Синергетический эффект вспомогательных поверхностно-активных веществ в отношении реологических характеристик жидкостей для бурения, заканчивания скважины/вскрытия пласта и гидроразрыва пласта - заявка 2015142821 на патент на изобретение в РФ

1. Вязкоупругая жидкость, содержащая по меньшей мере одно вязкоупругое поверхностно-активное вещество и по меньшей мере одно обладающее синергическим действием вспомогательное поверхностно-активное вещество, где упомянутое вязкоупругое поверхностно-активное вещество представляет собой амфотерное поверхностно-активное вещество общей формулы (I):
где R1 представляет собой насыщенную или ненасыщенную, углеводородную группу, имеющую от 17 до 29 атомов углерода, R2 и R3 каждый независимо выбирают из алкильной или гидроксиалкильной группы с неразветвленной или разветвленной цепью, имеющей от 1 до 6 атомов углерода, R4 выбирают из Н, алкильных или гидроксиалкильных групп, имеющих от 1 до 4 атомов углерода; k означает целое число от 2 до 20, и n означает целое число от 0 до 20;
и упомянутое обладающее синергическим действием вспомогательное поверхностно-активное вещество имеет общую структуру (II)
где R1 представляет собой насыщенную или ненасыщенную, углеводородную группу, имеющую от 12 до 22 атомов углерода, R2, R3 и R4 каждый независимо выбирают из алкильной или гидроксиалкильной группы с неразветвленной или разветвленной цепью, имеющей от 1 до 4 атомов углерода; и из гидроксильной группы,
где вязкоупругая жидкость имеет плотность более 1,2 килограмма соли на литр (кг/л).
2. Вязкоупругая жидкость по п. 1, где в общей формуле (I), R1 представляет собой группу алифатического соединения жирного ряда, получаемую из природных жиров или масел, имеющую йодное число от приблизительно 1 до 140.
3. Вязкоупругая жидкость по п. 2, где в общей формуле (I), R1 представляет собой группу алифатического соединения жирного ряда, получаемую из природных жиров или масел, имеющую йодное число от 30 до 90.
4. Вязкоупругая жидкость по п. 3, где в общей формуле (I), R1 представляет собой группу алифатического соединения жирного ряда, получаемую из природных жиров или масел, имеющую йодное число от 40 до 70.
5. Вязкоупругая жидкость по п. 2, где в общей формуле (I), R1 представляет собой группу алифатического соединения жирного ряда, получаемую от природных жиров, масел, или нефтяного сырья, имеющую одну длину цепи или разные длины цепей, где упомянутые природные жиры и масла или нефтяное сырье выбирают из алкила таллового жира, алкила отвержденного таллового жира, алкила рапсового масла, алкила отвержденного рапсового, алкила таллового масла, алкила отвержденного твердого таллового масла, алкила кокосового масла, олеила, эруцила, алкила соевого масла или из их комбинаций и/или смесей.
6. Вязкоупругая жидкость по п. 1, где в вязкоупругом поверхностно-активном веществе общей Формулы (I) R1 представляет собой ненасыщенную алкильную группу, имеющую 21 атом углерода, R2 и R3 представляют собой метильную группу, R4 представляет собой гидроксильную группу, к имеет значение 3, и m и n равны 1.
7. Вязкоупругая жидкость по п. 1, где вязкоупругое поверхностно-активное вещество общей Формулы (I) выбирают из эрукамидопропилгидроксипропилсульфобетаина, эрукамидопропилгидроксиэтилсульфобетаина, эрукамидопропилгидроксиметилсульфобетаина, и их комбинаций и смесей.
8. Вязкоупругая жидкость по п. 1, где в упомянутом вспомогательном поверхностно-активном веществе Формулы (II) R1 представляет собой ненасыщенную алкильную группу с 18-тью атомами углерода в цепи, и R2, R3 и R4 являются гидроксильными группами.
9. Вязкоупругая жидкость по п. 1, где в упомянутом вспомогательном поверхностно-активном веществе Формулы (II) R1 представляет собой ненасыщенную алкильную группу с 22-мя атомами углерода в цепи, R2 и R3 представляют собой этилгидрокси группы, и R4 представляет собой метильную группу.
10. Вязкоупругая жидкость по п. 1, где упомянутое вспомогательное поверхностно-активное вещество выбирают из хлорида таллотриметиламмония, этоксилата эруциламина (2), четвертичной аммониевой соли или их смесей.
11. Вязкоупругая жидкость по п. 1, где концентрация вязкоупругого поверхностно-активного вещества в жидкостной системе составляет от 0,5 до 10 мас.%, и концентрация вспомогательного поверхностно-активного вещества в жидкостной системе составляет от 0,1 до 4 мас.%.
12. Вязкоупругая жидкость по п. 1, где концентрация вязкоупругого поверхностно-активного вещества в жидкостной системе составляет от 2 до 8 мас.%, и концентрация вспомогательного поверхностно-активного вещества в жидкостной системе составляет от приблизительно 0,5 мас.% до приблизительно 1,5 мас.%.
13. Вязкоупругая жидкость по п. 12, где концентрация вязкоупругого поверхностно-активного вещества в жидкостной системе составляет от 3 до 5 мас.%.
14. Вязкоупругая жидкость по п. 1, где отношение вязкоупругого поверхностно-активного вещества к обладающему синергическим действием вспомогательному поверхностно-активному веществу составляет от 1:1 до 15:1.
15. Жидкостная композиция для стимуляции скважины, содержащая от 0,5 до 10% смеси по меньшей мере одного вязкоупругого поверхностно-активного вещества и по меньшей мере одного обладающего синергическим действием вспомогательного поверхностно-активного вещества, где упомянутое вязкоупругое поверхностно-активное вещество представляет собой амфотерное поверхностно-активное вещество общей формулы (I):
где R1 представляет собой насыщенную или ненасыщенную, углеводородную группу, имеющую от 17 до 29 атомов углерода, R2 и R3 каждый независимо выбирают из алкильной или гидроксиалкильной группы с неразветвленной или разветвленной цепью, имеющей от 1 до 6 атомов углерода, R4 выбирают из Н, алкильных или гидроксиалкильных групп, имеющих от 1 до 4 атомов углерода; k означает целое число от 2 до 20, и n означает целое число от 0 до 20;
и упомянутое обладающее синергическим действием вспомогательное поверхностно-активное вещество имеет общую структуру (II)
где R1 представляет собой насыщенную или ненасыщенную, углеводородную группу, имеющую от 12 до 22 атомов углерода. R2, R3 и R4 каждый независимо выбирают из алкильной или гидроксиалкильной группы с неразветвленной или разветвленной цепью, имеющей от 1 до 4 атомов углерода; и из гидроксильной группы,
где композиция для стимуляции скважины имеет плотность более 1,2 килограмма соли на литр (кг/л).
16. Жидкостная композиция по п. 15 для стимуляции скважины, где упомянутая жидкость представляет собой жидкость для бурения, жидкость для заканчивания скважины/вскрытия продуктивного пласта, жидкость для капитального ремонта скважины, жидкость для кислотной обработки, жидкость для установки гравийного фильтра, жидкость для гидроразрыва пласта, жидкость для матричной кислотной обработки, жидкость для кислотной обработки в процессе заканчивания скважины/вскрытия продуктивного пласта, жидкость для кислотного гидроразрыва пласта, или жидкость для кислотной обработки при устранении повреждений.
17. Жидкость для кислотной обработки, которая содержит по меньшей мере одну кислоту и вязкоупругую жидкость по п. 1.
18. Жидкость по п. 17 для кислотной обработки, где упомянутую кислоту выбирают из группы, состоящей из минеральных кислот, органических кислот, и их смесей.
19. Жидкость по п. 18 для кислотной обработки, где упомянутую кислоту выбирают из группы, состоящей из хлористоводородной, фтористоводородной, уксусной, муравьиной, сульфаминовой, хлоруксусной кислот, и их смесей.
20. Способ гидроразрыва подземного пласта, включающий в себя стадии закачивания насосом вязкоупругой жидкости по п. 1 через ствол скважины и в подземный пласт при давлении, достаточном для гидроразрыва пласта.
21. Жидкостная композиция по п. 16 для стимуляции скважины, где упомянутая жидкостная композиция представляет собой жидкость для бурения/заканчивания скважины или вскрытия продуктивного пласта.
Наверх