Использование бора в качестве сшивающего агента в эмульсионной системе

Изобретение относится к составам и способам, предназначенным для обработки подземной формации. Суспензия сшивающего агента для жидкости для обслуживания скважин включает эмульсию, содержащую жидкость на водной основе и масло, эмульгатор и борсодержащее соединение в количестве от приблизительно 10% до приблизительно 50%. Способ для обработки подземной формации, включающий обеспечение базовой жидкости на водной основе, содержащей полисахарид, смешивание базовой жидкости на водной основе с указанной выше суспензией сшивающего агента и закачку жидкости для обслуживания подземных скважин в подземную формацию. Суспензия сшивающего агента состоит по существу из эмульсии, состоящей по существу из жидкости на водной основе, масла, эмульгатора и борсодержащего соединения. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы. Технический результат – повышение эффективности обработки 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

 

[0001] Настоящая заявка испрашивает преимущество Соединенных Штатов

Предварительная заявка на патент №. 61/925,912, подана 10 января 2014, содержание которой включено в настоящее описание во всей ее полноте.

Уровень техники

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0002] Описание настоящего изобретения относится к композициям и способам для обработки подземных формаций. Более конкретно настоящее изобретение относится к системе сшивания для повышения вязкости жидкости, обслуживающей скважину.

2.Описание предшествующего уровня техники.

[0003] В промышленности нефтяные и газовые, водозаборные скважины и нагнетательные скважины бурятся в подземных формациях, и определенные жидкости затем могут быть в них введены. Много различных типов текучих сред используется при бурении подземных формаций, при завершении работ и эксплуатации нефтяных, газовых, водозаборных и/или нагнетательных скважин. Подземными формациями могут быть любые заглубленные структуры пород, где поток жидкостей в или из формаций является желательным. Эти формации могут включать, но этим не ограничиваются, песчаники, известняки, доломиты, сланцы, угольные пласты и диатомитовую землю. В подземной формации можно добывать нефть, газ, воду, конденсат или любую их комбинацию.

[0004] Подземная формация также может быть использована для закачивания текучих сред. Закаченная текучая среда может быть водной базовой жидкостью, насыщенным раствором соли, раствором полимера, газом или CО2. Поток жидкой среды может проходить в формацию или из формации за счет естественной проницаемости, усиленной проницаемости, природных трещин, техногенных или геологических особенностей, таких как жилы и разрывные нарушения.

[0005] Жидкостью для подземного обслуживания скважин может быть любая жидкость, используемая в буровых операциях, операциях вскрытия продуктивного пласта или в операциях по капитальному ремонту скважин, выполняемых в подземных формациях. Она может включать в себя, но этим не ограничивается, буровые растворы, жидкости для вскрытия пласта, жидкости для гидравлического разрыва пласта, жидкости для гравийной набивки, жидкости для закачивания в скважины, жидкости для ремонта скважин, жидкости для воздействия на пласт, жидкости химической обработки, буферные жидкости для перфорационных работ, жидкости для промывки скважин, вытесняющие жидкости, жидкости для нагнетания в пласт растворов полимеров, раствор для глушения скважины или жидкость потерь циркуляции бурового раствора.

[0006] Во многих случаях жидкость для обслуживания скважин нуждается в относительно высокой вязкости для выполнения требуемой функции. Функция может включать в себя, но этим не ограничивается, суспензионные частицы и транспортировку, контроль отвода протечек жидкости, восстановление пластового давления, изменение контура заводнения и их любую комбинацию.

Обычно вязкость достигается добавлением полисахарида, такого как гуар и любых его производных. Еще более высокая вязкость достигается путем добавления материала, упомянутого в данной области техники как сшивающий агент. Сшивающий агент представляет собой химическое соединение, которое способно образовывать химическую связь между каким-либо местом на одном полимере с каким-либо местом на другом полимере. Эта сшивка может повысить вязкость (или кажущуюся вязкость) в несколько раз, может быть даже в сотни раз.

[0007] Соединения на основе бора хорошо известны в данной области техники как пригодные для сшивания полисахаридов. Наглядные примеры соединений бора включают буру и борную кислоту. Некоторые природные борсодержащие минералы также используются в качестве сшивающих агентов. Эти минералы, включающие в свой состав улексит и колеманит, имеют дополнительное преимущество сшивки жидкости, заключающееся в замедленном сшивании.

[0008] Наличие некоторой задержки во время сшивки, может быть выгодным в понижении величины давления, необходимого для транспортировки жидкости вниз обсадной трубы скважины, гибкой длинномерной трубы или бурильной трубы. Снижение давления на выходе наземных насосных установок может позволить более высокую скорость нагнетания (измеренную как число баррелей в минуту, bpm), где более высокая скорость нагнетания может повысить эффективность действия жидкости для подземного обслуживания скважин. Например, в гидравлическом разрыве пласта высокая производительность насосной установки может быть желательной для получения ожидаемой ширины, длины, или высоты трещины разлома или для подачи расклинивающего агента на заданное расстояние от ствола скважины.

[0009] Как было указано выше, борсодержащие минералы, такие как улексит и колеманит, работают как сшивающие агенты и делают это с некоторым задерживанием начала сшивания, особенно по сравнению в основном с мгновенным сшиванием более водорастворимых соединений бора, таких как бура или борная кислота. Более того дальнейшие задержки во времени были замечены с этими на минеральной основе сшивателями, когда они находятся во взвешенном состоянии в жидкой системе на основе масла. Добавление этой суспендированной системы на основе масла к составу способного к сшиванию полисахарида, приводит к получению задержки во времени сшивания, которое существенно более длительное, чем наблюдаемое при добавлении сшивающего агента на минеральной основе в виде сухого порошка. Суспензия на масляной основе борсодержащего минерала, как правило, содержит порошок борсодержащего минерала, масло, глину для получения суспензии, поверхностно-активное вещество, активатор. Хотя существенная задержка во времени рассматривается с этим типом исполнения суспензионного сшивателя, использование глин, как правило, нежелательно, поскольку это может привести к повреждению проницаемости трещины разлома или нанести ущерб формированию.

[0010] Варианты суспензий на водной основе были разработаны с таким условием, чтобы их можно было приготовить, например, с водой, этиленгликолем, ксантаном или диутаном, кислотой и улекситом. К тому же, эти суспензии дают требуемую задержку во времени сшивания, но могут вызывать проблемы с разложением ксантана или диутана во времени, что ограничивает срок годности продукта.

[0011] Таким образом, существует потребность в системе суспензии для борсодержащего минерального порошка без ограничения срока действия и без тех недостатков, которые известны в данной области техники.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ

[0012] В настоящем документе описываются композиции, жидкости, суспензии и способы обработки подземных формаций. В одном аспекте обеспечивается суспензия сшивающего агента, содержащая эмульсию, которая включает жидкость на водной основе и масло, эмульгатор и борсодержащее соединение.

[0013] В дополнительном аспекте обеспечивается способ обработки подземной формации. Способ включает в себя следующие этапы: обеспечение базовой жидкости на водной основе, содержащей полисахарид, и смешивание базовой жидкости на водной основе с суспензией сшивающего агента с формированием жидкости для обслуживания подземных скважин. Суспензия сшивающего агента включает эмульсию, содержащую жидкость на водной основе, масло, эмульгатор и борсодержащее соединение. Способ далее содержит этап закачки жидкости для обслуживания скважин в подземную формацию.

[0014] Предшествующее выше рассуждение наметило в общих чертах довольно широкие особенности и технические преимущества настоящего изобретения, для того чтобы подробное описание, которое далее следует, могло быть лучше понято. Дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут описаны в дальнейшем, что сформирует предмет формулы изобретения данной заявки. Специалистами, работающими в данной области техники, должно быть оценено, что концепция и описанные конкретные варианты осуществления могут быть легко использованы в качестве основы для модификации или разработки других вариантов осуществления в процессе выполнения вышеупомянутых целей настоящего изобретения. Специалистам данной области также должно быть понятно, что такие эквивалентные варианты осуществления не отклоняются от сущности и объема изобретения, как указано в прилагаемой формуле изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖА

[0015] На фиг. 1 изображен график данных, собранных в связи с тестированием аспекта раскрытой в настоящее время суспензии сшивающего агента, содержащей эмульсию типа "масло в воде", и включающую улексит.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0016] Различные варианты осуществления описываются ниже. Взаимосвязь и функционирование различных составных частей вариантов осуществления могут быть лучше поняты путем ссылки к следующему подробному описанию. Однако варианты осуществления не ограничиваются только теми, которые освещены в подробном описании. Следует понимать, что в некоторых случаях могут быть опущены подробности, которые не являются необходимыми для понимания вариантов осуществления, раскрытых в настоящем документе, например, традиционные технологии или способы, использованные на практике или в лаборатории.

[0017] Настоящее изобретение относится к способам и жидкостям для обслуживания подземных скважин при обработке подземных формаций. В некоторых аспектах жидкости для обслуживания подземных скважин содержат базовую жидкость на водной основе, полимерный полисахарид и суспензию сшивающего агента.

[0018] Базовая жидкость на водной основе может включать воду, солевой раствор, раствор с буферной добавкой, рассол, морскую воду, слабоминерализованную воду и их любую смесь. Ряд добавок может быть добавлено к базовой жидкости в некоторых аспектах настоящего изобретения, например, поверхностно-активные вещества, совместимые растворители, спирты, биоциды, понизители трения, ингибиторы образования накипи, агенты стабилизации глин, химические вещества контроля pH, расклинивающий агент, песок, материалы для селективного гидроразрыва пласта, полимерные разжижители геля гидроразрыва, такие как окислители, ферменты, стабилизаторы геля, понизители водоотдачи и их любые комбинации.

Дополнительные добавки могут добавляться до тех пор, пока не станут оказывать существенное влияние на сшивание полисахарида. Специалист в данной области техники знает, как определить функциональные возможности добавки с обслуживающей жидкостью, например, тестированием с помощью прибора Fann™ Model 50.

[0019] В некоторых аспектах базовая жидкость на водной основе содержит полисахарид в растворе. Полисахарид может быть любым полимером, который может сшиваться соединением, содержащим бор. В некоторых аспектах полисахарид, работающий в качестве увеличителя вязкости, выбирается из группы, состоящей из замещенных галактоманнанов, гуаровой камеди, полисахаридов с высокой молекулярной массой, состоящих из сахаров маннозы и галактозы, производных гуаровой смолы, оксипропила гуаровой смолы (HPG), карбоксиметил гидроксипропила гуаровой смолы (CMHPG) и карбоксиметила гуаровой смолы (CMG), гидрофобно-модифицированных гуаровых смол, гуарсодержащих соединений, гидроксиэтилцеллюлозы (HEC), производных HEC, гидроксипропилцеллюлозы(HPC), карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлозы (CMHEC), карбоксиметилцеллюлозы (CMC), ксантана, диутана, склероглюкана и их любой комбинации.

[0020] В некоторых аспектах суспензия сшивающего агента настоящего изобретения может содержать водную фазу, такую как вода, масляную фазу, один или более эмульгаторов и один или более борсодержащих соединений (сшивающие агенты).

В некоторых аспектах также может быть включен агент, придающий хладостойкость суспензии. Компоненты суспензии сшивающего агента могут быть объединены таким образом, что формируется эмульсия из водной фазы и масляной фазы. В некоторых аспектах суспензия сшивающего агента включает эмульсию, такую как эмульсия типа "вода в масле" или эмульсия типа "масло в воде". В некоторых аспектах суспензия сшивающего агента включает эмульсию типа "вода в масле", означающую, что непрерывной фазой или главной фазой является масло. В некоторых аспектах эмульсия может содержать приблизительно от 8 масс.% до приблизительно 40 масс.% масла и приблизительно от 10 масс.% до приблизительно 40 масс.% водной фазы.

[0021] Эмульгаторы являются поверхностно-активными агентами и в соответствии с настоящим изобретением могут включать анионные поверхностно-активные вещества, катионные поверхностно-активные вещества, амфотерные поверхностно-активные вещества и любую их комбинацию. В некоторых аспектах эмульгатор является неионным поверхностно-активным агентом, имеющим значение гидрофильно-липофильного баланса (HLB), составляющего приблизительно от 2 до приблизительно 8. В некоторых аспектах эмульгатор выбирается из группы, состоящей из полиоксиэтиленовых простых эфиров жирных спиртов, полиэфира, модифицированного полиорганосилоксаном, этоксилатов олеиновой кислоты, алкилфенолэтоксилатов винилового эфира, полиоксиэтиленового эфира касторового масла, пирролидонов, амидов жирных кислот, сульфатов простых эфиров или сесквиолеата сорбитана в диапазоне приблизительно от 1 до, приблизительно, 6%.

[0022] В некоторых аспектах масло представляет собой углеводородное масло (нефтяное масло). В некоторых аспектах углеводородное масло представляет собой низковязкое углеводородное масло. В некоторых аспектах масло выбирается из группы, состоящей из дизельного топлива, нефтепродукта, светлого нефтепродукта, нефтяных масел, очищенных с целью удаления ароматических соединений, таких как бензол, толуол, этилбензол и ксилол, синтетических высокоочищенных парафинов, синтетической смеси парафинов, олефинов и оксигенатов, гексана, гептана, октана, ароматического соединения, такого как бензол, толуол или ксилол, керосин, смазочного масла, растительного масла, такого как масло канолы, сои и виноградных косточек, и их любой комбинации. Суспензия сшивающего агента обычно содержит приблизительно от 8 масс.% до приблизительно 20 масс.% масла.

[0023] Борсодержащее соединение, используемое в суспензии сшивающего агента, может быть любым борсодержащим соединением, которое делает бор доступным в целях сшивки. В некоторых аспектах борсодержащее соединение может быть выбрано из группы, состоящей из борной кислоты, пироборной кислоты, метаборной кислоты, буры, тетраборнокислого натрия, улексита, колеманита, пробертита, ноблеита, говерита, фроловита, мейергофферита, иниоита, прайсеита, терчита, гинорита, гидроборацита, индерборита и любой их комбинации. Борсодержащее соединение может быть слегка растворимым в воде боратом.

[0024] Любое количество одного или более борсодержащих соединений может быть добавлено к суспензии. Например, в некоторых аспектах суспензия содержит приблизительно от 40 масс.% до приблизительно 50 масс.% соединения бора.

[0025] Как отмечалось ранее, водная жидкость суспензии сшивающего агента может содержать агент, придающий хладостойкость. В некоторых аспектах агент, придающий хладостойкость, выбирается из группы, состоящей из этиленгликоля, пропиленгликоля, полиэтиленгликоля, полипропиленгликоля, метанола, изопропанола, формиата натрия, формиата калия, ацетата калия и любой их комбинации или их смесей.

[0026] В некоторых аспектах настоящего изобретения суспензия сшивающего агента может содержать водную фазу, масляную фазу, эмульгатор и борсодержащее соединение. Компоненты смешиваются таким способом, при котором образуется эмульсия со свойствами суспензии, достаточными для удерживания во взвешенном состоянии соединения бора, которое может быть в форме порошка. В других аспектах суспензия сшивающего агента состоит из водной фазы, масляной фазы, эмульгатора, и борсодержащего соединения, а любые другие компоненты безоговорочно исключаются. Еще в одних аспектах суспензия сшивающего агента состоит в основном из водной фазы, масляной фазы, эмульгатора, и борсодержащего соединения, а любые другие компоненты, которые существенно влияют на основные и новые особенности суспензии, однозначно исключаются, такие как глины, смолы, суспендирующие агенты, коллоидный диоксид кремния /пирогенный кремнезем, диспергирующие агенты и т.д. В любом аспекте водная фаза и масляная фаза могут формировать эмульсию, например, эмульсию типа "вода в масле".

[0027] Суспензия сшивающего агента настоящего изобретения включает в себя многочисленные удивительные и неожиданные преимущества. Различные химические вещества могут быть добавлены к водной фазе суспензии сшивающего агента, которые изменяют время запаздывания сшивки. При добавлении кислоты растворяется часть улексита (или другого борсодержащего соединения) до борной кислоты, которая способствует поверхностному поперечному сшиванию. При добавлении кислоты без какой-либо борной кислоты, комбинация поверхностной и замедленной сшивок получается в виде единственной композиции. Когда добавляется основание, возникает комбинация самобуферизации поверхностной и замедленной сшивок также в виде единственной композиции. Кроме того, было обнаружено, что при использовании суспензии сшивающего агента на основе эмульсии, такой как суспензия сшивающего агента на основе эмульсии типа "вода в масле", различные добавки, которые были необходимы в предшествующем уровне техники, могут быть исключены, например глины, смолы и дополнительные суспендирующие агенты. Не желая быть связанным какой-либо теорией, считается, что эмульсия сама действует так, чтобы суспендировать борсодержащее соединение в ней и, тем самым, уменьшает потребность в дополнительном суспендирующем агенте, таком как глина или смола.

[0028] Жидкости для обслуживания подземных скважин настоящего изобретения могут содержать суспензию сшивающего агента. Жидкости для обслуживания подземных скважин или только сама по себе суспензия сшивающего агента может быть использована во многих различных областях применения, как описано выше. В одном аспекте жидкость для обслуживания подземных скважин, включающая суспензию сшивающего агента, может быть использована для образования разлома газовых сланцевых глин. Для создания действующих скважин природного газа, оператор может загнать текучую среду на тысячи футов ниже поверхности земли для разрыва при высоком давлении сланцевой породы и выпуска захваченного ей природного газа. Эта технология извлечения называется гидравлический разрыв пласта, а использованная в процессе жидкость обычно содержит воду и песок. Тем не менее, она также может включать небольшой процент химических добавок, которые помогают проведению общего процесса.

[0029] Трещина разлома создается, когда жидкость закачивается вниз скважины при высоком давлении в течение короткого периода времени. Жидкость под высоким давлением (обычно вода с жидкой добавкой для повышения вязкости) превышает предел прочности на разрыв породы и инициирует трещину разлома в породе. Расклинивающий агент или проппант обычно это песок переносится вязкой жидкостью и закачивается в трещину разлома для сохранения ее от закрытия, когда сбрасывается давление нагнетания. Вязкая жидкость, нагнетаемая для развития трещины разлома, превращается в жидкость с низкой вязкостью в течение короткого периода времени с добавлением разжижителя геля гидроразрыва. Жидкость разрушения течет обратно через сформированную трещину разлома в скважину без каких-либо ограничений потока вплоть до поверхности после того, как скважина введена в эксплуатацию. Техническими средствами формируют открытый канал для природного газа и нефти, которые как бы заперты в породе, чтобы они текли к поверхности.

[0030] Одним из ключевых элементов в этом процессе является получение достаточно высокой вязкости жидкости при температуре и давлении в нисходящей скважине для создания трещины в нефтеносном или газоносном пласте, и транспортировка как можно больше заданного объема частиц проппанта во вновь созданную трещину разлома, насколько это возможно, а также снижение потерь жидкостей разрыва в формации в ходе обработки. Кроме того, в достаточной мере вязкая жидкость должна препятствовать оседанию проппанта, что может привести к закупориванию трубопровода и тем самым создать нежелательные серьезные погрузочно-разгрузочные проблемы.

[0031] В некоторых аспектах сшивающий агент, такой как борсодержащее соединение, является важным компонентом жидкости для гидроразрыва пласта. Высокая вязкость может быть достигнута либо путем повышения концентрации полимера, либо путем сшивания полимера. Повышение концентрации полимера обычно экономически нецелесообразно и может вызвать эксплуатационные неполадки.

[0032] Гуаровая камедь и ее производные широко используются в качестве загустителей для процессов гидравлического разрыва пласта. Низкие концентрации гуаровой камеди (например, 0,3-0,5%), растворенные или суспендируемые в воде, значительно повышают вязкость жидкости (например, от 1 до 150 cП), в то время как добавление миллимолярных количеств сшивающего агента, такого как ион бората, к раствору гуаровой камеди будет значительно, на величину нескольких порядков повышать вязкость (например, 5700 cП, измерено при низкой скорости сдвига).

[0033] Ион бората уже давно используется в качестве сшивающего агента для формирования высокой вязкости поперечно сшитых гелеобразных водных обрабатывающих жидкостей подземных скважин. Например, в патентном документе EP-A-0347975 описывается водный кислотный раствор галактоманнановой камеди и соединения высвобождающего борат, в который диспергируется суспензия активатора, содержащего растворимое в воде основное и неионогенное поверхностно-активное вещество в гидрофобном носителе. Как правило, используются различные источники бората, в том числе борная кислота, бура, тетраборнокислый натрий, слегка растворимые в воде бораты, такие как улексит и другие композиции, состоящие из борной кислоты, димеров, и тримеров борнокислых ионов. Эти твердые материалы, которые образуют или содержат ион бората, имеют различную растворимость в воде и могут вызывать эксплуатационные проблемы при использовании в качестве сшивающих агентов для получения высоковязких поперечно сшитых гелеобразных, водных, обрабатывающих жидкостей подземных скважин.

[0034] Например, когда погодные условия представляют собой сырость или осадки, твердые вещества имеют тенденцию слеживаться, в результате чего, их трудно дозировать в гелеобразный раствор. Несмотря на то, что твердые материалы растворяются в воде, обычно трудно приготовить высокую концентрацию примерно от 20 до 50% твердых веществ в растворе материалов. Когда высокие концентрации растворов подготавливаются и используются, то, как правило, требуются большие объемы. Кроме того, в холодную погоду высококонцентрированные растворы кристаллизуются, создавая трудности при перекачке и замерах.

[0035] Сшивающие агенты используются для увеличения молекулярной массы полимера с помощью сшивания полимерной главной цепи в трехмерную структуру. Это повышает основную вязкость линейного геля от величины менее чем 50 СП в 100 раз или 1000 раз СП диапазона. Это сшивание также повышает эластичность и способность транспортировки проппанта жидкости. Для гелей на основе гуара и CMHEC в качестве сшивателей используются бор и некоторые металлы, включая титан и цирконий. В дополнение к этим материалам сшивать гуар могут железо, хром и алюминий, но они обычно не используются. Железо представляет собой основную нежелательную примесь для жидкостей гидроразрыва пласта, и является одним из металлов, которым необходимо тщательно управлять в ходе процесса контроля качества для предотвращения преждевременного сшивания. Каждый сшивающий агент имеет индивидуальную реакционную специфику и поведение.

[0036] Авторы настоящего изобретения обнаружили, что гуар содержащие жидкости гидравлического разрыва пласта, имеющие повышенную термическую стабильность и пониженную интенсивность утечки, могут быть получены, используя приблизительно от 1,5 кг/м3 до приблизительно 15 кг/м3 растворимого бората, имеющего низкую скорость растворимости, чтобы обеспечить достаточное количество анионов бората для сшивки гуарового полимера, повысить pH, и обеспечить запас доступных ионов бората для сшивки полимера при высокой температуре. Также было обнаружено, что бораты щелочноземельных металлов или смешанные бораты щелочных и щелочноземельных металлов обладают уникальной растворимостью, что дает возможность использовать их в регулированном сшивании водных систем, содержащих гуаровые полимеры. Скоростью сшивания можно управлять с помощью соответствующего регулирования одной или нескольких следующих переменных: начального показателя pH водной системы, относительной концентрации одного или более из умеренно растворимых боратов, температуры водной системы и величины частиц бората.

[0037] В одном аспекте настоящего изобретения обеспечивается способ обработки подземной формации. Способ включает в себя этап обеспечения базовой жидкости на основе воды, содержащей в растворе способный к сшиванию полисахарид. Водная базовая жидкость смешивается с суспензией замедленно сшивающего агента для формирования жидкости обслуживающей подземные скважины. Суспензия сшивающего агента включает эмульсию, эмульсия, в свою очередь, содержит жидкость на водной основе, масло, эмульгатор, и в некоторых аспектах порошок борсодержащего соединения. Компоненты смешиваются достаточно долго, например, приблизительно от одной минуты до приблизительно пяти минут, что позволяет полисахариду, по меньшей мере, частично сшиваться. Жидкости для обслуживания подземных скважин затем закачивают в подземную формацию.

[0038] ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ПРИМЕР

[0039] Была создана смесь, содержащая 40 фунтов на тысячу галлонов быстро гидратирующего в водопроводной воде гуара, 2 галлона на тысячу галлонов 70% хлорида холина, 0,5 галлона на тысячу галлонов неэмульгирующего поверхностно-активного вещества, 3 галлона на тысячу галлонов стабилизатора геля 30% тиосульфата натрия, 2 галлона на тысячу галлонов буферного раствора карбоната калия и 3 галлона на тысячу галлонов раскрытой в данном описании суспензии сшивающего агента, содержащей эмульсию типа "масло в воде", включающую улексит. Измерения проводились в течение 100 обратных секунд и при температуре 250°F на вискозиметре Grace модели 5600. Как можно видеть на фигуре 1 вязкость развивалась до значений свыше 500-750 сантипуаз в течение приблизительно от 2 до приблизительно 3 минут, причем она оставалась стабильной в течение более двух часов.

[0040] Все композиции и способы, описанные и заявленные в настоящем документе, могут быть изготовлены и выполнены без лишнего экспериментирования в свете настоящего описания. В то время как данное изобретение может быть осуществлено во многих различных формах, в настоящем документе подробно описываются конкретные предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения. Настоящее описание является иллюстрацией принципов настоящего изобретения и не предназначено для ограничения изобретения специфическими иллюстрированными вариантами осуществления. Кроме того, если специально не указано иное, то использование термина "a" предполагает охватывание терминов "по меньшей мере, один" или "один или более". Например, термин "борсодержащее соединение" предполагает охватывание терминов "по меньшей мере, одно борсодержащее соединение" или "одно или более борсодержащих соединений".

[0041] Любые диапазоны приведены либо в абсолютных единицах, либо в приблизительных единицах и предназначены, чтобы охватить обоих, и любые определения, использованные в настоящем документе, предназначены для пояснения, а не для ограничения. Несмотря на то, что численные диапазоны и параметры, предлагающие широкий объем изобретения, являются приблизительными, числовые значения, изложенные в конкретных примерах, сообщены настольно точно, насколько возможно. Любое численное значение, однако, по существу содержит определенные ошибки, неизбежно вытекающие из среднеквадратичного отклонения, обнаруженного в их соответствующих тестовых измерениях. Более того, все диапазоны, описанные в настоящем документе, как следует понимать, охватывают любые и все поддиапазоны (включая все дробные и целые значения), включенные в соответствующую категорию.

[0042] Кроме того, настоящее изобретение охватывает любые и все возможные комбинации некоторых или всех различных вариантов осуществления, описанных в настоящем документе. Следует также понимать, что различные изменения и модификации предпочтительных вариантов осуществления, описанных в данном документе, в настоящее время будут очевидны для специалистов в данной области техники. Такие изменения и модификации могут быть сделаны без отступления от сущности и объема настоящего изобретения и без уменьшения его предполагаемых преимуществ. Поэтому предполагается, что такие изменения и модификации охватываются прилагаемой формулой изобретения.

1. Суспензия сшивающего агента для жидкости для обслуживания скважин включающая:

- эмульсию, содержащую жидкость на водной основе и масло,

- эмульгатор, и

- борсодержащее соединение в количестве от приблизительно 10% до приблизительно 50%.

2. Суспензия сшивающего агента по п. 1, в которой эмульсия представляет собой эмульсию типа "вода в масле".

3. Суспензия сшивающего агента по п. 1, в которой эмульсия содержит приблизительно от 1% до приблизительно 6% эмульгатора.

4. Суспензия сшивающего агента по п. 1, в которой жидкость на водной основе дополнительно содержит растворенную соль.

5. Суспензия сшивающего агента по п. 4, в которой растворенная соль выбирается из группы, состоящей из хлорида натрия, хлорида калия, хлорида кальция, хлорида аммония, хлорида магния, бромида натрия, бромида калия, бромида кальция и их любой комбинации.

6. Суспензия сшивающего агента по п. 1, в которой жидкость на водной основе дополнительно содержит кислоту.

7. Суспензия сшивающего агента по п. 6, в которой кислота является минеральной кислотой, включая соляную кислоту.

8. Суспензия сшивающего агента по п. 6, в которой кислота представляет собой органическую кислоту, выбранную из группы, состоящей из муравьиной кислоты, уксусной кислоты, молочной кислоты, гликолевой кислоты, лимонной кислоты, фумаровой кислоты, малеиновой кислоты и их любой комбинации.

9. Суспензия сшивающего агента по п. 1, в которой жидкость на водной основе включает основание, выбранное из группы, состоящей из гидроксида натрия, карбоната натрия, гидроксида калия, карбоната калия, гидроксида кальция и их любой комбинации.

10. Суспензия сшивающего агента по п. 1, в которой эмульгатор выбирается из группы, состоящей из полиоксиэтиленовых простых эфиров жирных спиртов, полиэфира модифицированного полиорганосилоксаном, этоксилатов олеиновой кислоты, алкилфенолэтоксилатов винилового эфира, полиоксиэтиленового эфира касторового масла, пирролидонов, амидов жирных кислот, амидов простых эфиров сульфатов, амидов сесквиолеата сорбитана и их любой комбинации.

11. Суспензия сшивающего агента по п. 1, в которой масло выбирается из группы, состоящей из дизельного топлива, обычного нефтепродукта, светлого нефтепродукта, растительных масел, синтетического высокоочищенного парафина, смеси синтетических парафинов, олефина, кислородсодержащего растворителя и их любой комбинации.

12. Суспензия сшивающего агента по п. 1, в которой жидкость на водной основе содержит агент, придающий хладостойкость.

13. Суспензия сшивающего агента по п. 12, в которой агент, придающий хладостойкость, выбирается из группы, состоящей из этиленгликоля, пропиленгликоля, полиэтиленгликоля, полипропиленгликоля, метанола, изопропанола, формиата натрия, формиата калия, ацетата калия и их любой смеси.

14. Суспензия сшивающего агента по п.1, в которой борсодержащим соединением является борнокислый минерал.

15. Суспензия сшивающего агента по п. 14, в которой борнокислый минерал выбирается из группы, состоящей из улексита, колеманита и любой их комбинации.

16. Способ для обработки подземной формации, включающий:

- обеспечение базовой жидкости на водной основе, содержащей полисахарид;

смешивание базовой жидкости на водной основе с суспензией сшивающего агента для формирования жидкости для обслуживания подземных скважин, в которой суспензия сшивающего агента содержит:

эмульсию, содержащую жидкость на водной основе, масло, эмульгатор и боратсодержащее соединение, причем количество боратсодержащего соединения составляет от приблизительно 10% до приблизительно 50%;

закачку жидкости для обслуживания подземных скважин в подземную формацию.

17. Способ по п. 16, в котором базовую жидкость на водной основе выбирают из группы, состоящей из воды, рассола, морской воды, солоноватой воды, солевого раствора и их любой комбинации.

18. Способ по п. 16, в котором полисахарид представляет собой способный к сшиванию полимер.

19. Способ по п. 18, в котором способным к сшиванию полимером является гуар, гидроксипропилгуар, карбоксиметилгидроксипропилгуар и любая их комбинация.

20. Способ по п. 16, в котором эмульсия представляет собой эмульсию типа "вода в масле".

21. Способ по п. 16, в котором базовая жидкость на водной основе содержит приблизительно от 10% до приблизительно 50% суспензии сшивающего агента.

22. Суспензия сшивающего агента, состоящая по существу из

- эмульсии типа «вода в масле», состоящей по существу из жидкости на водной основе, масла, эмульгатора, и борсодержащего соединения.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для разработки неоднородной нефтяной залежи с наличием слабодренируемых участков. Способ включает выработку запасов нефти скважинами, проведение исследований скважин, проведение гидроразрыва пласта, применение внутрипластовой термохимической обработки с использованием гранулированного магния и соляной кислоты, закачку рабочего агента в нагнетательные скважины и отбор продукции из добывающих скважин.

Изобретение относится к композициям и жидкостям, используемым при обработке скважин гидравлическим разрывом. Гелевая композиция, содержащая акриламидный полимер или сополимер, поперечно сшитый диальдегидом, полученная смешиванием акриламидного полимера или сополимера с диальдегидом в водном растворе при рН в диапазоне от приблизительно 9,0 до приблизительно 11, где акриламидный полимер или сополимер имеет заряд в пределах от приблизительно 15 до приблизительно 35 мол.%, а молярное соотношение диальдегида к мономерам акриламидного полимера или сополимера находится в пределах примерно больше, чем от приблизительно 1,1 до приблизительно 2,0.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для разработки чисто нефтяных залежей с низкой проницаемостью нефтяной породы. Способ включает бурение горизонтальных добывающих скважин по рядной схеме размещения и заканчивание их с применением многостадийного гидроразрыва пласта МСГРП, создание системы поддержания пластового давления ППД методом заводнения.

Группа изобретений относится к вариантам способа выполнения стимулирующих операций с размещением проппанта на буровой площадке. Буровая площадка имеет ствол скважины, проникающий в пласт месторождения, имеющий разрыв.

Изобретение относится к добыче газообразных углеводородов и/или жидких углеводородов из подземных пластов. Способ добычи газообразных углеводородов и/или жидких углеводородов из подземных пластов, характеризующийся использованием смолы полимолочной кислоты, содержащей компонент, представляющий собой поли-L-молочную кислоту, и компонент, представляющий собой поли-D-молочную кислоту, при этом также характеризующейся удельной теплотой плавления при 190°С или более, измеренной методом дифференциальной сканирующей калориметрии, 20 Дж/г или более.

Изобретение относится к флюидам для обработки подземных пластов при добыче нефти и газа. Флюид для обработки пласта на водной основе, содержащий смесь или дисперсию в воде, включающую по меньшей мере один полимер, увеличивающий вязкость, представляющий собой водорастворимый или водонабухающий полимер, выбранный из группы, состоящей из сшитых полисахаридов, сшитых по меньшей мере одним сшивающим средством, выбранным из группы, состоящей из боратных, циркониевых, алюминиевых, титановых и хромовых металлоорганических сшивающих средств, или выбранный из группы, состоящей из гуаровой смолы, гидроксипропилгуара, карбоксиметилгуара, карбоксиметилгидроксипропилгуара, их комбинаций, или из группы, состоящей из недериватизированного гуара, крахмалов, целлюлозы, дериватизированных гуаров, полиакриламидов, полиакрилатов, функционализированных полиакриламидных полимеров, сополимеров акриламидметилпропансульфоновой кислоты, поливинилового спирта, поливинилпирролидонов, сополимеров малеинового ангидрида и метилвинилового эфира, полиэтиленоксидов, их комбинаций, по меньшей мере один органический разжижающий пероксид и по меньшей мере один промотор из группы, состоящей из тиосульфатных солей, сульфитных солей, бисульфитных солей, эриторбатных солей, изоаскорбатных солей и их комбинаций, где флюид для обработки пласта на водной основе по существу не содержит амина, если промотором является тиосульфатная соль.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к заканчиванию скважин. Способ заканчивания скважины содержит создание скважины, содержащей ствол, проходящий в подземный пласт, крепление по меньшей мере нижнего участка скважины эксплуатационной обсадной колонной, установку запорной арматуры в эксплуатационной обсадной колонне, причем запорная арматура создает удаляемый барьер для прохода текучей среды в стволе.

Изобретение относится к стимулирующим текучим средам для гидроразрыва углеводородсодержащего пласта и системному оборудованию для них. Технический результат – повышение экономичности, эффективности и безопасности обработки.

Изобретение относится к гидравлическому разрыву подземного пласта. Состав для обработки скважины содержит: низковязкую несущую жидкость, имеющую вязкость менее чем 50 мПа⋅с при скорости сдвига 170 с-1 и температуре 25°С; диспергированный в несущей жидкости проппант и диспергированное в несущей жидкости волокно, содержащее от 0,1 до 20 мас.% силикона, где состав для обработки скважины не создает волоконного тапонирования при потоке через узкую щель шириной 1-2 мм.

Изобретение относится к способу обработки подземного пласта. Способ обработки подземного пласта, включающий приготовление суспензии цементного раствора, выполненной с возможностью схватывания с образованием отвердевшего цементного раствора с прочностью на сжатие ниже давления смыкания разрыва подземного пласта, где указанная суспензия цементного раствора содержит цементирующий материал, воду и меньше чем 4 % деградируемого материала в расчете на массу цементирующего материала в суспензии цементного раствора, закачивание указанной суспензии в подземный пласт при давлении, достаточном для создания разрыва в подземном пласте, при сохранении более высокого давления, чем давление смыкания разрыва, предоставление возможности указанной суспензии схватиться, образуя отвердевший цементный раствор в разрыве, понижение давления ниже давления смыкания разрыва, предоставление возможности отвердевшему цементному раствору в разрыве растрескаться, образуя растрескавшийся отвердевший цементный раствор, и добычу углеводородов из пласта через растрескавшийся отвердевший цементный раствор в разрыве.

Группа изобретений относится к смазкам, применяемым в скважинных флюидах. Технический результат – улучшение смазывания металлических поверхностей с целью снижения трения, скручивающих и осевых нагрузок.

Изобретение относится к расклинивающему агенту для гидравлического разрыва. Способ получения частиц расклинивающего агента включает использование суспензии боксита, суспензия содержит реагент, содержащий полисахарид, где содержание твердой фазы в суспензии составляет от 25 вес.

Изобретение относится к комплексам лантанидов с производными пиразоловых кислот, а именно к новым пиразолкарбоксилатам лантанидов общей формулы: Ln(L)3(H2O)x, в которой L означает C3N2A1A2B1B2COO-, и имеет структурную формулу, приведенную ниже, и где Ln=Eu, Tb, Gd, x=2 и А2=В1=В2=Н или A2=СН3, В1=Н, В2=С6Н5 или А1=СН3, В1=Н, В2=С6Н5 или А1=СН3, В1=I, В2=Н или Ln=Eu, х=6 и А1=СН3, В1=Н, В2=C4H3S или Ln=Eu, х=2 и А2=СН3, В1=Н, В2=C4H3S.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и касается способа подбора кислотного состава. Способ включает в себя отбор проб нефти до проведения обработки призабойной зоны кислотным составом, пробоподготовку, основанную на обезвоживании нефти способом центрифугирования, и приготовление раствора исходной нефти в толуоле.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к строительству нефтяных и газовых скважин. Тампонажный материал содержит мелкодисперсный порошок химически активного оксида магния, натрия триполифосфат, суперфосфат двойной, магния хлорид, оксихлорид алюминия или хлорное железо 6-водное или сульфат алюминия и воду при следующем соотношении ингредиентов, масс.

Изобретение относится к способу регулирования pH почвы, а также к применению по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, имеющего средневзвешенное значение размера частиц d50 ≤ 50,0 мкм, для оптимизации или улучшения pH почвы.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам удаления и растворения асфальтосмолопарафиновых отложений - АСПО в призабойной зоне пласта (ПЗП), удаления с поверхности глубинного и устьевого нефтепромыслового оборудования, в резервуарах и нефтесборных коллекторах, магистральных нефтепроводах.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к технологиям глушения нефтяных скважин с высоким газовым фактором, а также нефтяных и газовых скважин, вскрывших пласты с аномально-низким или аномально-высоким пластовым давлением.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к технологиям глушения нефтяных и газовых скважин. Технический результат - повышение эффективности геолого-технических мероприятий по глушению нефтяных и газовых скважин с высокопроницаемыми трещинами гидравлического разрыва пласта.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение для ограничения водопритоков в добывающие скважины либо для выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение для изоляции обводненных интервалов продуктивного пласта в горизонтальных скважинах на месторождениях с низкопроницаемыми коллекторами. Способ включает обработку обводненного интервала пласта физическим воздействием при помощи устройства для генерирования упругих импульсов в гидросфере горизонтальной скважины и последующую закачку в пласт гелеобразующего водоизоляционного состава, содержащего 1,0-5,0 мас. % силиката натрия и 0,5-1,5 мас. % ацетата хрома, 0,1-0,5 неионогенного ПАВ и воду – остальное. Осуществляют продавливание указанного состава в пласт и технологическую паузу. При этом указанное устройство комплектуют модулем КС - кажущегося сопротивления - для выявления обводненных интервалов в горизонтальном открытом стволе скважины и модулем Ксп - коэффициента светопоглощения - для выявления обводненных интервалов в горизонтальном стволе скважины. Выделяют интервалы поступления воды. Проводят закачку временно блокирующего состава, не фильтрующегося в пласт. Причем при подъеме устройства каждый интервал обрабатывается физическим воздействием с учетом фильтрационно-емкостных свойств. При этом перед закачкой водоизоляционного состава в скважины закачивают оторочку пресной воды, содержащую 0,01-0,05 мас. % тетранатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты. Индукционный период водоизоляционного состава при пластовой температуре устанавливают равным 4-8 ч, а технологическую паузу выбирают продолжительностью 20-30 ч, после чего скважину запускают в работу. Техническим результатом является повышение эффективности вытеснения нефти из пласта и снижение добычи попутно добываемой воды за счет отключения высокообводненных интервалов в горизонтальной части добывающих скважин. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к составам и способам, предназначенным для обработки подземной формации. Суспензия сшивающего агента для жидкости для обслуживания скважин включает эмульсию, содержащую жидкость на водной основе и масло, эмульгатор и борсодержащее соединение в количестве от приблизительно 10 до приблизительно 50. Способ для обработки подземной формации, включающий обеспечение базовой жидкости на водной основе, содержащей полисахарид, смешивание базовой жидкости на водной основе с указанной выше суспензией сшивающего агента и закачку жидкости для обслуживания подземных скважин в подземную формацию. Суспензия сшивающего агента состоит по существу из эмульсии, состоящей по существу из жидкости на водной основе, масла, эмульгатора и борсодержащего соединения. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы. Технический результат – повышение эффективности обработки 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Наверх