WO2016099320A1 - Способ получения гидрофобных агломератов проппанта и их применение - Google Patents

Способ получения гидрофобных агломератов проппанта и их применение Download PDF

Info

Publication number
WO2016099320A1
WO2016099320A1 PCT/RU2014/000961 RU2014000961W WO2016099320A1 WO 2016099320 A1 WO2016099320 A1 WO 2016099320A1 RU 2014000961 W RU2014000961 W RU 2014000961W WO 2016099320 A1 WO2016099320 A1 WO 2016099320A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hydrophobic
particles
agglomerates
proppant
sand
Prior art date
Application number
PCT/RU2014/000961
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Максим Павлович ЮТКИН
Геза Хорват САБО
Сергей Владимирович СЕМЕНОВ
Ксения Михайловна КАПРИЕЛОВА
Сергей Сергеевич СКИБА
Original Assignee
Шлюмберже Канада Лимитед
Максим Павлович ЮТКИН
Прад Рисеч Энд Девелопмент Лимитед
Сервисес Петролиерс Шлюмберже
Шлюмберже Текнолоджи Корпорейшн
Шлюмберже Холдингс Лимитед
Шлюмберже Текнолоджи Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шлюмберже Канада Лимитед, Максим Павлович ЮТКИН, Прад Рисеч Энд Девелопмент Лимитед, Сервисес Петролиерс Шлюмберже, Шлюмберже Текнолоджи Корпорейшн, Шлюмберже Холдингс Лимитед, Шлюмберже Текнолоджи Б.В. filed Critical Шлюмберже Канада Лимитед
Priority to PCT/RU2014/000961 priority Critical patent/WO2016099320A1/ru
Priority to ARP150103892A priority patent/AR102842A1/es
Publication of WO2016099320A1 publication Critical patent/WO2016099320A1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/80—Compositions for reinforcing fractures, e.g. compositions of proppants used to keep the fractures open
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/84—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/86—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/88—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25—Methods for stimulating production
    • E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/267—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures reinforcing fractures by propping

Definitions

  • the present invention relates to the oil and gas industry, in particular, to a method for producing hydrophobic agglomerates of a proppant in an aqueous carrier fluid not miscible with the carrier fluid and floating or partially floating in it, and also relates to a method for using the obtained hydrophobic agglomerates of a proppant during hydraulic fracturing of an underground formation.
  • Hydraulic fracturing (hydraulic fracturing) is a widely used well stimulation technology. This method involves the creation of a crack in an underground formation by pumping a fluid under a pressure that exceeds the pressure of the hydraulic fracturing. To prevent crack closure after depressurization at the end of stimulation, a proppant is also delivered to the crack along with the liquid. The proppant can be transported from the surface to the depth where the cracks are located using various carrier fluids.
  • proppant and “proppant” are understood to mean any types of natural or artificial proppants placed in a crack to prevent it from closing after depressurization, for example, sifted sand.
  • aqueous liquids with low viscosity for example, water with a small addition of high molecular weight polymer, of the order of 0.5-5 kg ⁇ 50% solution or emulsion per cubic meter of water, which leads to lowering its friction coefficient during turbulent flow.
  • polymers are negatively charged or neutral polyacrylamides or copolymers of polyacrylamides, as well as positively charged polymers.
  • slickwater is often used to refer to such aqueous fluids.
  • low-viscosity liquids with a low coefficient of friction can be obtained in another way, for example, by introducing a small amount of guar gum into the water.
  • water-based liquid aqueous liquid
  • water with a small addition of high molecular weight polymer or “low / low friction aqueous liquid” can be used to refer to the aforementioned class of fluids. It should be understood that these terms refer to the same broad class of fracturing fluids and cannot be used to limit the claims to the particular form of said fluid.
  • this method can also be used for liquids with high viscosity.
  • the present invention is directed to the creation of agglomerates, clusters or "islands" of proppant. It is known that the creation of agglomerates, clusters or “islands” of proppant particles in the volume of the fracture, and hence the hollow channels between the islands for the flow of fluid, increases the productivity of the well.
  • the terms “agglomerates”, “clusters” or “islands” of proppant are used interchangeably.
  • hydrophobic agglomeration is used to agglomerate proppant into clusters, i.e. agglomeration through hydrophobic interactions. In other words, in the present invention, agglomeration occurs exclusively in the hydrophobic phase.
  • the resulting agglomerates of the proppant are either buoyant in the aqueous liquid (specific gravity of the agglomerates ⁇ 1 g / cm 3 ) or partially buoyant (1 g / cm 3 ⁇ the specific gravity of the agglomerates ⁇ the specific gravity of the proppant).
  • the disclosure of the present invention provides for the creation of such agglomerates on the basis of organic (their) hydrophobic (s) liquid (s) (e.g. oil), which (s) are not miscible (s) with aqueous carrier liquids used for fracturing.
  • the first object of the present invention is a method for producing hydrophobic agglomerates of a proppant in a water-based carrier fluid, not miscible with the carrier fluid and floating or partially floating in it.
  • the method involves mixing said carrier fluid with the following components:
  • buoyancy components can be represented by particulate matter, oils, hydrocarbons or gases.
  • the second object of the present invention is a method for conducting hydraulic fracturing of a subterranean formation, including a method for producing hydrophobic agglomerates of a proppant according to any of the foregoing embodiments.
  • the formation of hydrophobic agglomerates occurs before the wellhead or after the wellhead.
  • various additional solid / liquid additives for example, surfactants, surface-modifying agents, emulsifiers, solid particles
  • Figure 1 schematically illustrates the force of gravity and capillary force acting on a particle at the oil-water interface. The remaining forces are omitted for clarity.
  • Figure 2 demonstrates the formation of floating hydrophobic agglomerates from GM sand, GM glass hollow spheres and a decan.
  • Figure 3 shows the formation of floating hydrophobic agglomerates from hydrophilic sand, a surfactant, GM glass hollow spheres, acetylene black and decane.
  • Figure 4 schematically illustrates a method of creating hydrophobic agglomerates to the wellhead during hydraulic fracturing.
  • Figure 5 schematically illustrates a method of creating hydrophobic agglomerates in the annulus during hydraulic fracturing.
  • Figure 6 shows the formation of floating hydrophobic agglomerates from hydrophilic sand, a surfactant, GM glass hollow spheres, and hexane.
  • floating agglomerate means a situation where the specific gravity of the agglomerate is less than the specific gravity of the fracturing fluid.
  • partially floating agglomerate has a broader interpretation: the specific gravity of the agglomerate does not exceed by more than 40% the specific gravity of the fracturing fluid. The agglomerate buoyancy improves the transport properties of the agglomerate in the fracturing fluid.
  • the surface of the sand is preliminarily modified since, due to the natural hydrophilic properties of the surface of its particles, it tends to the aqueous (hydrophilic) phase. Therefore similar The modification is designed to make the sand surface hydrophobic, which will favor the interaction between the sand and the hydrophobic phase.
  • hydrophobized sand with a hydrophobic additive with a low specific gravity is combined, then as a result of mixing a mixture of an aqueous liquid, hydrocarbon or oil (for example, heptane, hexane, decane, dodecane, etc.), hydrophobically modified sand (GM sand), and GM filler floating agglomerates are formed containing sand and filler.
  • agglomerates are stable and the sand does not settle for a long period, even with additional mixing (see example 1 below).
  • the main emphasis is on the creation of floating (or partially floating) hydrophobic agglomerates with a low specific gravity without the use of expensive preliminary hydrophobization of sand, in in particular, the creation of such hydrophobic agglomerates in situ that will not mix with an aqueous carrier fluid.
  • These immiscible hydrophobic agglomerates contain proppant particles, the surface of which is hydrophilic by nature and becomes hydrophobic as a result of processing; liquid (s) organic (s) hydrophobic (s) phase (s); specific gravity reducing additive; and fine particles of a binder, which may be solid or liquid or gaseous.
  • Said hydrophobic phase may contain, for example, organic oils, light hydrocarbons and other hydrophobic liquids.
  • the specific gravity reducing (“light”) additive may be hydrophobic materials with a low specific gravity, which may be glass hollow spheres or porous materials with gas-containing and closed pores, and / or gas (s), and / or other materials with a small specific gravity to reduce the specific gravity of agglomerates.
  • the carrier fluid is an aqueous fluid with a reduced coefficient of friction due to the addition of a high molecular weight polymer.
  • Said high molecular weight polymer is at least one of the following polymers: guar; polyacrylamide; a copolymer of monomers such as acrylate, methacrylate, isobutyl methacrylate, ethylene sulfonate, styrenesulfonate and styrenesulfonic acid, 2-acrylamide-1 (2) methyl propane sulfonate or acid, ⁇ , ⁇ -dimethylaminoethyl methacrylate, N-vinylamide; polyacrylate; polyepoxide; polyglycol; carboxymethyl guar; carboxymethylhydroxypropylguar; carboxymethyl cellulose and its salts.
  • the above-mentioned carrier fluid is an aqueous fluid with a reduced coefficient of friction due to the addition of a low molecular weight guar polymer.
  • the hydrophilic proppant particles are sand or ceramic particles without a hydrophobic coating.
  • the at least one liquid organic hydrophobic phase is a natural or artificial oil or a light hydrocarbon.
  • the light hydrocarbon is at least one of pentane, heptane, hexane, kerosene, petroleum ether, decane, dodecane, double ether (e.g. dimethyl adipate or dimethyl succinate or the like), vegetable oil, palm oil, benzene, toluene, fatty acids and other hydrocarbons of various nature or mixtures thereof (fractions) with the composition C5-C30.
  • the specific gravity reducing additive comprises glass hollow spheres, solid porous materials with gas-containing closed pores, for example pumice, perlite or vermeculite, gas (s), for example, nitrogen, hydrogen, carbon dioxide, argon, oxygen, air or a mixture thereof, wood or plastic filings or shavings, light polymer particles, for example, of polylactic acid or nylon, polyurethane and other polymers, or polymers such as guar or carboxymethyl cellulose, polyacrylamide, polyacrylate, hydrophobic low specific gravity fluids, such as hexane or kerosene, foamed plastics, or combinations of these components.
  • gas for example, nitrogen, hydrogen, carbon dioxide, argon, oxygen, air or a mixture thereof
  • wood or plastic filings or shavings light polymer particles, for example, of polylactic acid or nylon, polyurethane and other polymers, or polymers such as guar or carboxymethyl cellulose, polyacrylamide, polyacrylate, hydrophobic low specific gravity fluids, such as hexane
  • At least one liquid organic hydrophobic phase acts as a reducing specific gravity of the additive.
  • hexane is used as the hydrophobic phase and dimethyl adipate is used as the lightweight additive. If we further develop this idea, we can also give an example where hexane was used as both a hydrophobic phase and a lightweight additive.
  • said specific gravity reducing additive is degradable.
  • said finely dispersed particles of a binder comprise carbon black, polymethylsiloxane, coal dust and / or nanosized or finely divided silica, finely divided particles of polylactic acid or polyglycolic acid, or nylon, or other polymers, nanoparticles of iron or iron oxide, or calcium oxide or calcium carbonate, or other oxides or salts, building dust or chips, ash, ash, a finely divided emulsion of water in oil or oil in water, gas foam (nitrogen, water od, carbon dioxide, argon, oxygen, air or a mixture thereof) or foamed polymeric particles, or combinations of these components.
  • said finely divided particles of a binder are carbon black.
  • said carbon black is acetylene black.
  • fine particles of the binder may decompose.
  • the volume ratio of said carrier fluid and said hydrophobic phase is from 99: 1 to 50:50.
  • the size of the fine particles of the binder is from 1 nm to 300 ⁇ m.
  • the number of fine particles of a binder is from 0.01 times the number of particles of the proppant (in pieces) to 1,000,000 times the number of particles of the proppant (in pieces).
  • the specific gravity reducing additive and the fine particles of the binder are one and the same component / substance.
  • the method of mixing the components with a carrier fluid is carried out in the following order: 1) a proppant (a), and then a surfactant (d); or 2) a surfactant (d) and then a proppant (a), and the order of addition / mixing of the remaining components is arbitrary.
  • the method of mixing the components with a carrier fluid can also be carried out in random order.
  • said mixing comprises mixing said carrier fluid together with said components during the injection process.
  • the present invention proposes the creation of floating (or partially floating) hydrophobic agglomerates with a low specific gravity without the use of preliminary hydrophobization of sand, in particular, the creation of such hydrophobic agglomerates in situ
  • An alternative to the above solution can be the placement of sand in a hydrophobic phase by means of certain surfactants or amphiphilic compounds.
  • One surfactant molecule contains hydrophobic and hydrophilic functional groups. This is a wide class of compounds, and only a non-limiting list of examples is given here: sodium lauryl sulfate, 1, 1 ⁇ t- dimethyldodecane-1-amine oxide, ⁇ 5- ⁇ 14 linear / branched alcohols, ⁇ 5- ⁇ 14 linear / branched ethers of monoalcohols, 2 - (2-Dodecyloxy istoxy) sodium or ammonium ethyl sulfate, dicocodimethylammonium chloride and the like, propanol, butanol, glycols and glycerins. This list of examples cannot limit the scope of the present invention, as those skilled in the art will easily find alternatives from a wide class of surfactants.
  • the surfactant is adsorbed on the sand; during the adsorption process, the hydrophobic tail of the surfactant is directed away from the hydrophilic surface of the sand, while the hydrophilic functional components of the adsorbed molecules accumulate on the surface of the sand.
  • sand particles become hydrophobic. Due to this, proppant particles can in principle be incorporated into the hydrophobic phase.
  • the sand particles will not necessarily remain in the hydrophobic phase under the action of gravity, since the interfacial tension (MPF) in the oil-water system cannot prevent the separation and precipitation of sand particles from the hydrophobic phase (oil) if the size of the sand particles exceeds critical limit. This is schematically shown in FIG.
  • Example 4 a weight-reducing additive was not used, but acetylene carbon black was used, which under standard surface conditions is also a weight-reducing additive (due to air adsorbed in the pores).
  • the binder additive and the weight-reducing additive can be the same material (also see Example 5).
  • hydrophilic fine particles can be added to the system along with sand, a surfactant, an aqueous fluid with a low coefficient of friction, and a hydrophobic fluid.
  • agglomeration can be achieved by a suitable choice of a surfactant that will bind to the fine particles so that they can play the role of carbon black. This may require more surfactants.
  • Typical surfactant concentrations in oil and gas units for the present invention are in the range of 0 to 3 kg per cubic meter of liquid.
  • proppant does not form in-situ, but is delivered from the surface in a concentration range from 0 to 1000 kg per cubic meter of liquid. After agglomeration, only the proppant that is delivered from the surface into the well bridges the fracture. Also unlike the above patent, in the present invention does not need to wait for agglomeration or hardening of the agglomerates; agglomeration occurs immediately after contact of the components, and further curing of the composition does not occur.
  • the present invention contemplates the possible use of any specific weight-reducing additive, i.e. low specific gravity filler (glass or plastic bubbles, hollow spheres, pieces of wood or rubber, dispersed gas, porous minerals such as perlite and vermeculite) to reduce the specific gravity of the immiscible phase of the agglomerates compared to the carrier fluid.
  • any type of emulsion can be used (for example, direct, inverse, water-in-water emulsion, Pickering emulsion or particle-stabilized emulsion) and any type of fine particles (for example, carbon and, in particular, acetylene black, polymethylsiloxane, coal dust, nanosized silica, etc.).
  • emulsions are not essential for the approach described in the present invention to work, only a certain dispersion of the hydrophobic (organic) phase in the hydrophilic (aqueous) liquid is sufficient.
  • aqueous fluid for example, when injecting an aqueous fluid together with these components into the well for hydraulic fracturing, emulsions can form.
  • Example 5 in which floating agglomerates are formed, GM hollow spheres were used as a finely dispersed binder additive, but in larger quantities than in Example 2. This confirms that, to obtain the effect described in the present invention, the nature of the binder particles is not substantial, but significant their quantity and size.
  • the size of the GM hollow spheres lies in the range of 25–95 ⁇ m, they were required to be larger in mass to prevent sand deposition than acetylene soot, in which the particles were smaller. In this regard, the use of nanoparticles would be most effective.
  • the amount and mass (since the mass is proportional to the amount) of the added fine particles of the binder which will allow keeping the sand within the hydrophobic phase, can vary significantly from 0.01 times the number of particles of added sand (in pieces) to 1,000,000 times the number of particles added sand (in pieces).
  • Hydrophobic agglomerates can be formed during the injection process by sequentially mixing the proppant with a surfactant and then adding a hydrophobic phase to the resulting mixture.
  • this process can be described as follows: a proppant is poured from a sand truck into a mixer funnel (POD blender). At the same time, surfactants are fed to the mixer inlet using a liquid additive dosing system (LAS). Sand, surfactant and carrier fluid for hydraulic fracturing are mixed in a mixer and, after exiting it, are fed to high pressure pumps, which are connected by a high pressure line to the wellhead (wellhead).
  • LAS liquid additive dosing system
  • the flow of the hydrophobic phase is supplied through separate high-pressure pump (s) and mixed with a mixture of proppant, surfactant and carrier fluid for hydraulic fracturing.
  • Mixing occurs by connecting high pressure lines through a T- or ⁇ -shaped connector. Schematically, this process is depicted in FIG. four.
  • Hydrophobic agglomerates can also be formed in the casing during hydraulic fracturing.
  • a mixture of proppant, surfactant and hydraulic fracturing carrier fluid is supplied through tubing, and hydrophobic fluid is fed through the annulus of the casing, or vice versa. These components are mixed in front of the area of the perforations, forming hydrophobic agglomerates.
  • This example shows the formation of hydrophobic agglomerates from hydrophobically-modified (GM) sand.
  • the following suspension was prepared: 100 ml of water, 15 ml of decane, 1, 5 g of GM sand sieve 100 (see patent application US 2012/0048554) and 0.5 g of hydrophobically-modified (GM) hollow glass spheres ZM TM ( manufactured by ZM, USA), in order of addition.
  • GM hydrophobically-modified
  • ZM TM hydrophobically-modified
  • a quaternary ammonium salt (SAS) surfactant was used to modify the surface of the sand.
  • SAS quaternary ammonium salt
  • 1.5 g of sand sieve 100 was mixed with 1.5 g / 1000 l of surfactant in 100 ml of water.
  • 15 ml of decane and 0.5 g of GM hollow glass spheres were added to the suspension.
  • no floating agglomerates were observed; sand particles settled to the bottom. However, they turned out to be agglomerated and were covered with a layer of dean. This means that after treatment with a surfactant, the surface of the grains of sand becomes hydrophobic. But in order to effectively associate sand with the hydrophobic phase, this was not enough.
  • the sand was treated with a surfactant, as described in Example 2. Then, hydrophobically-modified (GM) glass hollow spheres and a hydrophobic decan were added to the suspension, followed by 0.5 g of acetylene black. After vigorous stirring (for 3 minutes), the formation of floating hydrophobic agglomerates (see FIG. 3) from sand, GM glass hollow spheres, acetylene black and decane was observed. The resulting hydrophobic agglomerates (aggregates) remained stable for 24 hours; no precipitation of sand from agglomerates was noticed, even with additional intensive mixing. In this case, acetylene carbon black acted as a binder, consolidating hydrophobic solids with decane.
  • GM hydrophobically-modified
  • acetylene black a hydrophobic decane
  • This example shows the formation of stable hydrophobic agglomerates from sand and acetylene black.
  • sand particle size 100 sieve
  • a 50% cationic surfactant solution was added to 100 ml of water with vigorous stirring in a blender with rotating blades.
  • 15 ml of decane and 0.5 g of acetylene black were mixed in a separate glass.
  • the mixture of decane and soot obtained in a glass was added to a suspension of sand in a blender with vigorous stirring. After addition, stirring was immediately stopped for observation of the formation of agglomerates. As a result, the formation of floating black agglomerate from sand and soot in the dean was observed. After the formation of agglomerates, mixing was resumed again. After a minute, stirring was stopped to observe the precipitate. Sand precipitation was not observed in this experiment.
  • This example shows the formation of stable hydrophobic agglomerates from sand and GM hollow glass spheres. This experiment demonstrates that a different type of fine particles than acetylene black can be used as a binder additive.
  • a sand suspension was prepared as described in Example 4. Then, 30 ml of hexane and 6 g of GM hollow glass spheres were mixed in a separate beaker to form a suspension. The mixing of these two suspensions was carried out as in Example 4. After mixing, the formation of floating hydrophobic agglomerates from sand and GM hollow glass spheres in hexane was instantly observed (see FIG. 6). The agglomerates after formation underwent intensive mixing, but no settling of sand was observed.
  • This example demonstrates how to mix / add components.
  • sand To 100 ml of water without stirring, 1.5 g of sand, 0.5 g of acetylene black, 15 ml of decane and 200 ⁇ l of a 50% solution of cationic surfactant were added. This mixture was vigorously mixed. After disabling mixing, liquid separation was observed. Floating agglomerates of acetylene black, decane and sand were contained in the upper layer, and traces of sand in the decan were found in the lower layer at the bottom.
  • GM hydrophobically modified
  • the finely dispersed binder particles were solid.
  • the fine particles of the binder can also be liquid or gaseous, since the use of gaseous and liquid particles of the binder in this case is theoretically justified. You can verify this by conducting an experiment.
  • Surfactants are added to mineral or palm oil along with sand and a lightweight filler.
  • This suspension is subjected to vigorous stirring so as to trap air bubbles; or gas (for example, oxygen, nitrogen, hydrogen, argon, methane, carbon dioxide, etc.) is passed through the suspension using a special aeration device (this method of preparing foam is known as it is used in many industries).
  • gas for example, oxygen, nitrogen, hydrogen, argon, methane, carbon dioxide, etc.
  • foam is obtained from a hydrophobic liquid in which sand and aggregate are dispersed.
  • This foam is stable due to the surfactant, and it does not mix with the carrier fluid due to its hydrophobic nature (the fact that the oil does not mix with water is also known); sand also does not fall out of the foam, since its surface becomes hydrophobic due to the surfactant (shown in the experiments described above), and small gas bubbles create sufficient surface tension or viscosity in the system (a well-known fact) to prevent sand from falling out. That is, floating hydrophobic agglomerates are formed.
  • liquid binders can also be used in the framework of the present invention.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Abstract

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Предложен способ получения гидрофобных агломератов расклинивающего агента в жидкости-носителе на водной основе, не смешивающихся с жидкостью-носителем и плавучих или частично плавучих в ней, включающий смешивание упомянутой жидкости-носителя со следующими компонентами: (а) гидрофильные частицы расклинивающего агента; (b) по меньшей мере одна жидкая органическая гидрофобная фаза; (с) понижающая удельный вес добавка; (d) поверхностно-активное вещество; и (е) мелкодисперсные частицы связующего, при этом упомянутые агломераты образуются за счет агломерации в гидрофобной фазе. Изобретение также относится к способу применения полученных гидрофобных агломератов расклинивающего агента при проведении гидравлического разрыва подземного пласта.

Description

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОФОБНЫХ
АГЛОМЕРАТОВ ПРОППАНТА И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности, к способу получения гидрофобных агломератов расклинивающего агента в жидкости-носителе на водной основе, не смешивающихся с жидкостью- носителем и плавучих или частично плавучих в ней, а также относится к способу применения полученных гидрофобных агломератов расклинивающего агента при проведении гидравлического разрыва подземного пласта.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Гидроразрыв пласта (ГРП) является широко используемой технологией стимуляции скважин. Этот метод предусматривает создание в подземном пласте трещины путем нагнетания жидкости под давлением, которое превышает давление гидравлического разрыва пласта. Для предотвращения смыкания трещины после сброса давления по окончании стимуляции в трещину вместе с жидкостью также доставляется расклинивающий агент. Транспортировку расклинивающего агента с поверхности на глубину, где находятся трещины, можно осуществить с помощью различных жидкостей-носителей.
Здесь и далее под терминами «проппант» и «расклинивающий агент» понимаются любые типы природных или искусственных расклинивающих агентов, помещаемые в трещину для предотвращения ее смыкания после сброса давления, например, просеянный песок.
Обработка малопроницаемых пластов, таких как сланцы или плотные песчаники, проводится с помощью водных жидкостей с низкой вязкостью, например, воды с небольшой добавкой высокомолекулярного полимера, порядка 0,5-5 кг ~50%-го раствора или эмульсии на кубометр воды, что приводит к понижению ее коэффициента трения при турбулентном потоке. Такие полимеры представляют собой отрицательно заряженные или нейтральные полиакриламиды или сополимеры полиакриламидов, а также положительно заряженные полимеры. В англоязычной литературе для обозначения таких водных жидкостей часто используется термин «slickwater». Следует понимать, что низковязкие жидкости с низким коэффициентом трения могут быть получены и другим путем, например, введением в воду небольшого количества гуаровой камеди. Таким образом, в настоящем изобретении мы используем широкое понятие, которое не может быть использовано для ограничения формулы изобретения конкретным видом указанной жидкости. Далее по тексту в настоящем изобретении для обозначения вышеупомянутого класса жидкостей могут использоваться такие термины, как «жидкость на водной основе», «водная жидкость», «вода с небольшой добавкой высокомолекулярного полимера» или «водная жидкость с пониженным/низким коэффициентом трения». Нужно понимать, что эти термины относятся к одному и тому же широкому классу жидкостей гидроразрыва и не могут быть использованы для ограничения формулы изобретения конкретным видом указанной жидкости. Более того, данный метод может быть использован и для жидкостей с высокой вязкостью.
Предполагается, что при гидроразрыве жидкости с низкой вязкостью создают сложную сеть трещин внутри малопроницаемых пластов, тем самым улучшая производительность пласта. Однако, в случае применения для гидроразрыва жидкостей с низкой вязкостью возникают проблемы с предотвращением осаждения расклинивающего агента (например, песка). Для решения этих проблем прибегают к закачке в скважину жидкости на высокой скорости, а частицы расклинивающего агента выбирают наименьшего размера (например, сито 100 и 40/70).
Несмотря на эти дополнительные усилия, размещение расклинивающего агента в трещине на большом расстоянии от ствола скважины в достаточных концентрациях по-прежнему представляет собой трудность [см. Improved Proppant Transport System for Slickwater Shale Fracturing. . Kostenuk, D.J. Browne. s.L CSUG/SPE 137818, 2010]. Вторичные и третичные трещины часто остаются нерасклиненными, в результате чего объем добычи не достигает максимального уровня [см. Seismic-to-Simulation for Unconventional Reservoir Development. C.L. Cipolla, T. Fitzpatrick, M.J. Williams, and U.K. Ganguly. s.L: SPE 146876, 201 1 ].
Агломерация гидрофобных твердых веществ, газов и жидкостей в водных средах представляет собой хорошо известное явление. Движущей силой агломерации выступает минимизация общей поверхностной энергии, получаемой за счет (i) низкого межфазного натяжения между гидрофобно-модифицированными (ГМ) твердыми веществами и гидрофобной фазой (например, масло) или газом, (ii) высоким межфазным натяжением между гидрофобными материалами и водной фазой. Ниже приведены ранее опубликованные подробные исследования по агломерации гидрофобно-модифицированного расклинивающего агента и масляной (нефтяной) фазы.
Международная заявка [WO 201 1/081549 компании «Шлюмберже», опубл. 7 июля 201 1 года] «Размещение расклинивающего агента» описывает способ агломерации твердых веществ посредством связывающей жидкости. Агломерация достигается за счет обеспечения схожести гидрофильных/гидрофобных свойств связующей жидкости и твердых частиц, которые при этом отличаются от гидрофильных/гидрофобных свойств жидкости-носителя.
Заявка на патент [US 2012/0048554 компании «Шлюмберже», опубл. 1 марта 2012 года] «Доставка суспензии твердых частиц под землю» описывает гидрофобную агломерацию расклинивающих частиц с пузырьками газа. Добавление газа в агломераты гидрофобных частиц делает их легче (плавучими), тем самым снижая скорость осаждения частиц и улучшая транспортировку при операции гидроразрыва.
Патент [US 7461696 компании «Халлибертон», опубл. 9 декабря 2008 года] «Способы проведения гидроразрыва с использованием агрегатов летучей золы» описывает методы гидроразрыва с использованием агломератов летучей золы, причем агломерация происходит за счет термоотвердевания (curing) при взаимодействии летучей золы с фосфорной кислотой, то есть за счет химической реакции.
В патенте [US 8236738 компании «Трайкан Велл Сервисиз Лтд.», опубл. 7 августа 2012года] «Метод уменьшения выноса твердых частиц жидкими потоками» представлен состав водной суспензии, включающий воду, твердые частицы, гидрофобизирующий агент, и нефть.
В патенте [US 7723274 компании «Трайкан Велл Сервисиз Лтд.», опубл. 25 мая 2010 года] «Способ изготовления суспензий из частиц и составы суспензий из частиц» представлены суспензии, полученные путем придания поверхности частиц чрезвычайно сильных гидрофобных свойств во время или перед приготовлением суспензии.
Патент [US 8105986 компании «Трайкан Велл Сервисиз Лтд.», опубл. 31 января 2012 года] «Водные суспензии из твердых частиц и способы их приготовления» раскрывает состав суспензии, содержащей песок, и способ ее приготовления. Способ предусматривает придание поверхности частиц гидрофобных свойств с помощью агентов-коллекторов для флотации (во время или перед приготовлением суспензии). СУЩНОСТЬ
Настоящее изобретение направлено на создание агломератов, кластеров или «островков» расклинивающего агента. Известно, что создание агломератов, кластеров или «островков» частиц проппанта в объеме трещины, а значит и полых каналов между островками для протока флюида, увеличивает продуктивность скважины. В настоящем изобретении термины «агломераты», «кластеры» или «островки» расклинивающего агента (проппанта) используются равнозначно. В настоящем изобретении для агломерации проппанта в кластеры используется гидрофобная агломерация, т.е. агломерация посредством гидрофобных взаимодействий. Иными словами, в настоящем изобретении агломерация происходит исключительно в гидрофобной фазе. Полученные агломераты расклинивающего агента являются либо плавучими в водной жидкости (удельная плотность агломератов < 1 г/см3), либо частично плавучими ( 1 г/см3 < удельная плотность агломератов < удельная плотность расклинивающего агента). Раскрытие настоящего изобретения предусматривает создание таких агломератов на основе органической(их) гидрофобной(ых) жидкости(ей) (например, масло), которая(ые) не смешивае(ю)тся с водными жидкостями-носителями, используемыми для гидроразрыва.
Таким образом, первым объектом настоящего изобретения является способ получения гидрофобных агломератов расклинивающего агента в жидкости- носителе на водной основе, не смешивающихся с жидкостью-носителем и плавучих или частично плавучих в ней. Способ предполагает смешивание упомянутой жидкости-носителя со следующими компонентами:
(а) гидрофильные частицы расклинивающего агента;
(Ь) по меньшей мере одна жидкая органическая гидрофобная фаза;
(c) понижающая удельный вес добавка;
(d) поверхностно-активное вещество; и
(e) мелкодисперсные частицы связующего.
При этом упомянутые плавучие агломераты несущие частицы расклинивающего агента образуются за счет агломерации в гидрофобной фазе.
Такой процесс агломерации можно описать несколькими способами:
1 ) формирование прямых эмульсий «масло в воде», в которых гидрофобная фаза содержит расклинивающие частицы и легкие добавки;
2) формирование недиспергированной (или слабо диспергированной) гидрофобной фазы или крупнозернистой эмульсии (например, гидрофобные агломераты в водной фазе), содержащей расклинивающие частицы и иные добавки, в том числе материалы с малым удельным весом.
Для уменьшения эффективной плотности гидрофобных агломератов, содержащих частицы расклинивающего агента, могут использоваться различные добавки с малым удельным весом. Эти отвечающие за плавучесть компоненты могут быть представлены твердыми частицами, маслами, углеводородами или газами. Например, снизить эффективную плотность гидрофобных агломератов расклинивающих частиц можно путем добавления легких природных масел, регулирующих плавучесть агломератов.
Вторым объектом настоящего изобретения является способ проведения гидравлического разрыва подземного пласта, включающий в себя способ получения гидрофобных агломератов расклинивающего агента по любому из вышеизложенных вариантов его реализации. В разных вариантах реализации способа проведения гидравлического разрыва образование гидрофобных агломератов происходит до устья скважины или после устья скважины. Кроме того, для стабилизации эмульсии и удержания в ней песка в состав могут быть включены различные дополнительные твердые/жидкие присадки (например, поверхностно- активные вещества, поверхностно-модифицирующие агенты, эмульгаторы, твердые частицы).
Следует также обратить внимание на то, что, хотя в настоящей изобретении не указаны конкретные жидкости гидроразрыва, расклинивающие агенты или способы их доставки, любые из них могут быть применены в настоящем изобретении. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фигура 1 схематично иллюстрирует силу тяжести и капиллярную силу, воздействующие на частицу на границе «масло-вода». Остальные силы опущены для ясности.
Фигура 2 демонстрирует образование плавучих гидрофобных агломератов из ГМ-песка, ГМ-стеклянных полых сфер и декана.
Фигура 3 демонстрирует образование плавучих гидрофобных агломератов из гидрофильного песка, поверхностно-активного вещества, ГМ-стеклянных полых сфер, ацетиленовой сажи и декана. Фигура 4 схематично иллюстрирует способ создания гидрофобных агломератов до устья скважины в процессе проведения ГРП.
Фигура 5 схематично иллюстрирует способ создания гидрофобных агломератов в затрубном пространстве в процессе проведения ГРП.
Фигура 6 демонстрирует образование плавучих гидрофобных агломератов из гидрофильного песка, поверхностно-активного вещества, ГМ-стеклянных полых сфер и гексана.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Концепции плавучих и частично плавучих, а также, неплавучих агломератов проппанта (т.е. агломератов расклинивающего агента, которые за счет легкого веса способны после проникновения в трещину предотвратить ее схлапывание и обеспечить высокую проводимость) и различных способов их создания уже были описаны в заявках на патент Jfe PCT/RU2014/000023 и JTs PCT/RU2013/001054. В настоящем изобретении авторы ориентируются на создание плавучих и/или частично плавучих агломератов проппанта за счет гидрофобной агломерации, при этом агломераты содержат расклинивающие частицы, и некоторые гидрофобные добавки, имеющие малый удельный вес.
Далее под понятием «плавучий агломерат» подразумевается ситуация, когда удельный вес агломерата меньше удельного веса жидкости гидроразрыва. Термин «частично плавучий агломерат» имеет более широкую трактовку: удельный вес агломерата не превышает более чем на 40% удельный вес жидкости гидроразрыва. Плавучесть агломерата улучшает транспортные свойства агломерата в жидкости гидроразрыва.
Для того чтобы захватить и удержать песок (или любой другой расклинивающий агент) в гидрофобной фазе, поверхность песка предварительно модифицируют, поскольку из-за природного гидрофильного свойства поверхности его частиц он стремится в водную (гидрофильную) фазу. Следовательно, подобная модификация призвана сделать поверхность песка гидрофобной, что будет благоприятствовать взаимодействию между песком и гидрофобной фазой.
Агломерация гидрофобных твердых веществ в гидрофильных средах является широко известным и хорошо описанным явлением. Агломерация гидрофобно-модифицированного песка, помещенного в гидрофобную фазу в присутствии воды уже была представлена выше (см. раздел «Уровень техники»).
Однако эти описанные выше подходы оставляют нерешенными некоторые проблемы:
1 ) из-за высокой плотности расклинивающего агента (например, песка) даже после гидрофобной модификации его поверхности скорость осаждения агломератов по-прежнему остается высокой;
2) процесс модификации поверхности расклинивающего агента является трудоемким и небезопасным;
3) стоимость гидрофобно-модифицированных расклинивающих агентов высока, что ограничивает их использование.
Если сочетать гидрофобизированный песок с гидрофобной добавкой с малым удельным весом, то в результате перемешивания смеси водной жидкости, углеводорода или масла (например, гептана, гексана, декана, додекана и т. д.), гидрофобно-модифицированного песка (ГМ-песка) и ГМ-наполнителя образуются плавучие агломераты, содержащие песок и наполнитель. Такие агломераты являются стабильными, и песок не осаждается в течение длительного периода, даже при дополнительном перемешивании (см. приведенный ниже пример 1 ).
Несмотря на то, что известное решение является технически реализуемым, оно не очень практично, поскольку предполагает дополнительный этап модификации поверхности песка, что выполняется на отдельном производственном объекте. Это в целом затягивает процесс и ведет к его удорожанию.
В настоящем изобретении основной акцент сделан на создании плавучих (или частично плавучих) гидрофобных агломератов с малым удельным весом без использования дорогостоящей предварительной гидрофобизации песка, в частности, на создании таких гидрофобных агломератов in situ, которые не будут смешиваться с водной жидкостью-носителем. Эти несмешивающиеся гидрофобные агломераты содержат частицы расклинивающего агента, поверхность которых является гидрофильной от природы и становится гидрофобной в результате обработки; жидкую(ие) органическую(ие) гидрофобную(ые) фазу(ы); понижающую удельный вес добавку; и мелкодисперсные частицы связующего, которые могут быть твердыми или жидкими или газообразными. Упомянутая гидрофобная фаза может содержать, например, органические масла, легкие углеводороды и другие гидрофобные жикости. Понижающей удельный вес («легкой») добавкой могут быть гидрофобные материалы с малым удельным весом, которые могут представлять собой стеклянные полые сферы или пористые материалы с газосо держащим и закрытыми порами, и/или газ(ы), и/или другие материалы с малым удельным весом для уменьшения удельного веса агломератов.
В одном из вариантов реализации способа жидкость-носитель представляет собой водную жидкость с пониженным коэффициентом трения за счет добавки высокомолекулярного полимера. Упомянутым высокомолекулярным полимером является по меньшей мере один из следующих полимеров: гуар; полиакриламид; сополимер таких мономеров, как акрилат, метакрилат, изобутилметакрилат, этиленсульфонат, стиренсульфонат и стиренсульфоновая кислота, 2-акриламидо- 1(2)-метилпропан сульфонат или кислота, Ν,Ν-диметиламиноэтилметакрилат, N- винилформамид, Ν-винилацетамид; полиакрилат; полиэпоксид; полигликоль; карбоксиметилгуар; карбоксиметилгидроксипропилгуар; карбоксиметилцеллюлоза и ее соли.
В другом из вариантов реализации способа упомянутая выше жидкость- носитель представляет собой водную жидкость с пониженным коэффициентом трения за счет добавки низкомолекулярного гуарового полимера.
В еще одном варианте реализации способа гидрофильные частицы расклинивающего агента представляют собой частицы песка или керамики, не имеющие гидрофобного покрытия. В еще одном варианте реализации способа по меньшей мере одна жидкая органическая гидрофобная фаза представляет собой натуральное или исскуственное масло или легкий углеводород. Легким углеводородом является по меньшей мере один из пентана, гептана, гексана, керосина, петролельного эфира, декана, додекана, двойного эфира (например, диметиладипат или диметил сукцинат или им подобные), растительного масла, пальмового масла, бензола, толуола, жирных кислот и других различных по природе углеводородов или их смесей (фракций) с составом С5-С30.
В другом варианте реализации способа понижающая удельный вес добавка содержит стеклянные полые сферы, твердые пористые материалы с газосодержащими закрытыми порами, например, пемза, перлит или вермекулит, газ(ы), например, азот, водород, диоксид углерода, аргон, кислород, воздух или их смесь, деревянные или пластиковые опилки или стружку, легкие полимерные частицы, например, из полимолочной кислоты или нейлона, полиуретана и других полимеров, или полимеры, такие как гуар или карбоксиметилцеллюлоза, полиакриламид, полиакрилат, гидрофобные жидкости с малым удельным весом, например, гексан или керосин, вспененные пластмассы или комбинации этих компонентов. Предполагаются варианты реализации, при которых стеклянные полые сферы и/или твердые пористые материалы с газосодержащими закрытыми порами являются гидрофобно-модифицированными.
В еще одном варианте реализации способа в качестве понижающей удельный вес добавки выступает по меньшей мере одна жидкая органическая гидрофобная фаза. Таким образом, может быть также реализован непротиворечащий сути изобретения пример, в котором в качестве гидрофобной фазы использовали гексан, а в качестве легковесной добавки использовали диметиладипат. Если развивать эту мысль далее, то можно также привести пример, где в качестве как гидрофобной фазы, так и легковесной добавки использовали гексан. В еще одном варианте реализации способа упомянутая понижающая удельный вес добавка является разлагаемой.
В еще одном варианте реализации способа упомянутые мелкодисперсные частицы связующего содержат углеродную сажу, полиметилсилоксан, угольную пыль и/или наноразмерный или мелкодисперсный оксид кремния, мелкодисперсные частицы полимолочной кислоты или полигликолевой кислоты, или нейлона, или других полимеров, наночистицы железа, или оксида железа, или оксида кальция или карбоната кальция, или других оксидов или солей, строительную пыль или крошку, золу, пепел, мелкодисперсную эмульсию воды в масле или масла в воде, газовую пену (азот, водород, диоксид углерода, аргон, кислород, воздух или их смесь) или вспененные полимерные частицы, или комбинации этих компонентов. В еще более варианте реализации способа упомянутые мелкодисперсные частицы связующего представляют собой углеродную сажу. В наиболее варианте реализации способа упомянутая углеродная сажа представляет собой ацетиленовую сажу.
В еще одном варианте реализации способа мелкодисперсные частицы связующего могут разлагаться.
В еще одном варианте реализации способа объемное соотношение упомянутой жидкости-носителя и упомянутой гидрофобной фазы составляет от 99: 1 до 50:50.
В еще одном варианте реализации способа размер мелкодисперсных частиц связующего составляет от 1 нм до 300 мкм.
В еще одном варианте реализации способа количество мелкодисперсных частиц связующего составляет от 0,01 раза от количества частиц расклинивающего агента (в штуках) до 1000000 раз от количества частиц расклинивающего агента (в штуках).
В еще одном варианте реализации способа понижающая удельный вес добавка и мелкодисперсные частицы связующего являются одним и тем же компонентом/веществом. Способ смешивания компонентов с жидкостью-носителем осуществляют в следующем порядке: 1 ) расклинивающий агент (а), а затем поверхностно-активное вещество (d); или 2) поверхностно-активное вещество (d), а затем расклинивающий агент (а), а порядок добавления/смешивания остальных компонентов является произвольным. Способ смешивания компонентов с жидкостью-носителем может быть осуществлен также в произвольном порядке.
В еще одном варианте реализации способа упомянутое смешивание включает в себя перемешивание упомянутой жидкости-носителя вместе с упомянутыми компонентами в процессе закачки.
Настоящее изобретение предлагает создание плавучих (или частично плавучих) гидрофобных агломератов с малым удельным весом без использования предварительной гидрофобизации песка, в частности, создание таких гидрофобных агломератов in situ
Альтернативой вышеуказанному решению может стать помещение песка в гидрофобную фазу посредством некоторых поверхностно-активных веществ или амфифильных соединений. В одной молекуле поверхностно-активного вещества содержатся гидрофобные и гидрофильные функциональные группы. Это широкий класс соединений, и здесь приведен лишь неограничивающий список их примеров: лаурилсульфат натрия, 1 ,1\т-диметилдодекан-1 -аминоксид, С5-С 14 линейные/разветвленные спирты, С5-С 14 линейные/разветвленные простые эфиры моноспиртов, 2-(2-додецилоксизтокси)этилсульфат натрия или аммония, хлорид дикокодиметиламмония и т.п., пропанол, бутанол, гликоли и глицерины. Этот список примеров не может ограничивать объем настоящего изобретения, так как специалисты в данной области легко найдут альтернативные варианты из широкого класса поверхностно-активных веществ.
Поверхностно-активное вещество адсорбируется на песке; во время процесса адсорбции гидрофобный хвост поверхностно-активного вещества направлен в сторону от гидрофильной поверхности песка, в то время как гидрофильные функциональные составляющие адсорбирующихся молекул накапливаются на поверхности песка. В результате частицы песка становятся гидрофобными. Благодаря этому частицы расклинивающего агента, в принципе, могут быть встроены в гидрофобную фазу. Тем не менее, частицы песка не обязательно останутся в гидрофобной фазе под действием силы тежести, так как межфазное натяжение (МФН) в системе «масло-вода» не может предотвратить отделение и осаждение частиц песка из гидрофобной фазы (масла), если размер частицы песка превышает критический предел. Это схематично показано на Фиг.1 , которая представляет собой иллюстрацию воздействия силы тяжести и капиллярной силы на частицу на границе «масло-вода». Для более подробной информации [см. Swenson, P., Horvath-Szabo, G., Abdallah, W., Eskin, D., A Novel Centrifugal Method for Wettability Characterization of Granulates, Industrial & Engineering Chemistry Research, 50, 5565-5574 (201 1 )].
На Фиг.1 для упрощения представлены два типа сил: это сила тяжести, воздействующая на частицу, включенную в гидрофобную фазу на границе «масло- вода», и направленная в противоположную сторону капиллярная сила, действующая на границе раздела «масло-вода». Сила тяжести пропорциональна размеру частицы (т.е. пропорциональна R3, где R— это радиус частицы), в то время как капиллярная сила пропорциональна поперечному сечению периметра или линии соприкосновения частицы с фазой (т. е. пропорциональна R ). При малом размере частиц капиллярные силы превышают силу тяжести, и частица не может пересечь границу «масло-вода». В случае частиц большего размера, капиллярная сила не может удержать гидрофобную частицу в гидрофобной фазе.
Последнее было экспериментально обнаружено, когда к смеси жидкости на водной основе, декана, песка и гидрофобных стеклянных полых сфер было добавлено поверхностно-активное вещество. Песок осел из гидрофобной фазы (см. пример 2), хотя поверхность его осталась гидрофобной, о чем свидетельствует его агломерация и наличие гидрофобной фазы на поверхности осажденных частиц песка. Исход этого эксперимента можно изменить двумя способами: (i) увеличить линию контакта частицы на границе раздела фаз без существенного увеличения силы тяжести, воздействующей на частицу; (и) встроить частицу в гидрофобную фазу, обладающую таким пределом текучести, который может задержать частицу и предотвратить ее отделение от фазы. Вариантов (i) или (и) можно достичь путем добавления в систему мелкодисперсных частиц, например, углеродной (в частности, ацетиленовой) сажи, как показано ниже (пример 3 и пример 4).
Когда к вышеописанной смеси добавляют ацетиленовую сажу, она агломерирует песок в гидрофобной фазе. Удержание гидрофобной частицы в гидрофобной фазе достигается:
(i) поскольку прикрепленные к поверхности песка частицы ацетиленовой сажи, имеющие низкую объемную плотность, увеличили линию соприкосновения интегрированной частицы (агломерата) с гидрофобной фазой, или
(и) поскольку в суспензии с активно взаимодействующим и высоким объемным содержанием возник предел текучести, не позволяющий частицам песка отделяться по отдельности.
В результате, песок, гидрофобная добавка с малым весом и ацетиленовая сажа не смогли отделиться от декана, и в итоге образовался плавучий агломерат. В примере 4 не использовалась понижающая вес добавка, а использовалась ацетиленовая сажа, которая при стандартных условиях на поверхности одновременно является и понижающей вес добавкой (благодаря адсорбированному в порах воздуху). Таким образом, согласно настоящему изобретению связующая добавка и понижающая вес добавка могут быть одним и тем же материалом (также см. пример 5). Эти пояснения были предоставлены в качестве иллюстрации некоторых принципов процесса разработки и не должны ограничивать объем настоящего изобретения.
Из этих примеров можно сделать несколько выводов:
1 ) добавление поверхностно-активных веществ делает предварительный этап гидрофобной модификации песка ненужным (т. е. происходит in-situ гидрофобизация поверхности песка, что способствует образованию гидрофобных агломератов из изначально гидрофильного песка);
2) для образования плавучих гидрофобных агломератов в воде можно использовать сочетание гидрофильного песка, добавки с малым удельным весом, поверхностно-активного вещества и жидкой гидрофобной фазы;
3) для консолидации «тяжелого» песка и «легкой» добавки в гидрофобной (например, углеводородной) фазе с низкой вязкостью предполагается применение дополнительного(ых) мелкодисперсного(ых) компонента(ов). В нашем случае таковым является углеродная сажа, которая играет роль связующего. Однако это может быть любой вид мелкодисперсных частиц с гидрофильными или гидрофобными свойствами (см. пример 5).
Например, вместе с песком, поверхностно-активным веществом, водной жидкостью с низким коэффициентом трения и гидрофобной жидкостью в систему могут быть добавлены гидрофильные мелкодисперсные частицы. В этом случае агломерации можно достичь за счет подходящего выбора поверхностно-активного вещества, которое свяжется с мелкодисперсными частицами, чтобы они могли сыграть роль углеродной сажи. При этом может потребоваться больше ПАВ. Типичные концентрации ПАВ в нефтегазовых единицах для настоящего изобретения лежат в диапазоне от 0 до 3 кг на кубометр жидкости.
При этом следует отметить, что в настоящем изобретении проппант
(например, песок), понижающая удельный вес добавка (например, полые стеклянные сферы) и мелкодисперсные частицы связующего (например, углеродная сажа) находятся в жидкой гидрофобной фазе, и никакого отвердевания этих агломератов (в отличие от химической реакции, описанной в патенте US 7461696) не происходит ни во время закачки в пласт, ни в статических условия (shut-in conditions). В настоящем изобретении проппант не образуется in-situ, а поставляется с поверхности в диапазоне концентраций от 0 до 1000 кг на кубометр жидкости. После агломерации только тот проппант, который поставлен с поверхности в скважину, расклинивает трещину. Также в отличие от вышеуказанного патента, в настоящем изобретении не нужно ждать агломерации или отвердевания агломератов; агломерация происходит сразу после контакта компонентов, а дальнейшего отвердения композиции не происходит.
В настоящем изобретении предполагается возможное использование любой понижающей удельный вес добавки, т.е. наполнителя с малым удельным весом (стеклянных или пластиковых пузырьков, полых сфер, кусочков дерева или резины, диспергированного газа, пористых минералов, таких как перлит и вермекулит) для снижения удельного веса несмешивающейся фазы агломератов по сравнению с жидкостью-носителем. Для стабилизации такой системы можно использовать любой тип эмульсий (например, прямую, обратную, эмульсию «вода в воде», эмульсию Пикеринга или эмульсию, стабилизированную с помощью частиц) и любой тип мелкодисперсных частиц (например, углеродную и, в частности, ацетиленовую сажу, полиметилсилоксан, угольную пыль, наноразмерный оксид кремния и т. д.). При этом с технической точки зрения образование эмульсий не принципиально для того, чтобы описываемый в настоящем изобретении подход работал, достаточно лишь некоторой дисперсии гидрофобной (органической) фазы в гидрофильной (водной) жидкости. Тем не менее, в процессе реализации настоящего изобретения, например, при закачке водной жидкости вместе с указанными компонентами в скважину для проведения гидроразрыва пласта, эмульсии могут образовываться.
В наших экспериментах показано (см. пример 3), что в случае ацетиленовой сажи минимальная масса таких мелкодисперсных частиц связующего не может быть меньше 1/3 массы песка. Однако, эта цифра сильно зависит от плотности, размера частиц и природы используемого наполнителя, от одного из двух режимов удерживания частиц (см. выше), который реализуется в системе, или их комбинации, а также от соотношения объемов гидрофильной водной жидкости и гидрофобной фазы, которое может широко варьироваться от 99: 1 до 50:50. В общем можно сказать, что размер мелкодисперсных частиц связующего может варьироваться в широком диапазоне от 1 нм до 300 мкм. Например, в наших экспериментах распределение частиц ацетиленовой сажи по размеру было 17-500 нм (продукт CAS 1333-86-4 от компании Alfa Aesar® (Уорд Хилл, Массачусетс, Соединенные Штаты Америки)). Таким образом, просто добавление большого количества песка приводит к его удержанию гидрофобной фазой, хотя в этом случае образовавшиеся агломераты не будут плавучими. В примере 5, в котором образуются плавучие агломераты, в качестве мелкодисперсной добавки связующего использовали ГМ-полые сферы, но в большем количестве, чем в примере 2. Это подтверждает, что для получения описанного в настоящем изобретении эффекта природа частиц связующего не существенна, а существенны их количество и размер. Так как размер ГМ-полых сфер лежит в диапазоне 25-95 мкм, то их потребовалось по массе больше для предотвращения осаждения песка, чем ацетиленовой сажи, в которой частицы были меньше. В этой связи использование наночастиц было бы наиболее эффективным.
Таким образом, количество и масса (так как масса пропорциональна количеству) добавленных мелкодисперсных частиц связующего, которое позволит удержать песок в пределах гидрофобной фазы, может существенно варьироваться от 0,01 раза от количества частиц добавленного песка (в штуках) до 1000000 раз от количества частиц добавленного песка (в штуках).
Для образования стабильных гидрофобных агломератов важен порядок смешивания компонентов (см. пример 6). Экспериментальным путем мы установили, что гидрофобные агломераты, содержащие песок, могут образовываться при любом порядке смешивания компонентов. Однако при этом не гарантируется, что песок останется в агломерате или что произойдет 100%-ое включение песка в агломерат, что является результатом реализации настоящего изобретения. Мы установили, что условием для образования именно стабильного гидрофобного агломерата является in-situ гидрофобизация песка, которая произведена до контакта с гидрофобной фазой. Этот процесс протекает быстро, поэтому достаточно установить такой порядок смешивания компонентов, в котором песок с ПАВ смешиваются раньше, чем песок с гидрофобной фазой. Для образования агломератов не предполагается интенсивное или длительное перемешивание. Так, перемешивания, возникающего в линиях высокого давления, достаточно для образования стабильных гидрофобных агломератов. При этом, как показано в нескольких примерах ниже, такие агломераты восстанавливаются после приложения значительного сдвигового напряжения к ним (лопасти блендера при интенсивном перемешивании создают значительное сдвиговое напряжение, особенно в камерах с небольшим объемом (50-100 мл), которые и использовались в экспериментах), а также удерживают песок.
Это существенно повлияет на способ доставки гидрофобных агломератов в трещину. Здесь мы приводим краткое схематичное описание некоторых способов доставки.
Гидрофобные агломераты могут быть сформированы в процессе закачки последовательным смешиванием расклинивающего агента с ПАВ и дальнейшим добавлением гидрофобной фазы к полученной смеси.
В деталях этот процесс можно описать следующим образом: расклинивающий агент засыпают из песковоза в воронку миксера (POD blender). В то же время ПАВ подают на вход миксера при помощи системы дозирования жидких добавок (LAS). Песок, ПАВ и несущую жидкость для ГРП перемешивают в миксере и после выхода из него подают на насосы высокого давления (high pressure pumps), которые соединены линией высокого давления (high pressure line) с устьем (головой) скважины (wellhead).
В то же время, поток гидрофобной фазы подают через отдельный(ые) насос(ы) высокого давления и смешивают со смесью расклинивающего агента, ПАВа и несущей жидкости для ГРП. Смешивание происходит путем соединения линий высокого давления через Т- или Υ-образный соединитель. Схематично данный процесс изображен на Фиг. 4.
Гидрофобные агломераты могут быть также сформированы в обсадной колонне в процессе ГРП. Для этого смесь расклинивающего агента, ПАВа и несущей жидкости ГРП подают через насосно-компрессорные трубы (НКТ, tubing), а гидрофобную жидкость подают через затрубное пространство обсадной колонны, или наоборот. Указанные компоненты смешиваются перед зоной перфорационных отверстий, образуя гидрофобные агломераты.
Также для данной схемы может быть применима одновременная подача компонентов через Н Т и гибкие насосно-компрессорные трубы (ГНКТ, coiled tubing) (Фиг. 5).
ПРИМЕРЫ
Пример 1 (сравнительный)
В этом примере показано формирование гидрофобных агломератов из гидрофобно-модифицированного (ГМ) песка. Была подготовлена следующая суспензия: 100 мл воды, 15 мл декана, 1 ,5 г ГМ-песка сито 100 (см. заявку на патен US 2012/0048554) и 0,5 г гидрофобно-модифицированных (ГМ) полых стеклянных сфер ЗМ™ (произведены компанией ЗМ, США), в порядке добавления. Указанные компоненты были интенсивно перемешаны в блендере с вращающимися лопастями в течение 3 минут. Наблюдалось формирование плавучих гидрофобных агломератов (см. Фиг.2) из ГМ-песка, ГМ полых стеклянных сфер и декана. Сформированные агломераты оставались стабильными в течение нескольких часов; никакого осаждения песка замечено не было.
Пример 2 (сравнительный)
В этом примере для модификации поверхности песка использовали поверхностно-активное вещество на основе четвертичной аммониевой соли (ПАВ). В течение 3 минут 1,5 г песка сито 100 перемешивали с 1 ,5 г/1000 л ПАВ в 100 мл воды. Затем в суспензию были добавлены 15 мл декана и 0,5 г ГМ-полых стеклянных сфер. После дополнительного перемешивания плавучие агломераты не наблюдались; частицы песка осели на дно. Однако при этом они оказались агломерированными и были покрыты слоем декана. Это означает, что после обработки поверхностно-активным веществом поверхность песчинок стала гидрофобной. Но для того, чтобы эффективно связать песок с гидрофобной фазой, этого оказалось недостаточно.
Пример 3 (по изобретению)
Песок обработали с помощью ПАВ, как описывалось в примере 2. Затем в суспензию были добавлены гидрофобно-модифицированные (ГМ) стеклянные полые сферы и гидрофобная жидкость декан, а вслед за ними— 0,5 г ацетиленовой сажи. После интенсивного перемешивания (в течение 3 минут) наблюдалось образование плавучих гидрофобных агломератов (см. Фиг.З) из песка, ГМ- стеклянных полых сфер, ацетиленовой сажи и декана. Образовавшиеся гидрофобные агломераты (агрегаты) оставались стабильными в течение 24 часов; никакого осаждения песка из агломератов замечено не было, даже при дополнительном интенсивном перемешивании. В этом случае ацетиленовая сажа выступила в роли связующего, консолидировавшего гидрофобные твердые частицы с деканом.
Было также показано, что в отсутствие или гидрофобной фазы, или ацетиленовой сажи, или поверхностно-активного вещества, такие агломераты не образуются.
Также провели эксперименты с уменьшенным количеством ацетиленовой сажи. Если весовое соотношение проппанта и ацетиленовой сажи меньше чем 3 к 1 , то песок не удерживается в гидрофобной фазе и оседает, однако остается агломерированным.
Пример 4 (по изобретению)
В этом примере показано формирование стабильных гидрофобных агломератов из песка и ацетиленовой сажи. К 100 мл воды при интенсивном перемешивании в блендере с вращающимися лопастями добавили 1 ,5 г песка (размер частиц 100 сито) и 200 мкл 50%-го раствора катионного ПАВ. В отдельном стакане смешали 15 мл декана и 0,5 г ацетиленовой сажи. Полученную в стакане смесь декана с сажей добавили к суспензии песка в блендере при интенсивном перемешивании. После добавления перемешивание немедленно остановили для наблюдения образования агломератов. В результате наблюдали образование плавучего черного агломерата из песка и сажи в декане. После образования агломератов перемешивание снова возобновили. Через минуту перемешивание прекратили для наблюдения осадка. Осадка песка в данном эксперименте не наблюдалось.
Пример 5 (по изобретению)
В этом примере показано формирование стабильных гидрофобных агломератов из песка и ГМ-полых стекляных сфер. Этот эксперимент демонстрирует, что в качестве добавки связующего может быть использован другой тип мелкодисперсных частиц, чем ацетиленовая сажа.
Суспензию песка приготовили как описано в примере 4. Затем в отдельном стакане смешали 30 мл гексана и 6 г ГМ-полых стекляных сфер с получением суспензии. Смешивание этих двух суспензий провели, как в примере 4. После смешивания мгновенно наблюдалось образование плавучих гидрофобных агломератов из песка и ГМ-полых стекляных сфер в гексане (см. Фиг.6). Агломераты после образования подверглись интенсивному перемешиванию, но оседания песка не наблюдалось.
Аналогичный результат был получен в эксперименте с использованием эфира адипиновой кислоты в качестве гидрофобной фазы.
Пример б (по изобретению)
Этот пример демонстрирует порядок смешивания/добавления компонентов. К 100 мл воды без перемешивания добавили 1 ,5 г песка, 0,5 г ацетиленовой сажи, 15 мл декана и 200 мкл 50%-го раствора катионного ПАВ. Данную смесь подвергли интенсивному перемешиванию. После отключения перемешивания наблюдали расслоение жидкостей. В верхнем слое содержались плавучие агломераты из ацетиленовой сажи, декана и песка, а в нижнем слое, на дне, обнаружили следы песка в декане. Аналогичный эксперимент был проведен с гидрофобно- модифицированными (ГМ) полыми стеклянными сферами. В этом эксперименте также часть песка не вошла в плавучие агломераты.
Примеры, приведенные в настоящем изобретении выше, были воспроизведены с использованием жидкости с пониженным коэффициентом трения вместо воды. Такая жидкость была приготовлена путем добавления небольшого (0,25-0,5 г на 1000 мл) количества высокомолекулярного анионного полиакриламида в слабый раствор хлорида калия в воде (1 -2 весовых процента). В этих экспериментах получены аналогичные от описанных выше результаты.
Кроме того, в приведенных выше экспериментальных примерах мелкодисперсные частицы связующего были твердыми. Однако мелкодисперсные частицы связующего могут также быть жидкими или газообразными, поскольку использование газообразных и жидких частиц связующего в данном случае теоретически обосновано. В этом можно удостовериться, проведя эксперимент.
ПАВ добавляют в минеральное или пальмовое масло вместе с песком и легковесным наполнителем. Эту суспензию подвергают интенсивному перемешиванию, так чтобы захватить пузырьки воздуха; либо газ (например, кислород, азот, водород, аргон, метан, углекислый газ и т.д.) пропускают через суспензию с использованием специального аэрирующего устройства (такой способ приготовления пены известен, так как используется во многих отраслях промышленности). Таким образом, получают пену из гидрофобной жидкости, в которой диспергирован песок и наполнитель. Эта пена стабильна благодаря ПАВ, и она не смешивается с жидкостью-носителем из-за своей гидрофобной природы (то, что масло не смешивается с водой, тоже известно); также песок не выпадает из пены, так как его поверхность становится гидрофобной благодаря ПАВ (показано в описанных ранее экспериментах), а мелкие пузырьки газа создают достаточное поверхностное натяжение или вязкость в системе (широко известный факт), чтобы предотвратить выпадение песка. То есть, образуются плавучие гидрофобные агломераты. Хотя отдельный из описанных этапов приготовления плавучих гидрофобных агломератов является известным, нам не известно опубликованных методик, которые бы содержали эти этапы в описанной последовательности и с использованием газа в качестве мелкодисперсных частиц связующего, улучшающего связывание гидрофобной фазы и песка, в применении к стимуляции нефтяных скважин.
Как видно, вышеописанный эксперимент позволяет осуществить вариант описанного способа с использованием газа в качестве связующей добавки, и такой вариант осуществления также находится в рамках настоящего изобретения.
Аналогично описанному эксперименту, жидкие связующие добавки также могут быть использованы в рамках настоящего изобретения.
Настоящее описание было приведено в виде различных конкретнымх вариантов воплощения настоящего изобретения, которые обладают рядом преимуществ по сравнению с уровнем техники. Вместе с тем, следует отметить, что настоящее изобретение не ограничено вышеописанными конкретными вариантами воплощения настоящего изобретения, и в них могут быть внесены различные модификации и изменения без отклонения от сущности настоящего изобретения, которая выражена в прилагаемой формуле изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ получения гидрофобных агломератов расклинивающего агента в жидкости-носителе на водной основе, не смешивающихся с жидкостью-носителем и плавучих или частично плавучих в ней, включающий смешивание упомянутой жидкости-носителя со следующими компонентами:
(а) гидрофильные частицы расклинивающего агента;
(Ь) по меньшей мере одна жидкая органическая гидрофобная фаза;
(c) понижающая удельный вес добавка;
(d) поверхностно-активное вещество; и
(e) мелкодисперсные частицы связующего,
при этом упомянутые агломераты образуются за счет агломерации в гидрофобной фазе.
2. Способ по п. 1, в котором смешивание компонентов с жидкостью- носителем осуществляют в следующем порядке: 1 ) расклинивающий агент (а), а затем поверхностно-активное вещество (d); или 2) поверхностно-активное вещество (d), а затем расклинивающий агент (а), а порядок смешивания остальных компонентов является произвольным.
3. Способ по п. 1 , в котором смешивание компонентов с жидкостью- носителем осуществляют в произвольном порядке.
4. Способ по п. 1 , в котором упомянутая жидкость-носитель представляет собой водную жидкость с пониженным коэффициентом трения за счет добавки высокомолекулярного полимера.
5. Способ по п. 4, в котором упомянутым высокомолекулярным полимером является по меньшей мере один из следующих полимеров: гуар; полиакриламид; сополимер таких мономеров, как акрилат, метакрилат, изобутилметакрилат, этиленсульфонат, стиренсульфонат и стиренсульфоновая кислота, 2-акриламидо- 1 (2)-метилпропан сульфонат или кислота, Ν,Ν-диметиламиноэтилметакрилат, N- винилформамид, Ν-винилацетамид; полиакрилат; полиэпоксид; полигликоль; карбоксиметилгуар; карбоксиметилгидроксипропилгуар; карбоксиметилцеллюлоза и ее соли.
6. Способ по п. 1 , в котором упомянутая жидкость-носитель представляет собой водную жидкость с пониженным коэффициентом трения за счет добавки низкомолекулярного гуарового полимера.
7. Способ по п. 1 , в котором гидрофильные частицы расклинивающего агента представляют собой частицы песка или керамики, не имеющие гидрофобного покрытия.
8. Способ по п. 1 , в котором упомянутая по меньшей мере одна жидкая органическая гидрофобная фаза представляет собой натуральное или исскуственное масло или легкий углеводород.
9. Способ по п. 8, в котором упомянутым легким углеводородом является по меньшей мере один из пентана, гептана, гексана, керосина, петролельного эфира, декана, додекана, двойного эфира (например, диметиладипат или диметил сукцинат или им подобные), растительного масла, пальмового масла, бензола, толуола, жирных кислот и других различных по природе углеводородов или их смесей (фракций) с составом С5-С30.
10. Способ по п. 1 , в котором упомянутая понижающая удельный вес добавка содержит стеклянные полые сферы, твердые пористые материалы с газосодержащими закрытыми порами, например, пемза, перлит или вермекулит, газ(ы), например, азот, водород, диоксид углерода, аргон, кислород, воздух или их смесь, деревянные или пластиковые опилки или стружку, легкие полимерные частицы, например, из полимолочной кислоты или нейлона, полиуретана и других полимеров, или полимеры, такие как гуар или карбоксиметилцеллюлоза, полиакриламид, полиакрилат, гидрофобные жидкости с малым удельным весом, например, гексан или керосин, вспененные пластмассы или комбинации этих компонентов.
1 1 . Способ по п. 1 , в котором в качестве понижающей удельный вес добавки выступает по меньшей мере одна жидкая органическая гидрофобная фаза.
12. Способ по п. 1 , в котором упомянутая понижающая удельный вес добавка является разлагаемой.
13. Способ по п. 10, в котором упомянутые стеклянные полые сферы и/или твердые пористые материалы с газосодержащими закрытыми порами являются гидрофобно-модифицированными.
14. Способ по п. 1 , в котором упомянутые мелкодисперсные частицы связующего содержат углеродную сажу, полиметилсилоксан, угольную пыль и/или наноразмерный или мелкодисперсный оксид кремния, мелкодисперсные частицы полимолочной кислоты или полигликолевой кислоты, или нейлона, или других полимеров, наночистицы железа, или оксида железа, или оксида кальция или карбоната кальция, или других оксидов или солей, строительную пыль или крошку, золу, пепел, мелкодисперсную эмульсию воды в масле или масла в воде, газовую пену (азот, водород, диоксид углерода, аргон, кислород, воздух или их смесь) или вспененные полимерные частицы, или комбинации этих компонентов.
15. Способ по п. 1, в котором мелкодисперсные частицы связующего могут разлагаться.
16. Способ по п. 14, в котором упомянутые мелкодисперсные частицы связующего представляют собой углеродную сажу.
17. Способ по п. 16, в котором упомянутая углеродная сажа представляет собой ацетиленовую сажу.
18. Способ по п. 1 , в котором объемное соотношение упомянутой жидкости- носителя и упомянутой гидрофобной фазы составляет от 99: 1 до 50:50.
19. Способ по п. 1 , в котором размер мелкодисперсных частиц связующего составляет от 1 нм до 300 мкм.
20. Способ по п. 1 , в котором количество мелкодисперсных частиц связующего составляет от 0,01 раза от количества частиц расклинивающего агента (в штуках) до 1000000 раз от количества частиц расклинивающего агента (в штуках).
21. Способ по п. 1 , в котором понижающая удельный вес добавка и мелкодисперсные частицы связующего являются одним и тем же компонентом/веществом.
22. Способ по п. 1 , в котором упомянутое смешивание включает в себя перемешивание упомянутой жидкости-носителя вместе с упомянутыми компонентами в процессе закачки.
23. Способ проведения гидравлического разрыва подземного пласта, включающий в себя способ получения гидрофобных агломератов расклинивающего агента по любому из пп.1 -22.
24. Способ по п. 23, в котором образование гидрофобных агломератов происходит до устья скважины.
25. Способ по п. 23, в котором образование гидрофобных агломератов происходит после устья скважины.
PCT/RU2014/000961 2014-12-19 2014-12-19 Способ получения гидрофобных агломератов проппанта и их применение WO2016099320A1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2014/000961 WO2016099320A1 (ru) 2014-12-19 2014-12-19 Способ получения гидрофобных агломератов проппанта и их применение
ARP150103892A AR102842A1 (es) 2014-12-19 2015-11-26 Un método para obtener aglomerados de apuntalante hidrofóbico y para usar los aglomerados hidrofóbicos obtenidos cuando se realiza un fracturamiento hidráulico de la formación

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2014/000961 WO2016099320A1 (ru) 2014-12-19 2014-12-19 Способ получения гидрофобных агломератов проппанта и их применение

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016099320A1 true WO2016099320A1 (ru) 2016-06-23

Family

ID=56127039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2014/000961 WO2016099320A1 (ru) 2014-12-19 2014-12-19 Способ получения гидрофобных агломератов проппанта и их применение

Country Status (2)

Country Link
AR (1) AR102842A1 (ru)
WO (1) WO2016099320A1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108708704A (zh) * 2018-05-15 2018-10-26 重庆交通大学 一种煤层气储层降低滤失的方法
CN109387414A (zh) * 2018-12-19 2019-02-26 东北大学 一种可制备多种尺寸水力压裂实验人造试样的装置及方法
WO2021212206A1 (en) * 2020-04-22 2021-10-28 2740642 Ontario Inc. Processing petroleum-derived materials
CN114907831A (zh) * 2022-05-17 2022-08-16 西南科技大学 一种温度响应型原位相变压裂液及疏水型原位自生支撑剂

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7723274B2 (en) * 2005-05-02 2010-05-25 Trican Well Service Ltd. Method for making particulate slurries and particulate slurry compositions
WO2011081549A1 (en) * 2009-12-31 2011-07-07 Schlumberger Holdings Limited Proppant placement
US20120048554A1 (en) * 2010-08-25 2012-03-01 Schlumberger Technology Corporation Delivery of particulate material below ground

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7723274B2 (en) * 2005-05-02 2010-05-25 Trican Well Service Ltd. Method for making particulate slurries and particulate slurry compositions
WO2011081549A1 (en) * 2009-12-31 2011-07-07 Schlumberger Holdings Limited Proppant placement
US20120048554A1 (en) * 2010-08-25 2012-03-01 Schlumberger Technology Corporation Delivery of particulate material below ground

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108708704A (zh) * 2018-05-15 2018-10-26 重庆交通大学 一种煤层气储层降低滤失的方法
CN109387414A (zh) * 2018-12-19 2019-02-26 东北大学 一种可制备多种尺寸水力压裂实验人造试样的装置及方法
WO2021212206A1 (en) * 2020-04-22 2021-10-28 2740642 Ontario Inc. Processing petroleum-derived materials
CN114907831A (zh) * 2022-05-17 2022-08-16 西南科技大学 一种温度响应型原位相变压裂液及疏水型原位自生支撑剂
CN114907831B (zh) * 2022-05-17 2023-08-18 西南科技大学 一种温度响应型原位相变压裂液及疏水型原位自生支撑剂

Also Published As

Publication number Publication date
AR102842A1 (es) 2017-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1089846C (zh) 固相稳定的乳液、利用该乳液开采烃的方法及其制备方法
Alnarabiji et al. Application of bare nanoparticle-based nanofluids in enhanced oil recovery
Li et al. Review on enhanced oil recovery by nanofluids
US9725986B2 (en) Multi-functional surfactant complexes for use in subterranean formations
AU2005252418B2 (en) Aqueous tackifier and methods of controlling particulates
AU2011294854B2 (en) Delivery of particulate material below ground
US20130161003A1 (en) Proppant placement
RU2558560C2 (ru) Доставка зернистого материала под землю
US9845670B2 (en) Immiscible fluid systems and methods of use for placing proppant in subterranean formations
RU2524086C1 (ru) Доставка зернистого материала под землю
WO2017095253A1 (ru) Способ обработки скважины с образованием проппантных структур (варианты)
RU2476665C2 (ru) Способ изоляции водопритока в скважине
CN101675142A (zh) 水性微粒浆组合物及其制备方法
CA2693427A1 (en) Resin coated proppant slurry compositions and methods of making and using same
US10351761B2 (en) Method for modification and delivery of proppant during well operations, method for hydraulic fracturing and method for gravel packing
CN101765696A (zh) 用砂筛完井的方法
WO2016099320A1 (ru) Способ получения гидрофобных агломератов проппанта и их применение
US8714248B2 (en) Method of gravel packing
WO2015108438A1 (en) System and methodology for well treatment
WO2015072875A1 (en) Methods of treating a subterranean formations with fluids comprising proppant
AU2013408299B2 (en) Double hydrophilic block copolymer on particulate surface in wells to reduce scale
CN107880867B (zh) 一种Pickering乳液压裂液及其制备方法与应用
RU2678250C2 (ru) Композиции и способы повышения проницаемости трещин
US11124696B2 (en) System and methods for delivery of multiple highly interactive stimulation treatments in single dose and single pumping stage
AU2016269415B2 (en) Multi-functional surfactant complexes for use in subterranean formations

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14908517

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14908517

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1