфира и гидроксиалкилового эфира. Кроме того, предпочтительным может быть также недериватизированный гуар.Galactomannan is preferably guar gum and its derivatives, for example derivatives of carboxymethyl ether and hydroxyalkyl ether. In addition, non-derivatized guar may also be preferred.

Гидратацию флюида для обработки скважин можно регулировать, изменяя pH и/или сшивающий агент, например термоактивируемый сшивающий агент замедленного действия. Так, гидратация флюида для обработки скважин может быть задержана до достижения флюидом требуемого места в скважине. Следовательно, флюид для обработки скважин может быть эффективно размещен для предпочтительного герметичного уплотнения, или блокирования, продуктивных зон в пласте, поскольку задержку гидратации этого флюида можно отрегулировать вплоть до нескольких часов.The hydration of the well treatment fluid can be controlled by changing the pH and / or crosslinking agent, for example, a heat activated crosslinking agent of a delayed action. So, the hydration of the fluid for processing the wells can be delayed until the fluid reaches the desired location in the well. Therefore, the well treatment fluid can be efficiently placed for the preferred hermetic compaction, or blocking, of productive zones in the formation, since the hydration delay of this fluid can be adjusted up to several hours.

Эти флюиды особенно применимы для обработки пластов, включающих ряд продуктивных зон. Обрабатываемая скважина обычно содержит систему зональной изоляции в перспективной зоне. Обрабатывающий флюид можно использовать в вертикальных и невертикальных скважинах. В таких случаях можно выполнить перфорацию и ГРП в скважине без использования цемента.These fluids are particularly useful for treating formations that include a number of productive zones. The treated well usually contains a zone isolation system in the prospective zone. Processing fluid can be used in vertical and non-vertical wells. In such cases, perforation and hydraulic fracturing can be performed in the well without using cement.

Таким образом, в одном варианте осуществления настоящего изобретения предлагается способ повышения продуктивности пласта, в котором проходит скважина, включающий закачку в скважину негидратированной борированной галактоманнановой камеди и сшивающего агента. До перехода в сшитое или отвержденное состояние негидратированная борированная галактоманнановая камедь содержит борат-ионы.Thus, in one embodiment of the present invention, there is provided a method for increasing the productivity of a formation in which a well passes, comprising injecting unhydrated borated galactomannan gum and a crosslinking agent into the well. Before transitioning to a crosslinked or cured state, non-hydrated borated galactomannan gum contains borate ions.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения предлагается способ повышения продуктивности нефтегазоносного пласта, в котором проходит скважина и который содержит ряд продуктивных зон. В данном способе осуществляют подачу негидратированной борированной галактоманнановой камеди и сшивающего агента в область вблизи заранее определенной продуктивной зоны в скважине, причем борат-ионы вводят в негидратированную борированную галактоманнановую камедь до сшивания. Заранее определенную продуктивную зону изолируют от остальных зон скважины путем отверждения флюида для обработки скважин. Затем осуществляют перфорацию заранее определенной продуктивной зоны. После этого выполняют ГРП в перфорированной заранее определенной продуктивной зоне, подавая в последнюю флюид для ГРП под давлением, достаточным для образования в этой зоне трещин.In another embodiment, the present invention provides a method for increasing the productivity of an oil and gas reservoir in which a well passes and which contains a number of productive zones. In this method, the unhydrated borated galactomannan gum and a crosslinking agent are supplied to a region near a predetermined productive zone in the well, the borate ions being introduced into the unhydrated borated galactomannan gum before crosslinking. A predefined production zone is isolated from the remaining zones of the well by solidifying the fluid for treating the wells. Then carry out the perforation of a predetermined productive zone. After that, hydraulic fracturing is performed in a perforated predetermined productive zone, feeding into the last hydraulic fracturing fluid under a pressure sufficient to form cracks in this zone.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения предлагается способ повышения продуктивности нефтегазоносного пласта, в котором проходит цементированная вертикальная скважина, содержащая обсадную колонну и ряд продуктивных зон. В этом варианте осуществления изобретения выполняют перфорацию продуктивной зоны скважины. Затем перфорированную продуктивную зону подвергают ГРП, вводя в нее флюид для ГРП под давлением, достаточным для образования в этой зоне трещин. После этого осуществляют подачу флюида, предназначенного для обработки скважин и содержащего борированную галактоманнановую камедь и сшивающий агент, в обсадную колонну над перфорированной продуктивной зоной, подвергнутой ГРП, причем борированная галактоманнановая камедь содержит борат-ионы, введенные до сшивания. Затем происходит отверждение обрабатывающего флюида.In another embodiment, the present invention provides a method for increasing the productivity of an oil and gas reservoir in which a cemented vertical well is constructed comprising a casing and a number of productive zones. In this embodiment, perforation of the well production zone is performed. Then, the perforated productive zone is subjected to hydraulic fracturing by introducing hydraulic fluid for hydraulic fracturing under a pressure sufficient to form cracks in this zone. After that, the fluid intended for well treatment and containing boron galactomannan gum and a crosslinking agent is supplied to the casing above the perforated productive zone subjected to hydraulic fracturing, and boron galactomannan gum containing borate ions introduced prior to crosslinking. Then, the treatment fluid is cured.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения предлагается способ повышения продуктивности нефтегазоносного подземного пласта. В этом способе флюид для обработки скважин, содержащий негидратированный борированный гуар и сшивающий агент, подают в кольцевое пространство между стенкой ствола скважины и размещенной в последней колонне труб. Колонна труб содержит размещенное в ней устройство для зональной изоляции. Негидратированный борированный гуар содержит борат-ионы, введенные до сшивания. Затем происходит отверждение обрабатывающего флюида и изоляция продуктивной зоны внутри пласта. После этого изолированную продуктивную зону перфорируют внутри устройства для зональной изоляции. Затем изолированную продуктивную зону подвергают ГРП, вводя в нее флюид для ГРП под давлением, достаточным для образования в этой зоне трещин.In another embodiment, the present invention provides a method for increasing the productivity of an oil and gas underground formation. In this method, a well treatment fluid containing unhydrated borated guar and a crosslinking agent is fed into the annular space between the wall of the wellbore and the pipe string located in the last column. The pipe string contains a device for zonal isolation. Non-hydrated boron guar contains borate ions introduced prior to crosslinking. Then, the treatment fluid solidifies and the productive zone is isolated within the formation. After that, the isolated productive zone is perforated inside the zone isolation device. Then, the isolated productive zone is subjected to hydraulic fracturing by introducing hydraulic fluid for hydraulic fracturing under a pressure sufficient to form cracks in this zone.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения предлагается способ повышения продуктивности нефтегазоносного подземного пласта, в котором проходит невертикальная скважина. В этом варианте осуществления изобретения в скважину вводят первый пакер. Рядом с первым пакером в скважине размещают устройство для зональной изоляции. Затем вводят в скважину второй пакер вплоть до получения области, определяемой устройством для зональной изоляции и ограниченной первым и вторым пакерами. После этого в скважину подают негидратированный борированный гуар и сшивающий агент. Затем происходит отверждение негидратированного борированного гуара. При этом область, ограниченная первым и вторым пакерами, герметически изолируется от других областей скважины. После этого изолированную зону подвергают ГРП, вводя в нее флюид для ГРП под давлением, достаточным для образования в этой зоне трещин. Эти этапы могут быть повторены в другой области скважины.In another embodiment, the present invention provides a method for increasing the productivity of an oil and gas subterranean formation in which a non-vertical well passes. In this embodiment, a first packer is introduced into the well. A device for zonal isolation is placed in the well near the first packer. Then the second packer is introduced into the well until the area determined by the zone isolation device and limited by the first and second packers is obtained. After that, unhydrated borated guar and a crosslinking agent are fed into the well. Then curing of the non-hydrated borated guar takes place. Moreover, the area bounded by the first and second packers is hermetically isolated from other areas of the well. After that, the isolated zone is subjected to hydraulic fracturing, introducing into it the hydraulic fluid for hydraulic fracturing at a pressure sufficient to form cracks in this zone. These steps can be repeated in another area of the well.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения предлагается способ проведения повторного гидравлического разрыва подземного пласта, в котором проходит скважина. В этом способе в скважину закачивают агент, снижающий вязкость. При этом вязкость загущенного (огелившегося) материала временного уплотнения снижается. Загущенный материал временного уплотнения представляет собой продукт взаимодействия негидратированной борированной галактоманнановой камеди и сшивающего агента. Агент, снижающий вязкость, закачивают в скважину под давлением, не достаточным для создания или расширения трещины в подземном пласте. После этого закачивают в скважину флюид для ГРП под давлением, достаточным для образования или расширения трещины в заранее определенной продуктивной зоне скважины.In another embodiment, the present invention provides a method for re-fracturing a subterranean formation in which a well passes. In this method, a viscosity reducing agent is pumped into the well. In this case, the viscosity of the thickened (gelled) temporary compaction material decreases. The thickened temporary compaction material is the product of the interaction of unhydrated borated galactomannan gum and a crosslinking agent. The viscosity reducing agent is pumped into the well at a pressure not sufficient to create or expand a fracture in the subterranean formation. After that, hydraulic fracturing fluid is pumped into the well at a pressure sufficient to form or expand a fracture in a predetermined production zone of the well.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения предлагается способ проведения повторного гидравлического разрыва подземного пласта, в котором проходит скважина, причем продуктивная зона, ранее подвергнутая ГРП, изолируется от другой зоны скважины посредством геля для временной изоляции. Гель для временной изоляции получают из борированной галактоманнановой камеди. Агент, снижающий вязкость, закачивают в скважину под давлением, недостаточным для создания или расширения трещины в подземном пласте. Вязкость геля для временной изоляции снижается. После этого в продуктивной зоне, ранее подвергнутой ГРП, может быть проведен ПГРП путем подачи в эту зону флюида для ГРП под давлением, достаточным для создания или расширения трещины. Затем в область над продуктивной зоной, подвергнутой ПГРП, подают флюид для обработки скважин, содержащий негидратированную галактоманнановую камедь. При этом зона, подвергнутая ПГРП, изолируется в результате отверждения флюида для обработки скважин.In another embodiment, the present invention provides a method for re-fracturing a subterranean formation in which a well extends, wherein a productive zone previously subjected to hydraulic fracturing is isolated from another zone of the well by means of a temporary isolation gel. Gel for temporary isolation is obtained from boron galactomannan gum. The viscosity reducing agent is pumped into the well at a pressure insufficient to create or expand a fracture in the subterranean formation. The viscosity of the gel for temporary isolation is reduced. After that, in the production zone previously subjected to hydraulic fracturing, hydraulic fracturing can be carried out by supplying hydraulic fracturing fluid to this zone under a pressure sufficient to create or expand a fracture. Then, a well treatment fluid containing unhydrated galactomannan gum is fed into the area above the productive zone subjected to the fracturing treatment. At the same time, the zone subjected to the hydraulic fracturing is isolated as a result of the curing of the fluid for treating the wells.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения предлагается способ повышения продуктивности нефтегазоносного пласта, в котором проходит скважина, содержащая ряд продуктивных зон. В этом способе закачивают флюид для обработки скважин, содержащий агент, снижающий вязкость, в продуктивную зону внутри скважины, ранее подвергнутую ГРП. Продуктивная зона, ранее подвергнутая ГРП, изолируется от второй продуктивной зоны скважины посредством геля для временной изоляции, полученного из борированной галактоманнановой камеди. После этого можно снизить вязкость агента для временной изоляции и удалить его из скважины. Затем в продуктивной зоне, ранее подвергнутой ГРП, может быть проведен ПГРП путем закачки в скважину флюида для ГРП под давлением, достаточным для создания или расширения трещины. После этого можно закачать в скважину флюид для ее обработки, содержащий борированную галактоманнановую камедь. При этом продуктивная зона, подвергнутая ПГРП, может быть изолирована от другой продуктивной зоны внутри этой скважины в результате отверждения флюида для обработки скважин, содержащего борированную галактоманнановую камедь.In another embodiment, the present invention provides a method for increasing the productivity of an oil and gas reservoir, in which a well containing a number of productive zones passes. In this method, a well treatment fluid containing a viscosity reducing agent is pumped into the productive zone inside the well previously subjected to hydraulic fracturing. The productive zone previously subjected to hydraulic fracturing is isolated from the second productive zone of the well by means of a temporary isolation gel obtained from boron galactomannan gum. After that, you can reduce the viscosity of the agent for temporary isolation and remove it from the well. Then, in the productive zone previously subjected to hydraulic fracturing, hydraulic fracturing can be carried out by injecting hydraulic fluid for hydraulic fracturing under pressure sufficient to create or expand a fracture. After that, fluid can be pumped into the well for processing, containing boron galactomannan gum. In this case, the productive zone subjected to PGRF can be isolated from another productive zone inside this well as a result of the curing of the fluid for treatment of wells containing boron galactomannan gum.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Для более полного понимания чертежей, упоминаемых в подробном описании настоящего изобретения, ниже представлено краткое описание каждого из этих чертежей, на которых показано:For a more complete understanding of the drawings referred to in the detailed description of the present invention, a brief description of each of these drawings is shown below, showing:

фиг. 1 - использование обрабатывающего флюида в горизонтальной скважине, содержащей систему зональной изоляции,FIG. 1 - the use of processing fluid in a horizontal well containing a zone isolation system,

фиг. 2 - влияние изменения значений pH на начало гидратации геля,FIG. 2 - the effect of changes in pH at the onset of hydration of the gel,

фиг. 3 - влияние замедлителя на начало гидратации геля,FIG. 3 - the effect of the moderator on the onset of hydration of the gel,

фиг. 4 - влияние изменения значений pH посредством замедлителя на начало гидратации геля,FIG. 4 - the effect of changing pH values through a moderator on the onset of gel hydration,

фиг. 5 - влияние изменения значений pH посредством замедлителя на начало гидратации геля,FIG. 5 - the effect of changing pH values through a moderator on the onset of hydration of the gel,

фиг. 6 - способность геля сохранять высокую вязкость при низкой скорости сдвига для изоляции,FIG. 6 - the ability of the gel to maintain high viscosity at a low shear rate for isolation,

фиг. 7 - схема проведения экспериментов, описанных в примерах.FIG. 7 is a diagram of the experiments described in the examples.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Борированная галактоманнановая камедь, использованная во флюидах для обработки скважин, упоминаемых в настоящем описании, представляет собой галактоманнановую камедь, содержащую борат-ионы, введенные до сшивания или отверждения. Такие борированные галактоманнановые камеди описаны в патенте US 3808195, включенном в настоящее описание в качестве ссылки. Борированный полигалактоманнан может быть получен введением галактоманнана в материал, содержащий борат-ион, т.е. материал, в котором может происходить высвобождение борат-иона для вступления в реакцию.The boron galactomannan gum used in the well treatment fluids mentioned herein is galactomannan gum containing borate ions introduced prior to crosslinking or curing. Such boron galactomannan gums are described in US Pat. No. 3,808,195, incorporated herein by reference. Boronated polygalactomannan can be obtained by introducing galactomannan into a material containing borate ion, i.e. material in which a borate ion can be released to react.

Негидратированный борированный галактоманнан может закачиваться в виде порошка или суспензии в воде или в минеральном масле, добавленном в воду. Количество борированного галактоманнана, закачиваемого в пласт, обычно составляет приблизительно 100-1000 фунтов на тысячу галлонов воды (ppt - от англ. "part per thousand"), предпочтительно приблизительно 250-750 ppt. При использовании углеводородной суспензии количество борированного галактоманнана в последней составляет приблизительно 3-5 фунтов на галлон углеводорода.Non-hydrated boron galactomannan can be pumped in powder or suspension in water or in mineral oil added to the water. The amount of boron galactomannan injected into the formation is usually about 100-1000 pounds per thousand gallons of water (ppt from the English "part per thousand"), preferably about 250-750 ppt. When using a hydrocarbon suspension, the amount of boron galactomannan in the latter is approximately 3-5 pounds per gallon of hydrocarbon.

Предпочтительными галактоманнами для использования в изобретении являются гуаровая смола и ее производные, включая природный или недериватизированный гуар, гуаровая смола, обработанная ферментом (полученная путем обработки природной гуаровой смолы галактозидазой, маннозизадой или другим ферментом), и дериватизированный гуар. Производные полигалактоманнов включают водорастворимые производные, такие как карбоксиалкиловые эфиры, например производные карбоксиметилового эфира, производные гидроксиалкилового эфира, такие как гидроксиэтиловые эфиры и гидроксипропиловые эфиры полигалактоманнана, карбамилэтиловые эфиры полигалактоманнана, катионные полигалактоманнаны и деполимеризованные полигалактоманнаны.Preferred galactomannins for use in the invention are guar gum and its derivatives, including natural or non-derivatized guar, enzyme-treated guar gum (obtained by treating the natural guar gum with galactosidase, mannosizad or another enzyme), and derivatized guar. Polygalactomannan derivatives include water-soluble derivatives, such as carboxyalkyl ethers, for example carboxymethyl ether derivatives, hydroxyalkyl ether derivatives, such as hydroxyethyl ethers and hydroxypropyl ethers of polygalactomannan, carbamylethyl ethers of polygalactomannan, cationic polygalactomannanes.

Наряду с этим, подходящими дериватизированными гуарами являются гуары, полученные путем обработки природной гуаровой смолы агентами для ввода карбоксильных групп, гидроксилалкиловых групп, сульфатных групп, фосфатных групп и т.д. Предпочтительными являются или гидроксилалкилированный гуар (такой как гидрооксипропиловый гуар, гидроксиэтиловый гуар, гидроксибутиловый гуар), или модифицированные гидроксиалкилированные гуары, подобные карбоксилированным гуарам, таким как карбоксиалкилированные гуары, подобные карбоксиметиловому гуару, а также карбоксилированные алкилированные гидроксиалкиловые гуары, такие как карбоксиметиловый гидроксипропиловый гуар (КМГПГ), включая гуары, имеющие молекулярную массу, составляющую приблизительно от 1 до 3 миллионов. Содержание карбоксила в таких гуаровых производных может выражаться степенью замещения и диапазоном приблизительно 0,08-0,18, а содержание гидроксипропила может выражаться молярным замещением (определяемым как число молей гидроксиалкиловых групп на моль ангидроглюкозы) и диапазоном приблизительно 0,2-0,6.Along with this, suitable derivatized guars are guars obtained by treating the natural guar gum with agents for introducing carboxyl groups, hydroxylalkyl groups, sulfate groups, phosphate groups, etc. Preferred are either hydroxylalkylated guar (such as hydroxypropyl guar, hydroxyethyl guar, hydroxybutyl guar) or modified hydroxyalkylated guars like carboxylated guars, such as carboxyalkylated guars like carboxymethyl guar and hydroxycarboxylated, such as hydroxycarboxylic, ), including guars having a molecular weight of about 1 to 3 million. The carboxyl content of such guar derivatives can be expressed as a degree of substitution and a range of about 0.08-0.18, and the hydroxypropyl content can be expressed as a molar substitution (defined as the number of moles of hydroxyalkyl groups per mole of anhydroglucose) and a range of about 0.2-0.6.

Борированный галактоманнан обычно получают путем размачивания полигалактоманнана в щелочном водном растворе материала, содержащего борат-ионы, что обеспечивает поглощение полигалактоманнаном всего раствора, а затем размалывания и сушки полигалактоманнана. Количество воды в щелочном водном растворе приблизительно равно количеству полигалактоманнана. Щелочность раствора достигается путем использования гидроксида щелочного или щелочноземельного металла. Концентрация гидроксида щелочного или щелочноземельного металла в растворе составляет по массе приблизительно 0,3-0,5% относительно массы полигалактоманнана. После поглощения раствора полигалактоманнаном последний измельчают и сушат при температуре, обычно составляющей приблизительно 150-250°C, до приблизительно первоначального уровня влажности в необработанном полигалактоманнане, содержащем, как правило, около 9-12% воды по массе. Другие процессы получения борированного полигалактоманнана и его производных описаны в патенте США 3808195.Boron galactomannan is usually obtained by soaking polygalactomannan in an alkaline aqueous solution of a material containing borate ions, which ensures the absorption of the whole solution by polygalactomannan, and then grinding and drying polygalactomannan. The amount of water in an alkaline aqueous solution is approximately equal to the amount of polygalactomannan. The alkalinity of the solution is achieved by using hydroxide of an alkali or alkaline earth metal. The concentration of alkali or alkaline earth metal hydroxide in the solution is about 0.3-0.5% by weight relative to the weight of polygalactomannan. After the solution is absorbed by polygalactomannan, the latter is ground and dried at a temperature typically of about 150-250 ° C, to about the initial moisture level in untreated polygalactomannan, which typically contains about 9-12% water by weight. Other processes for producing borated polygalactomannan and its derivatives are described in US Pat. No. 3,808,195.

Материалы, содержащие борат-ион, предпочтительно включают соли щелочных металлов, щелочноземельных металлов и аммония с борат-анионами. Борат-анионы включают в себя тетраборат-, метаборат- и перборат-анионы. Если принять значение молекулярной массы галактоманнанового звена равным 200, то молярное отношение замещающих групп в реакционных смесях составит от 0,1 до 3, что дает значение молярного замещения, равное по меньшей мере 0,1. Молярное замещение представляет собой среднее число замещающих радикалов, приходящихся на моль ангидрогексозного звена полигалактоманнановой смолы. Концентрация борат-ионов соответствует составу боракса Na2B4O7⋅10H2O.Materials containing a borate ion preferably include salts of alkali metals, alkaline earth metals and ammonium with borate anions. Borate anions include tetraborate, metaborate and perborate anions. If we take the molecular weight of the galactomannan unit equal to 200, then the molar ratio of substituent groups in the reaction mixtures will be from 0.1 to 3, which gives a molar substitution value of at least 0.1. Molar substitution is the average number of substitution radicals per mole of the anhydrohexose unit of the polygalactomannan resin. The concentration of borate ions corresponds to the composition of borax Na 2 B 4 O 7 ⋅ 10H 2 O.

Борированные гуары, полученные в результате реакции борат-иона и полигалактоманнановой камеди, диспергируются в воде, демонстрируя ограниченную способность к сшиванию при гидратированном полигалактоманнане и щелочном pH полученного золя. Диспергирование полигалактоманнана в воде обычно происходит при том же значении pH, что и в случае необработанного полимера. Поскольку скорость гидратации борированного полигалактоманнана является наибольшей при почти нейтральном или кислотном значении pH, борированный полигалактоманнан не гидратируется при более высоких значениях pH. Из-за того, что флюид для обработки скважин закачивается в пласт гидратированным не более чем частично, он имеет малую вязкость, что сводит к минимуму давление трения и позволяет выполнить подачу этого флюида с низкой скоростью закачки или с помощью гибких насосно-компрессорных труб.The borated guars resulting from the reaction of the borate ion and polygalactomannan gum are dispersed in water, showing a limited ability to crosslink when hydrated polygalactomannan and alkaline pH of the resulting sol. The dispersion of polygalactomannan in water usually occurs at the same pH value as in the case of the untreated polymer. Since the hydration rate of borated polygalactomannan is greatest at an almost neutral or acidic pH, the borated polygalactomannan does not hydrate at higher pH. Due to the fact that the fluid for treatment of wells is not more than partially hydrated in the reservoir, it has a low viscosity, which minimizes the friction pressure and allows the flow of this fluid to be pumped at a low injection rate or using flexible tubing.

Вязкость флюида для обработки скважин можно регулировать и поддерживать при требуемой температуре, регулируя гидратацию путем изменения значений pH и обеспечивая последующее сшивание борированного полигалактоманнана (предпочтительно путем добавления сшивающего агента). Подходящие агенты для изменения pH, которые могут использоваться для поддержания требуемого pH, включают кальцинированную соду, гидроксид калия, гидроксид натрия и карбонаты и бикарбонаты щелочных и щелочноземельных металлов. Типичное значение pH, требуемое для отверждения флюида для обработки скважин, превышает 8,0, в более предпочтительном варианте - превышает 9,0.The viscosity of the well treatment fluid can be adjusted and maintained at the desired temperature by controlling hydration by changing pH values and providing subsequent crosslinking of the borated polygalactomannan (preferably by adding a crosslinking agent). Suitable pH adjusting agents that can be used to maintain the desired pH include soda ash, potassium hydroxide, sodium hydroxide and carbonates and bicarbonates of alkali and alkaline earth metals. The typical pH required to cure the fluid for treatment of wells exceeds 8.0, more preferably more than 9.0.

Поэтому флюид для обработки скважин демонстрирует высокую эффективность при селективном уплотнении, или блокировании, продуктивных зон в пласте, поскольку гидратацию этого флюида можно регулировать с задержкой до нескольких часов посредством некоторого количества бората, используемого в гуаре или производном гуара, а также pH системы. Например, вязкость этого флюида обычно можно уменьшить посредством pH или деструкторов, регулируемых температурой, когда больше не требуется пассивная изоляция зон. Доведя значение pH до уровня, соответствующего сильнощелочной среде, можно еще больше задержать сшивание борированного полигалактоманнана вплоть до высоких температур, например до 120°F и часто до 350°F.Therefore, the well treatment fluid is highly effective at selective compaction, or blocking, of productive zones in the formation, since the hydration of this fluid can be controlled with a delay of up to several hours using a certain amount of borate used in the guar or guar derivative, as well as the pH of the system. For example, the viscosity of this fluid can usually be reduced by pH or temperature controlled destructors when passive zone isolation is no longer required. Bringing the pH value to the level corresponding to a strongly alkaline medium, one can delay the crosslinking of boronated polygalactomannan even further up to high temperatures, for example, up to 120 ° F and often up to 350 ° F.

Таким образом, сшивающий агент, используемый во флюиде, соответствующем настоящему изобретению, представляет собой обычный сшивающий агент замедленного действия (обеспечивающий задержку гидратации полигалактоманнана), хотя могут использоваться и другие сшивающие агенты. Во многих случаях гидратация может регулироваться в течение 24-36 часов до образования геля с достаточной вязкостью, функционирующего как уплотнитель.Thus, the crosslinking agent used in the fluid of the present invention is a conventional delayed crosslinking agent (delaying the hydration of polygalactomannan), although other crosslinking agents may be used. In many cases, hydration can be controlled within 24-36 hours before the formation of a gel with sufficient viscosity, functioning as a sealant.

В качестве сшивающего агента используется, особенно при высоких температурах, боракс. Помимо боракса, могут использоваться другие соединения, высвобождающие борат-ион, а также металлоорганические или органические комплексные соединения ионов металлов, включающие по меньшей мере один ион переходного или щелочноземельного металла, а также их смеси.Borax is used as a crosslinking agent, especially at high temperatures. In addition to borax, other compounds that release the borate ion can be used, as well as organometallic or organic metal ion complex compounds, including at least one transition or alkaline earth metal ion, as well as mixtures thereof.

Применимые соединения, высвобождающие борат-ион, включают, например, любое соединение бора, отдающее борат-ионы в композицию, например борную кислоту, бораты щелочных металлов, такие как диборат натрия, тетраборат калия, тетраборат натрия (боракс), пентабораты и т.п., а также щелочноборатные системы и бораты цинка. Такие соединения, высвобождающие борат-ионы, описаны в патентах US 3058909 и 3974077, включенных в настоящее описание в качестве ссылок. Кроме того, в число таких соединений, высвобождающих борат-ионы, входят оксид бора (например, выбранный из H3BO3 и B2O3) и полимерные боратные соединения. Примером подходящего полимерного боратного соединения является полимерное соединение борной кислоты и щелочноборатной системы, поставляемое компанией Borax (Валенсия, Калифорния, США) под торговой маркой Polybor®. Могут также использоваться смеси любых упомянутых соединений, высвобождающих борат-ионы. Для того, чтобы произошло сшивание, значение pH у таких соединений, высвобождающих борат-ионы, обычно должно соответствовать щелочной среде (например, 8,0-12).Suitable borate ion releasing compounds include, for example, any boron compound releasing borate ions in the composition, for example boric acid, alkali metal borates such as sodium diborate, potassium tetraborate, sodium tetraborate (borax), pentaborates, etc. ., as well as alkaline borate systems and zinc borates. Such borate ion releasing compounds are described in US Pat. Nos. 3,058,909 and 3,974,077, incorporated herein by reference. In addition, such borate-releasing compounds include boron oxide (for example, selected from H 3 BO 3 and B 2 O 3 ) and polymeric borate compounds. An example of a suitable polymeric borate compound is a polymeric compound of boric acid and an alkaline borate system sold by Borax (Valencia, California, USA) under the trademark Polybor®. Mixtures of any of the borate ion releasing compounds mentioned may also be used. In order for crosslinking to occur, the pH value of such borate-releasing compounds should typically be in an alkaline environment (e.g., 8.0-12).

Кроме того, предпочтительными сшивающими реагентами являются металлорганические соединения и органические комплексные соединения с опосредованной связью металла, которые могут отдавать ионы циркония IV, например лактат циркония, триэтаноламин лактата циркония, карбонат циркония, ацетилацетонат циркония и диизопропиламин лактата циркония, а также соединения, которые могут отдавать ионы титана IV, например, такие как аммоний-лактат титана, триэтаноламинтитан и ацетилацетонат титана. В композицию могут также непосредственно добавляться Zr (IV) и Ti (IV) в качестве ионов или окси-ионов.In addition, preferred crosslinking agents are organometallic compounds and organic metal-bonded organic complexes that can give zirconium IV ions, for example zirconium lactate, zirconium lactate triethanolamine, zirconium carbonate, zirconium acetylacetonate and zirconium diisopropylamine can also titanium IV ions, for example, such as titanium ammonium lactate, triethanolamine titanium and titanium acetylacetonate. Zr (IV) and Ti (IV) as ions or hydroxy ions can also be directly added to the composition.

Такие сшивающие агенты в виде металлорганических соединений и органических комплексных соединений с опосредованной связью металла, содержащих титан или цирконий в валентном состоянии +4, описанные в патенте GB 2108122, включенном в настоящее описание в качестве ссылки, получают в результате реакции между тетраалкоксидами циркония и алканоламинами при существенно безводных условиях. Другие циркониевые и титановые сшивающие агенты описаны, например, в патентах US 3888312, 3301723, 4460751, 4477360, в европейском патенте 92755 и в патенте US 4780223, каждый из которых включен в настоящее описание в качестве ссылки. Такие металлорганические соединения и органические комплексные соединения с опосредованной связью металла, как сшивающие агенты, содержащие титан и цирконий в валентном состоянии +4 (окисление), могут содержать один или более алканоламиновых лигандов, таких как этаноламиновые (моно-, ди- или триэтаноламиновые) лиганды, например такие как бис(триэтаноламин)бис(изопропил)титан (IV). Кроме того, эти соединения могут поставляться в виде неорганических оксидов, таких как диоксид циркония или диоксид титана. Такие сшивающие агенты обычно используются при значении pH, тоже находящемся в диапазоне приблизительно 6-13.Such crosslinking agents in the form of organometallic compounds and organic complex compounds with a mediated metal bond containing titanium or zirconium in a valence state of +4 described in GB 2108122, incorporated herein by reference, are obtained by the reaction between zirconium tetraalkoxides and alkanolamines at substantially anhydrous conditions. Other zirconium and titanium crosslinking agents are described, for example, in US Pat. Nos. 3,888,312, 3,301,723, 4,460,751, 4,477,360, European Patent 92,755 and US 4,780,223, each of which is incorporated herein by reference. Organometallic compounds and organic complex compounds with a mediated metal bond, such as crosslinking agents containing titanium and zirconium in a valence state of +4 (oxidation), may contain one or more alkanolamine ligands, such as ethanolamine (mono-, di- or triethanolamine) ligands for example, such as bis (triethanolamine) bis (isopropyl) titanium (IV). In addition, these compounds can be supplied as inorganic oxides such as zirconia or titanium dioxide. Such crosslinking agents are typically used at a pH also in the range of about 6-13.

Могут быть также использованы любые подходящие сшивающие ионы металлов, металлосодержащие молекулы или смеси таких ионов и молекул. В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения сшивающий агент для использования в теплоизоляционной композиции, соответствующей настоящему изобретению, представляет собой реагент, способный отдать в эту композицию Zn (II), кальций, магний, алюминий, Fe (II) и Fe (III). Эти элементы могут быть внедрены непосредственно в композицию как ионы или как соединения многовалентных металлов, такие как гидроксиды или хлориды, из которых могут высвобождаться ионы.Any suitable crosslinking metal ions, metal-containing molecules, or mixtures of such ions and molecules may also be used. In one of the preferred embodiments of the present invention, the crosslinking agent for use in the heat insulating composition of the present invention is a reagent capable of transferring Zn (II), calcium, magnesium, aluminum, Fe (II) and Fe (III) into this composition. These elements can be incorporated directly into the composition as ions or as compounds of multivalent metals, such as hydroxides or chlorides, from which ions can be released.

Как было упомянуто выше, сшивающие ионы или молекулы можно получить путем растворения в растворе соединений, содержащих соответствующие металлы или ион металла в чистом виде. Концентрация сшивающего агента зависит от таких факторов, как концентрация полимера и температура в кольцевом пространстве, и обычно находится в диапазоне приблизительно 5-2000 миллионных долей (ppm), предпочтительно - приблизительно 100-900 ppm. Важное преимущество изобретения состоит в том, что оно предоставляет возможность использования более высоких концентраций сшивающих ионов металлов или металлосодержащих молекул, чем обеспечивается улучшенное сшивание.As mentioned above, crosslinking ions or molecules can be obtained by dissolving in a solution of compounds containing the corresponding metals or metal ion in pure form. The concentration of the crosslinking agent depends on factors such as polymer concentration and temperature in the annular space, and is usually in the range of about 5-2000 ppm, preferably about 100-900 ppm. An important advantage of the invention is that it enables the use of higher concentrations of crosslinking metal ions or metal-containing molecules, which provides improved crosslinking.

Флюиды для обработки скважин, содержащие борированную галактоманнановую камедь, особенно применимы в случае обработки пластов, в отношении которых имеется информация о наличии нескольких продуктивных зон. Например, в некоторых пластах, таких как пласты глинистых сланцев, может оказаться необходимым многоэтапное проведение ГРП, где число этапов может составлять от 6 до 40. Флюид для обработки скважин может функционировать как изолирующая система в течение периода, составляющего от нескольких часов до нескольких дней. Обрабатывающий флюид может использоваться в вертикальных и невертикальных скважинах, но наибольшее применение может найти в горизонтальных скважинах.Well treatment fluids containing borated galactomannan gum are particularly useful in the case of treatment of formations for which there is information about the presence of several productive zones. For example, in some formations, such as shale formations, it may be necessary to perform multi-stage hydraulic fracturing, where the number of stages can be from 6 to 40. Well treatment fluid can function as an insulating system for a period of several hours to several days. The processing fluid can be used in vertical and non-vertical wells, but it can be most used in horizontal wells.

Флюид для обработки скважин особенно применим в качестве пассивной химической кольцевой изолирующей системы для изоляции стимулируемых перспективных зон. Обрабатывающий флюид может быть подан в скважину с установленной обсадной колонной или в необсаженную скважину.Well treatment fluid is particularly suitable as a passive chemical ring insulating system for isolating stimulated promising areas. The processing fluid may be fed into a well with a casing installed or into an open hole.

Флюид для обработки скважин, представленный в настоящем описании, особенно применим в сочетании с механической системой зональной изоляции. В этих способах обычно требуется выполнить перфорацию и ГРП в изолированной зоне без использования цемента.The well treatment fluid described herein is particularly useful in combination with a mechanical zone isolation system. In these methods, it is usually required to perform perforation and hydraulic fracturing in an isolated area without the use of cement.

На фиг. 1 показана горизонтальная скважина 10, проходящая в пласте 12, содержащая кондукторную обсадную колонну 15 и промежуточную обсадную колонну 20 и оснащенная трубопроводом 25 и механическим системой 30 зональной изоляции. Флюид 27 для обработки скважин подается в скважину и заполняет пространство между трубопроводом 25 и обсадной колонной 15. После отверждения флюида колонна 20 перфорируется в требуемом месте, а пласт 12 подвергается ГРП, в результате чего в нем образуются трещины 40. По завершении ГРП вязкость флюида резко изменяется вследствие взаимодействия с деструктором (разрушающим агентом). После удаления флюида из скважины оттуда можно также извлечь промежуточную колонну 20, трубопровод 25 и механическую систему 30 зональной изоляции.In FIG. 1 shows a horizontal well 10 extending in a formation 12 comprising a conductive casing 15 and an intermediate casing 20 and equipped with a pipe 25 and a mechanical zone isolation system 30. The well treatment fluid 27 is fed into the well and fills the space between the pipe 25 and the casing 15. After the fluid has solidified, the string 20 is perforated and the formation 12 is subjected to hydraulic fracturing, resulting in fracturing 40. Upon completion of the hydraulic fracturing, the fluid viscosity sharply changes due to interaction with a destructor (destructive agent). After fluid is removed from the well, an intermediate string 20, a pipe 25, and a zonal isolation mechanical system 30 can also be removed.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения может сначала выполняться перфорация какой-либо продуктивной зоны скважины, содержащей ряд продуктивных зон. Затем в перфорированную продуктивную зону может быть подан флюид для ГРП под давлением, достаточным для образования в этой зоне трещин. Флюид для обработки скважин, представленный в настоящем описании, может быть подан в перфорированную продуктивную зону, подвергнутую ГРП. После этого перфорированная продуктивная зона может быть изолирована в результате отверждения флюида для обработки скважин. Если необходимо, может быть выполнена перфорация другой продуктивной зоны скважины и процесс может быть повторен. Данную процедуру обычно проводят, выполняя цементирование кольцевого пространства вертикальной скважины до перфорации первой зоны. Кроме этого, одна или более продуктивных зон могут содержать систему зональной изоляции, описанную выше.In another embodiment of the present invention, perforation of a production zone of a well containing a series of production zones may first be performed. Then, fluid for hydraulic fracturing can be supplied to the perforated productive zone under a pressure sufficient to form cracks in this zone. The well treatment fluid described herein can be fed into a perforated production area subjected to hydraulic fracturing. After that, the perforated production zone can be isolated by curing the fluid for treatment of wells. If necessary, perforation of another productive zone of the well can be performed and the process can be repeated. This procedure is usually carried out by cementing the annular space of a vertical well before perforation of the first zone. In addition, one or more productive zones may comprise a zonal isolation system as described above.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения флюид для обработки скважин может быть подан в заранее определенную продуктивную зону скважины, содержащей ряд продуктивных зон. Затем флюид в заранее определенной продуктивной зоне отверждается для изоляции этой зоны от других зон скважины. После этого заранее определенная зона может быть перфорирована и подвергнута ГРП, поскольку эта перспективная зона герметически изолируется от других зон.In another embodiment of the present invention, a well treatment fluid may be supplied to a predetermined well production zone comprising a series of production zones. Then, the fluid in the predetermined production zone is cured to isolate this zone from other zones of the well. After this, a predetermined zone can be perforated and subjected to hydraulic fracturing, since this promising zone is hermetically isolated from other zones.

Обрабатывающий флюид можно, кроме того, использовать в способе, в котором также используется механическое устройство, например, такое как пакер, пробка или песчаная закладка. Такие механические устройства могут быть сначала установлены в скважине между зоной, подлежащей ГРП, и соседней зоной скважины. Этот способ более целесообразно применять в невертикальных скважинах. Устройство для зональной изоляции может быть установлено в одной или более зонах, подлежащих ГРП, в области, ограниченной двумя пакерами. Затем в скважину может быть подан обрабатывающий флюид. После отверждения флюида для обработки скважины область между первым и вторым пакерами герметически изолируется от других зон в скважине. В этой изолированной области впоследствии может быть выполнен ГРП. Данный процесс можно затем периодически повторять для создания трещин в других перспективных зонах скважины. После деструкции геля, образующего флюид для обработки скважины, все системы зональной изоляции могут быть удалены из скважины.The processing fluid can also be used in a method that also uses a mechanical device, such as for example a packer, cork or sand pad. Such mechanical devices may first be installed in the well between the zone to be fractured and the adjacent zone of the well. This method is more appropriate to apply in non-vertical wells. A device for zone isolation can be installed in one or more zones subject to hydraulic fracturing, in the area bounded by two packers. Then, processing fluid may be supplied to the well. After curing the well treatment fluid, the area between the first and second packers is hermetically isolated from other zones in the well. In this isolated area, hydraulic fracturing can subsequently be performed. This process can then be repeated periodically to create cracks in other promising areas of the well. After the destruction of the gel forming the fluid for treating the well, all zone isolation systems can be removed from the well.

Наряду с обеспечением эффективной зональной изоляции вслед за стимуляцией, флюид для обработки скважины также сводит к минимуму цементирование естественных трещин. При использовании обычных цементов внутри скважины нередко возникают ситуации, когда цемент попадает в естественные трещины после бурения и/или перфорации пласта. Это приводит к закупорке естественных трещин. Предлагаемый флюид для обработки скважины можно использовать в качестве альтернативы цементу или как дополнение к последнему.Along with providing effective zonal isolation following stimulation, well treatment fluid also minimizes cementing of natural fractures. When using conventional cements inside a well, situations often arise when cement enters natural fractures after drilling and / or perforating the formation. This leads to clogging of natural cracks. The proposed well treatment fluid can be used as an alternative to cement or as an addition to the latter.

В подобных случаях флюид, содержащий суспензию борированного галактоманнана, может быть подан в кольцевое пространство между стенкой ствола скважины и колонной труб, расположенной в скважине. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения на колонне труб расположено устройство для зональной изоляции. Вслед за отверждением флюида здесь может быть выполнена перфорация изолированной продуктивной зоны в пределах устройства для зональной изоляции. В качестве устройства для зональной изоляции может использоваться устройство для многоинтервального ГРП, известное из уровня техники, например устройство, описанное в патенте США 6386288. Затем скважина может быть подвергнута ГРП при давлении, достаточном для образования трещин в изолированной продуктивной зоне. В таких случаях скважина может быть невертикальной.In such cases, a fluid containing a suspension of boron galactomannan can be fed into the annular space between the wall of the wellbore and the pipe string located in the well. In a preferred embodiment of the present invention, a zone isolation device is arranged on a pipe string. Following the curing of the fluid, perforation of the isolated productive zone within the zone isolation device can be performed here. As a device for zone isolation, a multi-interval hydraulic fracturing device known in the art can be used, for example, the device described in US Pat. No. 6,386,288. The well can then be subjected to hydraulic fracturing at a pressure sufficient to form cracks in the isolated production zone. In such cases, the well may be non-vertical.

В одном из альтернативных вариантов осуществления настоящего изобретения скважина содержит только колонну насосно-компрессорных труб без обсадной колонны. Механическое изолирующее устройство соединяется с колонной насосно-компрессорных труб.In one alternative embodiment of the present invention, the well comprises only a tubing string without a casing string. The mechanical insulating device is connected to the tubing string.

Пассивность зональной изоляции, обеспечиваемой флюидом, состоит в том, что борированный галактоманнан может быть удален из скважины в результате деструкции геля. Благодаря этому флюид можно использовать вместо механического пакера. Следовательно, способы пассивной зональной изоляции, представленные в настоящем описании, обеспечивают кольцевую изоляцию как обычные цементы без повреждения пласта. Таким образом, в предпочтительном режиме работы система кольцевой изоляции, обеспечиваемая сшитым гелем, выводится из скважины в ходе последующих работ по получению притока из скважины, при этом поверхность пласта остается практически неповрежденной, что позволяет начать добычу после операций ГРП.The passivity of the zonal isolation provided by the fluid is that the borated galactomannan can be removed from the well as a result of gel degradation. Due to this, the fluid can be used instead of a mechanical packer. Therefore, the methods of passive zonal isolation presented in the present description, provide annular isolation like conventional cements without damaging the formation. Thus, in the preferred mode of operation, the annular insulation system provided by the crosslinked gel is discharged from the well during subsequent work to obtain inflow from the well, while the surface of the reservoir remains virtually intact, which allows production to begin after hydraulic fracturing.

Флюиды для обработки скважин, представленные в настоящем описании, особенно эффективны в тех применениях, где проведение ПГРП является весьма желательным. Уплотняющая система, содержащая борированную галактоманнановую камедь, может быть подвергнута деструкции, а борированная галактоманнановая камедь - удалена из скважины путем подачи в последнюю агента, снижающего вязкость. Агент, снижающий вязкость, по меньшей мере частично подвергает деструкции загущенную борированную галактоманнановую камедь, в результате чего последняя становится менее вязкой и может быть поэтому удалена из скважины. Таким образом, уплотняющие системы, изолирующие, согласно вышеизложенному, подвергнутую ГРП продуктивную зону от другой зоны пласта посредством борированной галактоманнановой камеди, могут быть удалены из скважины, так что ранее изолированная продуктивная зона может быть снова подвергнута операции ГРП.The well treatment fluids described herein are particularly effective in applications where PFG is highly desirable. A sealing system containing borated galactomannan gum can be degraded, and borated galactomannan gum can be removed from the well by applying a viscosity reducing agent to the latter. The viscosity reducing agent at least partially degrades the thickened borated galactomannan gum, as a result of which the latter becomes less viscous and can therefore be removed from the well. Thus, sealing systems that isolate, according to the foregoing, a fractured production zone from another formation zone by a borated galactomannan gum can be removed from the well so that a previously isolated production zone can be subjected to hydraulic fracturing again.

Флюид, содержащий агент, снижающий вязкость, закачивают в скважину под давлением, не достаточным для создания или расширения трещины в пласте. Таким образом, после деструкции уплотняющей системы (и предпочтительного удаления борированной галактоманнановой камеди из скважины) можно закачать флюид для ГРП в скважину под давлением, достаточным для создания или расширения трещины в пласте. Таким путем можно провести ГРП в продуктивной зоне пласта, ранее подвергнутой этой операции.The fluid containing the viscosity reducing agent is pumped into the well at a pressure not sufficient to create or expand a fracture in the formation. Thus, after the destruction of the sealing system (and the preferred removal of the borated galactomannan gum from the well), hydraulic fracturing fluid can be pumped into the well at a pressure sufficient to create or expand a fracture in the formation. In this way, hydraulic fracturing can be carried out in the reservoir zone previously subjected to this operation.

Как правило, ПГРП в пласте проводят, закачивая флюид для ГРП в заранее определенную продуктивную зону скважины, в которой ранее был проведен ГРП или была предпринята попытка проведения ГРП и которая содержит ряд продуктивных зон. Так, например, можно провести ПГРП в некоторой области пласта в многозонной скважине, гидравлически изолируя первую область, которая ранее подвергалась ГРП по меньшей мере однократно, от участка этой многозонной скважины, расположенного относительно этой первой области со стороны устья, и выполнив ПГРП в этой первой области. После проведения ПГРП можно подать в скважину, как описано выше, флюид для обработки скважин, содержащий негидратированную галактоманнановую камедь, и изолировать зону, подвергнутую ПГРП, путем отверждения флюида для обработки скважин.As a rule, hydraulic fracturing in a formation is carried out by pumping hydraulic fluid for hydraulic fracturing into a predetermined production zone of a well in which hydraulic fracturing has previously been performed or an attempt has been made to conduct hydraulic fracturing and which contains a number of productive zones. So, for example, it is possible to carry out hydraulic fracturing in a certain region of the reservoir in a multi-zone well, hydraulically isolating the first region that has previously been fractured at least once from a portion of this multi-zone well located relative to this first region from the wellhead and performing hydraulic fracturing in this first area. After the completion of the hydraulic fracturing, the well treatment fluid containing unhydrated galactomannan gum can be fed into the well, as described above, and the zone subjected to the hydraulic fracturing can be isolated by curing the well treatment fluid.

Следует иметь в виду, что способ проведения ПГРП может включать ряд операций ПГРП, в ходе которых в скважину подают флюид, содержащий агент, снижающий вязкость, удаляют материал временного уплотнения, обеспечивающий блокирование продуктивной зоны относительно другой зоны пласта, выполняют ГРП, подают в скважину флюид, содержащий борированную галактоманнановую камедь, и отверждают его для изоляции продуктивной зоны, подвергнутой ПГРП, от других продуктивных зон пласта, после чего повторяют процесс.It should be borne in mind that the method of performing hydraulic fracturing can include a series of hydraulic fracturing operations, during which a fluid containing a viscosity reducing agent is fed into the well, temporary consolidation material is removed to ensure blocking of the productive zone relative to another zone of the formation, hydraulic fracturing is performed, and fluid is fed into the well containing boron galactomannan gum, and cure it to isolate the productive zone subjected to PGRF from other productive zones of the formation, and then repeat the process.

Подходящие агенты, снижающие вязкость, включают любые вещества, применимые для обеспечения снижения вязкости флюида, содержащего борированную галактоманнановую камедь. Примеры подходящих веществ включают, не ограничиваясь этим, окислительные агенты (такие как бромат натрия), амины, кислоты, соли кислот, кислотообразующие вещества, ферментные деструкторы (реагенты для деструкции ферментов), капсулированные деструкторы и т.д., а также комбинации перечисленного. Агенты, снижающие вязкость, обеспечивают деструкцию борированной галактоманнановой камеди во флюиде для обработки скважин, благодаря чему подвергнутый деструкции флюид может быть удален из подземного пласта на поверхность.Suitable viscosity reducing agents include any substance that is suitable for reducing the viscosity of a fluid containing boron galactomannan gum. Examples of suitable substances include, but are not limited to, oxidizing agents (such as sodium bromate), amines, acids, acid salts, acid-forming substances, enzyme breakers (enzyme breakdown agents), encapsulated breakdown agents, etc., as well as combinations thereof. The viscosity reducing agents provide for the destruction of the borated galactomannan gum in the well treatment fluid, whereby the degraded fluid can be removed from the subterranean formation to the surface.

Подходящие кислоты включают соляную кислоту, муравьиную кислоту и сульфаминовую кислоту, а соли кислот - бисульфат натрия.Suitable acids include hydrochloric acid, formic acid and sulfamic acid, and acid salts include sodium bisulfate.

Подходящие окислительные агенты включают пероксиды щелочноземельных и других металлов (такие как пероксид магния, пероксид кальция и пероксид цинка), органические пероксиды, хлорную известь, персульфаты (в чистом виде или капсулированные), например персульфат аммония, персульфат натрия, пероксодисульфат аммония и персульфат калия, соли хрома, бромат натрия, перхлорат натрия, перборат магния, перборат кальция и т.д.Suitable oxidizing agents include alkaline earth and other metal peroxides (such as magnesium peroxide, calcium peroxide and zinc peroxide), organic peroxides, bleach, persulfates (neat or encapsulated), for example, ammonium persulfate, sodium persulfate, ammonium peroxodisulfate and potassium persulfate, chromium salts, sodium bromate, sodium perchlorate, magnesium perborate, calcium perborate, etc.

Могут также использоваться ферментные деструкторы, такие как галактоманназы, способные разорвать основную цепь сшитого геля на фрагменты моносахарида и дисахарида.Enzymatic destructors, such as galactomannases, capable of breaking the main chain of a crosslinked gel into fragments of a monosaccharide and a disaccharide can also be used.

Агент, снижающий вязкость, подают в скважину в количестве, достаточном для по меньшей мере частичной деструкции борированной галактоманнановой камеди и позволяющем удалить материал временного уплотнения, служащий для изоляции продуктивной зоны, ранее подвергнутой ГРП.An agent that reduces the viscosity is fed into the well in an amount sufficient to at least partially destroy the borated galactomannan gum and to remove the temporary compaction material used to isolate the productive zone previously subjected to hydraulic fracturing.

Приведенные ниже примеры иллюстрируют некоторые варианты осуществления настоящего изобретения. Другие варианты осуществления, охватываемые формулой изобретения, будут очевидными для специалистов в данной области после ознакомления с приведенным описанием. Подразумевается, что настоящее описание вместе с примерами носит лишь иллюстративный характер, а объем и сущность изобретения определяются приложенной формулой изобретения.The following examples illustrate some embodiments of the present invention. Other embodiments encompassed by the claims will be apparent to those skilled in the art upon review of the description. It is understood that the present description, together with examples, is merely illustrative, and the scope and essence of the invention are determined by the attached claims.

Если не указано иного, то все проценты, приведенные в примерах, относятся к массовым долям.Unless otherwise indicated, all percentages given in the examples relate to mass fractions.

ПримерыExamples

В приведенных ниже примерах используются следующие материалы:The following materials are used in the examples below:

- полимер - борированный гуар, поставляемый компанией Baker Hughes Incorporated под наименованием GW-26,- polymer - boron guar supplied by Baker Hughes Incorporated under the name GW-26,

- боракс, используемый в качестве добавки, замедляющей гидратацию (а также действующей как сшивающий агент),- borax, used as an additive that slows down hydration (and also acts as a crosslinking agent),

- деструктор GBW-25 - бромат натрия, поставляемый компанией Baker Hughes Incorporated.- GBW-25 destructor - sodium bromate supplied by Baker Hughes Incorporated.

Вязкость измеряли вискозиметром высокого давления и высокой температуры (модель 5550 производства компании Chandler).Viscosity was measured with a high pressure and high temperature viscometer (Model 5550 manufactured by Chandler).

Пример 1. Влияние изменения значений pH на начало гидратации геля исследовали, проводя измерения вязкости. Результаты приведены на фиг. 2. Для каждого эксперимента готовили гель, используя 100 ppt полимера в воде. Значение pH для этой суспензии составляло 8,84. С помощью раствора гидроксида натрия (10% по массе в воде) значение pH повышали до 9,5, 9,75 и 10,1. Эту суспензию загружали в вискозиметр и измеряли вязкость при скорости сдвига 100 сек-1. Температуру вискозиметра повышали от 70 до 250°F в течение двух часов и затем удерживали постоянной на уровне 250°F в течение еще одного часа. Из фиг. 2 видно, что pH влияет на вязкость следующим образом:Example 1. The effect of changes in pH at the beginning of hydration of the gel was investigated by measuring viscosity. The results are shown in FIG. 2. For each experiment, a gel was prepared using 100 ppt of polymer in water. The pH value for this suspension was 8.84. Using a solution of sodium hydroxide (10% by weight in water), the pH was increased to 9.5, 9.75 and 10.1. This suspension was loaded into a viscometer and viscosity was measured at a shear rate of 100 sec -1 . The temperature of the viscometer was raised from 70 to 250 ° F for two hours and then kept constant at 250 ° F for another hour. From FIG. 2 shows that pH affects the viscosity as follows:

а) при pH выше 9,75 гель не гидратируется и вообще не приобретает вязкость;a) at a pH above 9.75 the gel does not hydrate and does not acquire viscosity at all;

б) при pH, равном 9,5, вязкость геля начинает возрастать через 60-65 минут, но этот рост является кратковременным;b) at a pH of 9.5, the gel viscosity begins to increase after 60-65 minutes, but this growth is short-term;

в) при pH, равном 8,84, вязкость геля начинает возрастать через 30 минут аналогично его поведению при комнатной температуре в водопроводной воде. Из фиг. 2, кроме того, следует, что с помощью pH можно регулировать время начала гидратации.c) at a pH of 8.84, the viscosity of the gel begins to increase after 30 minutes, similar to its behavior at room temperature in tap water. From FIG. 2, in addition, it follows that the pH can be used to control the time of onset of hydration.

Пример 2. С помощью описанной выше процедуры было исследовано влияние добавления боракса в качестве замедлителя при значении pH, поддерживаемом на уровне 9,5. Результаты показаны на фиг. 3. Для каждого эксперимента готовили гель, используя 100 ppt полимера в воде и раствор гидроксида натрия для регулирования pH. Боракс добавляли в качестве замедляющего агента в процентной концентрации по массе, составлявшей 1, 2 и 3% от массы полимера. Суспензию загружали в вискозиметр и измеряли вязкость при скорости сдвига 100 сек-1. Температуру вискозиметра повышали от 70 до 250°F в течение двух часов и затем удерживали постоянной на уровне 250°F в течение еще одного часа. Результаты показывают, что боракс сам по себе (без какого-либо регулирования pH) оказывает мало влияния на задержку гидратации, однако в сочетании с ростом значения pH от 8,84 до 9,5 обеспечивает существенную разницу в замедлении скорости гидратации. Более конкретно:Example 2. Using the above procedure, the effect of adding borax as a moderator at a pH value of 9.5 was investigated. The results are shown in FIG. 3. For each experiment, a gel was prepared using 100 ppt of polymer in water and a sodium hydroxide solution to adjust the pH. Borax was added as a retarding agent in a percentage concentration by weight of 1, 2 and 3% by weight of the polymer. The suspension was loaded into a viscometer and viscosity was measured at a shear rate of 100 sec -1 . The temperature of the viscometer was raised from 70 to 250 ° F for two hours and then kept constant at 250 ° F for another hour. The results show that borax alone (without any pH adjustment) has little effect on hydration retention, but when combined with an increase in pH from 8.84 to 9.5, it provides a significant difference in slowing down the hydration rate. More specific:

а) контрольный эксперимент с гелем при естественном для него значении pH, равным 8,84, и процентной концентрации боракса по массе, составлявшей 2% от массы полимера, показал незначительную разницу в гидратации;a) a control experiment with a gel at a natural pH value of 8.84 and a percentage concentration of borax by weight, amounting to 2% by weight of the polymer, showed a slight difference in hydration;

б) у геля со значением pH, доведенным до 9,5, при процентной концентрации боракса по массе, составлявшей 1% от массы полимера, была зафиксирована задержка гидратации приблизительно на 80 минут;b) for a gel with a pH value adjusted to 9.5, at a percentage concentration of borax by weight of 1% by weight of the polymer, a hydration delay of about 80 minutes was recorded;

в) у геля со значением pH, доведенным до 9,5, при процентной концентрации боракса по массе, составлявшей 2% от массы полимера, была зафиксирована задержка гидратации приблизительно на 120 минут;c) in a gel with a pH value adjusted to 9.5, at a percentage concentration of borax by weight of 2% by weight of the polymer, a hydration delay of about 120 minutes was recorded;

г) у геля со значением pH, доведенным до 9,5, при процентной концентрации боракса по массе, составлявшей 3% от массы полимера, была зафиксирована задержка начала гидратации приблизительно на 100 минут, а полная гидратация произошла с задержкой на 140 минут.d) for a gel with a pH value adjusted to 9.5, with a percentage concentration of borax by weight of 3% by weight of the polymer, a delay in the onset of hydration was recorded by approximately 100 minutes, and complete hydration was delayed by 140 minutes.

Для большей иллюстративности значение pH геля было доведено до 9,5 в соответствии с примером 1, что тоже отражено на фиг. 3. Ясно, что добавление замедлителя наряду с увеличением значения pH до 9,5 позволяет лучше контролировать время начала гидратации.For greater illustrative purposes, the pH of the gel was adjusted to 9.5 in accordance with Example 1, which is also reflected in FIG. 3. It is clear that the addition of a moderator along with an increase in pH to 9.5 allows better control of the time of onset of hydration.

Пример 3. Было проведено исследование влияния pH и замедлителя на время гидратации, результаты которого показаны на фиг. 4. Для каждого эксперимента готовили гель, используя 100 ppt полимера в воде. Значение pH для этой суспензии составляло 8,84. Более низкие значения pH (8,5 и 8,75) получали путем добавления уксусной кислоты. Более высокие значения pH (9 и 9,2) получали путем добавления раствора гидроксида натрия (10% по массе в воде). Суспензию загружали в вискозиметр и измеряли вязкость при скорости сдвига 100 сек-1. Температуру вискозиметра повышали от 70 до 100°F в течение 30 минут и затем удерживали постоянной на уровне 100°F в течение еще 90 минут. В некоторых экспериментах добавляли боракс в качестве замедлителя. Результаты показывают, что время гидратации может быть изменено путем изменения pH. Более конкретно:Example 3. A study was made of the effect of pH and moderator on the hydration time, the results of which are shown in FIG. 4. For each experiment, a gel was prepared using 100 ppt of polymer in water. The pH value for this suspension was 8.84. Lower pH values (8.5 and 8.75) were obtained by adding acetic acid. Higher pH values (9 and 9.2) were obtained by adding sodium hydroxide solution (10% by weight in water). The suspension was loaded into a viscometer and viscosity was measured at a shear rate of 100 sec -1 . The temperature of the viscometer was raised from 70 to 100 ° F for 30 minutes and then kept constant at 100 ° F for another 90 minutes. In some experiments, borax was added as a moderator. The results show that hydration time can be changed by changing the pH. More specific:

а) у геля с естественным для него значением pH, равным 8,84, и процентной концентрацией боракса по массе, составлявшей 3% от массы полимера, была зафиксирована незначительная разница в гидратации;a) a gel with a natural pH value of 8.84 and a percentage concentration of borax by weight, amounting to 3% by weight of the polymer, showed a slight difference in hydration;

б) у геля без замедлителя и со значением pH, доведенным до 9,2, и геля со значением pH, равным 8,75, и с концентрацией замедлителя, равной 1%, существенная гидратация не была зафиксирована;b) for a gel without a moderator and with a pH value adjusted to 9.2, and a gel with a pH value of 8.75 and a moderator concentration of 1%, no significant hydration was detected;

в) задержка гидратации была зафиксирована у геля без замедлителя и со значением pH, доведенным до 9,0, у геля без замедлителя и со значением pH, доведенным до 8,75, и у геля с концентрацией замедлителя, равной 1%, и со значением pH, доведенным до 8,5, но время появления признаков гидратации (когда вязкость начинает возрастать и достигает некоторого предельного значения, составляющего минимум 1000 сП) варьировалось от 25 до 52 минут.c) the hydration delay was recorded in a gel without a moderator and with a pH value adjusted to 9.0, in a gel without a moderator and with a pH value adjusted to 8.75, and in a gel with a moderator concentration of 1%, and with a value The pH was adjusted to 8.5, but the time for the appearance of hydration signs (when the viscosity begins to increase and reaches a certain limit value of at least 1000 cP) varied from 25 to 52 minutes.

Пример 4. С помощью описанной выше процедуры было исследовано совместное влияние pH и замедлителя на время гидратации. Для каждого эксперимента готовили гель, используя 100 ppt полимера в воде. Значение pH для этой суспензии составляло 8,84. С помощью раствора гидроксида натрия (10% по массе в воде) значение pH повышали до 9 и 9,25. Эту суспензию загружали в вискозиметр и измеряли вязкость при скорости сдвига 100 сек-1. Температуру вискозиметра повышали от 70 до 150°F в течение 30 минут и затем удерживали постоянной на уровне 150°F в течение еще 90 минут. Результаты показывают, что время гидратации может быть изменено путем изменения как концентрации замедлителя, так и значения pH. В частности, время начала гидратации варьировалось от 35 до 90 минут, что больше, чем в примере 3.Example 4. Using the above procedure, the combined effect of pH and moderator on the hydration time was investigated. For each experiment, a gel was prepared using 100 ppt polymer in water. The pH value for this suspension was 8.84. Using a solution of sodium hydroxide (10% by weight in water), the pH was increased to 9 and 9.25. This suspension was loaded into a viscometer and viscosity was measured at a shear rate of 100 sec -1 . The temperature of the viscometer was raised from 70 to 150 ° F for 30 minutes and then kept constant at 150 ° F for another 90 minutes. The results show that hydration time can be changed by changing both the concentration of the moderator and the pH value. In particular, the onset of hydration ranged from 35 to 90 minutes, which is longer than in example 3.

Пример 5. С помощью описанной выше процедуры был также исследован оптимальный результат, полученный в приведенных выше примерах (3% боракса и pH 9,65), с целью установления возможности достижения высокой вязкости для изоляции. Результаты показаны на фиг. 6. Для этого эксперимента готовили гель, используя 500 ppt полимера в воде, 10%-й раствор гидроксида натрия для регулирования pH и боракс в качестве замедлителя. Эту суспензию загружали в вискозиметр и измеряли вязкость при скорости сдвига 100 сек-1. Температуру вискозиметра повышали от 70 до 250°F в течение двух часов и затем удерживали постоянной на уровне 250°F в течение еще 6 часов. После начального двухчасового повышения температуры в этом исследовании уменьшили постоянный сдвиг от 100 сек-1 до 0,1 сек-1 (с целью моделирования статических условий блокирующего геля после его размещения). Данное исследование показывает, что при малом сдвиге вязкость достигает значения, превышающего миллиона сП.Example 5. Using the above procedure was also investigated the optimal result obtained in the above examples (3% borax and pH 9.65), in order to establish the possibility of achieving high viscosity for insulation. The results are shown in FIG. 6. For this experiment, a gel was prepared using 500 ppt of polymer in water, a 10% sodium hydroxide solution to adjust pH and borax as a moderator. This suspension was loaded into a viscometer and viscosity was measured at a shear rate of 100 sec -1 . The temperature of the viscometer was raised from 70 to 250 ° F for two hours and then kept constant at 250 ° F for another 6 hours. After an initial two-hour temperature increase in this study, the constant shift was reduced from 100 sec -1 to 0.1 sec -1 (in order to simulate the static conditions of the blocking gel after it was placed). This study shows that with a small shift, the viscosity reaches a value in excess of a million cP.

Пример 6. Возможность закачки геля при размещении в горизонтальном положении и удержания его там при перепаде давления определялась путем использования двух ячеек высокого давления для определения утечки жидкости (длиной около восьми дюймов и диаметром два дюйма), одна из которых располагалась горизонтально, а другая - вертикально. Расположение ячеек показано на фиг. 7. Горизонтальная ячейка 50, в которой должен размещаться гель для временной изоляции, содержит расположенный в ее конце 70 дополнительный элемент в виде вставки 60а с пазом или в виде керамического сердечника 60b с проницаемостью менее 1 мД. Вставка с пазом представляет собой модель перфорированного пласта. Керамический сердечник представляет собой модель неперфорированного пласта. Если в данном примере не указано иного, то по умолчанию используется вставка с пазом. Горизонтальную ячейку можно, в случае необходимости, поднимать или опускать для установки под требуемым углом с помощью домкрата 65. Трубопровод 75 соединяет нижнюю часть вертикальной ячейки 55 с боковой стороной горизонтальной ячейки 50. Трубопровод 75 представляет собой модель наклонного участка горизонтальной скважины. Вокруг горизонтальной ячейки размещается нагреватель для нагрева этой ячейки и регулирования температуры. Повышение температуры геля в горизонтальной ячейке осуществлялось в пределах некоторого температурного диапазона. Гель закачивали из вертикальной ячейки 55 в горизонтальную, в виде суспензии в водопроводной воде, по трубопроводу с повышением давления до 100 фунтов/кв. дюйм. После закачки геля в горизонтальную ячейку 50 и выдерживания в течение двух часов при температуре его сшивания вертикальную ячейку 55 заполняли окрашенной водопроводной водой. Затем прикладывали дополнительное давление к верхней части вертикальной ячейки, при этом объем воды, поступившей из вертикальной ячейки в горизонтальную, использовали в качестве меры изоляции. Кроме этого, измеряли количество геля, выдавленного через паз вставки.Example 6. The ability to pump the gel when placed in a horizontal position and hold it there during a pressure drop was determined by using two high-pressure cells to determine fluid leakage (about eight inches long and two inches in diameter), one of which was horizontal and the other vertically . The cell arrangement is shown in FIG. 7. The horizontal cell 50, in which the gel for temporary isolation should be placed, contains an additional element located at its end 70 in the form of an insert 60a with a groove or in the form of a ceramic core 60b with a permeability of less than 1 mD. The groove insert is a model of a perforated formation. The ceramic core is a model of an unperforated formation. Unless otherwise specified in this example, then by default, an insert with a groove is used. The horizontal cell can, if necessary, be raised or lowered for installation at the desired angle using a jack 65. Pipeline 75 connects the bottom of the vertical cell 55 to the side of the horizontal cell 50. Pipeline 75 is a model of the inclined section of a horizontal well. A heater is placed around the horizontal cell to heat the cell and control the temperature. An increase in the temperature of the gel in a horizontal cell was carried out within a certain temperature range. The gel was pumped from a vertical cell 55 into a horizontal one, in the form of a suspension in tap water, through a pipeline with a pressure increase of up to 100 psi. inch. After the gel was pumped into a horizontal cell 50 and held for two hours at the crosslinking temperature, the vertical cell 55 was filled with colored tap water. Then, additional pressure was applied to the upper part of the vertical cell, while the volume of water coming from the vertical cell to the horizontal was used as an insulation measure. In addition, the amount of gel extruded through the groove of the insert was measured.

Пример 7. Данный пример иллюстрирует способность флюида для обработки скважин согласно настоящему изобретению действовать в качестве блокирующего агента в течение некоторого времени при давлении, соответствующем давлению в неперфорированном пласте. Процедура эксперимента включала получение композиции геля, используемой в примере 5 (500 ppt полимера и воды с бораксом в процентной концентрации по массе, составлявшей 3% от массы полимера, буферизованные до pH, равного 9,65, путем добавления 10%-го раствора гидроксида натрия). Условия эксперимента были теми же, что и в примере 6, за исключением того, что использовался керамический сердечник с проницаемостью менее 1 мД. Гель закачивали из вертикальной ячейки в горизонтальную и нагревали до 250°F в течение двух часов при давлении 100 фунтов/кв. дюйм для его сшивания. Вертикальную ячейку заполняли окрашенной водопроводной водой. Затем в течение одного часа к верхней части вертикальной ячейки прикладывалось дополнительное давление в 500 фунтов/кв. дюйм. После первого часа прорыв воды отсутствовал, что указывало на хорошую изоляцию. Затем ячейку перекрывали на всю ночь при давлении 500 фунтов/кв. дюйм и открывали снова на следующее утро. Прорыв воды отсутствовал и в этом случае. Снова повышали давление приращениями по 100 фунтов/кв. дюйм до 1000 фунтов/кв. дюйм. Перед переходом к следующему уровню каждое значение давления поддерживали в течение 5 минут с целью обнаружения возможного прорыва воды. При перепаде давления, составлявшем 1000 фунтов/кв. дюйм, наблюдение за ячейкой в течение 6 часов не выявило никаких признаков прорыва воды. Ячейку снова перекрывали на всю ночь при тех же температуре и давлении. На следующее утро ячейку снова открывали и наблюдали в течение 24 часов при 1000 фунтов на квадратный дюйм, при этом прорыв воды отсутствовал. Данный пример показывает, что описываемый гель способен действовать в качестве блокирующего агента.Example 7. This example illustrates the ability of a well treatment fluid of the present invention to act as a blocking agent for some time at a pressure corresponding to the pressure in an unperforated formation. The experimental procedure included obtaining the gel composition used in example 5 (500 ppt polymer and water with borax in a percentage by weight of 3% by weight of the polymer, buffered to a pH of 9.65 by adding a 10% sodium hydroxide solution ) The experimental conditions were the same as in Example 6, except that a ceramic core with a permeability of less than 1 mD was used. The gel was pumped from a vertical cell to a horizontal cell and heated to 250 ° F for two hours at a pressure of 100 psi. an inch for stitching it. The vertical cell was filled with colored tap water. Then, an additional pressure of 500 psi was applied to the top of the vertical cell for one hour. inch. After the first hour, there was no water breakthrough, indicating good insulation. The cell was then shut off overnight at a pressure of 500 psi. inch and opened again the next morning. There was no water breakthrough in this case either. Again, the pressure was increased in increments of 100 psi. inch up to 1000 psi inch. Before moving to the next level, each pressure value was maintained for 5 minutes in order to detect a possible breakthrough of water. At a pressure drop of 1000 psi. In., observing the cell for 6 hours showed no signs of water breakthrough. The cell was again shut off overnight at the same temperature and pressure. The next morning, the cell was reopened and observed for 24 hours at 1000 psi, with no water breakthrough. This example shows that the described gel is able to act as a blocking agent.

Пример 8. Данный пример иллюстрирует возможность закачки стимулирующего флюида сквозь блокирующий гель в перфорированный пласт. Процедура эксперимента включала получение композиции геля, используемой в примере 5 (500 ppt полимера и воды с бораксом в процентной концентрации по массе, составлявшей 3% от массы полимера, буферизованные до pH, равного 9,65, путем добавления 10%-го раствора гидроксида натрия). Условия эксперимента были теми же, что и в примере 6, с использованием вставки с пазом в качестве модели перфорированного пласта. Гель закачивали из вертикальной ячейки в горизонтальную и нагревали до 250°F в течение двух часов при давлении 100 фунтов/кв. дюйм для его сшивания. Вертикальную ячейку заполняли окрашенной водопроводной водой. При повышении давления до 125 фунтов/кв. дюйм происходил прорыв воды в результате образования канала для ее прохода сквозь гель вблизи центра гелевой закладки. Данный пример показывает, что стимулирующий флюид можно успешно закачивать сквозь блокирующий гель в перфорированный пласт.Example 8. This example illustrates the possibility of pumping a stimulating fluid through a blocking gel into a perforated formation. The experimental procedure included obtaining the gel composition used in example 5 (500 ppt polymer and water with borax in a percentage by weight of 3% by weight of the polymer, buffered to a pH of 9.65 by adding a 10% sodium hydroxide solution ) The experimental conditions were the same as in example 6, using the insert with a groove as a model of a perforated formation. The gel was pumped from a vertical cell to a horizontal cell and heated to 250 ° F for two hours at a pressure of 100 psi. an inch for stitching it. The vertical cell was filled with colored tap water. With increasing pressure up to 125 psi an inch there was a breakthrough of water as a result of the formation of a channel for its passage through the gel near the center of the gel bookmarks. This example shows that a stimulating fluid can be successfully pumped through a blocking gel into a perforated formation.

Пример 9. Ряд экспериментов был посвящен оценке возможности деструкции геля после его отработки в качестве блокирующего материала. Результаты приведены в таблицах 1 и 2. В этих экспериментах использовались два разных деструктора в различных концентрациях. Процедура эксперимента включала получение композиции геля, используемой в примере 5 (500 ppt полимера и воды с бораксом в процентной концентрации по массе, составлявшей 3% от массы полимера, буферизованные до pH, равного 9,65, путем добавления 10%-го раствора гидроксида натрия). Как показано в таблицах 1 и 2, деструктор добавляли к гелю. После этого вводили 400 мл геля в горизонтальную ячейку, описанную выше, и нагревали до указанной температуры при давлении 1000 фунтов/кв. дюйм. Ячейки периодически открывали для контроля деструкции геля. В таблице 1 показаны результаты использования деструктора GBW-25, а в таблице 2 - деструктора High Perm CRB (капсулированного персульфата аммония).Example 9. A series of experiments was devoted to assessing the possibility of destruction of the gel after it has been worked out as a blocking material. The results are shown in tables 1 and 2. In these experiments, two different destructors at different concentrations were used. The experimental procedure included obtaining the gel composition used in example 5 (500 ppt polymer and water with borax in a percentage by weight of 3% by weight of the polymer, buffered to a pH of 9.65 by adding a 10% sodium hydroxide solution ) As shown in tables 1 and 2, the destructor was added to the gel. Thereafter, 400 ml of gel was introduced into the horizontal cell described above and heated to the indicated temperature at a pressure of 1000 psi. inch. Cells were periodically opened to control gel destruction. Table 1 shows the results of using the GBW-25 destructor, and Table 2 shows the High Perm CRB (encapsulated ammonium persulfate) destructor.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Эти результаты показывают возможность деструкции геля и вариативность времени деструкции, что придает настоящему изобретению большую гибкость.These results show the possibility of degradation of the gel and the variability of the time of destruction, which gives the present invention greater flexibility.

Из приведенного выше описания следует, что в настоящем изобретении возможны многочисленные изменения и модификации в пределах его объема и сущности.From the above description it follows that in the present invention, numerous changes and modifications are possible within its scope and essence.

Claims (36)

1. Способ проведения повторного гидравлического разрыва подземного пласта, в котором проходит скважина, имеющая ряд зон, включающий:1. A method of conducting repeated hydraulic fracturing of an underground formation in which a well passes, having a number of zones, including: а) проведение гидравлического разрыва продуктивной зоны внутри подземного пласта;a) hydraulic fracturing of the productive zone inside the underground reservoir; б) изолирование продуктивной зоны, подвергнутой гидравлическому разрыву, от второй зоны в скважине посредством (i) закачки в скважину негидратированной борированной галактоманнановой камеди и сшивающего агента, причем до перехода в сшитое состояние негидратированная борированная галактоманнановая камедь содержит борат-ионы, и (ii) формирования загущенного временного уплотнения посредством взаимодействия негидратированной борированной галактоманнановой камеди и сшивающего агента, тем самым изолируя продуктивную зону, подвергнутую гидравлическому разрыву, от второй зоны;b) isolating the productive zone subjected to hydraulic fracturing from the second zone in the well by (i) injecting the unhydrated borated galactomannan gum and a crosslinking agent into the well, moreover, the non-hydrated boron galactomannan gum contains borate ions before the transition to the crosslinked state, and (ii) the formation of thickened temporary compaction through the interaction of unhydrated borated galactomannan gum and a crosslinking agent, thereby isolating the productive zone subjected to hydraulic fracture, from the second zone; в) деструкцию загущенного временного уплотнения между изолированными продуктивной зоной, подвергнутой гидравлическому разрыву, и второй зоной посредством закачки в скважину агента, снижающего вязкость, и снижения вязкости загущенного временного уплотнения посредством снижающего вязкость агента, причем агент, снижающий вязкость, закачивают в скважину под давлением, не достаточным для создания или расширения трещины в подземном пласте; иc) the destruction of the thickened temporary seal between the isolated production zone subjected to hydraulic fracturing, and the second zone by injecting a viscosity reducing agent into the well and lowering the viscosity of the thickened temporary sealing by reducing the viscosity, the viscosity reducing agent being pumped into the well under pressure, not sufficient to create or expand a fracture in a subterranean formation; and г) проведение повторного гидравлического разрыва изолированной продуктивной зоны, подвергнутой гидравлическому разрыву, после деструкции загущенного временного уплотнения посредством закачки в скважину текучей среды для гидравлического разрыва пласта под давлением, достаточным для создания или расширения трещины в изолированной продуктивной зоне, подвергнутой гидравлическому разрыву.d) repeated hydraulic fracturing of the isolated productive zone subjected to hydraulic fracturing, after destruction of the thickened temporary seal by injection into the well of a hydraulic fracturing fluid under pressure sufficient to create or expand a crack in the isolated productive zone subjected to hydraulic fracturing. 2. Способ по п. 1, дополнительно включающий:2. The method according to p. 1, further comprising: д) закачку в область скважины у изолированной продуктивной зоны, подвергнутой повторному гидравлическому разрыву, текучей среды для обработки скважин, содержащей негидратированную борированную галактоманнановую камедь и сшивающий агент, причем до перехода в сшитое состояние негидратированная борированная галактоманнановая камедь содержит борат-ионы;e) injection into the borehole region of an isolated production zone subjected to repeated hydraulic fracturing of a well treatment fluid containing unhydrated borated galactomannan gum and a cross-linking agent, wherein the non-hydrated borated galactomannan gum contains borate ions before the crosslinked state; е) изоляцию изолированной продуктивной зоны, подвергнутой повторному гидравлическому разрыву, от другой зоны скважины путем отверждения текучей среды для обработки скважин, закачанной на этапе (д).f) isolating the isolated production zone subjected to repeated hydraulic fracturing from another zone of the well by curing the well treatment fluid injected in step (e). 3. Способ по п. 2, в котором этапы (а)-(е) выполняют повторно по меньшей мере один раз.3. The method of claim 2, wherein steps (a) to (e) are repeated at least once. 4. Способ по п. 1, в котором скважина представляет собой вертикальную скважину.4. The method of claim 1, wherein the well is a vertical well. 5. Способ по п. 1, в котором агент, снижающий вязкость, представляет собой кислоту.5. The method according to claim 1, wherein the viscosity reducing agent is an acid. 6. Способ по п. 5, в котором кислоту выбирают из группы, включающей соляную кислоту, муравьиную кислоту, сульфаминовую кислоту или их смесь.6. The method of claim 5, wherein the acid is selected from the group consisting of hydrochloric acid, formic acid, sulfamic acid, or a mixture thereof. 7. Способ по п. 1, в котором агент, снижающий вязкость, представляет собой реагент, разрушающий продукты окисления, или реагент для деструкции ферментов, или их комбинацию.7. The method according to p. 1, in which the agent that reduces the viscosity, is a reagent that destroys the products of oxidation, or a reagent for the destruction of enzymes, or a combination thereof. 8. Способ по п. 7, в котором агент, снижающий вязкость, выбирают из группы, включающей пероксиды щелочноземельных металлов, пероксиды металлов, органические пероксиды, хлорную известь, персульфаты, соли хрома, бромат натрия, перхлорат натрия, перборат натрия, перборат магния, перборат кальция, галактоманнаназу и их смеси.8. The method of claim 7, wherein the viscosity reducing agent is selected from the group consisting of alkaline earth metal peroxides, metal peroxides, organic peroxides, bleach, persulfates, chromium salts, sodium bromate, sodium perchlorate, sodium perborate, magnesium perborate, calcium perborate, galactomannanase and mixtures thereof. 9. Способ по п. 1, в котором подземный пласт представляет собой глинистый сланец.9. The method of claim 1, wherein the subterranean formation is shale. 10. Способ по п. 1, в котором скважина представляет собой горизонтальную скважину.10. The method of claim 1, wherein the well is a horizontal well. 11. Способ проведения гидравлического разрыва подземного пласта, в котором проходит скважина, включающий:11. A method of conducting hydraulic fracturing of an underground formation in which a well passes, including: а) закачку в скважину негидратированной борированной галактоманнановой камеди и сшивающего агента;a) injection into the well of unhydrated borated galactomannan gum and a crosslinking agent; б) уплотнение продуктивной зоны, подвергнутой гидравлическому разрыву, относительно другой зоны в скважине посредством геля для временной изоляции за счет взаимодействия борированной галактоманнановой камеди и сшивающего агента для формирования из продукта этого взаимодействия геля для временной изоляции;b) compaction of the productive zone subjected to hydraulic fracturing, relative to another zone in the well by means of a gel for temporary isolation due to the interaction of borated galactomannan gum and a crosslinking agent to form a gel for temporary isolation from the product of this interaction; в) закачку в скважину агента, снижающего вязкость, снижение вязкости геля для временной изоляции, разуплотнение продуктивной зоны, подвергнутой гидравлическому разрыву, относительно другой зоны и удаление геля для временной изоляции из скважины, причем агент, снижающий вязкость, закачивают в скважину под давлением, недостаточным для создания или расширения трещины в подземном пласте;c) injection of a viscosity reducing agent into the well, reducing the viscosity of the gel for temporary isolation, decompression of the productive zone subjected to hydraulic fracturing, relative to the other zone, and removing the gel for temporary isolation from the well, the viscosity reducing agent being pumped into the well under insufficient pressure to create or expand a fracture in a subterranean formation; г) проведение повторного гидравлического разрыва разуплотненной продуктивной зоны, подвергая ее гидравлическому разрыву, путем подачи в эту зону флюида для гидравлического разрыва пласта под давлением, достаточным для создания или расширения трещины; иg) conducting repeated hydraulic fracturing of the decompressed productive zone, exposing it to hydraulic fracturing, by supplying fluid to this zone for hydraulic fracturing under sufficient pressure to create or expand a fracture; and д) закачку негидратированной борированной галактоманнановой камеди и сшивающего агента в скважину и формирование геля для временной изоляции между зоной, подвергнутой повторному гидравлическому разрыву, и другой зоной посредством взаимодействия негидратированной борированной галактоманнановой камеди и сшивающего агента.e) injection of unhydrated borated galactomannan gum and a cross-linking agent into the well and formation of a gel for temporary isolation between the zone subjected to repeated hydraulic fracturing and another zone through the interaction of unhydrated borated galactomannan gum and a cross-linking agent. 12. Способ по п. 11, включающий повторное выполнение этапов (а)-(д) в одной или более продуктивных зонах скважины.12. The method according to p. 11, including the re-execution of steps (a) - (e) in one or more productive zones of the well. 13. Способ по п. 11, в котором скважина представляет собой вертикальную скважину.13. The method of claim 11, wherein the well is a vertical well. 14. Способ по п. 11, в котором агент, снижающий вязкость, представляет собой кислоту.14. The method of claim 11, wherein the viscosity reducing agent is an acid. 15. Способ по п. 11, в котором агент, снижающий вязкость, представляет собой реагент, разрушающий продукты окисления, или реагент для деструкции ферментов, или их комбинацию.15. The method according to p. 11, in which the agent that reduces the viscosity is a reagent that destroys the products of oxidation, or a reagent for the destruction of enzymes, or a combination thereof. 16. Способ по п. 11, в котором скважина представляет собой вертикальную скважину.16. The method of claim 11, wherein the well is a vertical well. 17. Способ повышения продуктивности нефтегазоносного пласта, в котором проходит скважина, имеющая ряд продуктивных зон, включающий:17. A method of increasing the productivity of the oil and gas reservoir in which the well passes, having a number of productive zones, including: а) формирование геля для временной изоляции между зоной, ранее подвергнутой гидравлическому разрыву, и другой зоной посредством закачки в скважину негидратированной борированной галактоманнановой камеди и сшивающего агента замедленного действия и их взаимодействия;a) the formation of a gel for temporary isolation between the zone previously subjected to hydraulic fracturing and the other zone by injection into the well of unhydrated borated galactomannan gum and a delayed crosslinking agent and their interaction; б) закачку агента, снижающего вязкость, в скважину, снижение вязкости геля для временной изоляции и затем удаление его из скважины;b) injection of a viscosity reducing agent into the well, reducing the viscosity of the gel for temporary isolation and then removing it from the well; в) закачку в скважину текучей среды для гидравлического разрыва пласта под давлением, достаточным для создания или расширения трещины в подземном пласте, и повторный гидравлический разрыв продуктивной зоны, ранее подвергнутой гидравлическому разрыву;c) injection into the well of a fluid for hydraulic fracturing under sufficient pressure to create or expand a crack in an underground formation, and repeated hydraulic fracturing of the productive zone previously subjected to hydraulic fracturing; г) закачку в скважину текучей среды для обработки скважин, содержащей негидратированную борированную галактоманнановую камедь и сшивающий агент замедленного действия; иg) injection into the well of a fluid for treating wells containing unhydrated borated galactomannan gum and a delayed crosslinking agent; and д) изоляцию продуктивной зоны, подвергнутой повторному гидравлическому разрыву, путем отверждения флюида для обработки скважин, содержащего негидратированную борированную галактоманнановую камедь и сшивающий агент замедленного действия.d) isolation of the productive zone, subjected to repeated hydraulic fracturing, by curing the fluid for treating wells containing unhydrated borated galactomannan gum and a delayed crosslinking agent. 18. Способ по п. 17, в котором агент, снижающий вязкость, представляет собой кислоту, или деструктор, или их комбинацию.18. The method according to p. 17, in which the agent that reduces the viscosity is an acid, or a destructor, or a combination thereof. 19. Способ по п. 17, в котором подземный пласт представляет собой пласт глинистого сланца.19. The method according to p. 17, in which the underground layer is a layer of shale. 20. Способ по п. 17, в котором скважина представляет собой горизонтальную скважину.20. The method according to p. 17, in which the well is a horizontal well.
RU2016134934A 2014-01-27 2014-12-19 Method of re-fracturing using borated galactomannan gum RU2682833C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/165,427 US9920609B2 (en) 2010-03-12 2014-01-27 Method of re-fracturing using borated galactomannan gum
US14/165,427 2014-01-27
PCT/US2014/071566 WO2015112297A1 (en) 2014-01-27 2014-12-19 Method of re-fracturing using borated galactomannan gum

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016134934A RU2016134934A (en) 2018-03-05
RU2016134934A3 RU2016134934A3 (en) 2018-07-26
RU2682833C2 true RU2682833C2 (en) 2019-03-21

Family

ID=52424105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016134934A RU2682833C2 (en) 2014-01-27 2014-12-19 Method of re-fracturing using borated galactomannan gum

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN106133111A (en)
CA (1) CA2938037C (en)
RU (1) RU2682833C2 (en)
WO (1) WO2015112297A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2737630C1 (en) * 2019-12-10 2020-12-01 Публичное акционерное общество "Славнефть-Мегионнефтегаз" Method for repeated multi-stage hydraulic fracturing of formation in horizontal well
RU2775112C1 (en) * 2021-08-13 2022-06-28 Николай Маратович Шамсутдинов Method for repeated multistage hydraulic fracturing in a well with a horizontal tailing-in using a casing string of a smaller diameter

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107605452A (en) * 2017-09-29 2018-01-19 中国石油天然气股份有限公司 A kind of horizontal well refracturing method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3766984A (en) * 1968-05-20 1973-10-23 Dow Chemical Co Method for temporarily sealing a permeable formation
WO2003014520A1 (en) * 2001-08-02 2003-02-20 Schlumberger Canada Limited Shear-sensitive plugging fluid for plugging and a method for plugging a subterranean formation zone
US20040067854A1 (en) * 2002-10-07 2004-04-08 Dobson James W Borate crosslinker suspensions with more consistent crosslink times
WO2007030435A1 (en) * 2005-09-07 2007-03-15 Baker Hughes Incorporated Deep water completions fracturing fluid compositions
US20110220363A1 (en) * 2010-03-12 2011-09-15 Gupta D V Satyarnarayana Method of Treating a Wellbore Having Annular Isolation System
US20120055670A1 (en) * 2009-10-15 2012-03-08 Charles David Armstrong Method of fracturing using mannanohydrolase enzyme breaker

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2868664A (en) * 1954-05-03 1959-01-13 Stein Hall & Co Inc Dry mannogalactan composition
US3058909A (en) 1957-07-23 1962-10-16 Atlantic Refining Co Method and composition for formation fracturing
US3301723A (en) 1964-02-06 1967-01-31 Du Pont Gelled compositions containing galactomannan gums
US3808195A (en) 1972-04-14 1974-04-30 Gen Mills Chem Inc Process for preparing dispersible polygalactomannan gum and derivatives
US3888312A (en) 1974-04-29 1975-06-10 Halliburton Co Method and compositions for fracturing well formations
US3974077A (en) 1974-09-19 1976-08-10 The Dow Chemical Company Fracturing subterranean formation
AR247709A1 (en) 1981-10-29 1995-03-31 Dow Chemical Co Zirconium crosslinkers for solvatable polysaccharide solutions
NO824042L (en) 1982-04-22 1983-10-24 Key Fries Inc BISALKYL-BIS (trialkanolamine) zirconate.
US4477360A (en) 1983-06-13 1984-10-16 Halliburton Company Method and compositions for fracturing subterranean formations
US4460751A (en) 1983-08-23 1984-07-17 Halliburton Company Crosslinking composition and method of preparation
US4686052A (en) 1985-07-08 1987-08-11 Dowell Schlumberger Incorporated Stabilized fracture fluid and crosslinker therefor
US6386288B1 (en) 1999-04-27 2002-05-14 Marathon Oil Company Casing conveyed perforating process and apparatus
US7575062B2 (en) 2006-06-09 2009-08-18 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and devices for treating multiple-interval well bores
US7703527B2 (en) * 2007-11-26 2010-04-27 Schlumberger Technology Corporation Aqueous two-phase emulsion gel systems for zone isolation
US20100096129A1 (en) * 2008-10-17 2010-04-22 Schlumberger Technology Corporation Method of hydrocarbon recovery

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3766984A (en) * 1968-05-20 1973-10-23 Dow Chemical Co Method for temporarily sealing a permeable formation
WO2003014520A1 (en) * 2001-08-02 2003-02-20 Schlumberger Canada Limited Shear-sensitive plugging fluid for plugging and a method for plugging a subterranean formation zone
US20040067854A1 (en) * 2002-10-07 2004-04-08 Dobson James W Borate crosslinker suspensions with more consistent crosslink times
WO2007030435A1 (en) * 2005-09-07 2007-03-15 Baker Hughes Incorporated Deep water completions fracturing fluid compositions
US20120055670A1 (en) * 2009-10-15 2012-03-08 Charles David Armstrong Method of fracturing using mannanohydrolase enzyme breaker
US20110220363A1 (en) * 2010-03-12 2011-09-15 Gupta D V Satyarnarayana Method of Treating a Wellbore Having Annular Isolation System

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2737630C1 (en) * 2019-12-10 2020-12-01 Публичное акционерное общество "Славнефть-Мегионнефтегаз" Method for repeated multi-stage hydraulic fracturing of formation in horizontal well
RU2775112C1 (en) * 2021-08-13 2022-06-28 Николай Маратович Шамсутдинов Method for repeated multistage hydraulic fracturing in a well with a horizontal tailing-in using a casing string of a smaller diameter
RU2808396C1 (en) * 2022-12-27 2023-11-28 Публичное акционерное общество "Славнефть-Мегионнефтегаз" Method for repeated multistage hydraulic fracturing with diverting packs in horizontal well

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015112297A1 (en) 2015-07-30
CA2938037C (en) 2018-01-23
CA2938037A1 (en) 2015-07-30
RU2016134934A3 (en) 2018-07-26
CN106133111A (en) 2016-11-16
RU2016134934A (en) 2018-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2530141C2 (en) Method for treatment of well bore having annular insulating system
US9920609B2 (en) Method of re-fracturing using borated galactomannan gum
US6380138B1 (en) Injection molded degradable casing perforation ball sealers fluid loss additive and method of use
US8839865B2 (en) Slip-layer fluid placement
CA2964875C (en) Aldehydes as a catalyst for an oxidative breaker
US10989011B2 (en) Well intervention method using a chemical barrier
AU2014374459B2 (en) Generating and enhancing microfracture conductivity
CA2874296C (en) Methods for minimizing overdisplacement of proppant in fracture treatments
WO2008107674A1 (en) Methods for treating a subterranean formation with a treatment fluid containing a gelling agent and subsequently breaking the gel with an oxidizer
RU2682833C2 (en) Method of re-fracturing using borated galactomannan gum
WO2017074462A1 (en) Peroxide containing formation conditioning and pressure generating composition and method
US20190309217A1 (en) Amaranth grain particulates for diversion applications
US11254860B2 (en) Diversion using solid particulates
US11827849B2 (en) Gas generating compositions and uses
CA2999255C (en) Use of food grade particulates to form fractures having increased porosity and conductivity
US20240124764A1 (en) Gas Generating Compositions And Uses
WO2018080437A1 (en) Methods for diversion and controlling fluid-loss using formate brine compositions