Claims (88)
1. Керамический проппант, полученный из полисилоксана, для использования в операциях гидравлического разрыва пласта для извлечения углеводородов из подземной формации, содержащий:1. Ceramic proppant obtained from polysiloxane for use in hydraulic fracturing operations to extract hydrocarbons from an underground formation, comprising:
a. множество структур сферического типа;a. many spherical structures;
b. по меньшей мере, примерно 95% каждой из множества структур сферического типа имеют заданный диаметр и имеют кажущуюся относительную плотность меньше примерно, чем 2,5;b. at least about 95% of each of the many spherical-type structures have a predetermined diameter and have an apparent relative density of less than about 2.5;
c. структуры содержат керамику, содержащую кремний, кислород и углерод; и,c. structures contain ceramics containing silicon, oxygen and carbon; and,
d. структуры характеризуются массовое процентное содержание мелкодисперсных частиц, измельченных при давлении 4 фунт/кв. фут (2 г/кв. см) и при 4000 фунт/кв. дюйм (281 кг/кв. см), меньше, чем примерно 10; и кратковременную проводимость, по меньшей мере, примерно 8000 мДарси-фут (2400 мДарси⋅м) при статическом давлении смыкания 10000 фунт/кв. дюйм (703 кг/кв. см).d. structures are characterized by the mass percentage of fine particles, crushed at a pressure of 4 psi. ft (2 g / sq. cm) and at 4000 psi an inch (281 kg / sq. cm) less than about 10; and short-term conductivity of at least about 8000 mDarsi-foot (2400 mDars⋅m) with a static closing pressure of 10,000 psi. inch (703 kg / sq. cm).
2. Проппант по п.1, где проппант содержит беспримесный проппант.2. The proppant according to claim 1, where the proppant contains pure proppant.
3. Проппант по п.1, где проппант содержит наполненный проппант.3. The proppant according to claim 1, where the proppant contains a filled proppant.
4. Проппант по п.1, где проппант содержит наполненный проппант, содержащий наполнитель, выбранный из группы, состоящей из керамических порошков, стеклянных порошков, углеродных порошков и графитовых порошков.4. The proppant according to claim 1, where the proppant contains a filled proppant containing a filler selected from the group consisting of ceramic powders, glass powders, carbon powders and graphite powders.
5. Проппант по п.1, где проппант получают из загрузки полисилокарба, содержащей предшественник, выбранный из группы, состоящей из атома водорода, связанного с метилом, силоксановой добавки для основной цепи, винил-замещенного и имеющего винильные окончания полидиметилсилоксана, винил-замещенного и имеющего водородные окончания полидиметилсилоксана, полидиметилсилоксана с аллильным окончанием, полидиметилсилоксана с силанольным окончанием, полидиметилсилоксана с водородным окончанием, дифенилдиметилполисилоксана с винильным окончанием, дифенилдиметилполисилоксана с гидроксильным окончанием, дифенилдиметилполисилоксана с гидридным окончанием, стиролвинилбензолдиметилполисилоксана и тетраметилтетравинилциклотетрасилоксана.5. The proppant according to claim 1, where the proppant is obtained from loading polysilocarb containing a precursor selected from the group consisting of a hydrogen atom bound to methyl, a siloxane additive of the main chain, the vinyl-substituted and having a vinyl closure polydimethylsiloxane, a vinyl-substituted and having a hydrogen closure polydimethylsiloxane, polydimethylsiloxane having allylic-terminated polydimethylsiloxane with silanol-terminated polydimethylsiloxane with a hydrogen-terminated difenildimetilpolisiloksana vinyl terminated, difenildimetilpolisiloksana with a hydroxyl-terminated difenildimetilpolisiloksana with a hydride ending with styrenevinylbenzene dimethylpolysiloxane and tetramethyltetravinylcyclot etrasiloxane.
6. Проппант по п.1, где проппант получают из загрузки полисилокарба, содержащей предшественник, содержащий атом водорода, связанный с метилом, и силоксановую добавку для основной цепи.6. The proppant according to claim 1, where the proppant is obtained from a polysilocarb feed containing a precursor containing a hydrogen atom bound to methyl and a siloxane additive for the main chain.
7. Проппант по п.1, где проппант получают из загрузки полисилокарба, имеющей молярное отношение гидридных групп к винильным группам от примерно 1,12-1 до примерно 2,36-1.7. The proppant according to claim 1, wherein the proppant is obtained from a polysilocarb feed having a molar ratio of hydride groups to vinyl groups of from about 1.12-1 to about 2.36-1.
8. Проппант по п.1, где проппант получают из загрузки полисилокарба, имеющей молярное отношение гидридных групп к винильным группам примерно 1,50-1.8. The proppant according to claim 1, where the proppant is obtained from a polysilocarb feed having a molar ratio of hydride groups to vinyl groups of about 1.50-1.
9. Проппант по п.1, где проппант представляет собой сферический проппант.9. The proppant according to claim 1, where the proppant is a spherical proppant.
10. Проппант по п.1, где проппант представляет собой проппант главным образом совершенной сферической формы.10. The proppant according to claim 1, where the proppant is a proppant mainly perfect spherical shape.
11. Проппант по п.1, где проппант представляет собой проппант по существу совершенной сферической формы.11. The proppant according to claim 1, where the proppant is a proppant essentially perfect spherical shape.
12. Проппант по п.2, где проппант представляет собой сферический проппант.12. The proppant of claim 2, wherein the proppant is a spherical proppant.
13. Проппант по п.7, где проппант представляет собой проппант главным образом совершенной сферической формы.13. The proppant according to claim 7, where the proppant is a proppant mainly perfect spherical shape.
14. Проппант по п.1, где множество содержит, по меньшей мере, примерно 100000 структур сферического типа.14. The proppant according to claim 1, where the set contains at least about 100,000 structures of a spherical type.
15. Проппант по п.1, где множество содержит, по меньшей мере, примерно 1000000 структур сферического типа.15. The proppant according to claim 1, where the set contains at least about 1,000,000 structures of a spherical type.
16. Проппант по п.1, где заданный диаметр составляет примерно 10 меш и меньше.16. The proppant of claim 1, wherein the predetermined diameter is about 10 mesh or less.
17. Проппант по п.1, где заданный диаметр составляет от примерно 20 меш до примерно 40 меш.17. The proppant according to claim 1, where the specified diameter is from about 20 mesh to about 40 mesh.
18. Проппант по п.1, где заданный диаметр составляет примерно 80 меш и меньше.18. The proppant of claim 1, wherein the predetermined diameter is about 80 mesh or less.
19. Проппант по п.1, где проппанты имеют относительную плотность меньше, чем примерно 1,8.19. The proppant according to claim 1, where the proppants have a relative density of less than about 1.8.
20. Проппант по п.1, где проппанты имеют относительную плотность меньше примерно, чем 2,0.20. The proppant according to claim 1, where the proppants have a relative density less than about 2.0.
21. Проппант по п.1, где проппанты имеют объемную плотность примерно 1,5 г/см3 или меньше.21. The proppant according to claim 1, where the proppants have a bulk density of about 1.5 g / cm 3 or less.
22. Керамический проппант, полученный из полисилоксана, для использования в операциях гидравлического разрыва пласта для извлечения углеводородов из подземной формации, содержащий:22. Ceramic proppant obtained from polysiloxane for use in hydraulic fracturing operations to extract hydrocarbons from an underground formation, comprising:
a. множество структур сферического типа;a. many spherical structures;
b. по меньшей мере, примерно 95% каждой структуры из множества имеют относительную плотность меньше, чем примерно 2; и,b. at least about 95% of each structure of the plurality has a relative density of less than about 2; and,
c. структуры содержат пиролизованный материал, полученный из предшественников, содержащих матрицу, имеющую основную цепь формулы -R1-Si-C-C-Si-O-Si-C-C-Si-R2-;c. the structures contain pyrolyzed material obtained from precursors containing a matrix having a main chain of the formula —R 1 —Si — CC — Si — O — Si — CC — Si — R 2 -;
d. где R1 и R2 содержат материалы, выбранные из группы, состоящей из метила, гидроксила, винила и аллила.d. where R 1 and R 2 contain materials selected from the group consisting of methyl, hydroxyl, vinyl and allyl.
23. Проппант по п.22, где проппант содержит наполненный проппант, содержащий наполнитель, выбранный из группы, состоящей из керамических порошков, стеклянных порошков, углеродных порошков и графитовых порошков.23. The proppant according to item 22, where the proppant contains a filled proppant containing a filler selected from the group consisting of ceramic powders, glass powders, carbon powders and graphite powders.
24. Проппант по п.22, где множество содержит, по меньшей мере, примерно 100000 структур сферического типа.24. The proppant of claim 22, wherein the plurality contains at least about 100,000 spherical structures.
25. Проппант по п.22, где заданный диаметр составляет меньше, чем примерно 20 меш и проппанты имеют кажущуюся относительную плотность меньше примерно, чем 2.25. The proppant of claim 22, wherein the predetermined diameter is less than about 20 mesh and the proppants have an apparent relative density of less than about 2.
26. Керамический проппант, полученный из полисилоксана, для использования в операциях гидравлического разрыва пласта для извлечения углеводородов из подземной формации, содержащий:26. Ceramic proppant obtained from polysiloxane for use in hydraulic fracturing operations to extract hydrocarbons from an underground formation, comprising:
a. множество структур сферического типа, при этом структуры содержат кремний, кислород и углерод;a. many structures of a spherical type, while the structures contain silicon, oxygen and carbon;
b. множество характеризуется некоторым распределением медианного размера частиц и некоторым распределением среднего размера частиц; и,b. the set is characterized by some distribution of the median particle size and some distribution of the average particle size; and,
c. где медианный и средний размер являются в основном одинаковыми.c. where the median and average size are basically the same.
27. Проппант по п.26, где медианный и средний размер имеют различие не больше чем 0,010.27. The proppant of claim 26, wherein the median and average size have a difference of not more than 0.010.
28. Проппант по п.26, где медианный и средний размер имеют различие не больше чем 0,005.28. The proppant of claim 26, wherein the median and average size have a difference of not more than 0.005.
29. Проппант по п.26, где медианный и средний размер имеют различие не больше чем 0,002.29. The proppant of claim 26, wherein the median and average size have a difference of not more than 0.002.
30. Проппант для использования при гидравлическом разрыве скважины: проппант характеризуется кажущейся относительной плотностью меньше, чем примерно 2,5, и результатами исследования на разрушение - меньше, чем примерно 1% мелкодисперсных частиц, генерируемых при давлении 15000 фунт/кв. дюйм (1055 кг/кв. см).30. Proppant for use in hydraulic fracturing: the proppant is characterized by an apparent relative density of less than about 2.5, and the results of the fracture test are less than about 1% of the fine particles generated at a pressure of 15,000 psi. inch (1055 kg / sq. cm).
31. Проппант по п.30, содержащий кремний, кислород и углерод.31. The proppant of claim 30, containing silicon, oxygen and carbon.
32. Проппант для использования при гидравлическом разрыве скважины: проппант характеризуется кажущейся относительной плотностью меньше, чем примерно 2,0, и результатами исследования на разрушение - меньше, чем примерно 1% мелкодисперсных частиц, генерируемых при давлении 10000 фунт/кв. дюйм (703 кг/кв. см).32. Proppant for use in hydraulic fracturing: proppant is characterized by an apparent relative density of less than about 2.0, and a fracture test result of less than about 1% of fine particles generated at a pressure of 10,000 psi. inch (703 kg / sq. cm).
33. Жидкость для гидравлического разрыва пласта с целью гидравлического разрыва скважины, содержащая: по меньшей мере, примерно 100000 галлонов (380000 л) воды и синтетический проппант; и при этом проппант характеризуется кажущейся относительной плотностью меньше, чем примерно 2,5, и результатами исследования на разрушение - меньше, чем примерно 1% мелкодисперсных частиц, генерируемых при давлении 15000 фунт/кв. дюйм (1055 кг/кв. см).33. A hydraulic fracturing fluid for fracturing a well, comprising: at least about 100,000 gallons (380,000 L) of water and a synthetic proppant; and the proppant is characterized by an apparent relative density of less than about 2.5, and a fracture test of less than about 1% of the fine particles generated at a pressure of 15,000 psi. inch (1055 kg / sq. cm).
34. Синтетический проппант для использования в операциях гидравлического разрыва пласта для извлечения углеводородов из подземной формации, содержащий:34. A synthetic proppant for use in hydraulic fracturing operations to recover hydrocarbons from an underground formation, comprising:
a. множество объемных структур, имеющих кажущуюся относительную плотность меньше, чем примерно 2,5;a. many bulk structures having an apparent relative density of less than about 2.5;
b. структуры содержат кремний, кислород и углерод;b. structures contain silicon, oxygen and carbon;
c. структуры характеризуются массовым процентным содержанием мелкодисперсных частиц, измельченных при давлении 4 фунт/кв. фут (2 г/кв. см) и при 4000 фунт/кв. дюйм (281 кг/кв. см), меньше, чем примерно 10; и кратковременную проводимость, по меньшей мере, примерно 8000 мДарси-фут (2400 мДарси⋅м) при статическом давлении смыкания 10000 фунт/кв. дюйм (703 кг/кв. см); и,c. structures are characterized by the mass percentage of fine particles crushed at a pressure of 4 psi. ft (2 g / sq. cm) and at 4000 psi an inch (281 kg / sq. cm) less than about 10; and short-term conductivity of at least about 8000 mDarsi-foot (2400 mDars⋅m) with a static closing pressure of 10,000 psi. inch (703 kg / sq. cm); and,
d. где структура содержит материал, полученный в результате пиролиза полимерных предшественников, содержащих основную цепь, имеющую формулу -R1-Si-C-C-Si-O-Si-C-C-Si-R2-, где R1 и R2 содержат материалы, выбранные из группы, состоящей из метила, гидроксила, винила и аллила.d. where the structure contains a material obtained by pyrolysis of polymer precursors containing a main chain having the formula —R 1 —Si — CC — Si — O — Si — CC — Si — R 2 -, where R 1 and R 2 contain materials selected from the group consisting of methyl, hydroxyl, vinyl and allyl.
35. Способ повышения проводимости шельфовой скважины для увеличения добычи углеводородов из подземного резервуара углеводородов, расположенного под морским дном массы воды, ассоциированного со скважиной, включающий:35. A method of increasing the conductivity of a shelf well to increase hydrocarbon production from an underground hydrocarbon reservoir located beneath the seafloor of a mass of water associated with the well, comprising:
a. закачку жидкости для гидравлического разрыва пласта, содержащей керамический проппант, полученный из полисилоксана, через трубы в разделительную колонну в массе воды и в геотехническую скважину до подземного резервуара, содержащего углеводороды;a. injection of hydraulic fracturing fluid containing ceramic proppant obtained from polysiloxane through pipes into a separation column in a mass of water and into a geotechnical well to an underground reservoir containing hydrocarbons;
b. размещение керамического проппанта, полученного из полисилоксана, в канале для текучей среды в подземном резервуаре, содержащем углеводороды, при этом проппант связан по текучей среде с углеводородами;b. placing a ceramic proppant derived from polysiloxane in a fluid channel in an underground reservoir containing hydrocarbons, wherein the proppant is fluidly coupled to hydrocarbons;
c. протекание углеводородов над керамическим проппантом, полученным из полисилоксана; и,c. the flow of hydrocarbons over a ceramic proppant obtained from polysiloxane; and,
d. извлечение углеводородов, которые протекают над проппантом.d. extraction of hydrocarbons that flow over the proppant.
36. Способ по п.35, в котором проппант имеет относительную плотность меньше примерно, чем 2.36. The method according to clause 35, in which the proppant has a relative density of less than about 2.
37. Способ по п.35, в котором разделительная колонна имеет длину, по меньшей мере, примерно 5000 футов (1524 м).37. The method according to clause 35, in which the separation column has a length of at least about 5000 feet (1524 m).
38. Способ по п.35, в котором проппант имеет относительную плотность меньше, чем примерно 2, прочность, по меньшей мере, примерно 7000 фунт/кв. дюйм (492 кг/кв. см), и разделительная колонна имеет длину, по меньшей мере, примерно 5000 футов (1524 м); и канал для текучих сред располагается на измеренной глубине геотехнической скважины, по меньшей мере, примерно 10000 футов (3048 м).38. The method according to clause 35, in which the proppant has a relative density of less than about 2, a strength of at least about 7000 psi. an inch (492 kg / sq. cm), and the separation column has a length of at least about 5000 feet (1524 m); and a fluid channel is located at a measured depth of the geotechnical well of at least about 10,000 feet (3,048 m).
39. Способ повышения проводимости шельфовой скважины для увеличения извлечения углеводородов из подземного резервуара углеводородов, ассоциированного с шельфовой скважиной, включающий:39. A method of increasing the conductivity of an offshore well to increase hydrocarbon recovery from an underground hydrocarbon reservoir associated with an offshore well, comprising:
a. закачку жидкости для гидравлического разрыва, содержащей синтетический проппант, через трубы в разделительную колонну в массе воды и в геотехническую скважину в морском дне массы воды в подземный резервуар, содержащий углеводороды;a. injection of hydraulic fracturing fluid containing synthetic proppant through pipes into a separation column in a mass of water and into a geotechnical well in the seabed of the mass of water into an underground reservoir containing hydrocarbons;
b. размещение синтетического проппанта в канале для текучих сред в подземном резервуаре, содержащем углеводороды, при этом проппант связан по текучей среде углеводородами;b. placing the synthetic proppant in the fluid channel in an underground reservoir containing hydrocarbons, wherein the proppant is fluidly coupled to hydrocarbons;
c. проппант характеризуется видимой относительной плотностью меньше, чем примерно 2,5, и результатами исследования на разрушение - меньше, чем примерно 1% мелкодисперсных частиц, генерируемых при давлении 10000 фунт/кв. дюйм (703 кг/кв. см),c. proppant is characterized by an apparent relative density of less than about 2.5, and a fracture test result of less than about 1% of the fine particles generated at a pressure of 10,000 psi. inch (703 kg / sq. cm),
d. протекание углеводородов над проппантом; и,d. the flow of hydrocarbons over the proppant; and,
e. извлечение углеводородов, которые протекают над проппантом.e. extraction of hydrocarbons that flow over the proppant.
40. Способ повышения проводимости шельфовой скважины для увеличения извлечения углеводородов из подземного резервуара углеводородов, ассоциированного со скважиной и расположенного ниже морского дна массы воды, включающий:40. A method of increasing the conductivity of a shelf well to increase hydrocarbon recovery from an underground hydrocarbon reservoir associated with the well and located below the seabed of a body of water, comprising:
a. закачку жидкости для гидравлического разрыва, содержащей синтетический проппант, через трубы в разделительную колонну в массе воды и в геотехническую скважину в морском дне массы воды в подземный резервуар, содержащий углеводороды;a. injection of hydraulic fracturing fluid containing synthetic proppant through pipes into a separation column in a mass of water and into a geotechnical well in the seabed of the mass of water into an underground reservoir containing hydrocarbons;
b. разделительная колонна имеет длину, по меньшей мере, примерно 5000 футов (1524 м), и геотехническая скважина имеет MD, по меньшей мере, примерно 10000 (3048 м) футов;b. the separation column has a length of at least about 5,000 feet (1,524 m), and the geotechnical well has an MD of at least about 10,000 (3048 m) feet;
c. размещение синтетического проппанта в канале для текучих сред в подземном резервуаре, содержащем углеводороды, при этом проппант связан по текучей среде с углеводородами;c. placing the synthetic proppant in a fluid channel in an underground reservoir containing hydrocarbons, wherein the proppant is fluidly coupled to hydrocarbons;
d. где проппант содержит кремний, кислород и углерод;d. where the proppant contains silicon, oxygen and carbon;
e. протекание углеводородов над проппантом; и,e. the flow of hydrocarbons over the proppant; and,
f. извлечение углеводородов, которые протекают над проппантом.f. extraction of hydrocarbons that flow over the proppant.
41. Способ по п.40, в котором проппант имеет относительную плотность меньше чем 2.41. The method according to p, in which the proppant has a relative density of less than 2.
42. Способ по п.40, в котором проппант характеризуется результатами исследования на разрушение - меньше, чем примерно 1% мелкодисперсных частиц, генерируемых при давлении 15000 фунт/кв. дюйм (1055 кг/кв. см).42. The method according to clause 40, in which the proppant is characterized by the results of the study on the destruction - less than about 1% of fine particles generated at a pressure of 15,000 psi. inch (1055 kg / sq. cm).
43. Способ повышения проводимости скважины для увеличения извлечения углеводородов из подземного резервуара углеводородов, ассоциированного со скважиной, способ включает:43. A method for increasing well conductivity to increase hydrocarbon recovery from an underground hydrocarbon reservoir associated with a well, the method includes:
a. размещение керамического проппанта, полученного из полисилоксана, в канале для текучих сред в подземном резервуаре, содержащем углеводороды, при этом проппант связан по текучей среде с углеводородами; иa. placing a ceramic proppant obtained from polysiloxane in a fluid channel in an underground reservoir containing hydrocarbons, wherein the proppant is fluidly coupled to hydrocarbons; and
b. протекание углеводородов над керамическим проппантом, полученным из полисилоксана; и,b. the flow of hydrocarbons over a ceramic proppant obtained from polysiloxane; and,
c. извлечение углеводородов, которые протекают над проппантом.c. extraction of hydrocarbons that flow over the proppant.
44. Способ повышения проводимости скважины для увеличения извлечения углеводородов из подземного резервуара углеводородов, ассоциированного со скважиной, включающий:44. A method of increasing the conductivity of a well to increase hydrocarbon recovery from an underground hydrocarbon reservoir associated with a well, comprising:
a. позиционирование синтетического проппанта в канале для текучих сред в подземном резервуаре, содержащем углеводороды, при этом проппант связан по текучей среде с углеводородами;a. positioning the synthetic proppant in a fluid channel in an underground reservoir containing hydrocarbons, wherein the proppant is fluidly coupled to hydrocarbons;
b. синтетический проппант характеризуется кажущейся относительной плотностью меньше, чем примерно 2, и результатами исследования на разрушение - меньше, чем примерно 1% мелкодисперсных частиц, генерируемых при давлении 10000 фунт/кв. дюйм (703 кг/кв. см),b. synthetic proppant is characterized by an apparent relative density of less than about 2, and a fracture test result of less than about 1% of the fine particles generated at a pressure of 10,000 psi. inch (703 kg / sq. cm),
c. протекание углеводородов над синтетическим проппантом; и,c. the flow of hydrocarbons over a synthetic proppant; and,
d. извлечение углеводородов, которые протекают над синтетическим проппантом.d. extraction of hydrocarbons that flow over a synthetic proppant.
45. Способ повышения проводимости скважины для увеличения извлечения углеводородов из подземного резервуара углеводородов, ассоциированного со скважиной, включающий:45. A method of increasing the conductivity of a well to increase hydrocarbon recovery from an underground hydrocarbon reservoir associated with a well, comprising:
a. размещение керамического проппанта в канале для текучих сред в подземном резервуаре, содержащем углеводороды, при этомa. placing the ceramic proppant in the fluid channel in an underground reservoir containing hydrocarbons, wherein
проппант связан по текучей среде с углеводородами;the proppant is fluidly coupled to hydrocarbons;
b. проппант содержит кремний, кислород и углерод;b. proppant contains silicon, oxygen and carbon;
c. протекание углеводородов над проппантом; и,c. the flow of hydrocarbons over the proppant; and,
d. извлечение углеводородов, которые протекают над проппантом.d. extraction of hydrocarbons that flow over the proppant.
46. Способ по п.45, в котором углеводород представляет собой сырую нефть и формация представляет собой сланцевую формацию.46. The method according to item 45, in which the hydrocarbon is a crude oil and the formation is a shale formation.