Проппант для жидкости гидроразрыва - заявка 2016142445 на патент на изобретение в РФ

1. Компонент гидравлического разрыва пласта, содержащий:
жидкость; и
множество трехмерных структур, перемешанных в жидкости, при этом каждая структура имеет продольную ось, центр масс и центр давления, причем центр масс и центр давления не совпадают стабильным образом, вызывая колебания структуры в жидкости с целью уменьшения выпадения структуры в осадок из жидкости при закачке в трещину.
2. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 1, где по меньшей мере одна трехмерная структура представляет собой цилиндр с отверстием.
3. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 2, где трехмерная структура с отверстием имеет ширину в диапазоне от 100 мкм до 3000 мкм, толщину стенки в диапазоне от 100 мкм до 400 мкм, внутренний диаметр в диапазоне от 100 мкм до 200 мкм и длину в диапазоне от 100 мкм до 3000 мкм.
4. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 1, где множество трехмерных структур включает в себя смесь структур, имеющих ширину в диапазоне от 100 мкм до 3000 мкм, толщину стенки в диапазоне от 100 мкм до 400 мкм, внутренний диаметр в диапазоне от 100 до 200 мкм и длину в диапазоне от 100 мкм до 3000 мкм.
5. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 1, содержащий:
первый конец структуры, имеющий первую плоскость, которая не перпендикулярна продольной оси и имеет угол наклона θ1; и
второй конец структуры, имеющий вторую плоскость, которая не перпендикулярна продольной оси и имеет угол наклона θ2.
6. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 5, где θ1 по существу равен θ2.
7. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 5, где разница между θ1 и θ2 равна или меньше 30°.
8. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 5, где разница между θ1 и θ2 находится в диапазоне от 25° до 65°.
9. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 1, где по меньшей мере одна структура имеет поперечное сечение, выбранное из группы, состоящей из: асимметричного круга, полукруга, асимметричного полукруга, креста, креста с выпуклыми плечами и формы, имеющей удлиненную центральную перекладину.
10. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 1, где по меньшей мере одна структура имеет коэффициент лобового сопротивления больше 2,3.
11. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 1, где пустота, определенная множеством расположенных в трещине трехмерных структур, больше 30%.
12. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 1, где трехмерные структуры изготовлены путем экструзии.
13. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 12, где трехмерные структуры изготовлены при помощи лазерной резки или зазубривания и пропускания через ролики или пластины для создания трехмерной структуры с наклонными концами после экструзии.
14. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 1, где трехмерные структуры изготовлены из материалов, выбранных из группы, состоящей из: боксита, соединений на основе боксита, оксида алюминия и муллита.
15. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 1, где скорость седиментации трехмерных структур в воде на 10-15% ниже, чем скорость седиментации куба, изготовленного из того же материала, что и трехмерные структуры, и с той же шириной, что и у трехмерных структур.
16. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 1, где скорость седиментации трехмерных структур в воде на 15-30% ниже, чем скорость седиментации куба, изготовленного из того же материала, что и трехмерные структуры, и с той же шириной, что и у трехмерных структур.
17. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 11, где скорость седиментации трехмерных структур в воде на 30% и 41% ниже, чем скорость седиментации куба, изготовленного из того же материала, что и трехмерные структуры, и с той же шириной, что и у трехмерных структур.
18. Компонент гидравлического разрыва пласта, содержащий:
жидкость;
множество трехмерных структур, перемешанных в жидкости, имеющих плечи, вытянутые в стороны от центральной точки;
первый угол, образованный плечом и вертикальной осью, который составляет менее 45°;
второй угол, образованный плечом и горизонтальной осью, который составляет более 45°;
при этом каждая структура колеблется в жидкости, снижая склонность структур к выпадению в осадок из жидкости при закачке в трещину.
19. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 18, содержащий на каждом плече закругленный по радиусу участок, обеспечивающий закругленный конец на каждом плече.
20. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 18, содержащий:
первый конец структур, имеющий первую плоскость, которая не перпендикулярна продольной оси и имеет угол наклона θ1; и
второй конец структур, имеющий вторую плоскость, которая не перпендикулярна продольной оси и имеет угол наклона θ2.
21. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 18, имеющий напряжение по Мизесу в результате анализа FEA, равное приблизительно 1,150 МПа.
22. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 18, имеющий смещение, полученное в результате анализа FEA, равное приблизительно 5,45е-04 мм2.
23. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 22, имеющий деформацию, полученную в результате анализа FEA, равную приблизительно 0,1775 мм2.
24. Компонент гидравлического разрыва пласта, содержащий:
жидкость; и
множество трехмерных структур, переносимых в жидкости, при этом каждая структура имеет продольную ось, центр масс и центр давления, при этом центр масс и центр давления не совпадают стабильным образом, вызывая колебания трехмерной структуры в жидкости с целью снижения седиментации во время закачивания жидкости в трещину.
25. Компонент гидравлического разрыва пласта по п. 24, содержащий пустоту, определяемую трехмерными структурами, которая составляют более 30% от области, занимаемой трехмерными структурами при расположении в трещине.
26. Способ осуществления гидравлического разрыва пласта по трещине, включающий этапы:
обеспечения смеси гидроразрыва, содержащей жидкость и множество трехмерных структур, переносимых в жидкости, при этом каждая структура имеет продольную ось, центр масс и центр давления, причем центр давления и центр масс не совпадают стабильным образом, вызывая колебания трехмерной структуры в жидкости, структуры транспортируются при помощи жидкости и закачиваются в трещину;
закачивания обычной смеси жидкости гидроразрыва и обычного проппанта в трещину, пока по меньшей мере 70% от общего объема трещины не будет заполнено; и
закачивания смеси гидроразрыва в трещину.
27. Способ по п. 26, где закачивание смеси гидроразрыва в трещину происходит до закачивания в нее обычной смеси.
28. Способ по п. 26, где отношение трехмерных структур к обычным проппантам выбирают из группы, состоящей из: 0,5:10, 1:9, 2:8, 3:7, 4:6 и 5:5 частей на миллион.
Наверх