RU2016135275A

RU2016135275A - Влагостойкие самосуспендирующиеся проппанты

Info

Publication number: RU2016135275A
Application number: RU2016135275A
Authority: RU
Inventors: Дэвид С. СОУН; Роберт П. МАХОНИ; Мэри К. ХЕРРИНГ; Кевин П. КИНКЕЙД; Филип ВУТРИХ
Original assignee: Селф-Саспендинг Проппант Ллс
Priority date: 2014-03-05
Filing date: 2015-03-03
Publication date: 2018-04-25
Also published as: CA2940986A1; AR099624A1; US20150252252A1; CN106103891A; WO2015134414A1; MX2016011324A; AU2015225451A1; EP3114310A1

Claims

1. Сухой самосуспендирующийся проппант, содержащий субстрат частиц проппанта и покрытие на субстрате частиц проппанта, причем покрытие содержит продукт реакции, полученный в результате сшивания образующего гидрогель полимера посредством ковалентного сшивающего агента в присутствии органофункционального соединения, содержащего один или более полиолов, один или более полиаминов или их смесь, причем ковалентный сшивающий агент также способен взаимодействовать с указанным органофункциональным соединением.

2. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 1, отличающийся тем, что ковалентный сшивающий агент выбран из группы, состоящей из эпоксидов, ангидридов, альдегидов, диизоцианатов, карбодиамидов, дивинильных соединений или диаллильных соединений.

3. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 2, отличающийся тем, что ковалентный сшивающий агент представляет собой диизоцианат.

4. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 3, отличающийся тем, что указанный диизоцианат представляет собой по меньшей мере одно из следующих соединений: толуолдиизоцианат, нафталиндиизоцианат, ксилолдиизоцианат, тетраметилендиизоцианат, гексаметилендиизоцианат, триметилендиизоцианат, триметилгексаметилендиизоцианат, циклогексил-1,2-диизоцианат, циклогексилен-1,4-диизоцианат, дифенилметандиизоцианат и полиуретановый форполимер с изоцианатными концевыми группами.

5. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 4, отличающийся тем, что указанный диизоцианат представляет собой смесь дифенилметандиизоцианатов.

6. Сухой самосуспендирующийся проппант по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что органофункциональное соединение представляет собой полиол.

7. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 6, отличающийся тем, что указанный полиол содержит от 2 до 15 атомов углерода и от 2 до 5 боковых гидроксильных групп.

8. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 7, отличающийся тем, что указанный полиол содержит от 2 до 8 атомов углерода и от 2 до 4 боковых гидроксильных групп.

9. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 8, отличающийся тем, что указанный полиол представляет собой по меньшей мере одно из следующих соединений: этиленгликоль, пропиленгликоль, бутиленгликоль, пентиленгликоль, глицерин, тригидроксибутан и тригидроксипентан.

10. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 8, отличающийся тем, что жидкий полиольный ко алее пирующий агент содержит от 3 до 8 атомов углерода и от 2 до 4 боковых гидроксильных групп.

11. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 10, отличающийся тем, что жидкий полиольный коалесцирующий агент представляет собой глицерин.

12. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 11, отличающийся тем, что образующий гидрогель полимер выбран из группы, состоящей из полиакриламида, гидролизованного полиакриламида, сополимеров акриламида с ионными сомономерами, содержащими этиленовую ненасыщенность, сополимеров акриламида и солей акриловой кислоты, полиакриловой кислоты или солей указанной кислоты, карбоксиметилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы, гуаровой камеди, карбоксиметилгуаровой, карбоксиметилгидроксипропилгуаровой камеди и гидрофобноассоциированных набухающих эмульсионных полимеров.

13. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 12, отличающийся тем, что образующий гидрогель полимер представляет собой анионный полиакриламид.

14. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 6, отличающийся тем, что образующий гидрогель полимер выбран из группы, состоящей из полиакриламида, гидролизованного полиакриламида, сополимеров акриламида с ионными сомономерами, содержащими этиленовую ненасыщенность, сополимеров акриламида и солей акриловой кислоты, полиакриловой кислоты или солей указанной кислоты, карбоксиметилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы, гуаровой камеди,

карбоксиметилгуаровой, карбоксиметилгидроксипропилгуаровой камеди и гидрофобноассоциированных набухающих эмульсионных полимеров.

15. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 14, отличающийся тем, что образующий гидрогель полимер представляет собой анионный полиакриламид.

16. Сухой самосуспендирующийся проппант по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что органофункциональное соединение представляет собой полиамин.

17. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 16, отличающийся тем, что указанный полиамин содержит от 2 до 15 атомов углерода и от 2 до 5 первичных аминогрупп.

18. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 16, отличающийся тем, что образующий гидрогель полимер выбран из группы, состоящей из полиакриламида, гидролизованного полиакриламида, сополимеров акриламида с ионными сомономерами, содержащими этиленовую ненасыщенность, сополимеров акриламида и солей акриловой кислоты, полиакриловой кислоты или солей указанной кислоты, карбоксиметилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы, гуаровой камеди, карбоксиметилгуаровой, карбоксиметилгидроксипропилгуаровой камеди и гидрофобноассоциированных набухающих эмульсионных полимеров.

19. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 18, отличающийся тем, что образующий гидрогель полимер представляет собой анионный акриламидный полимер.

20. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 1, отличающийся тем, что применяемое количество ковалентного сшивающего агента является достаточным для того, чтобы сухой самосуспендирующийся проппант сохранял свободную сыпучесть после воздействия относительной влажности от примерно 80% до примерно 90% в течение одного часа при 25-35°C, но не настолько большим, чтобы препятствовать указанному проппанту являться самосуспендирующимся при соединении с жидкостью для гидроразрыва на водной основе.

21. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 20, отличающийся тем, что массовое отношение количества ковалентного сшивающего агента к количеству образующего гидрогель полимера составляет от 0,25:1 до 0,8:1.

22. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 21, отличающийся тем, что массовое отношение количества ковалентного сшивающего агента к количеству сухого самосуспендирующегося проппанта составляет от 0,7:1 до 2,5:1.

23. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 20, отличающийся тем, что массовое отношение количества ковалентного сшивающего агента к количеству органофункционального соединения составляет от 0,7:1 до 2,5:1.

24. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 1, отличающийся тем, что указанное покрытие содержит образующий гидрогель полимер и органофункциональное соединение, которые были сшиты между собой посредством ковалентного сшивающего агента и катализатора для ковалентного сшивающего агента.

25. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 24, отличающийся тем, что катализатор представляет собой по меньшей мере одно из следующих соединений: сульфоновая кислота, кислый фосфат, третичный амин, алюмогидрид лития, соединение органоолова, органоцирконат или органотитанат.

26. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 1, отличающийся тем, что указанное покрытие содержит образующий гидрогель полимер, органофункциональное соединение и полисахарид, которые были сшиты между собой посредством ковалентного сшивающего агента.

27. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 26, отличающийся тем, что полисахарид представляет собой по меньшей мере одно из следующих соединений: декстрин и мальтодекстрин.

28. Сухой самосуспендирующийся проппант по п. 1, отличающийся тем, что образующий гидрогель полимер представляет собой катионный полиакриламид.

29. Жидкость для гидроразрыва на водной основе, содержащая жидкий носитель на водной основе и самосуспендирующийся проппант по п. 1.

30. Жидкость для гидроразрыва на водной основе по п. 29, отличающаяся тем, что самосуспендирующийся проппант является набухшим до такой степени, что объемное расширение указанного проппанта, измеренное в испытании на высоту осажденного слоя согласно настоящему описанию, составляет ≥~5.

31. Способ гидроразрыва геологического пласта, включающий закачивание в указанный пласт жидкости для гидроразрыва по п. 29.

32. Способ получения самосуспендирующегося проппанта по п. 1, включающий объединение субстрата частиц проппанта с составом покрытия, содержащим водную эмульсию образующего гидрогель полимера, органофункционального соединения и ковалентного сшивающего агента, и последующее выпаривание несущей жидкости из состава покрытия.

33. Способ по п. 31, отличающийся тем, что ковалентный сшивающий агент вводят в состав покрытия после того, как субстрат частиц проппанта, образующий гидрогель полимер и органофункциональное соединение уже находятся в составе покрытия.