UA125332C2 - Спосіб та матеріали для гідравлічного розриву пластів з уповільненим зшиванням гелеутворюючих агентів - Google Patents

Abstract

Винахід стосується безводної суспензії, яка містить безводну рідину, яка не змішується з водою (таку, як олія на основі вуглеводнів), в якій дисперговано зшивальний агент (такий, як боратний зшивальний агент) і олеофільну поверхнево-активну речовину, причому безводна суспензія забезпечує затримку зшивання зшивального агента і здатного до гідратації полімеру, такого як гуар або похідні гуару.

Description

Галузь винаходу

ІО00О1| Винахід стосується безводних суспензій, рідин розриву, що містять такі суспензії, та способів застосування рідин розриву у розробці підземної формації, пронизаної свердловиною.

Безводні суспензії покращують експлуатаційні якості поперечно зшитих рідин розриву.

Рівень техніки 00021 Гідравлічний розрив звичних нафто- і газоносних пластів потребує нагнітання рідини розриву зі свердловини у формацію під високим тиском. Під час цього процесу порода руйнується, утворюючи тріщину або розлом. Це відбувається, коли тиск на виході наземних насосних установок і гідростатичний тиск рідини у стовбурі свердловини, мінус втрати на тертя від протікання рідини трубою та отворами, перевищують напруження пласту.

І0003| Напрямок розлому, утвореного із застосуванням звичайних технологій розриву, розходиться від стовбура свердловини двома "крилами" та перпендикулярно до найменшого головного напруження пласту. Наростання тріщин у розломах двох "крил" продовжується, поки тиск і швидкість заходження рідини у тріщину більші за втрату рідини до пласту з тріщини. Коли наростання розлому ініційоване, до рідини можуть додавати невелику кількість пропантів, таких як добре скруглений пісок, розміром від 0,210/0,105 до 1,19/0,841 мм (70/140 до 16/20 меш).

Звичайно кількість пропанту на галон (3,785 л) рідини зростає в ході просування розробки. (0004) Рідина для розриву звичайно є високов'язкою рідиною, яку можна описати як гель або напівтверду речовину. Вона виконана на основі гелеутворюючого агента, такого як гуарова камедь, що зшитий хімічними реактивами типу борат-іону, хелатів титану і цирконію, таких як цирконію лактат і цирконію лактат триетаноламін. В'язкість може знаходитися в межах від 200 до 2000 мПа:с при 40 с", але зазвичай знаходиться в межах від 400 до 1000 мПа:с при 40 с".

В'язкість потрібна для створення ширини розлому та перенесення пропанту вглиб розлому.

І000О5) Традиційні технології гідророзриву, однак, нерідко є неприйнятними для розриву сланцевих і щільних газових пластів, проникність яких менша за 10 мД, в деяких випадках менша за 1,0 мдД їі часто менша за 0,1 мд. (Проникність є мірою опору пористих матеріалів, таких як осадова порода пласту, протіканню.) Тоді як звичайні родовища вимагають утворення розломів з двома "крилами", гідророзрив пластів з низькою проникністю, таких як сланці, вимагає максимального розвитку складних розломів, або утворення вторинних і третинних

Зо тріщин, які відходять від первинного розлому. Складності розломів сприяють два фактори. По- перше, рідина розриву повинна накачуватись з великою швидкістю. По-друге, рідина розриву повинна бути дуже текучою. 0006) В той час як розрив "слизькою водою" став способом, якому надають перевагу при розробці родовищ з низькою проникністю, він має вагомі недоліки. Рідини типу "слизької води" зазвичай складаються з води і від 0,946 до 7,570 л/3785 л (0,25 до 2,0 гал/1000 гал) води знижувача тертя. Знижувачі тертя звичайно додають до води як інвертні полімерні емульсії на основі аніонного або катіонного поліакриламіду. Рідина низької в'язкості не створює можливості належного переносу пропанту в розломі і не створює достатньої ширини розлому для заповнення його білошими навантаженнями пропанту більшого розміру. Тому розрив "слизькою водою" більш підходить для газу з високою рухливістю, де потрібні менші кількості пропанту.

Для нафти, яка менш рухлива, ніж газ, пропант повинен мати більший розмір, і потрібні ширші розломи для належного відкачування з родовища. На даний час це досягається послідовним накачуванням "слизької води" і потім звичайних високов'язких рідин, при цьому жодна з рідин не має ідеальних характеристик для гідравлічного розриву сланцевого родовища.

І0007| Намагалися віднайти альтернативи низьков'язким рідинам, які посилюють утворення мережі розломів у родовищах з низькою проникністю та забезпечують посилений перенос пропанту в створені розломи.

Короткий опис винаходу

ІЇ0008| Винахід стосується безводної суспензії що містить безводну рідину, яка не змішується з водою, гідрофобізуючу поверхнево-активну речовину і зшивальний агент. 0009) В одному із варіантів виконання винахід стосується безводної олійної суспензії олії, в якій дисперговано гідрофобізуючу поверхнево-активну речовину та зшивальний агент. Безводна олійна суспензія може містити органофільну глину. 00010) В іншому варіанті виконання винахід стосується безводної олійної боратвмісної суспензії що включає олію, в якій дисперговано зшивальний агент та гідрофобізуючу поверхнево-активну речовину. Безводна олійна боратвмісна суспензія додатково містить органофільну глину. Гідрофобізуюча поверхнево-активна речовина має гідрофільну та гідрофобну частини. Зшивальний агент включає сіль-борат. Сіль-борат може бути вибрана з групи, що складається з натрію борату декагідрату, натрію тетраборату декагідрату, натрію 60 тетраборату пентагідрату, безводного натрію тетраборату, натрію метаборату та динатрію октаборату тетрагідрату, а також їх сумішей. Олія на основі вуглеводнів може бути гідроочищеним лігроїном або рафінатом. 00011) В іншому варіанті виконання винахід стосується рідини для обробки свердловин, що включає безводну суспензію, на яку посилаються абзаци вище, а також водорозчинний гелеутворювач. Перевагу надають таким водорозчинним гелеутворювачам, як недериватизований гуар, похідне гуару, камедь бобів ріжкового дерева, камедь тари, камедь пажитника, целюлоза і похідні целюлози.

ІЇ00012| В іншому варіанті виконання винахід стосується водної рідини для обробки свердловин, що містить безводну суспензію, на яку посилаються абзаци вище, а також водорозчинний гелеутворювач. В'язкість водної рідини для обробки свердловин є меншою за; 20 мПа:с при 40 с"; у більшості випадків в'язкість становить від приблизно 10 до приблизно 20 мПа:с при 40 с". Кількість гелеутворювача у рідині для обробки свердловин становить від приблизно 2,72 до приблизно 18,14 кг на 3,785 м" (приблизно 6 до приблизно 40 фунтів на тисячу галонів (фнтг)) води. У варіанті виконання, якому надають перевагу, кількість гелеутворювача у рідині для обробки свердловин становить від приблизно 3,63 до приблизно 6,80 кг на 3,785 м (приблизно 8 до приблизно 15 фнтг) води. Більше того, кількість гелеутворювача у рідині для обробки свердловин може становити від приблизно 4,54 до приблизно 5,44 кг на 3,785 м3 (приблизно 10 до приблизно 12 фнтг) води. 00013) В іншому варіанті виконання винахід стосується рідини для обробки свердловин, що містить безводну суспензію, на яку посилаються абзаци вище, та безводну суспензію, яка містить водорозчинний гелеутворювач.

ІЇ00014| В іншому варіанті виконання винаходу передбачено спосіб розриву підземного пласта шляхом накачування у свердловину водної рідини для обробки свердловин, на яку посилаються абзаци вище. У пласті після накачування водної рідини для обробки свердловин може бути утворена мережа розломів. 00015) В іншому варіанті виконання передбачено спосіб посилення здатності до переносу пропанту під час операції гідравлічного розриву. В цьому варіанті рідину розриву, яка містить гелеутворювач, накачують у свердловину. Навантаження рідини розриву гелеутворювачем становить від приблизно 2,72 до приблизно 18,14 кг на 3,785 м3 (приблизно 6 до приблизно 40

Зо фнтг) води. Рідина розриву також містить безводну суспензію, що містить безводну рідину, яка не змішується з водою, гідрофобізуючу поверхнево-активну речовину і зшивальний агент.

В'язкоеластичність рідини розриву, виміряна за її динамічним модулем пружності та модулем в'язкості, посилюється за присутності гідрофобізуючої поверхнево-активної речовини в рідині розриву. 00016) В іншому варіанті виконання передбачено спосіб посилення здатності до переносу пропанту під час операції гідравлічного розриву. В цьому варіанті рідину розриву, яка містить гелеутворювач з недериватизованого гуару, похідного гуару, камеді бобів ріжкового дерева, камеді тари, камеді пажитника, целюлози і похідних целюлози, накачують у свердловину.

Навантаження рідини розриву гелеутворювачем становить від приблизно 2,72 до приблизно 18,14 кг, більш бажано від приблизно 2,72 до приблизно 5,44 кг на 3,785 му (приблизно 6 до приблизно 40, більш бажано від приблизно б до приблизно 12 фнтг) води. Рідина розриву додатково містить суспензію на олійній основі, що включає олію, в якій дисперговано органофільну глину, гідрофобізуючу поверхнево-активну речовину, яка має гідрофільну та гідрофобну частини, і зшивальний агент, який включає сіль-борат або сполуку, здатну вивільняти борат-іон, включно з борною кислотою, боратами лужних металів, такими як натрію диборат, калію тетраборат, натрію тетраборат, пентаборати, лужні борати, борати металічного цинку, оксид бору, натрію борат декагідрат, натрію тетраборат декагідрат, натрію тетраборат пентагідрат, безводний натрію тетраборат, натрію метаборат і динатрію октаборат тетрагідрат та їх суміші. В'язкоеластичність рідини розриву, виміряна за її динамічним модулем пружності та модулем в'язкості, посилюється за присутності гідрофобізуючої поверхнево -активної речовини в рідині розриву.

ІЇ00017| В іншому варіанті виконання винаходу передбачено спосіб уповільнення часу зшивання гелеутворювача у воді. В цьому варіанті гелеутворювач додають у воду. До водної рідини, що містить гелеутворювач, додають безводну суспензію, що містить безводну рідину, гідрофобізуючу поверхнево-активну речовину та зшивальний агент. Гідрофобізуюча поверхнево-активна речовина знижує швидкість змочування зшивального агента водою.

Зниження швидкості змочування можна також приписати комбінації гідрофобізуючої поверхнево-активної речовини та безводної рідини. Це, у свою чергу, сповільнює зшивання гелеутворювача зшивальним агентом.

І00018| В іншому варіанті виконання винаходу передбачено спосіб уповільнення часу зшивання гелеутворювача, вибраного з недериватизованого гуару, похідного гуару, камеді бобів ріжкового дерева, камеді тари, камеді пажитника, целюлози і похідних целюлози або їх сумішей, у воді. В цьому варіанті гелеутворювач додають у воду. Безводну олійну боратвмісну суспензію, що включає олію, в якій дисперговано зшивальний агент - сіль-борат, додають до водної рідини, що містить гелеутворювач. Безводна олійна боратвмісна суспензія додатково містить гідрофобізуючу поверхнево-активну речовину та органофільну глину. Швидкість змочування солі-борату в водній рідині розриву знижена гідрофобізуючою поверхнево-активною речовиною, яка диспергована у безводній олійній суспензії. Це, у свою чергу, сповільнює зшивання гелеутворювача сіллю-боратом. 00018) В іншому варіанті виконання винаходу передбачено спосіб підвищення видобутку нафти або газу з нафтової або газової свердловини. В цьому способі водну рідину розриву, що має в'язкість від приблизно 4 до приблизно 20 мПа:с при 40 с-, накачують у нафтову або газову свердловину під час операції розриву. Водна рідина розриву містить (ї) безводну рідку суспензію, що містить безводну рідину, яка не змішується з водою, гідрофобізуючу поверхнево- активну речовину та зшивальний агент; (ії) гелеутворювач та (ії) окиснювальний або ферментативний реагент-руйнівник. Кількість гелеутворювача у водній рідині становить від приблизно 2,72 до приблизно 18,14 кг на 3,785 му (приблизно 6 до приблизно 40 фнтг) води. 00020) В іншому варіанті виконання винаходу передбачено спосіб підвищення видобутку нафти або газу з нафтової або газової свердловини. В цьому способі водну рідину розриву, що має в'язкість від приблизно 4 до приблизно 20 мПа:с при 40 с", накачують у нафтову або газову свердловину під час операції розриву. Водна рідина розриву містить (ї) безводну олійну суспензію, що містить олію на основі вуглеводнів, в якій дисперговано органофільну глину, гідрофобізуючу поверхнево-активну речовину, яка має гідрофільну та гідрофобну частини, та зшивальний агент, який включає сіль-борат, вибрану з групи, що складається з натрію борату декагідрату, натрію тетраборату декагідрату, безводного натрію тетраборату, натрію метаборату, натрію тетраборату пентагідрату та динатрію октаборату тетрагідрату і їх сумішей; (і) гелеутворювач, вибраний з недериватизованого гуару, похідного гуару, камеді бобів ріжкового дерева, камеді тари, камеді пажитника, целюлози і похідних целюлози або їх сумішей,

Зо та (ії) окиснювальний або ферментативний реагент-руйнівник. Кількість гелеутворювача у водній рідині становить від приблизно 2,72 до приблизно 18,14 кг на 3,785 м3 (приблизно 6 до приблизно 40 фнтг) води. (00021) В іншому варіанті виконання винаходу передбачено спосіб зменшення пошкоджень підземного пласту, підданого операції гідравлічного розриву. В цьому способі водну рідину розриву, що має в'язкість від приблизно 4 до приблизно 20 мПа: с при 40 с", накачують у свердловину, що пронизує підземний пласт, під час операції гідравлічного розриву. Водна рідина розриву містить (ї) безводну суспензію, що містить безводну рідину, яка не змішується з водою, гідрофобізуючу поверхнево-активну речовину та зшивальний агент; (ії) гелеутворювач та (її) окиснювальний або ферментативний реагент-руйнівник. Кількість гелеутворювача у водній рідині становить від приблизно 2,72 до приблизно 18,14 кг на 3,785 м3 (приблизно 6 до приблизно 40 фнтг) води. (00022) В іншому варіанті виконання винаходу передбачено спосіб зменшення пошкоджень підземного пласту, підданого операції гідравлічного розриву. В цьому способі водну рідину розриву, що має в'язкість від приблизно 4 до приблизно 20 мПа:с при 40 с", накачують у свердловину, що пронизує підземний пласт, під час операції гідравлічного розриву. Водна рідина містить (ї) безводну олійну суспензію, що містить олію, в якій дисперговано органофільну глину, гідрофобізуючу поверхнево-активну речовину, яка має гідрофільну та гідрофобну частини, та зшивальний агент, який включає сіль-борат, вибрану з групи, що складається з натрію борату декагідрату, натрію тетраборату декагідрату, безводного натрію тетраборату, натрію метаборату, натрію тетраборату пентагідрату та динатрію октаборату тетрагідрату і їх сумішей; (ії) гелеутворювач, вибраний з недериватизованого гуару, похідного гуару, камеді бобів ріжкового дерева, камеді тари, камеді пажитника, целюлози і похідних целюлози або їх сумішей, та (ії) окиснювальний або ферментативний реагент-руйнівник. Кількість гелеутворювача у водній рідині становить від приблизно 2,72 до приблизно 18,14 кг на 3,785 м3 (приблизно 6 до приблизно 40 фнтг) води.

Детальний опис варіантів виконання винаходу, яким віддають перевагу 00023) Характеристики та переваги даного винаходу і додаткових ознак та переваг будуть очевидними фахівцям в даній галузі після розгляду наступного детального опису ілюстративних варіантів виконання даного винаходу. Слід розуміти, що наданий опис, являючи собою бо ілюстративні варіанти, не призначений для обмеження формули даного патенту або будь-якого патенту чи заявки на патент, яка заявляє по ньому пріоритет. Навпаки, намір полягає у тому, щоб охопити всі модифікації, еквіваленти і альтернативи, які потрапляють в рамки суті і обсягу формули винаходу. В конкретних варіантах здійснення і деталях, розкритих у даному документі, може бути зроблено багато змін, які не відступають від такої суті і обсягу.

І00024| Термін "винахід", "даний винахід" та його варіації, як вони використані тут і в багатьох місцях (та заголовках) цієї заявки на патент, не мають на меті означати кожен із можливих варіантів виконання, охоплений даним описом або будь-яким конкретним пунктом (- ами) формули. Тому об'єкт під кожним таким посиланням не повинен вважатись необхідним для кожного варіанту виконання або його частини або кожного конкретного пункту (-ів) формули лише через наявність такого посилання. (00025) В цьому описі та в доданій формулі винаходу на позначення конкретних компонентів застосовуються певні терміни. Як зрозуміло фахівцю в даній галузі, різні особи можуть позначати компонент різними назвами. Цей документ не має на меті проводити відмінність між компонентами, що відрізняються назвою, але не функцією. (00026) Крім цього, терміни "включно з" та "включати" в цьому описі та в доданій формулі винаходу використані у необмежувальній формі, і тому їх слід трактувати як "включно з, але не обмежуючись цим...". Більше того, посилання в цьому описі та в доданій формулі винаходу на компоненти і аспекти в однині не обов'язково обмежує даний винахід або додану формулу лише одним таким компонентом або аспектом, але натомість повинно трактуватись в загальному як "один або більше", як може підходити і/або бути бажаним в кожному конкретному випадку.

І00027| Опис та приклади представлені лише з метою проілюструвати варіанти виконання винаходу, яким надають перевагу, і не повинні тлумачитись як обмеження обсягу та придатності винаходу. В той час як композиції згідно даного винаходу тут і далі описані як такі, що включають певні речовини, слід розуміти, що композиція може необов'язково включати дві або більше речовини, що хімічно відрізняються. Крім того, композиція може також включати деякі компоненти, що відрізняються від раніше наведених. 00028) У короткому описі винаходу та цьому детальному описі кожне числове значення може бути прочитане як модифіковане терміном "приблизно", так само і як немодифіковане терміном "приблизно". Крім цього, в короткому описі винаходу та даному детальному описі слід

Зо розуміти, що для кожного діапазону концентрацій, викладеного або описаного як корисний, придатний і т.п., будь-яка і кожна концентрація з цього діапазону, включаючи кінцеві точки, вважається такою, що була зазначена. Наприклад, "діапазон від 1 до 10" слід читати як такий, що зазначає всі і кожне можливе число з послідовності між приблизно 1 та приблизно 10. Таким чином, навіть якщо чітко визначені конкретні величини з діапазону, або навіть не визначена жодна з величин в діапазоні, або є посилання лише на декілька обмежених значень, слід розуміти, що в розумінні винахідників всі і будь-які величини з діапазону вважаються такими, що зазначені, і що володіння винахідників поширюється на весь діапазон та всі величини у ньому. 000291 Крім того, при посиланні на в'язкість, виміряну при 511 с", тут і далі така в'язкість виміряна за допомогою віскозиметру типу Бапп Моде! 35 з пружиною Е1, циліндром ВІ та ротором КІ за швидкості зсуву в с" при 25 "С (77 "Е) і тиску 1 атм. Вимірювання в'язкості при 40 с" проводили, користуючись високотемпературним високотисковим приладом Сгасе 5600 з чашкою і циліндром К1ІВ5 при температурі навколишнього середовища та при підвищених температурах, що зустрічаються в сланцевому родовищі 115,56 С (240 "Р). Вимірювання пульсуючого зсуву виконували за допомогою приладу Сгасе 5600 з чашкою і циліндром К1В5 при 22,22 70 (72 Б).

ІЇ00030| У продуктивному вуглеводневому пласті шляхом накачування в пласт безводної суспензії, що містить безводну рідину, яка не змішується з водою, може бути утворена складна мережа розломів. Суспензію можна застосовувати при розриві пластів, пронизаних горизонтальними та вертикальними свердловинами.

ЇО0031| Безводна суспензія особливо придатна для обробки пластів нетрадиційних вуглеводневих родовищ, таких як пласти з низькою проникністю або "щільні", такі як сланці, щільні піщаники (звичайно мають розмір устя пор від приблизно 0,03 до приблизно 2,0 мкм) та вугільнопластові метанові свердловини. Зазвичай проникність такого пласту менша за 10 мд, ще більш звичайно менша за 1 мдД. У варіанті виконання, якому надають перевагу, безводну суспензію можна використовувати при розробці сланцевих пластів. 00032) Безводна суспензія включає безводну рідину, яка не змішується з водою. Безводна суспензія додатково включає зшивальний агент і гідрофобізуючу поверхнево-активну речовину.

Суспензія може також необов'язково містити органофільну глину з активатором глини або без нього.

00033) Наявність гідрофобізуючої поверхнево-активної речовини у безводній суспензії уможливлює затримку в часі реакції зшивання зшивального агента з гелеутворюючим агентом у водній рідині для обробки свердловин. Без обмеження будь-якою теорією вважається, що затримку зшивання в часі можна приписати змочувальним характеристикам поверхнево- активної речовини щодо зшивального агента, диспергованого у безводній суспензії. Шляхом уможливлення затримки в часі реакції зшивання гідравлічна потужність у кінських силах під час накачування рідини у свердловину зменшується. (00034) Зростання часу зшивання мінімізує непотрібні втрати тиску на тертя у трубі під час накачування рідини у стовбур свердловини. Високі втрати тиску на тертя становлять проблему, оскільки вони вимагають більшої гідравлічної потужності у к.с. для розриву свердловини і таким чином підвищують виробничі витрати. 00035) Безводна рідина зазвичай являє собою олію вуглеводневого походження та більш бажано є неполярною олією. Придатні неполярні олії включають неполярні вуглеводневі оливи, що містять Сз-Сго-вуглеводні, включаючи олефіни. У варіанті виконання, якому віддають перевагу, неполярна олія являє собою перероблену нафту, таку як гідроочищений лігроїн або рафінат. Інші олії можуть включати мінеральні оливи або дизельне паливо. Також можуть використовуватись рослинні олії. 00036) Безводна рідина суспензії може також бути безводною рідиною, яка не змішується з водою. Подібні рідини можуть включати спирти, кетони, карбонові кислоти, жирні кислоти, жирні спирти, аміни, аміни, а також дисульфід вуглецю.

І00037| Зазвичай кількість безводної рідини в суспензії становить від приблизно 45,36 до приблизно 226,80, більш бажано від приблизно 90,72 до 106,59 кг на 159 л (приблизно 100 до приблизно 500, більш бажано від приблизно 200 до 235 фунтів на барель (фнб)) безводної суспензії. 00038) Зшивальний агент зазвичай являє собою боратну сполуку або іншу сполуку, здатну вивільняти бор. Боратний зшивальний агент може являти собою будь-яке джерело борат-іонів та включає органоборати, моноборати, поліборати, мінеральні борати, борну кислоту, боракс, натрію борат, включно з безводним або будь-яким гідратом, борні руди, такі як колеманіт або улексит, а також будь-які інші борати в комплексі з органічними сполуками для затримки вивільнення борат-іону, такі як описані в Патенті США Мо 5,145,590.

Ї00039| Зазвичай зшивальний агент являє собою сіль-борат, таку як натрію борат декагідрат, натрію тетраборат декагідрат, натрію борат пентагідрат, безводний тетраборат натрію, натрію метаборат та натрію октаборат тетрагідрат, а також їх комбінації. У варіанті виконання, якому надають перевагу, сіль-борат являє собою динатрію октоборат тетрагідрат.

Зазвичай від приблизно 13,61 до приблизно 113,40, більш бажано від приблизно 29,48 до приблизно 61,23, ще більш бажано від приблизно 37,65 до приблизно 52,62 кг на 159 л (приблизно 30 до приблизно 250, більш бажано від приблизно 65 до приблизно 135, ще більш бажано від приблизно 83 до приблизно 116 фнб) безводної олійної боратвмісної суспензії становить сіль-борат.

ІЇ00040| Коли зшивальним агентом є сіль-борат, то олійна суспензія додатково містить дисперговану органофільну глину. Органофільна глина виконує роль суспендувального агента для утримання солі-борату диспергованою в олії та для забезпечення однорідного (або рівномірного) розподілу зшивального агента в дисперсії.

І00041| Органофільна глина, що асоціює з масляними поверхнями та відштовхує водні поверхні, може бути продуктом реакції очищеної смектитної глини (такої як гекторит, бентоніт, атапульгіт, сепіоліт, монтморилоніт і т.п.) із четвертинною амонієвою сіллю. Вона охоплює глину з покриттям (або лігніт), таку як глина, вкрита четвертинним аміном жирної кислоти. Покриття надає глині здатності диспергуватися в олії. Приклади органофільних глин включають описані в патентній публікації США Мо 20070197711 та патентній публікації США Мо 20100305008, що включені в цей опис шляхом посилання. Сюди включені органобентоніти, такі як глини

ВЕМТОМЕФ від ЕІетепії5 Зресіакіев, Іпс. та Сіауюпе 5Е, продукт Зоцїйегп Сіау Ргодисів. Крім того, такі органофільні глини можуть бути іонообмінними глинами. Див., напр., патентну публікацію США Мо 20010056149, включену в цей опис шляхом посилання. Зазвичай від 0,91 до приблизно 18,14, більш бажано від приблизно 2,72 до 4,54, ще більш бажано від приблизно 3,63 до приблизно 3,86 кг на 159 л (від 2 до приблизно 40, більш бажано від приблизно 6 до 10, ще більш бажано від приблизно 8 до приблизно 8,5 фнб) безводної олійної боратвмісної суспензії становить органофільна глина.

І00042| Глина може потребувати активації в неполярній олії. Придатні активатори глини включають пропіленкарбонат, етанол та їх комбінації. В разі наявності кількість активатора глини звичайно становить від приблизно 15 95 до приблизно 75 95, звичайно від приблизно 25 95 до приблизно 60 95, більш звичайно від приблизно 40 95 до приблизно 50 95 за масою глини. (00043) Гідрофобізуюча ПАР сприяє змочуванню і/або диспергуванню зшивального агента у безводній рідині. Перевагу віддають гідрофобізуючим ПАР, що мають схильність абсорбуватись на поверхні зшивального агента, і вони включають катіонні ПАР та неіонні ПАР. (00044) Таким чином, гідрофобізуюча поверхнево-активна речовина має гідрофобну частину і гідрофільну частину, яка володіє сильною спорідненістю до зшивального агента. Без обмеження будь-якою конкретною теорією вважається, що гідрофобізуюча поверхнево-активна речовина абсорбується на поверхні зшивального агенту таким чином, що зшивальний агент стає змочуваним олією на довший період часу. Коли безводну суспензію додають у воду, зшивальний агент не розчиняється негайно. Зшивання зшивального агента і гелеутворювача, таким чином, сповільнюється. Зазвичай час затримки може становити від 90 секунд до З хвилин. Затримку можна регулювати вибором гідрофобізуючої поверхнево-активної речовини та кількістю гідрофобізуючої поверхнево-активної речовини в безводній суспензії. Таким чином, миттєве зшивання зшивального агента і гелеутворювача сповільнюють регулюванням часу розчинення зшивального агента; час розчинення регулюють гідрофобізуючою поверхнево- активною речовиною, абсорбованою на зшивальному агенті, що знаходиться у вкритому олією або олієподібному стані. (00045) Придатні гідрофобізуючі поверхнево-активні речовини для сповільнення зшивання гелеутворювача зі зшивальними агентами включають ті, що мають одну або більше гідроксильних груп або їх похідних на полярній (гідрофільній) частині гідрофобізуючої поверхнево-активної речовини. Більш бажано гідрофобізуюча поверхнево-активна речовина має більш ніж одну гідроксильну, ефірну і/або складноефірну групу. На додачу до сповільнення зшивання поверхнево-активний компонент ще зменшує в'язкість суспензії. (00046) Кількість гідрофобізуючої поверхнево-активної речовини у безводній суспензії залежить від бажаного часу затримки та меж в'язкості, необхідних для стабільності суспензії.

Потрібний час затримки може бути визначений, виходячи з даних свердловини, і потрібний час може бути відрегульований концентрацією гідрофобізуючої поверхнево-активної речовини у суспензії. Звичайно кількість гідрофобізуючого поверхнево-активного компонента,

Ко) диспергованого у суспензії, становить від приблизно 0,05 до приблизно 10, більш бажано від приблизно 0,05 до приблизно 30 відсотків за масою на основі маси суспензії. В деяких варіантах виконання бажані відносно малі кількості, наприклад, від 0,05 до 10, більш бажано від приблизно 0,05 до більш ніж 3, ще більш бажано від приблизно 0,1 до приблизно 1,0 масових відсотків на основі маси суспензії. В інших варіантах виконання бажані вищі кількості, наприклад, 10-30 масових відсотків від загальної маси суспензії. (00047) Гідрофобізуючі поверхнево-активні речовини, яким надають перевагу, включають багатоатомні естери, такі як сорбітанові естери (естерифіковані продукти дегідрування сорбіту).

Жирнокислотна частина естеру звичайно походить від жирних кислот, що мають від близько 6 до близько 30, більш бажано від близько 12 до близько 20 атомів вуглецю. Типовими прикладами зазначених жирних кислот є лауринова кислота, міристинова кислота, пальмітинова кислота, стеаринова кислота, олеїнова кислота і бегенова кислота. Сорбітанові естери, яким надають перевагу, включають сорбітанмоноолеат, сорбітанмонолаурат, сорбітанмонопальмітат і сорбітантриолеат. Ще більш переважними є поліоксиетиленгліколь- сорбітанові естери (як оті, що мають показник ГЛБ 14 або більше). Придатні поліоксиетиленгліколь-сорбітанові естери включають поліоксиетиленгліколь-сорбітангексаолеат і поліоксиетилен-сорбітгексаолеат. 00048) Також можуть використовуватись етоксилати сорбітанових естерів, де на одну або більше гідроксильних груп може припадати від ї до близько 20 оксиетиленових одиниць, а також їх суміші. Приклади включають ПОЕ(5)-сорбітанмоноолеат, ПОЕ(2)-сорбітанмоноолеат,

ПОЕ(20)-сорбітанмонолаурат і т.д.

І00046| Інші гідрофобізуючі поверхнево-активні речовини, яким надають перевагу, включають алкоксильовані (такі як етоксильовані, пропоксильовані, етопропоксильовані) гліцериди рослинного або тваринного походження. Придатні моно-, ди- і тригліцериди можна одержати з свинячого жиру, сала, арахісового масла, топленого масла, бавовняної олії, лляної олії, оливкової олії, пальмової олії, пальмоядрової олії, олії каноли, олії з виноградних кісточок, риб'ячого жиру, соєвої олії, рицинової олії, ріпакової олії, кокосової олії або кокосового масла, і вони включають в загальному від 1 до 60 алкоксильованих елементів. Перевагу віддають етоксильованим гліцеридам. Число алкоксильованих елементів у поліалкоксильованому гліцериді звичайно становить від 1 до близько 60.

Ї00050| Алкоксильовані гліцериди можна одержати алкоксилюванням моно-, ди- або тригліцериду алкіленоксидом, таким як етиленоксид, пропіленоксид або бутиленоксид чи їх суміші; або ж переестерифікацією гліцериду поліалкіленгліколем. У варіанті виконання, якому надають перевагу, етоксильований моно- або дигліцерид одержують з гліцерину; лінійних або розгалужених С4-Сзо, більш бажано Сіо-С1то, ще більш бажано Сі2-Сів жирних кислот; і 2-30 етокси- і/або пропокси-груп, більш бажано 2-10 етоксигруп. В іншому варіанті виконання, якому надають перевагу, етоксильований тригліцерид містить продукт реакції тригліцериду, що має вільні гідроксильні групи, такого як касторова олія, і 2-30 етокси- і/або пропокси-груп, більш бажано 2-10 етоксигруп. У варіанті виконання, якому надають перевагу, ГЛБ алкоксильованих тригліцеридів знаходиться між 12 та 16.

Ї00051| Іншими переважними гідрофобізуючими поверхнево-активними речовинами є алкіленоксидні адукти Св-Сзо, більш бажано Св-Сга, ще більш бажано Сіо-Сг4 спирту або фенолу, включно з алкіл-, алкарил- і арилзаміщеними фенолами. Алкіленоксид звичайно містить від двох до п'яти вуглецевих атомів. Подібні поверхнево-активні компоненти включають лаурилполіоксиетиленгліколевий ефір, стеарилполіоксиетиленгліколевий ефір, цетилполіоксиетиленгліколевий ефір та нонілфенолполіоксиетиленгліколевий ефір. Додатково поверхнево-активна речовина може включати етиленоксидні адукти лінійних або розгалужених одноосновних карбонових кислот і мати ГЛБ більший, ніж близько 13,5, переважно більший, ніж близько 14. 000521 Інші гідрофобізуючі поверхнево-активні речовини включають етоксильовані одно- або багатоатомні спирти або їх похідні. Перевагу віддають етоксильованим одно- або багатоатомним спиртам, одержаним з С9-С11 алкільних спиртів, етоксильованих за допомогоюю від близько 7 до близько 10 моль етиленоксиду на моль спирту. Подібні поверхнево-активні речовини включають тридеканол етоксилат. 00053) У варіанті виконання, якому віддають ще більшу перевагу, поліоксиалкіленгліколеві ефіри містять гідрофобні та гідрофільні блоки, кожен блок переважно на основі принаймні однієї оксиетиленової групи або оксипропіленової групи або їх суміші. Приклади таких поверхнево- активних речовин викладені у патенті США Мо 6,395,686, включеному в цей опис шляхом посилання.

Зо Ї00054| Також перевагу віддають поверхнево-активним речовинам формули КіО- (СнНгСнНАгО)Х(СНаСНгО)у-(СНа.СНАзО);-На, де Кі є оалкілом, арилом, алкіларилом або аралкіларилом з 8-30 атомами вуглецю, Ко є -СНгОСН.СН-СН» (АСЕ); Вз є Н, СНз або СНоСН:»;

Ва є Н або -5О3М або -РОзЗМ, де М є Н або К, Ма, МН», МВ», алканоламіном, або іншою катіонною групою, та х-2-100; у-4-200 і 7-0-50. Подібні реакційноздатні поверхнево-активні речовини викладені у патенті США Мо 9,051,341, включеному в цей опис шляхом посилання. 00055) Безводна суспензія більш бажано є безводною олійною суспензією, що містить поверхнево-активну речовину, сіль-борат як зшивальний агент та органофільну глину. Олійну суспензію можна отримати, додаючи спочатку органофільну глину до олії вуглеводневого походження для одержання збагаченої глиною олійної суспензії. За необхідності до збагаченої глиною олійної суспензії може бути додано активатор глини. Зазвичай органофільну глину, олію вуглеводневого походження та, за необхідності, активатор глини змішують у блендері при кімнатній температурі до загусання олійної суміші до в'язкості більше 12 мПа:с при 511 с", більш бажано вище 15 мПас. Потім до збагаченої глиною олійної суспензії додають гідрофобізуючу поверхнево-активну речовину з наступним додаванням борного зшивального агента. Гідрофобізуюча поверхнево-активна речовина і борний зшивальний агент можуть бути додані безпосередньо у блендер, що містить збагачену глиною оолійну суспензію та гідрофобізуючу поверхнево-активну речовину. Звичайно описане тут змішування відбувається за кімнатної температури, а діапазон температур диктують сезонні температури. 00056) Безводна суспензія може додатково містити реагент для доведення рН (такий як

БО натрію гідроксид, калію гідроксид, натрію бікарбонат, калію бікарбонат і амін) і/або реагент для буферизації рН (такий як карбонат калію), з метою регулювати рН водної рідини для обробки свердловин до значень близько 9,5-11,5 перед зшиванням.

І00057| Безводну суспензію можна додавати до водної рідини, що містить гелеутворювач.

Отриману рідину можна закачувати у свердловину як рідину розриву. Звичайно кількість гелеутворювача у водній рідині розриву становить від приблизно 0,095 до приблизно 0,476, більш бажано від приблизно 0,132 до приблизно 0,381, найбільш бажано від приблизно 0,150 до приблизно 0,227 кг на 159 л (приблизно 0,21 до приблизно 1,05, більш бажано від приблизно 0,29 до приблизно 0,84, найбільш бажано від приблизно 0,33 до приблизно 0,50 фнб) водної рідини розриву.

00058) Гелеутворювач, замість додавання до водної рідини у вигляді сухого порошку, може бути спочатку диспергований у безводній вміщуючій суспензії ("безводна гелеутворювач-вмісна суспензія"). Безводна гелеутворювач-вмісна суспензія потім може бути додана, разом з безводною суспензію, що містить зшивальний агент, до водної рідини, і одержана водна рідина потім закачується у свердловину як водна рідина розриву. Зазвичай кількість гелеутворювача у безводній гелеутворювач-вмісній суспензії становить від приблизно до приблизно 83,91, більш бажано від приблизно 72,57 до приблизно 77,11 кг на 159 л (приблизно 185, більш бажано від приблизно 160 до приблизно 170 фнб) безводної гелеутворювач-вмісної суспензії. Масове відношення безводної олійної суспензії що містить зшивальний агент, до безводної гелеутворювач-вмісної суспензії у водній рідині для обробки свердловин становить в цілому від близько 1:25 до близько 271, більш бажано від близько 1:25 до близько 1:1, ще більш бажано від близько 2.0:49,5 до близько 15,8:17,2, наприклад, від близько 1:7 до близько 1:2.

Ї00059| Безводна гелеутворювач-вмісна суспензія включає безводну рідину та гелеутворювач. Більш бажано безводна рідина є олією, такою як будь-яка із вищеперелічених олій, використовуваних для олійної суспензії, що містить зшивальний агент. Безводна олійна гелеутворювач-вмісна суспензія додатково більш бажано містить органофільну глину.

Органофільна глина може бути будь-якою з органофільних глин, присутніх у олійній боратвмісній суспензії. В той час як органофільні глини в олійній боратвмісній суспензії та в олійній гелеутворювач-вмісній суспензії звичайно є однаковими, також можуть використовуватись різні органофільні глини. Зазвичай кількість органофільної глини у безводній гелеутворювач-вмісній суспензії становить від приблизно 1,63 до приблизно 3,40, більш бажано від приблизно 2,04 до приблизно 2,49 кг на 159 л (приблизно 3,6 до приблизно 7,5, більш бажано від приблизно 4,5 до приблизно 5,5 фнб) безводної гелеутворювач-вмісної суспензії.

ІЇ00060| Безводну гелеуворювач-вмісну суспензію можна одержати додаванням органофільної глини до олії. Олією може бути будь-яка із олій, використовуваних для олійної суспензії, що містить зшивальний агент. За необхідності до збагаченої глиною олії може бути додано активатор. Глина може потребувати активації в олії. Придатні активатори глини включають пропіленкарбонат, етанол та їх комбінації. Кількість активатора глини, за його наявності, звичайно становить від приблизно 15 95 до приблизно 40 95, звичайно близько 25 95 від маси глини.

Ї00061| Додатково до безводної гелеутворювач-вмісної суспензії може бути додано гідрофільну поверхнево-активну речовину. Гідрофільну поверхнево-активну речовину зазвичай додають до олії перед додаванням гелеутворювача. Коли безводну гелеутворювач-вмісну суспензію додають до водної рідини, гідрофільна поверхнево-активна речовина допомагає видаляти олію з поверхні гелеутворювача і таким чином сприяє його гідратації. (00062) Гідрофільна поверхнево-активна речовина може бути неіонною, аніонною, катіонною або амфотерною. Приклади придатних гідрофільних поверхнево-активних речовин включають етоксильовані нонілфенольні поверхнево-активні речовини, ПАР на основі поліоксиетиленсорбітану, етоксилати жирних спиртів, такі як етоксилат тридецилового спирту і т.п. Кількість гідрофільної поверхнево-активної речовини, за її наявності, у безводній гелеутворювач-вмісній суспензії становить від приблизно 0,195 до приблизно 10 95, більш бажано від приблизно 0,15 95 до приблизно 3 95, ще більш бажано від приблизно 0,2 95 до приблизно 0,3 95 за масою від загальної маси безводної гелеутворювач-вмісної суспензії. (00063) Безводну суспензію, що містить зшивальний агент, і безводну гелеутворювач-вмісну суспензію можуть готувати і транспортувати до площадки свердловини. Безводна гелеутворювач-вмісна суспензія і суспензія, що містить зшивальний агент, можуть бути змішані послідовно у водній рідині для обробки на площадці свердловини, залежно від потреб оператора. Звичайно масове відношення суспензії, що містить зшивальний агент, до безводної гелеутворювач-вмісної суспензії у водній рідині для обробки свердловин становить від близько

БО 1:25 до близько 2:1, більш бажано від близько 1:25 до близько 1:1, ще більш бажано від близько 2,0:49,5 до близько 15,8:17,2, наприклад, від близько 1:7 до близько 1:2. Більш бажано на площадці свердловини безводна суспензія, що містить зшивальний агент, може бути додана до водної рідини, що містить гелеутворювач. В таких випадках сухий порошок гелеутворювача може бути додано до водної рідини на площадці свердловини до або після додавання безводної суспензії, що містить зшивальний агент.

І00064| Будь-який компонент з-поміж органофільної глини, олії та активатора глини у безводній гелеутворювач-вмісній суспензії може бути таким самим або відрізнятися від такого ж компонента у безводній суспензії, що містить зшивальний агент. У варіанті виконання, якому надають перевагу, органофільна глина, безводна рідина і активатор глини у безводній суспензії,

що містить зшивальний агент, є такими ж, як і в безводній олійній гелеутворювач-вмісній суспензії. 00065) Гелеутворювач здатен зшиватися зшивальним агентом.

І00066б| Прикладами гелеутворювачів є здатні до гідратації полімери, що включають полісахариди, такі як целюлоза, крохмаль і галактомананові камеді. Придатні целюлози і похідні целюлоз включають алкілцелюлозу, гідроксиалкілцелюлозу або алкілгідроксиалкілцелюлозу, карбоксиалкільні похідні целюлози, такі як метилцелюлоза, гідроксиетилцелюлоза, гідроксипропілцелюлоза, гідроксибутилцелюлоза, гідроксиетилметилцелюлоза, гідроксипропілметилцелюлоза, гідроксибутилметилцелюлоза, метилгідроксиетилцелюлоза, метилгідроксипропілцелюлоза, етилгідроксиетилцелюлоза, карбоксиетилцелюлоза, карбоксиметилцелюлоза і карбоксиметилгідроксиетилцелюлоза. Конкретні галактомананові камеді ота похідні галактомананових камедей включають недериватизований гуар, гідроксипропілгуар, карбоксиметилгуар, гідроксиетилгуар, гідроксипропілгуар, карбоксиметилгідроксиетилгуар і карбоксиметилгідроксипропілгуар. Перевагу віддають недериватизованому гуару, карбоксиметилгуару, карбоксиметилгідроксипропілгуару («і гідроксипропілгуару.

І00067| Інші придатні полісахариди включають камедь ріжкового дерева, камедь тари або камедь пажитника або їх суміші. (00068) Зшивання гелеутворювача може бути виконане у два етапи. Спочатку рН рідини для обробки можуть підвищувати для гідратації з діапазону рН близько 6,6-8,5 до діапазону рн близько 9,5-11,5 з метою зшивання. Підвищення рН може бути результатом використання звичайних основ, таких як натрію гідроксид, калію гідроксид, амонію гідроксид, аміни, такі як моноетаноламін, калію карбонат або їх сумішей. По-друге, зшивальний агент є таким, що повністю розчиняється протягом від 30 с до З хв при додаванні у безводну гелеутворювач- вмісну суспензію. Для простоти операції відмірювання і змішування найкраще проводити шляхом накачування суспендованої дисперсії солі-борату в олії.

І00069| Перевагу надають суспензіям, що складаються з солі-борату, диспергованої у речовині, яка не є для борату розчинником. Концентрація боратного порошку в олії залежить від кількості бору, яка вивільняється з солі при розчиненні у рідині розриву. Зазвичай концентрація

Ко) борат-іону повинна складати від приблизно 200 до 1000, більш бажано від приблизно 250 до 800 частин на мільйон на 3,785 л (галон) суспензії при додаванні до 3785 л (1000 галонів) рідини розриву. Більш бажаною є 350-600 частин на мільйон борат-іону на 3,785 л (галон) суспензії на 3785 л (1000 галонів) рідини розриву. Ці порошки звичайно мають розмір 0,211/0,105 мм (70/140 мет).

Ї00070| На площадці свердловини до рідини за необхідності можуть бути додані добавки для обробки свердловини. Такі добавки можуть включати один або більше з інгібіторів сольових відкладень, інгібіторів корозії, біоцидів, реагентів-руйнівників, біоцидів, стабілізаторів, інгібіторів утворення гідратів газу, взаємних розчинників, бактерицидів, інгібіторів відкладень парафіну, інгібіторів відкладень асфальтену, речовин для контролю іонів заліза, модифікаторів відносної проникності, сіркопоглиначів та їх сумішей. 00071) У варіанті виконання кількість олії на основі вуглеводнів у водній рідині для обробки свердловин становить від приблизно 4,54 до приблизно 11,34 кг на 159 л (приблизно 10 до приблизно 25 фнб) водної рідини для обробки свердловин, кількість гідрофобізуючої поверхнево-активної речовини у водній рідині для обробки свердловин становить від приблизно 0,014 до приблизно 0,0454 кг на 159 л (приблизно 0,03 до приблизно 0,1 фнб) водної рідини для обробки свердловин; кількість зшивального агента у водній рідині для обробки свердловин становить від приблизно 0,454 до приблизно 1,814 кг на 159 л (приблизно 1 до приблизно 4 фнб) водної рідини для обробки свердловин; кількість органофільної глини у водній рідині для обробки свердловин становить від приблизно 0,136 до приблизно 0,454 кг на 159 л (приблизно 0,3 до приблизно 1 фнб) водної рідини для обробки свердловин; і кількість гелеутворювача у водній рідині для обробки свердловин становить від приблизно 3,175 до приблизно 7,484 кг на 159 л (приблизно 7 до приблизно 16,5 фнб) водної рідини для обробки свердловин.

І00072| Навантаження гелеутворювачем рідини для обробки свердловин може становити від приблизно 2,72 до приблизно 18,144 кг/3,785 м3 (приблизно 6 до приблизно 40 фунтів/1000 гал) води, звичайно від приблизно 3,63 до приблизно 6,80 кг/3,785 му (приблизно 8 до приблизно 15 фунтів/1000 гал) і більш звичайно від приблизно 3,63 до приблизно 5,44 кг/3,785 м3 (приблизно 8 до приблизно 12 фунтів/1000 гал) води. Низькі навантаження гелеутворювачем рідини для обробки свердловин уможливлені в'язкоеластичністю гелеутворювача. (00073) В'язкість водної рідини для обробки свердловин, яку вводять у стовбур свердловини, 60 звичайно становить менше, ніж 20 мПа':с, більш звичайно від 10 мПа:с до 20 мПа:с при 40 с".

В'язкість водної рідини для обробки свердловин різко знижується при підданні робочим напруженням зсуву. Так, в'язкість водної рідини для обробки свердловин може становити від приблизно 4 до приблизно 9 мПа:с при 511 с" після введення рідини у стовбур свердловини.

Якщо зшивальним агентом є сіль-борат і безводною рідиною є олія, то в'язкість зшитого гелю після зшивання зшивальним агентом - сіллю-боратом - водорозчинного гелеутворювача може становити від приблизно 200 до 2000 мПа:с при 40 с".

І00074| Після входження у розлом термічне розрідження рідини знижує в'язкість, так що пропант розташовується у розломі більше через високу швидкість рідини, ніж через її в'язкість. (Пропант, про який тут іде мова, може бути будь-яким визнаним у галузі пропантом і може включати пісок, боксит, пісок з покриттям, боксит з покриттям, синтетичну смолу, смолу з покриттям і включати легкі матеріали, що мають меншу питому густину, ніж пісок чи боксит.)

Так, після утворення зшитого гелю в'язкість рідини в умовах температури іп-5Пи вище 71,11 С (160 "Е) може становити від 10 до 20 мПа:с при 40 с". Розріджена, рідина, що має в'язкість від 5 до 20 мПа:с при 40 с", але є більш в'язкою, ніж "слизька вода" із понижувачем тертя або лінійні гелі, має значно нижчу в'язкість, ніж традиційна зшита рідина. Тому вона здатна краще сприяти складності розломів при наростанні, що необхідно для підвищення продуктивності пласту. 00075) У світлі явища термічного розрідження рідини в умовах іп-5йи водну рідину для обробки свердловин можна охарактеризувати як "гель, що утворює губу" ("Ірріпд де"). Тут і далі термін "гель, що утворює губу" (також згадується як "гель, що утворює язичок" - Чопдціпду де!") позначає здатний до деформації гель, що піддається деформації при нахиленні контейнера з гелем на кут 457-907. Деформація гелю може відбуватись шляхом утворення "губи" або "язичка", які можуть бути повернені назад у контейнер за повернення останнього у пряме положення.

Так, реакція зшивального агента солі-борату і гелеутворювача в олійній суспензії на основі вуглеводнів в умовах високого рН дає зшитий гель, термічне розрідження якого відбувається вище ніж при близько 54,44 "С (130 "Р). 00076) На відміну від традиційного розриву, при якому утворюються розломи з двома "крилами", при розриві пластів з низькою проникністю, таких як сланці, рідина розриву в розломі є рідиною низької в'язкості. Це уможливлює створення множинних розломів, тобто утворення мережі розломів за відносно короткий період часу. Більшість розривів пластів з низькою

Зо проникністю відбуваються в горизонтальних свердловинах. Тоді як при звичайному гідророзриві рідина розриву залишається у "двох крилах", при розриві пластів 3 низькою проникністю важливо, щоб пропант у рідині швидко переносився вертикально у свердловину і потім у горизонтальну частину свердловини та через отвори. Тому бажано, щоб в'язкість рідини. у вертикальній частині свердловини була меншою, щоб мінімізувати втрати високого тиску на тертя і відповідно дорогу гідравлічну потужність насосів, звідси важливість сповільненого зшивання. При досягненні ділянки початку горизонтальної частини свердловини потрібна вища зшита в'язкість, особливо рідини, які виявляють в'язкоеластичні характеристики, для переносу пропанту більших розмірів і кількостей по горизонтальній частині свердловини та через отвори, що з'єднують свердловину з пластом. Коли рідина входить у пласт, то вона повинна термічно розрідитись до рідини з низькою в'язкістю, що підтримується на рівні 10-40 мПа:с, звичайно менш ніж 20 мПа:с при 40 с", для того щоб створити складні розломи.

Ї00077| Таким чином, водна рідина для обробки свердловин демонструє вищу в'язкість, ніж "слизька вода", у складній мережі розломів. В'язкість рідини швидко знижується внаслідок природних температур пласту. Рідина розріджується назад до) в'язкості, яка більша за в'язкість лінійного гелю (не більш ніж 6-7 мПа:с при 511 с") при підвищених температурах від 54,44 до 60,00 "С (130 до 140 "Р), що є достатньо рідким станом для ініціювання вторинних і третинних розломів, необхідних для підвищення сланцевого видобутку. 00078) Водна рідина розриву з низьким навантаженням гелеутворювачем також забезпечує чудове середовище для переносу пропанту. Пропант суспендований у рідині розриву в ділянці розлому, яка знаходиться ближче до свердловини, поки термічне розрідження не знизить здатність до переносу пропанту. Так відбувається навіть у тому випадку, коли навантаження гелеутворювачем становить від 2,72 до 3,63 кг на 3,785 м3 (6 до 8 фунтів на 1000 галонів (фнтг)) води. Здатність до переносу пропанту рідиною з низьким навантаженням гелеутворювачем можна приписати еластичності рідини (що очевидно, оскільки ця рідина є гелем, що утворює "губу". 000791 Оскільки в'язкість рідини для обробки свердловин майже в десять разів вища за в'язкість "слизької води", вона забезпечує краще розміщення пропанту, ніж операції зі "слизькою водою". Структура зшитого гелю, поєднана з низькою в'язкістю рідини для обробки свердловин, додатково сприяє перенесенню більших кількостей пропанту в пласт, ніж можливо із "слизькою бо водою". Розміщення пропанту у вторинних тріщинах всередині створеної мережі розломів,

таким чином, є більш ефективним. Тому водна рідина розриву забезпечує транспортне середовище для перенесення більших об'ємів пропанту через горизонтальну ділянку та отвори, ніж процес за участі "слизької води", однак дозволяє рідині відновити майже таку ж поведінку, як у "слизької рідини", в розломі.

І00080| Застосування водної рідини, розкритої в цьому документі, зменшує пошкодження підземного пласту, який піддають операції розриву, порівняно зі звичайними рідинами розриву.

Реакція зшивального агента і гелеутворювача сповільнена через присутність гідрофобізуючої поверхнево-активної речовини у суспензії, оскільки гідрофобізуюча поверхнево-активна речовина знижує швидкість змочування зшивального агента водою. Оскільки реакція зшивального агента і гелеутворювача сповільнена, для переносу пропанту в пласт потрібно менше гелеутворювача. Зазвичай в рідині присутні від приблизно 2,72 до 5,44 кг на 3,785 м3 (приблизно б до 12 фнтг) гелеутворювача. Рідини, що мають низьке навантаження гелеутворювачем, завдають пласту менше пошкоджень, спричинених присутністю гелеутворювача.

І00081| Більше того, завдяки втраті в'язкості при термічному розрідженні рідина розриву, що має низьке навантаження полімером, переносить більш агресивну кількість реагента- руйнівника, ніж звичайні гелі. Реагенти-руйнівники зазвичай включають у рідини розриву з метою знизити в'язкість рідини, так що розщеплену рідину розриву можна повернути, залишаючи пропант у мережі розломів. Реагенти-руйнівники виконані з можливістю розщеплювати полімерний гель для попередження погіршення руху в пропантній набивці, пов'язаного із залишками гелю. Традиційно реагенти-руйнівники включають сильні окиснюючі агенти, такі як амонію або натрію персульфат, пероксид водню, пероксид кальцію, пероксид магнію, гідропероксид трет-бутилу, гідропероксид кумолу та хлорит натрію. Крім цього, реагенти-руйнівники можуть містити ферменти, здатні до розщеплення галактомананових полісахаридних гелеутворюючих агентів. Такі ферменти включають геміцелюлази, амілази та гуароспецифічні ферменти, такі як гамманази. (00082) Тип і кількість руйнівника звичайно визначають шляхом лабораторної перевірки перед розривною обробкою. Кількість реагента-руйнівника, яку називають режимом руйнівника, зазвичай розраховують на основі реологічних тестів, як описано в стандарті АРІ ІЗО 13503-1,

Зо раніше КР-39. В ідеалі кількість реагента-руйнівника в рідині на ранніх етапах обробки має мінімальний вплив на в'язкість рідини розриву, щоб уможливити розміщення пропанту в розломі. Для температур між 54,44 "С та 82,22 70 (130 "Е та 180 "Р) може використовуватись персульфат амонію або натрію в концентраціях, таких як 0,11-0,91 кг на 3,785 м3 (0,25-2,0 фунтів/Л000О0 гал)у. Ферменти можна використовувати у розведеному з концентрату вигляді, шляхом розведення концентрату, такого як ЕІапсо Нідп рН Епгуте Вгеакег, в кількості 1 частина ферментного концентрату до 299 частин (за об'ємом) і використовуючи 0,25-5,0 г/т. При температурах, вищих за 82,22 С (180 Р), кількість ферментативного реагента-руйнівника у рідині розриву може становити 0,25-5,0 г/т 10 Фо-го (за масою) розчину хлориту натрію. Пізніше реагент розщеплює рідину розриву для уможливлення максимального її повернення і відсутності пошкоджень гелем, що могли б викликати погіршення руху в пропантній набивці. На практиці деяке погіршення руху виникає внаслідок втрати в'язкості на ранніх етапах операції розриву. Ця втрата в'язкості повинна бути недостатньою для повного розщеплення рідини.

ІЇ00083| Оскільки рідини розриву, визначені в цьому документі, можуть мати низьке полімерне навантаження, через термічне розрідження рідини виникає значна втрата в'язкості.

Тому рідина здатна витримувати великі кількості реагента-руйнівника в міру того, як росте складність розломів. В цьому випадку температура свердловини біля отворів після закачування кількох об'ємів трубного простору рідини звичайно на 2,8-11,1 С (5-20) тепліша за температуру рідини на поверхні. Нижча температура перешкоджає активації окиснювального руйнівника, дозволяючи рідині переносити пропант з поверхні, уздовж горизонтальної ділянки та через отвори без значного впливу на в'язкість. Після входження у розлом термічне розрідження знижує в'язкість рідини, так що пропант розміщується у розломі більше через високу швидкість рідини, ніж через її в'язкість. Розріджена рідина, що має в'язкість від 5 до 20 мПа:с, але є більш в'язкою, ніж "слизька вода" із понижувачем тертя або лінійні гелі, має значно нижчу в'язкість, ніж традиційні зшиті рідини. Така нижча в'язкість краще здатна сприяти складності розломів і таким чином підвищує продуктивність пласту. Це особливо справедливо для сланцевих пластів. (00084) Завдяки втраті в'язкості від термічного розрідження рідина розриву з наднизьким вмістом полімеру може витримувати більш агресивні кількості реагента-руйнівника, ніж звичайні гелі. Звичайно кількість реагента-руйнівника у рідині розриву становить від приблизно 0,001 до 60 приблизно 0,024, більш бажано від приблизно 0,003 до приблизно 0,018, ще більш бажано від приблизно 0,006 до приблизно 0,012 від загальної маси рідини розриву. Така здатність витримувати дію руйнівника сприяє меншому пошкодженню пропантної набивки та меншому погіршенню руху через пропантну набивку, що уможливлює покращений видобуток нафти або газу.

І(00085| ПРИКЛАДИ (00086) Наступні приклади ілюструють деякі з варіантів виконання даного винаходу. Інші варіанти виконання в рамках обсягу формули винаходу будуть очевидними фахівцеві у даній галузі після розгляду викладеного тут опису. Слід мати на увазі, що опис разом із прикладами слід вважати лише ілюстративним, а обсяг і суть винаходу визначені у поданій далі формулі винаходу.

І00087| Усі відсоткові частки, наведені в Прикладах, задані як масові частки, якщо не зазначено інше. (00088) Приклад 1.

І00089| Суспензії готували у порядку додавання зверху вниз, використовуючи Ідніпіпд- мішалку і маси, визначені в Таблиці 1. 500 мл водопровідної води наливали у блендер УУАКІМО.

Суспензію готували наступним чином: 1,0 мл гуарової суспензії, що містить 0,48 г гуарової камеді, перемішували протягом кількох хвилин, поки камедь не гідратувалась. рН доводили до значення 10,0 25 95-вим розчином гідроксиду натрію. Тоді швидкість блендеру встановлювали на 1300 об/хв для утворення вихру. 0,7 мл зшивального агента додавали до розчину і починали відлік часу. Час, необхідний для закриття вихру, вимірювали для кожного складу суспензії. Цей тест показує, що зміною концентрацій поверхнево-активної речовини можна контролювати час зшивання. (Вихор у блендері закривається, коли полімер зшивається і підвищується міцність його гелю або в'язкість.) 00090) Усі поверхнево-активні речовини в прикладах є гідрофобізуючими агентами для бури.

Таблиця 1 продукту

Етокс3571() 11111110 0ЕШОХ3571 |ЕШох/ | 0 | 1 | 2 | З

Етоксильований кокосовий гліцерид (г) (Ефох 212 |ЕШох |0 || |2|з

Пропіленкарбонат(/) Її сс | 106|061|061|06 (Натрію тетраборатдекагдрат()ї | гг / | 77777777 160160 60 60 (Часзакриття(сегууди)ї 17777711 | 1717 | 2о | 26 | за

Примітка: 8Ж гель-система, рН-10,0, 0,7 мл у 500 мл (навантаження 1,4 г/т), 1300 об/хв 00091) Приклад 2

І00092| Суспензії готували у порядку додавання зверху вниз, використовуючи Іднпіпіпд-

Зо мішалку і маси, визначені в Таблиці 2. Після приготування суспензій 250 мл водопровідної води наливали у блендер МУМАКІМО. У воду додавали 0,50 мл гуарової суспензії, що містить 0,24 г гуарової камеді, і перемішували протягом кількох хвилин, поки камедь не гідратувалась. рн доводили як показано в таблиці 25 95-вим розчином гідроксиду натрію. Тоді швидкість блендеру встановлювали на 980 об/хв для утворення вихру. Потім 0,35 мл зшивального агента додавали до розчину і починали відлік часу. Час, необхідний для закриття вихру, вимірювали для кожного складу суспензії. Цей тест показує, що за допомогою змін типу поверхнево-активної речовини, порівняно з Таблицею 1 і концентраціями, час зшивання можна легко контролювати.

Таблиця 2

Торгова

Компоненти суспензії назва Виробник продукту Е5 Еб Е7 ЕВ Е9 о

Гідроочищений лігроїн () |СРА-170

Поліоксиетилен-гліколевий | ЕТох сф) дев вх | 010) 0016) тв

Етоксильований кокосовий)! Етох ореюоділнетии (ее ат 55151551

Пропіленкарбонатєг/ | | | 06|06|06|06 | 06 | 06 |/

Натрію тетраборат декагідрат (г) вне 77777771 1171 | 1088 10,88) 10,95 | 10,75 11,03

Часзакриття(секєунди)ї | | | 43 | 50 | 70 | 75 | 53 | 69

Примітка: 8Ж гель-система, 0,35 мл у 250 мл (навантаження 1,4 г//), 980 об/хв 00093) Приклад З

І00094| Суспензії готували у порядку додавання зверху вниз, використовуючи Ідніпіпа- мішалку і маси, визначені в Таблиці 3. Після приготування суспензій 500 мл водопровідної води наливали у блендер МУАКІМО. У воду додавали 1,0 мл гуарової суспензії, що містить 0,48 г гуарової камеді, і перемішували протягом кількох хвилин, поки камедь не гідратувалась. рн доводили до рН 10,0 як показано в таблиці, 25 У5-вим розчином гідроксиду натрію. Тоді швидкість блендеру встановлювали на 1250 об/хв для утворення вихру. Потім до розчину додавали зшивальний агент на основі об'ємів, показаних у таблиці, і починали відлік часу. Час, необхідний для закриття вихру, вимірювали для кожного складу суспензії. Цей тест показує, що, змінюючи кількість поверхнево-активної речовини у суспензії та навантаження, можна легко контролювати час зшивання і відтерміновувати його на довші періоди часу в разі необхідності.

Таблиця З

Компоненти суспензй | Торгованазва| виробник у продукту й

Гідроочищений лігроїн () |ГРА-170

Органофільна глина (г) Сіауюпе ЗЕ | бошНетп Сіа

Пропіленкарбонат (г) 17771111 103 07210172 0175| 0175

Натрію тетраборат декагідрат (г) 25 |17,537| 25 22 19

ПАР на основі рН 77777771 17101 ло | ло | ло | 10 навантаження (г/л) 17777711 11111111 12 114 | 2 | 22

Часзакриття(секуунди)ї | | /// |180| 5180/5180) 94 | 984

Примітка: 8Ж гель-система, 1250 об/хв (00095) Приклад 4

І00096| Суспензії готували у порядку додавання зверху вниз, використовуючи Ідніпіпа- мішалку і маси, визначені в Таблиці 4. В цій таблиці перевіряли суміш дека- і пентагідрату для оцінки змочувального ефекту на різних типах солей-боратів. Після приготування суспензій 500 мл водопровідної води наливали у блендер УМАКІМО. У воду додавали 1,0 мл гуарової суспензії, що містить 0,48 г гуарової камеді, і перемішували протягом кількох хвилин, поки камедь не гідратувалась. рН доводили до близько 10,0 як показано в таблиці, 25 95-вим розчином гідроксиду натрію. Тоді швидкість блендеру встановлювали на 1300 об/хв для утворення вихру. Потім до розчину додавали зшивальний агент на основі об'ємів, показаних у таблиці, і починали відлік часу. Час, необхідний для закриття вихру, вимірювали для кожного складу суспензії. Цей тест показує, що, змінюючи кількість поверхнево-активної речовини у суспензії та навантаження, можна легко контролювати час зшивання і відтерміновувати його на довші періоди часу в разі необхідності.

Таблиця 4 й Торгова назва

Гідроочищений лігроїн (г) ІРА-170

Органофільна глина (г) СІауюпе 5Е дошлет

Пропіленкарбонат (г) 10177111 1ол75Щ1017510175

Натрію тетраборатдекагідрат()ї | | 2. | 0 | 17 | 17 | з8

Натрію тетраборатпентагідрат()ї | | - /|195|251|251| 0

ПАР на основі полігідроксиестеру (г). | ЕШох 2974 вне 11111111 110,07 навантаження(/л)т ЇЇ 17116 0118 | 16 | 2

Час закриття (секунди) нин и о ТИ ПЕ: ЕТО

Примітка: 8Ж гель-система, 1300 об/хв 00097) Приклад 5

І00098| Суспензії готували у порядку додавання зверху вниз, використовуючи Іідніпіпд- мішалку і маси, визначені в Таблиці 5. В цій таблиці перевіряли суміш натрію октаборату тетрагідрату для оцінки змочувального ефекту на різних типах адсорбуючих поверхнево- активних речовин. Після приготування суспензій 500 мл водопровідної води наливали у блендер УУАКІМО. У воду додавали 2,5 мл гуарової суспензії, що містить 1,20 г гуарової камеді, і перемішували протягом кількох хвилин, поки камедь не гідратувалась. рН доводили до близько 10,0 як показано в таблиці, 25 У6-вим розчином гідроксиду натрію. Тоді швидкість блендеру встановлювали на 1300 об/хв для утворення вихру. Потім до розчину додавали зшивальний агент на основі об'ємів, показаних у таблиці 5, і починали відлік часу. Час, необхідний для закриття вихру, вимірювали для кожного складу суспензії. Цей тест показує, що за допомогою змін типу поверхнево-активної речовини в суспензії можна легко контролювати час зшивання і відтерміновувати його на довші періоди часу в разі необхідності.

Таблиця 5

Компоненти суспензії Торгова назва Виробник тестах

Гідроочищений лігроїн(/ 77777117 ЕРА-1/О 66,39 | 66,39

Сіауюпе ЗЕ |Бошйет Сіа

Пропіленкарбонат(ї) 77771111 11111111 11046 | 046

Динатріюоктаборат тетрагідрат()ї | 7777777171717171717171111111111111111111113052 | 3052

Тридециловий спирт 9 моль ЕО ТрА-о ВАБЕ 000 | 015

ПАР на основі полігідроксиестеру (г Егзогб-Ї. ЕШох 00000001 015 1 000

Пета ВИНН КОН НО НН КИ НЕ КЕЙ навантаження (/)т 77771111 11111111 11011

Часзакриття(секунди)при 3,88 "С(39Е). | | 7 7./юИЙюЙюл///юю/С| 136 | 130

Часзакриття(секунди)при 1.11 Сс(34ТЕ). | 77/71 91 | 51

Примітка: 202 гель-система, 1300 об/хв (00099) Приклад 6

І000100)| Рідини для гідророзриву призначені для створення оптимальної геометрії розлому, а саме довжини і ширини тріщини, для уможливлення входження пропанту. Рідина також призначена для переносу пропанту з поверхні до розлому, особливо у горизонтальних свердловинах, що мають довгі горизонтальні ділянки, які можуть простягатись на 9114-1828 м (3000-6000 футів). На відміну від вертикальних свердловин, у горизонтальній частині гравітаційні сили перпендикулярні напрямку потоку рідини, спричиняючи осідання піску і утворення оторочки в стовбурі свердловини. Цей приклад демонструє, що рідина згідно даного винаходу здатна переносити пропант у горизонтальній частині свердловини. 000101) До 500 мл водопровідної води, перемішуваної в блендері Умагіпд "М додавали 1,5 мл гуарової камеді, диспергованої в мінеральній оливі в концентрації, еквівалентній 5,44 кг (12 фунтам) гуарової камеді на 3,785 м3 (1000 галонів) рідини розриву. Рідину перемішували при 1500 об/хв протягом 2 хв і доводили до рН 10,0 за допомогою 25 95 (мас.) розчину гідроксиду натрію. Після регулювання рН рідину обробляли 0,70 мл зшивального агента, визначеного у складі 20 Прикладу 5, і 120 г Могпйпегп УУпйе Запа розміру 20/40 (питома густина 2,65) та змішували протягом 1 хв при 1300 об/хв. Концентрація піску еквівалентна 0,9 кг/3,785 л (2 фунтів/гал). 000102) Після змішування навантажений піском гель наливали у градуйований циліндр об'ємом 500 мл при 22,22 С (72 "Е) і починали відлік часу. Для порівняння випадання піску порівнювали з розчином гуарового полімеру тієї ж концентрації, але без зшивання. Випадання становило 0,38 м (15 дюймів) за 2,5 с, або 9,12 м/хв (359 дюймів/хв). Ці дані зведені в Таблиці 6.

Ці дані демонструють, що рідина розриву з наднизьким вмістом зшитого полімеру здатна до належного переносу пропанту набагато більш ефективно, ніж простий розчин незшитого полімеру.

Таблиця 6

Приклад 6 Приклад 6 Приклад 7 Приклад 7

Час (хв) Відстань Швидкість Час (хв) Відстань Швидкість випадання випадання випадання випадання (дюймів") (дюймів"/хв) (дюймів") (дюймів"/хв) ши С о я ПОС ЕХ ПО ПОН КОХ пи ти п о ПС ТЯ ОХ ПО КОХ "1 дюйм -0,0254 м 000103) Приклад 7 0001041 До 500 мл водопровідної води, перемішуваної в блендері Умагіпд "М додавали 1,0 мл гуарової камеді, диспергованої в мінеральній оливі в концентрації, еквівалентній 3,63 кг (8 фунтам) гуарової камеді на 3,785 м3 (1000 галонів) рідини розриву. Рідину перемішували при

Зо 1500 об/хв протягом 2 хв і доводили до рН 10,0 за допомогою 25 95 (мас.) розчину гідроксиду натрію. Після регулювання рН рідину обробляли 0,80 мл зшивального агента, визначеного у складі 20 Прикладу 5, і 120 г Могпйпегп УУпйе Запа розміру 20/40 (питома густина 2,65) та змішували протягом 1 хв при 1300 об/хв. Концентрація піску еквівалентна 0,9 кг/3,785 л (2 фунти/гал). Після змішування навантажений піском гель наливали у градуйований циліндр об'ємом 500 мл при 22,22 7С (72 "РЕ) і починали відлік часу. Для порівняння випадання піску порівнювали з розчином гуарового полімеру тієї ж концентрації, але без зшивання. Випадання становило 0,38 м (15 дюймів) за 1,5 с, або 15,24 м/хв (600 дюймів/хв). Ці дані зведені в Таблиці 6. Ці дані демонструють, що рідина розриву з наднизьким вмістом зшитого полімеру здатна до належного переносу пропанту набагато більш ефективно, ніж простий розчин незшитого полімеру. 000105) Приклад 8 0001061 До 500 мл водопровідної води, перемішуваної в блендері Умагіпд "М додавали 2,0 мл гуарової камеді, диспергованої в мінеральній оливі в концентрації, еквівалентній 7,26 кг (16 фунтам) гуарової камеді на 3,785 м3 (1000 галонів) рідини розриву. Рідину перемішували при 1500 об/хв протягом 2 хв і доводили до рН 10,0 за допомогою 25 95 (мас.) розчину гідроксиду натрію. Після регулювання рН рідину обробляли 0,80 мл зшивального агента, визначеного у складі Е20 Прикладу 5, та змішували протягом 1 хв при 1300 об/хв. Після змішування 65 мл гелю впорскували у чашку для зразків сгасе 5600 і поміщали на реометр при 22,22 70 (72 "Р)ї тиску навколишнього середовища. Гель піддавали пульсуючому зсуву з частотою від 0,1 до 4 Гц при 5 95 деформації протягом 5 хв. Розгортки повторювали 6 разів для оцінки зміни густини зшивання. Останні оцінювали за змінами динамічного модулю пружності с" і втратою модулю в'язкості (з". Ця рідина позначена як Рідина А, і результати наведені в Таблиці 7. Для порівняння рідину згідно даного винаходу порівнювали з гелем, зробленим при тій же концентрації полімеру і рН, але із застосуванням звичайних зшивальних агентів, що складаються з 0,5 мл затримувального зшивального агента, улекситової руди, диспергованої в розчині калію форміату і доступної від ТВС Вгіпайа під назвою ЕгасзЗаІ! ОПга, і 0,4 мл поверхневого боратного зшивального агенту, що містить 2 95 бору і доступний від Іпдерепдепсе

Оїшйеїд Спетіса!5 як Х МУ-В2. Ця звичайна рідина в Таблиці 7 позначена як Рідина С.

Таблиця 7

Рід. А Рід. А Рід. А Рід. А Рід. С Рід. С Рід. С Рід. С

Частота (Гц) 10 хв 10 хв 25 хв 25 хв 10 хв 10 хв 25 хв 25 хв с" (57) с" (57) с" (57) с" (57) 02 2 ющ | 29 | 62 | 30 | 43 | 13 | 44 | 00 | 43 703 6 юЮщ | 124 | 83 | 67 | 75 | 59 | 59 | 66 | бе 04 юю | 114 | 77 | 97 | 23 | 45 | 69 | 00 | 86 10 | 705 | 68 | 108 | 52 | 38 | 65 | 82 | 34 7350 ю| 203 | 41 | 171 | 184 | 140 | 60 | 122 | 82 .50 2 Ю | 205 | 00 | 168 | 5з | 70 | 57 | 69 | 42 000107) Ці дані означають, що нова рідина є більш в'язкоеластичною, ніж звичайна рідина, як у короткочасному, так і тривалому інтервалах зшивання.

ІЇ000108| Без обмеження будь-якою теорією Заявники вважають, що гідрофобізуюча поверхнево-активна речовина в олійній суспензії підвищує час, за який вода витісняє олію з поверхні частинок борату, і відповідно час, за який борат розчиняється у воді для здійснення зшивального впливу на полімер.

Ї000109| Хоча даний винахід було описано в відношенні конкретних деталей, не передбачається, що ці деталі слід розглядати як такі що обмежують обсяг винаходу, за винятком тих випадків, коли вони включені в додану формулу винаходу. 0001101 Зі сказаного вище буде очевидно, що без відходу від істинної сутності та обсягу нових концепцій винаходу можуть бути здійснені численні зміни та модифікації.

Claims (14)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб розриву підземного пласта, пронизаного свердловиною, який включає накачування у свердловину під тиском, достатнім для утворення розломів, водної рідини для обробки свердловин, що включає зшивальний агент та водорозчинний гелеутворювач, та зменшення Зо в'язкості зазначеної водної рідини для обробки свердловин шляхом термічного розрідження водної рідини для обробки свердловин в умовах /п-5Ли, причому: (а) підземний пласт має проникність, меншу ніж 10 мД, переважно меншу ніж 2 мд; (б) в'язкість зазначеної водної рідини для обробки свердловин, при накачуванні у свердловину, є меншою ніж 20 мПа:с при 40 с"; (в) зазначена водна рідина для обробки свердловин включає неводну суспензію та водорозчинний гелеутворювач, причому неводна суспензія включає (ії) неводну рідину, що не змішується з водою; (ії) гідрофобізуючу поверхнево-активну речовину; та (ії) зшивальний агент; (г) кількість гелеутворювача у зазначеній водній рідині для обробки свердловин становить від 2,72 до 5,5 кг (б до 12 фунтів) на 3,785 му (1000 галонів) води; та (д) зазначена водна рідина для обробки свердловин збільшується у в'язкості, утворюючи зшитий гель з водорозчинного гелеутворювача та зшивального агента.

2. Спосіб за п. 1, у якому у зазначеній водній рідині для обробки свердловин суспендований пропант.

З. Спосіб за п. 2, у якому здатність до переносу пропанту водною рідиною для обробки свердловин в межах розлому зменшується після того, як в'язкість водної рідини для обробки свердловин зменшується шляхом термічного розрідження водної рідини для обробки свердловин.

4. Спосіб за п. 1, який включає утворення мережі розломів в межах пласта з термічно розрідженої водної рідини для обробки свердловин.

5. Спосіб за п. 4, у якому в'язкість термічно розрідженого гелю у розломах утвореної мережі розломів становить від приблизно 5 до приблизно 20 мПа:с при 40 с".

6. Спосіб підвищення складності мережі розломів у межах підземного пласта, пронизаного свердловиною, де підземний пласт має проникність, меншу ніж 10 мД, переважно меншу ніж 1,0 МД, де спосіб включає: (а) накачування у свердловину зі зсувом водної рідини для обробки свердловин та затримування зшивання між зшивальним агентом і гелеутворювачем, причому: (ї) зазначена водна рідина для обробки свердловин, яку накачують у свердловину, має в'язкість, меншу ніж 20 мПа:сс при 40 с"; (і) зазначена водна рідина для обробки свердловин включає неводну суспензію та водорозчинний гелеутворювач, причому неводна суспензія включає неводну рідину, що не змішується з водою; гідрофобізуючу поверхнево-активну речовину; та зшивальний агент; (ії) кількість водорозчинного гелеутворювача у зазначеній водній рідині для обробки свердловин становить від 2,72 до 5,5 кг (б до 12 фунтів) на 3,785 м3 (1000 галонів) води; та (б) термічне розрідження водної рідини для обробки свердловин в умовах /п-5/йи, тим самим зменшуючи в'язкість рідини, де зазначена в'язкість термічно розрідженої рідини знаходиться в межах від 5 до 20 мПа:с при 40 с".

7. Спосіб посилення здатності до переносу пропанту під час операції гідравлічного розриву, у якому: (а) накачують у свердловину, що пронизує підземний пласт, водну рідину для обробки свердловин, що має здатність до переносу пропанту, зазначена водна рідина для обробки свердловин включає неводну суспензію та водорозчинний гелеутворювач, причому неводна суспензія включає: (ї) неводну рідину, що не змішується з водою; (ії) гідрофобізуючу поверхнево-активну речовину; та (ії) зшивальний агент, та де пропант суспендований у зазначеній водній рідині для обробки свердловин, та далі, де кількість гелеутворювача у зазначеній водній рідині для обробки свердловин становить від 2,72 до 5,5 кг (б до 12 фунтів) на 3,785 м? (1000 галонів) води; та де зазначена водна рідина для обробки свердловин, яку накачують у свердловину, має в'язкість, меншу ніж 20 мПа:с при 40 с" і в'язкість зазначеної водної рідини для обробки свердловин зростає за рахунок утворення зшитого гелю; і (б) термічно розріджують зазначену водну рідину для обробки свердловин та зменшують здатність до переносу пропанту зазначеною водною рідиною для обробки свердловин у межах розриву.

8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, у якому неводна суспензія додатково включає органофільну глину.

9. Спосіб за п. 8, у якому: () неводна рідина, що не змішується з водою, являє собою олію, та де від 90,72 до 106,59 кг (200 до 235 фунтів) на 159 л (барель) суспензії становить зазначена олія; (і) у межах від 0,14 до 0,34 кг (0,3 до 0,75 фунтів) на 159 л (барель) суспензії становить гідрофобізуюча поверхнево-активна речовина; (ії) від 29,48 до 61,24 кг (65 до 135 фунтів) на 159 л (барель) суспензії становить зшивальний агент; та (м) у межах від 2,72 до 4,54 кг (б до 10 фунтів) на 159 л (барель) суспензії становить органофільна глина.

10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, у якому неводна рідина, що не змішується з водою, являє собою неполярну олію та/або зшивальний агент являє собою сіль-борат.

11. Спосіб за п. 10, у якому зшивальний агент являє собою сіль-борат і зазначена сіль-борат вибрана з групи, що складається з натрію борату декагідрату, натрію тетраборату декагідрату, безводного натрію тетраборату, натрію метаборату, натрію тетраборату пентагідрату та динатрію октаборату тетрагідрату, а також їх сумішей.

12. Спосіб за будь-яким з пп. 1-11, у якому: (а) зазначена гідрофобізуюча поверхнево-активна речовина вибрана з групи, що складається з сорбітанових естерів, алкоксилятів сорбітанових естерів, поліалюоксильованих гліцеридів, алкіленоксидних адуктів С6-СЗ30-спирту або Сб-С30-алкіл-, алкіларил- або арил-заміщеного або незаміщеного фенолу, поліоксіалкіленгліколевих ефірів та їх сумішей; та/або (б) зазначений водорозчинний гелеутворювач являє собою недериватизований гуар, 60 дериватизований гуар, камедь бобів ріжкового дерева, камедь тари, камедь пажитника, або їх суміш, ї кількість водорозчинного гелеутворювача у водній рідині для обробки свердловин переважно становить від 4,54 до 5,44 кг (10 до 12 фунтів) на 3,785 м3 (1000 галонів) води.

13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, у якому в'язкість зазначеної водної рідини для обробки свердловин після накачування у свердловину становить від 4 до 9 мПа:с при 511 с".

14. Спосіб підвищення видобутку нафти або газу з підземного пласта, пронизаного нафтовою або газовою свердловиною, де спосіб включає накачування у нафтову або газову свердловину, під час операції розриву, пропанту, суспендованого у водному гелі, що утворює губу, який має в'язкість менше ніж 20 мПа:с, і включає неводну суспензію та водорозчинний гелеутворювач, причому неводна суспензія включає: () неводну рідину, що не змішується з водою; (ії) гідрофобізуючу поверхнево-активну речовину; та (ії) від 29,48 до 61,24 кг (65 до 135 фунтів) на 159 л (барель) зшивального агента солі-борату, вибраного з групи, що складається з натрію борату декагідрату, натрію тетраборату декагідрату, безводного натрію тетраборату, натрію метаборату, натрію тетраборату пентагідрату та динатрію октаборату тетрагідрату, а також їх сумішей, та де кількість водорозчинного гелеутворювача у гелі, що утворює губу, становить від 2,72 до 18,14 кг (б до 40 фунтів) на 3,785 м3 (1000 галонів) води.