Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
WO2016108067A1 - Composite propping agent and method for using same - Google Patents
[go: Go Back, main page]

WO2016108067A1 - Composite propping agent and method for using same - Google Patents

Composite propping agent and method for using same Download PDF

Info

Publication number
WO2016108067A1
WO2016108067A1 PCT/IB2014/003158 IB2014003158W WO2016108067A1 WO 2016108067 A1 WO2016108067 A1 WO 2016108067A1 IB 2014003158 W IB2014003158 W IB 2014003158W WO 2016108067 A1 WO2016108067 A1 WO 2016108067A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
proppant
polymer coating
composite
particles
outer polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/IB2014/003158
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Владимирович МЕДВЕДЕВ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schlumberger Canada Ltd
Services Petroliers Schlumberger SA
Schlumberger Technology BV
Schlumberger Technology Corp
Schlumberger Holdings Ltd
Prad Research and Development Ltd
Original Assignee
Schlumberger Canada Ltd
Services Petroliers Schlumberger SA
Schlumberger Technology BV
Schlumberger Technology Corp
Schlumberger Holdings Ltd
Prad Research and Development Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schlumberger Canada Ltd, Services Petroliers Schlumberger SA, Schlumberger Technology BV, Schlumberger Technology Corp, Schlumberger Holdings Ltd, Prad Research and Development Ltd filed Critical Schlumberger Canada Ltd
Priority to PCT/IB2014/003158 priority Critical patent/WO2016108067A1/en
Publication of WO2016108067A1 publication Critical patent/WO2016108067A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/80Compositions for reinforcing fractures, e.g. compositions of proppants used to keep the fractures open
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/92Compositions for stimulating production by acting on the underground formation characterised by their form or by the form of their components, e.g. encapsulated material
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • E21B43/26Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/267Methods for stimulating production by forming crevices or fractures reinforcing fractures by propping

Definitions

  • the present invention relates to the oil and gas industry, to methods for optimizing the hydraulic permeability of a fracture, in particular to a composite proppant with a partially soluble coating, and also relates to a method for treating an underground formation.
  • Hydraulic fracturing is the main tool for increasing the productivity of wells by placing or expanding highly conductive fractures leading from the wellbore to the producing formation.
  • a proppant (or proppant) placed in the fractures created on the projected length of the fracture mechanically prevents the fracture from closing after pumping is stopped. After hydraulic fracturing and putting the well into oil / gas production mode, it enters the fracture and enters the wellbore through the packaging from the proppant.
  • the proppant return flow is one of the well-known problems encountered in the production phase.
  • Resin proppants and fibers are most popular.
  • One of the disadvantages of the resin coated proppant is the reduction in hydraulic conductivity due to the resin layer on the proppant granules.
  • the technology for the delivery of encapsulated reagents to the near-wellbore area is disclosed in patent application [US 201 10237465, publ. 09/29/2011 1].
  • Component A is placed in capsule B, and with the help of carrier fluid C it is delivered to the underground zone where, as a result of mechanical loading, the capsule is destroyed and chemical component A enters the treatment zone with a suspension of particles carrying a chemical agent.
  • Suitable material for encapsulation is selected from the group of natural and synthetic polymers, for example, gelatin, guar, organo-polysiloxane.
  • a proppant with soluble composite coatings is described in patent RU2451710 (publ. 05.27.2012).
  • the proppant in the form of a particle has a particle base, a water-soluble outer coating deposited on the base, and microparticles of a reinforcing and filling agent immersed in the water-soluble outer coating, so that the microparticles are released upon dissolution and destruction of the outer coating.
  • the proppant package of such particles has increased strength (microparticles are not washed out of the contact area between the proppant particles) and increased conductivity.
  • a new proppant structure with a polymer (resin) coating is proposed that does not reduce the hydraulic conductivity of the proppant barrier.
  • the proppant particle (granule) is coated with a binder composition, activated under well conditions, determined, for example, by pressure and temperature. Coating dissolves in the fluid for hydraulic fracturing or in the reservoir fluid, while the activated part of the coating becomes insoluble. Part of the coating is activated at the points of contact of the proppant particles with each other or with the formation, i.e. under mechanical stress. Due to the dissolution of the non-activated part of the coating after binding (curing), an increase in permeability is observed.
  • a composite proppant is a particulate material, where each particle contains a proppant particle base, an external polymer coating, soluble or partially soluble in the well fluid, and proppant particles deposited on the substrate, as well as microparticles placed on or on the outer polymer coating with encapsulated agents that activate the binding of proppant particles when the latter come into contact with each other or with the formation, at least in part externally th polymer coating.
  • the non-activated part of the outer polymer coating dissolves in the well fluid.
  • a method of treating an underground formation comprises the following steps: pumping the composite proppant according to any one of claims 1 to 15 in the composition of the well fluid to form a proppant and / or gravel pack; keeping proppant and / or gravel packs in well conditions for at least partial destruction of microparticles with encapsulated agents placed in an outer polymer coating deposited on the basis of the proppant particle followed by activation of particle binding proppant when the latter come in contact with each other or with the formation, at least in part of the outer polymer coating with the formation of proppant pack of proppant particles; the interaction of the borehole fluid with the inactive part of the outer polymer coating of the composite proppant, and the borehole fluid dissolves the inactive part of the outer polymer coating.
  • the activation of the proppant particles binding occurs due to the curing of at least a part of the external polymer coating or binding agent when the proppant particles come into contact with each other or with the formation.
  • Microparticles with encapsulated agents are at least partially destroyed under downhole conditions.
  • Figure 1 schematically shows the structure of a composite proppant.
  • the Figure 2 shows the binding of proppant particles when the latter come into contact with each other or with the formation in borehole conditions.
  • the present invention proposes a new polymer proppant proppant structure.
  • Particles (granules) of the proppant are coated with a special composition that becomes insoluble by mechanical action.
  • the polymer coating dissolves in the fracturing fluid or in the formation fluid.
  • Mechanical impact (or activation) initiates the bonding or curing process in the coating, which occurs in the exposed areas of the polymer coating.
  • the remainder of the polymer coating (non-activated portion) remains soluble in the fracturing fluid or in the formation fluid. Encapsulation and release of capsule contents are proposed as an activation mechanism.
  • zones are formed that provide a strong bond between the particles of the composite proppant with each other or with the rock, and the uncured part of the external polymer coating gradually dissolves in the oil-containing well fluid or in the flushing fluid or in the fracturing fluid in borehole conditions.
  • Downhole conditions are characterized by a temperature in the range from 20 ° C to 200 ° C, mechanical loading of the crack closure in the range from 130 kPa to 100 MPa, and hydraulic pressure from 6.9 MPa to 100 MPa.
  • the mechanism for activating the local curing of the outer polymer coating consists in the destruction of microparticles containing a binding agent, a crosslinking agent and / or a catalyst, a crosslinking process, and the released chemical agents are mixed with the polymer coating and cause the polymer coating to cure.
  • the difference between the original polymer (resin) coating and the cured polymer (resin) coating is to increase the strength and decrease the solubility of the polymer, which is the result of crosslinking between the polymer molecules.
  • the corresponding categories of resins are known as “not cured” (pop cured) and “cured” (cured).
  • the resin formulation and curing conditions are known in the art and are available in the description of the resin product.
  • the optimum proportions of the starting resin and hardener (accelerator), temperature and curing time are given. In this case, the task of curing the polymer (resin) coating is not set for the entire coating of the particle.
  • the advantages of the present invention are associated with local curing of the coating in areas where sufficiently high concentrations of a binding agent, a crosslinking agent and / or a polymer crosslinking catalyst are created.
  • Locally optimal high concentration zones arise due to local destruction of microparticles containing a binding agent, a crosslinking agent and / or a polymer crosslinking catalyst and their reaction with the polymer in the vicinity of the microparticles.
  • proppant package proppant package
  • the greatest destruction of microparticles with chemical agents occurs in the zones of contact between the composite particles between themselves or with the walls of the fracture.
  • the release of various encapsulated chemical agents as a result of mechanical loading on the capsules (microparticles) is described in patent application US 201 1/0237465, which is incorporated by reference.
  • the coating-coating contact zone has a high ambient temperature and a high concentration of a bonding agent, a crosslinking agent and / or a crosslinking catalyst released from the microparticles.
  • the curing reaction of the polymer (resin) under borehole conditions leads to strong adhesion of the particles of the composite proppant in the zones of contact (contact) between the particles (in the curing zones).
  • the flow of well fluid begins. If the hydraulic fracturing operation is carried out for an oil-containing formation, this will be an inflow of oil-containing well fluid.
  • well fluid contains mineralized water and gas.
  • well fluid penetrates through the pores in a hardened proppant pack. Since the polymer (resin) coating is selected so that the coating material dissolves in oil and hydrocarbon solvents or in water, the uncured part of the polymer (resin) coating is dissolved and washed out (outside the curing zone). This increases the pore size of the package and thereby increases the permeability of the proppant package over time.
  • FIG. 1 shows a composite proppant particle that includes a solid base of proppant particle 1, a partially soluble polymer coating 2, and a plurality of microparticles 3 immersed in a partially soluble polymer coating 2. There is a pore between the plurality of proppant particles 1 the space filled with the borehole fluid (not shown in FIG. 1).
  • FIG 2 shows several proppant particles in a wellbore fluid.
  • the proppant barrier is subjected to mechanical stress (step A). With this action, the microparticles 3 are destroyed at the points of contact, releasing the encapsulated agent (encapsulated substance), which activates the process of binding the proppant particles, while the zone of cured external polymer coating (shaded) firmly binds the base of the proppant particles 1.
  • step B is dissolution of non-activated parts of the outer polymer coating with water or oil at the production stage, which creates an expanded pore space (compared to pores m space between particles until dissolution / destruction of partially soluble outer polymer coating 2).
  • the proppant barrier After dissolving the outer polymer coating, the proppant barrier is highly permeable.
  • the curing of polymers can occur through the mechanism of polycondensation (for example, curing of phenol-formaldehyde resins) or polymerization (for example, curing of polyester resins). In some cases, both mechanisms can be combined in one process (for example, curing epoxy resins with acid anhydrides in the presence of catalysts).
  • the encapsulated agent (encapsulated substance) is added to the outer polymer coating in the form of microparticles (micro capsules).
  • microparticles microparticles
  • the microencapsulation technology of liquids is well known for chemical and pharmaceutical products.
  • the microparticles have a size comparable (or smaller) with the thickness of the outer polymer coating.
  • the microparticle size is from 1 to 500 microns. Too small microparticles carry an insufficient amount of chemical agent and it is difficult to break under mechanical stress. Therefore, it is proposed to add microparticles with a size of 10 to 500 microns to the shell.
  • Microparticles can be immersed in the outer polymer coating of the proppant particles, but also extend beyond the boundaries of the polymer coating.
  • the wall thickness of the microparticles (not shown in FIG. 1) is sufficiently small so that under downhole conditions (temperature and load increase) the microparticle is destroyed.
  • the process of curing the resin when combined with a curing agent is from several minutes to several days.
  • a fully cured polymer forms a strong and insoluble bond between the particles of the composite proppant or provides adhesion between the particles of the proppant and the surrounding rock.
  • Proppant Particle Base The basis of the proppant particle 1 is made of silicon oxide, sintered bauxite, sintered alumina, sintered zirconia, and other solid materials that withstand high mechanical stress arising in the packaging of the proppant (proppant).
  • the particle size of the proppant agent base particles is from about 10 to about 100 mesh (2-0.15 mm).
  • the outer polymer coating 2 is a curable polymerisation of a group of oil-soluble polymers: resoles, novolac resins, phenolic resins, phenol-aldehyde resins, malede-aldehyde resins, unsaturated polyester resins, epoxy resins, polyurethane resins, polyisoprene, polyester urethane, polyester urethane an agent and / or polymer curing accelerators.
  • the outer polymer coating 2 is a polymer from the group of oil-soluble or water-soluble polymers: polyolefins, polyisobutylene, polystyrene, natural rubber and copolymers, polylactic acid, polyglycolic acid, polyvinyl alcohol, polyesters, polymethacrylates, cellulose ethers and their mixtures and copolymers using an encapsulated binding agent.
  • the polymer coating 2 When applying the outer polymer coating 2 with microparticles 3 to the proppant particle 1, the polymer coating 2 is selected so that the outer polymer coating 2 is slightly soluble in aqueous fluid (fracturing fluid for transferring solid particles) under surface conditions. In this case, the outer polymer coating 2 is strong enough to hold the microparticles 3 during the injection of a suspension of particles using pumps deep into the well. To achieve the result, the outer polymer coating 2 may be partially cured. The difference between the stages of "partially cured” and “fully cured” polymer (resin) coating is clear to a person skilled in the chemistry of polymers and resins.
  • Coatings based on molten novolak were selected as examples of the implementation of the complete and partial curing of the coating; moreover, the hardener for novolak was selected from the list: hexaethylenetriamine, formalin, paraformaldehyde, oxazolidines, phenol-aldehyde resole polymers. Aqueous solutions of ammonium chloride or ammonium sulfate were selected as the curing catalyst.
  • the temperature for partial curing of the resin coating is selected in the range from 120 ° C to 165 ° C.
  • the percentage yield of acetone-soluble fractions may be a criterion for achieving partial curing of the partially soluble outer polymer coating 2 based on the proppant particle 1.
  • the partially cured outer polymer coating 2 is soluble in oil and hydrocarbon (or organic) solvents, and the fully cured polymer coating (shaded area in FIG. 2) is slightly soluble in such solvents (“weak” criterion solubility: yield of acetone-soluble components ⁇ 5%).
  • This fully cured polymer coating provides a strong bond between the particles of the composite proppant 1, even under prolonged exposure to an oil-containing well fluid.
  • the fully cured polymer coating remains neutral to the various flushing fluids that are used in well maintenance.
  • Embodiments of the present invention are a water-soluble or oil-soluble coating containing an encapsulated binding agent.
  • An example of such a bonding agent is a resol polymer, which at high temperature (60–9 ° C) begins to solidify and forms a three-dimensional network.
  • the binding agent may also be polyurethane resins which, upon release, are activated by water.
  • polyurethane is a self-healing polymer.
  • Water-soluble polymers suitable for the present invention are listed in US Pat. No. 7,380,601 B2 (Schlumberger).
  • Suitable oil-soluble polymers for the present invention are polyisoprene, polyether urethane, polyester urethane, polyolefins (e.g., polyethylene, polypropylene, polyisobutylene and polystyrene), natural rubber and copolymers, as well as mixtures thereof.
  • Other embodiments of the present invention are a water-soluble or oil-soluble coating containing an encapsulated crosslinking agent.
  • An example of such a coating is a partially oil-soluble novolak polymer with encapsulated urotropine (hexamethylenetetramine), etc., which is a crosslinking agent for novolak. Under mechanical action, urotropin is released from the capsule and cross-links novolak.
  • a soluble linear epoxy resin with encapsulated aliphatic polyamines, or oligoaminoamides, or polybasic carboxylic acids and amines, dicarboxylic acid anhydrides, which serve as crosslinking agents for the epoxy resin, can also be used. Under mechanical loads, poly- or oligoaminoamides are released from the capsule and crosslinked linear epoxy resin.
  • FIG. 1 For embodiments of the present invention are a water-soluble or oil-insoluble coating comprising an encapsulated crosslinking catalyst.
  • An example of a resin is a melamine-aldehyde resin or a urea-aldehyde resin with encapsulated acids or an acid precursor that acts as a catalyst for the curing process (phosphoric acid, phosphoric esters, ammonium chloride, salts of halogen carboxylic acids, etc.).
  • a linear polyurethane with an encapsulated catalyst may be used.
  • Soluble epoxy resin with encapsulated tertiary amines, acids or Friedel-Crafts catalysts which are catalysts of the curing process, can also be used.
  • Example 1 The procedure for preparing a composite proppant with a partially soluble polymer coating with the inclusion of microparticles with encapsulated agents.
  • the terms “proppant” and “proppant particles” are used interchangeably.
  • a solution of polylactic acid in acetone was mixed with a microencapsulated powder (microparticles) of the dye fluorescein in a ratio of 5: 1.
  • the sizes of microcapsules insoluble in water at room temperature ranged from 15 to 30 microns.
  • CarboProp 1620® ceramic particles (sieve size 160/20) from CARBO Ceramics Inc., (Houston, Texas, United States of America) were mixed with 10 g of the mixture (polylactic kilosta + dye fluorescein) and coated with constant stirring. dry while maintaining bulk material flow. Received particles of ceramic proppant with a polymer coating, in which embedded microparticles indicators.
  • Example 2 CarboProp 1620® ceramic proppant particles with the h polymer coating of Example 1 were placed in a standard proppant conductivity cell (API conductivity cell) described in [Oilfield Review, Autumn 201 1, vol. 23, n. 3, P 4-18].
  • the composite proppant layer of Example 1 with a layer thickness of 10 mm was placed in a cell (for testing the proppant conductivity depending on the fracture closure stress) and the core cores were applied in the range from 1000 to 6000 psi (6.9 - 41 MPa) and a temperature of 121 ° C . In this case, a weakly saline aqueous solution was periodically pumped through the cell.
  • the microparticles of the fluorescent indicator in the proppant shell gradually degraded, which manifested itself as an increase in the intensity of the dye fluorescence spectrum in the liquid after the test cell.
  • Example 3 The base of the composite proppant was BadgerSand 2040® sand (sieve size 20/40) from BADGER®Sa i i /, Badger Mining Corporation (Berlin, Wisconsin, United States of America), which was coated with a hardener epoxy resin (diethylene triamine ( DETA) or triethylenetetramine (TETA)) in a 10: 1 ratio.
  • a hardener epoxy resin diethylene triamine ( DETA) or triethylenetetramine (TETA)
  • the composite proppant was weighed and washed with acetone in a funnel filter to determine the proportion of the acetone-soluble resin coating fraction. Depending on the type of resin and the aging time, the proportion of the acetone-soluble fraction was from 100 to 20%. Such a test showed that an uncured or partially cured resin coating is washed out with an oil-containing fluid.
  • the ceramic proppant BadgerSand 2040® (sieve size 20/40) from BADGER®Sa “i /, Badger Mining Corporation (Berlin, Wisconsin, United States of America), which was coated with epoxy resin and hardener ( diethylenetriamine (DETA) or triethylenetetramine (THETA)) in a 5: 1 ratio.
  • DETA diethylenetriamine
  • THETA triethylenetetramine
  • CarboProp 3060® ceramic proppant (sieve size 30/60) from CARBO Ceramics Inc., (Houston, Texas, United States of America), which was coated with an epoxy coating, was chosen as the basis of the composite proppant.
  • epoxy resin hardener resins and microcapsules (diethylenetriamine (DETA) or triethylenetetramine (THETA)) in a 5: 1 ratio.
  • a bulk sample up to 10 mm thick was placed in a proppant conductivity test cell and heated at a pressure of 14 MPa to a temperature of 120 ° C for 8 hours.
  • the hardener microcapsules were destroyed, which came into contact with the resin coating of neighboring proppanate particles and caused the resin curing reaction (polymerization).
  • the sample was removed from the cell and washed with acetone.
  • the proportion of the acetone-soluble fraction was more than 90%, while the proppant pack retained its shape, which indicates the activation of the polymer at the points of contact and the leaching of the inactive polymer.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

The invention relates to the oil and gas industry, and to methods for optimizing the hydraulic permeability of a fracture. Proposed is a composite propping agent having a partially soluble coating. The composite propping agent consists of a material in the form of particles, where each particle contains: a propping agent particle base; an outer polymer coating which is soluble or partially soluble in wellbore fluid, and which is applied to the propping agent particle base; and also, located in or on the outer polymer coating, microparticles having encapsulated agents which activate the bonding of propping agent particles when same come into contact with each other or with a formation, and being located at least in a portion of the outer polymer coating; wherein, the non-activated portion of the outer polymer coating is dissolved in wellbore fluid. The invention additionally relates to a method for the treatment of a subterranean formation.

Description

КОМПОЗИТНЫЙ РАСКЛИНИВАЮЩИЙ АГЕНТ И  COMPOSITE SPLITTING AGENT AND

СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ  METHOD OF ITS APPLICATION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ FIELD OF TECHNOLOGY

Настоящее изобретение относится к нефтегазовой промышленности, к способам оптимизации гидравлической проницаемости трещины, в частности, к композитному расклинивающему агенту с частично растворимым покрытием, а также относится к способу обработки подземного пласта. The present invention relates to the oil and gas industry, to methods for optimizing the hydraulic permeability of a fracture, in particular to a composite proppant with a partially soluble coating, and also relates to a method for treating an underground formation.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ BACKGROUND OF THE INVENTION

Гидравлический разрыв пласта является основным инструментом повышения производительности скважин за счет размещения или расширения высокопроводящих трещин, ведущих из ствола скважины в продуктивный пласт. Помещенный в создаваемые на участке проектируемой длины трещины расклинивающий агент (или проппант) механически препятствует закрытию трещины после остановки закачки. После гидравлического разрыва и переведения скважины в режим добычи нефть/газ поступает в трещину и попадает в ствол скважины сквозь упаковку из расклинивающего агента. Hydraulic fracturing is the main tool for increasing the productivity of wells by placing or expanding highly conductive fractures leading from the wellbore to the producing formation. A proppant (or proppant) placed in the fractures created on the projected length of the fracture mechanically prevents the fracture from closing after pumping is stopped. After hydraulic fracturing and putting the well into oil / gas production mode, it enters the fracture and enters the wellbore through the packaging from the proppant.

Обратный поток расклинивающего агента является одной из широко известных проблем, возникающих на этапе добычи. В настоящее время существует несколько методов предотвращения выноса расклинивающего агента. Наибольшей популярностью пользуются расклинивающие агенты со смоляным покрытием и волокна. Одним из недостатков расклинивающего агента со смоляным покрытием является снижение гидравлической проводимости из-за слоя смолы на гранулах расклинивающего агента. Технология доставки инкапсулированных реагентов в околоскважинную зону раскрыта в патентной заявке [US 201 10237465, опубл. 29.09.201 1 ]. Компонент А помещен в капсулу В, и с помощью жидкости-носителя С доставляется в подземную зону, где в результате механической нагрузки капсула разрушается и химический компонент А проникает в зону обработки суспензией частиц, несущих химический агент. Подходящий материал для инкапсулирования выбирается из группы природных и синтетических полимеров, например, желатин, гуар, органо-полисилоксан. The proppant return flow is one of the well-known problems encountered in the production phase. Currently, there are several methods to prevent proppant removal. Resin proppants and fibers are most popular. One of the disadvantages of the resin coated proppant is the reduction in hydraulic conductivity due to the resin layer on the proppant granules. The technology for the delivery of encapsulated reagents to the near-wellbore area is disclosed in patent application [US 201 10237465, publ. 09/29/2011 1]. Component A is placed in capsule B, and with the help of carrier fluid C it is delivered to the underground zone where, as a result of mechanical loading, the capsule is destroyed and chemical component A enters the treatment zone with a suspension of particles carrying a chemical agent. Suitable material for encapsulation is selected from the group of natural and synthetic polymers, for example, gelatin, guar, organo-polysiloxane.

Расклинивающий агент с растворимыми композитными покрытиями описан в патенте RU2451710 (опубл. 27.05.2012). Расклинивающий агент в виде частицы имеет основу частицы, водорастворимое наружное покрытие, нанесенное на основу, и микрочастицы упрочняющего и наполняющего агента, погруженные в водорастворимое наружное покрытие, так что микрочастицы высвобождаются при растворении и разрушении внешнего покрытия. Проппантная упаковка из таких частиц имеет повышенную прочность (микрочастицы не вымываются из области контакта между частицами расклинивающего агента) и повышенную проводимость. A proppant with soluble composite coatings is described in patent RU2451710 (publ. 05.27.2012). The proppant in the form of a particle has a particle base, a water-soluble outer coating deposited on the base, and microparticles of a reinforcing and filling agent immersed in the water-soluble outer coating, so that the microparticles are released upon dissolution and destruction of the outer coating. The proppant package of such particles has increased strength (microparticles are not washed out of the contact area between the proppant particles) and increased conductivity.

Существует потребность в обеспечении расклинивающего агента, который обеспечит устойчивость проппантной упаковке на стадии добычи и при этом обеспечит высокую проницаемость проппантной упаковки и предотвращение выноса расклинивающего агента. There is a need to provide a proppant that will ensure proppant packaging stability at the production stage and at the same time ensure high proppant packaging permeability and prevent proppant removal.

СУЩНОСТЬ ESSENCE

Предлагается новая структура расклинивающего агента с полимерным (смоляным) покрытием, которая не снижает гидравлическую проводимость барьера из расклинивающего агента. Согласно этой структуре, частица (гранула) расклинивающего агента покрыта связующим составом, активируемым в скважинных условиях, определяемых, например, давлением, температурой. Покрытие растворяется в жидкости для гидравлического разрыва или в пластовой жидкости, при этом, активированная часть покрытия становится нерастворимой. Активация части покрытия происходит в точках соприкосновения частиц расклинивающего агента между собой или с пластом, т.е. при механическом воздействии. Благодаря растворению неактивированной части покрытия после связывания (отверждения) наблюдается повышение проницаемости. A new proppant structure with a polymer (resin) coating is proposed that does not reduce the hydraulic conductivity of the proppant barrier. According to this structure, the proppant particle (granule) is coated with a binder composition, activated under well conditions, determined, for example, by pressure and temperature. Coating dissolves in the fluid for hydraulic fracturing or in the reservoir fluid, while the activated part of the coating becomes insoluble. Part of the coating is activated at the points of contact of the proppant particles with each other or with the formation, i.e. under mechanical stress. Due to the dissolution of the non-activated part of the coating after binding (curing), an increase in permeability is observed.

В соответствии с настоящим изобретением представлен композитный расклинивающий агент. Композитный расклинивающий агент представляет собой материал в форме частиц, где каждая частица содержит основу частицы расклинивающего агента, наружное полимерное покрытие, растворимое или частично растворимое в скважинном флюиде, и нанесенное на основу частицы расклинивающего агента, а также размещенные в наружном полимерном покрытии или на нем микрочастицы с инкапсулированными агентами, активирующими связывание частиц расклинивающего агента при соприкосновении последних между собой или с пластом, по меньшей мере, в части наружного полимерного покрытия. При этом неактивированная часть наружного полимерного покрытия растворяется в скважинном флюиде.  In accordance with the present invention, a composite proppant is provided. A composite proppant is a particulate material, where each particle contains a proppant particle base, an external polymer coating, soluble or partially soluble in the well fluid, and proppant particles deposited on the substrate, as well as microparticles placed on or on the outer polymer coating with encapsulated agents that activate the binding of proppant particles when the latter come into contact with each other or with the formation, at least in part externally th polymer coating. In this case, the non-activated part of the outer polymer coating dissolves in the well fluid.

В соответствии с настоящим изобретением также представлен способ обработки подземного пласта. Способ обработки подземного пласта содержит следующие стадии: закачивание композитного расклинивающего агента по любому из пп.1 - 15 в составе скважинного флюида для образования проппантной и/или гравийной упаковки; выдерживание проппантной и/или гравийной упаковки в скважинных условиях для, по меньшей мере, частичного разрушения микрочастиц с инкапсулированными агентами, размещенных в наружном полимерном покрытии, нанесенном на основу частицы расклинивающего агента с последующей активацией связывания частиц расклинивающего агента при соприкосновении последних между собой или с пластом, по меньшей мере, в части наружного полимерного покрытия с образованием проппантной упаковки из частиц расклинивающего агента; взаимодействие скважинного флюида с неактивированной частью наружного полимерного покрытия композитного расклинивающего агента, причем скважинный флюид растворяет неактивированную часть наружного полимерного покрытия. In accordance with the present invention also provides a method of processing an underground formation. A method of treating an underground formation comprises the following steps: pumping the composite proppant according to any one of claims 1 to 15 in the composition of the well fluid to form a proppant and / or gravel pack; keeping proppant and / or gravel packs in well conditions for at least partial destruction of microparticles with encapsulated agents placed in an outer polymer coating deposited on the basis of the proppant particle followed by activation of particle binding proppant when the latter come in contact with each other or with the formation, at least in part of the outer polymer coating with the formation of proppant pack of proppant particles; the interaction of the borehole fluid with the inactive part of the outer polymer coating of the composite proppant, and the borehole fluid dissolves the inactive part of the outer polymer coating.

Активация связывания частиц расклинивающего агента происходит за счет отверждения, по меньшей мере, части наружного полимерного покрытия или связующего агента при соприкосновении частиц расклинивающего агента между собой или с пластом. Микрочастицы с инкапсулированными агентами, по меньшей мере, частично разрушаются в скважинных условиях. The activation of the proppant particles binding occurs due to the curing of at least a part of the external polymer coating or binding agent when the proppant particles come into contact with each other or with the formation. Microparticles with encapsulated agents are at least partially destroyed under downhole conditions.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На Фигуре 1 схематично представлена структура композитного расклинивающего агента.  Figure 1 schematically shows the structure of a composite proppant.

На Фигуре 2 продемонстрировано связывание частиц расклинивающего агента при соприкосновении последних между собой или с пластом в скважинных условиях.  The Figure 2 shows the binding of proppant particles when the latter come into contact with each other or with the formation in borehole conditions.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Для уменьшения выноса расклинивающего агента без снижения гидравлической проводимости упаковки из расклинивающего агента в настоящем изобретении предлагается новая структура расклинивающего агента с полимерным (смоляным) покрытием. Частицы (гранулы) расклинивающего агента покрыты специальным составом, который становится нерастворимым при механическом воздействии. Полимерное покрытие растворяется в жидкости для гидравлического разрыва или в пластовой жидкости. Механическое воздействие (или активация) инициирует в покрытии процесс связывания или отверждения, который происходит на участках полимерного покрытия, подвергшихся воздействию. Остальная часть полимерного покрытия (неактивированная часть) остается растворимой в жидкости для разрыва или в пластовой жидкости. В качестве механизма активации предлагается использовать капсулирование и высвобождение содержимого капсулы. To reduce proppant removal without reducing the hydraulic conductivity of the proppant package, the present invention proposes a new polymer proppant proppant structure. Particles (granules) of the proppant are coated with a special composition that becomes insoluble by mechanical action. The polymer coating dissolves in the fracturing fluid or in the formation fluid. Mechanical impact (or activation) initiates the bonding or curing process in the coating, which occurs in the exposed areas of the polymer coating. The remainder of the polymer coating (non-activated portion) remains soluble in the fracturing fluid or in the formation fluid. Encapsulation and release of capsule contents are proposed as an activation mechanism.

После завершения локального связывания или отверждения полимерного покрытия образуются зоны, обеспечивающие прочную связь между частицами композитного расклинивающего агента между собой или с породой, а неотвержденная часть наружного полимерного покрытия постепенно растворяется в нефтесодержащем скважинном флюиде или в промывочной жидкости или в жидкости гидроразрыва пласта в скважинных условиях. Скважинные условия характеризуются температурой в интервале от 20°С до 200°С, механической нагрузкой смыкания трещины в интервале от 130 кПа до 100 МПа, и гидравлическим давлением от 6.9 МПа до 100 МПа. After the local bonding or curing of the polymer coating is completed, zones are formed that provide a strong bond between the particles of the composite proppant with each other or with the rock, and the uncured part of the external polymer coating gradually dissolves in the oil-containing well fluid or in the flushing fluid or in the fracturing fluid in borehole conditions. Downhole conditions are characterized by a temperature in the range from 20 ° C to 200 ° C, mechanical loading of the crack closure in the range from 130 kPa to 100 MPa, and hydraulic pressure from 6.9 MPa to 100 MPa.

Механизм активации локального отверждения наружного полимерного покрытия заключается в разрушении микрочастиц, содержащих связующий агент, сшивающий агент и/или катализатор процесс сшивания, и освобожденные химические агенты смешиваются с полимерным покрытием и вызывают отверждение полимерного покрытия. The mechanism for activating the local curing of the outer polymer coating consists in the destruction of microparticles containing a binding agent, a crosslinking agent and / or a catalyst, a crosslinking process, and the released chemical agents are mixed with the polymer coating and cause the polymer coating to cure.

Разница между исходным полимерным (смоляным) покрытием и отвержденным полимерным (смоляным) покрытием заключается в повышении прочности и уменьшении растворимости полимера, что является результатом сшивок между молекулами полимера. В литературе соответствующие категории смолы известны как «не отвержденные» (поп cured) и «отвержденные» (cured). Рецептура и условия отверждения смолы известны из практики и доступны в описании смоляного продукта. Для отверждения смолы приводятся оптимальные пропорции исходной смолы и отвердителя (ускорителя), температура и продолжительность отверждения. При этом не ставится задача отверждения полимерного (смоляного) покрытия для всего покрытия частицы. Преимущества настоящего изобретения связаны с локальным отверждением покрытия в зонах, где создаются достаточно высокие концентрации связующего агента, сшивающего агента и/или катализатора сшивания полимера. Локально-оптимальные высокие зоны концентрации возникают из-за локального разрушения микрочастиц, содержащих связующй агент, сшивающий агент и/ или катализатор сшивания полимера и их реакции с полимером в окрестности микрочастиц. Поскольку в упаковке расклинивающего агента (упаковке проппанта) в трещине имеет место повышение механической нагрузки, вызванное смыканием стенок трещины на композитные частицы расклинивающего агента, то наибольшее разрушение микрочастиц с химическими агентами происходит в зонах контакта между композитными частицами между собой или со стенками трещины гидроразрыва. Высвобождение различных инкапсулированных химических агентов в результате механической нагрузки на капсулы (микрочастицы) описано в патентной заявке US 201 1/0237465, которая приведена в виде ссылки. The difference between the original polymer (resin) coating and the cured polymer (resin) coating is to increase the strength and decrease the solubility of the polymer, which is the result of crosslinking between the polymer molecules. In the literature, the corresponding categories of resins are known as “not cured” (pop cured) and “cured” (cured). The resin formulation and curing conditions are known in the art and are available in the description of the resin product. For curing the resin, the optimum proportions of the starting resin and hardener (accelerator), temperature and curing time are given. In this case, the task of curing the polymer (resin) coating is not set for the entire coating of the particle. The advantages of the present invention are associated with local curing of the coating in areas where sufficiently high concentrations of a binding agent, a crosslinking agent and / or a polymer crosslinking catalyst are created. Locally optimal high concentration zones arise due to local destruction of microparticles containing a binding agent, a crosslinking agent and / or a polymer crosslinking catalyst and their reaction with the polymer in the vicinity of the microparticles. Since in the proppant package (proppant package) in the crack there is an increase in mechanical load caused by the crack walls closing onto the proppant agent composite particles, the greatest destruction of microparticles with chemical agents occurs in the zones of contact between the composite particles between themselves or with the walls of the fracture. The release of various encapsulated chemical agents as a result of mechanical loading on the capsules (microparticles) is described in patent application US 201 1/0237465, which is incorporated by reference.

Таким образом, зона контакта покрытие-покрытие имеет высокую температуру среды и высокую концентрацию освобожденного из микрочастиц связующего агента, сшивающего агена и/или катализатора сшивания \. Реакция отверждения полимера (смолы) при скважинных условиях приводит к прочному слипанию частиц композитного расклинивающего агента в зонах контакта (соприкосновения) между частицами (в зонах отверждения). Thus, the coating-coating contact zone has a high ambient temperature and a high concentration of a bonding agent, a crosslinking agent and / or a crosslinking catalyst released from the microparticles. The curing reaction of the polymer (resin) under borehole conditions leads to strong adhesion of the particles of the composite proppant in the zones of contact (contact) between the particles (in the curing zones).

После закрытия трещины и понижения давления в стволе скважины, начинается приток скважинной жидкости. Если операция гидроразрыва пласта проведена для нефтесодержащего пласта, то это будет приток нефтесодержащей скважинной жидкости. Кроме нефти, в скважинном флюиде содержится минерализованная вода и газ. Таким образом, происходит проникновение скважинного флюида через поры в упрочненной проппантной упаковке. Поскольку полимерное (смоляное) покрытие подобрано таким, чтобы материал покрытия растворялся в нефти и углеводородных растворителях или в воде, то происходит растворение и вымывание неотвержденной части полимерного (смоляного) покрытия (вне зоны отверждения). Это повышает размер пор в упаковке и тем самым, повышает проницаемость проппантной упаковки со временем. After closing the crack and lowering the pressure in the wellbore, the flow of well fluid begins. If the hydraulic fracturing operation is carried out for an oil-containing formation, this will be an inflow of oil-containing well fluid. In addition to oil, well fluid contains mineralized water and gas. Thus, well fluid penetrates through the pores in a hardened proppant pack. Since the polymer (resin) coating is selected so that the coating material dissolves in oil and hydrocarbon solvents or in water, the uncured part of the polymer (resin) coating is dissolved and washed out (outside the curing zone). This increases the pore size of the package and thereby increases the permeability of the proppant package over time.

Этот процесс иллюстрируется на Фиг.1 , где показана частица композитного расклинивающего агента, которая включает твердую основу частицы расклинивающего агента 1 , частично растворимое полимерное покрытие 2 и множество микрочастиц 3, погруженных в частично растворимое полимерное покрытие 2. Между множеством частиц расклинивающего агента 1 имеется поровое пространство, заполненное скважинным флюидом (не показано на Фиг.1). This process is illustrated in FIG. 1, which shows a composite proppant particle that includes a solid base of proppant particle 1, a partially soluble polymer coating 2, and a plurality of microparticles 3 immersed in a partially soluble polymer coating 2. There is a pore between the plurality of proppant particles 1 the space filled with the borehole fluid (not shown in FIG. 1).

На Фиг.2 показано несколько частиц расклинивающего агента в скважинном флюиде. После гидравлического разрыва пласта и смыкания трещин, барьер из расклинивающего агента подвергается механическому воздействию (шаг А). При данном воздействии микрочастицы 3 разрушаются в точках соприкосновения, высвобождая инкапсулированный агент (инкапсулированное вещество), активирующее процесс связывания частиц расклинивающего агента, при этом зона отвержденного наружного полимерного покрытия (заштрихована) прочно связывает основы частиц расклинивающего агента 1. Следующим шагом (шаг В) является растворение неактивированных частей наружного полимерного покрытия водой или нефтью на этапе добычи, что создает расширенное поровое пространство (по сравнению с поровым пространством между частицами до растворения/разрушения частично растворимого наружного полимерного покрытия 2). После растворения наружного полимерного покрытия барьер из расклинивающего агента обладает высокой проницаемостью. Отверждение полимеров может протекать по механизму поликонденсации (например, отверждение фенолоформальдегидных смол) или полимеризации (например, отверждение полиэфирных смол). В отдельных случаях в одном процессе могут сочетаться оба механизма (например, отверждение эпоксидных смол ангидридами кислот в присутствии катализаторов). Figure 2 shows several proppant particles in a wellbore fluid. After hydraulic fracturing and closing of cracks, the proppant barrier is subjected to mechanical stress (step A). With this action, the microparticles 3 are destroyed at the points of contact, releasing the encapsulated agent (encapsulated substance), which activates the process of binding the proppant particles, while the zone of cured external polymer coating (shaded) firmly binds the base of the proppant particles 1. The next step (step B) is dissolution of non-activated parts of the outer polymer coating with water or oil at the production stage, which creates an expanded pore space (compared to pores m space between particles until dissolution / destruction of partially soluble outer polymer coating 2). After dissolving the outer polymer coating, the proppant barrier is highly permeable. The curing of polymers can occur through the mechanism of polycondensation (for example, curing of phenol-formaldehyde resins) or polymerization (for example, curing of polyester resins). In some cases, both mechanisms can be combined in one process (for example, curing epoxy resins with acid anhydrides in the presence of catalysts).

Согласно настоящему изобретению, инкапсулированный агент (инкапсулированное вещество) добавляют в наружное полимерное покрытие в виде микрочастиц (ми кро капсул). Технология микрокапсулирования жидкостей достаточно хорошо известна для химических и фармацевтических продуктов. В рамках настоящего изобретения микрочастицы имеют размер сопоставимый (или меньший) с толщиной наружного полимерного покрытия. Таким образом, размер микрочастиц составляет от 1 до 500 микрон. Микрочастицы слишком малого размера несут недостаточное количество химического агента и трудно разрушаться при механической нагрузке. Поэтому предлагается добавлять в оболочку микрочастицы с размером от 10 до 500 микрон. Микрочастицы (микрокапсулы) могут быть погружены в наружное полимерное покрытие частиц расклинивающего агента, но также выступать за границы полимерного покрытия. Толщина стенок микрочастиц (не показана на Фиг.1 ) достаточно мала, чтобы в скважинных условиях (повышение температуры и нагрузки) микрочастица разрушалась. Процесс отверждения смолы при соединении с агентом-отвердителем, в зависимости от относительной концентрации отвердителя и температуры осуществления реакции, составляет от нескольких минут до нескольких суток. According to the present invention, the encapsulated agent (encapsulated substance) is added to the outer polymer coating in the form of microparticles (micro capsules). The microencapsulation technology of liquids is well known for chemical and pharmaceutical products. In the framework of the present invention, the microparticles have a size comparable (or smaller) with the thickness of the outer polymer coating. Thus, the microparticle size is from 1 to 500 microns. Too small microparticles carry an insufficient amount of chemical agent and it is difficult to break under mechanical stress. Therefore, it is proposed to add microparticles with a size of 10 to 500 microns to the shell. Microparticles (microcapsules) can be immersed in the outer polymer coating of the proppant particles, but also extend beyond the boundaries of the polymer coating. The wall thickness of the microparticles (not shown in FIG. 1) is sufficiently small so that under downhole conditions (temperature and load increase) the microparticle is destroyed. The process of curing the resin when combined with a curing agent, depending on the relative concentration of the hardener and the temperature of the reaction, is from several minutes to several days.

Полностью отвержденный полимер (смола) образует прочное и нерастворимое соединение между частицами композитного расклинивающего агента или обеспечивает адгезию между частицами расклинивающего агента и окружающей породой. A fully cured polymer (resin) forms a strong and insoluble bond between the particles of the composite proppant or provides adhesion between the particles of the proppant and the surrounding rock.

Основа частиц расклинивающего агента Основа частицы расклинивающего агента 1 выполнена из оксида кремния, спеченного боксита, спеченного оксида алюминия, спеченного оксида циркония, и других твердых материалов, выдерживающих высокую механическую нагрузку, возникающую в упаковке расклинивающего агента (проппанта). Размер частиц основы частицы расклинивающего агента составляет от примерно 10 до примерно 100 меш (2- 0, 15 мм). Proppant Particle Base The basis of the proppant particle 1 is made of silicon oxide, sintered bauxite, sintered alumina, sintered zirconia, and other solid materials that withstand high mechanical stress arising in the packaging of the proppant (proppant). The particle size of the proppant agent base particles is from about 10 to about 100 mesh (2-0.15 mm).

Растворимое наружное полимерное покрытие Soluble external polymer coating

Наружное полимерное покрытие 2 представляет собой отверждаемый полимериз группы нефтерастворимых полимеров: резолов, новолачных смол, фенольных смол, фенол-альдегидных смол, малемид-альдегидных смол, ненасыщенных полиэфирных смол, эпоксидных смол, полиуретановых полимеров, полиизопрена, полиэфироуретана, полиэстеруретана, отверждаемых при помощи сшивающего агент и/или ускорителей отверждения полимера. Или наружное полимерное покрытие 2 представляет собой полимер из группы нефтерастворимых или водорастворимых полимеров: полиолефинов, полиизобутилена, полистирола, из натурального каучука и сополимеров, полимолочной кислоты, полигликолиевой кислоты, поливинилового спирта, полиэфиров, полиметакрилатов, эфиров целлюлозы а также их смесей и сополимеров, активированных при помощи инкапсулированного связующего агента. The outer polymer coating 2 is a curable polymerisation of a group of oil-soluble polymers: resoles, novolac resins, phenolic resins, phenol-aldehyde resins, malede-aldehyde resins, unsaturated polyester resins, epoxy resins, polyurethane resins, polyisoprene, polyester urethane, polyester urethane an agent and / or polymer curing accelerators. Or the outer polymer coating 2 is a polymer from the group of oil-soluble or water-soluble polymers: polyolefins, polyisobutylene, polystyrene, natural rubber and copolymers, polylactic acid, polyglycolic acid, polyvinyl alcohol, polyesters, polymethacrylates, cellulose ethers and their mixtures and copolymers using an encapsulated binding agent.

При нанесении на основу частицы расклинивающего агента 1 наружного полимерного покрытия 2 с микрочастицами 3 осуществляют подбор полимерного покрытия 2 таким образом, чтобы наружное полимерное покрытие 2 слабо растворялось в водной жидкости (жидкости гидроразрыва для переноса твердых частиц) при поверхностных условиях. При этом наружное полимерное покрытие 2 достаточно прочно, чтобы удерживать микрочастицы 3 во время закачки суспензии частиц с использованием насосов вглубь скважины. Для достижения поставленного результата наружное полимерное покрытие 2 может быть частично отвержденным. Разница между стадиями «частично отвержденное» и «полностью отвержденное» полимерное (смоляное) покрытие понятно специалисту в области химии полимеров и смол. Примеры использования такой терминологии приведены в патенте US 7153575 В2 «Particulate material having multiple curable соап^з»,опубл. 26.12.2006, раскрывающего технологию приготовления частично отвержденного смоляного покрытия. В условиях, когда для нанесения покрытия используют 25-50% от оптимального количества отвердителя, получается проппант с частично отвержденным покрытием (curable coating). Такое покрытие имеет меньшую прочность по сравнению с полностью отвержденным покрытием, но имеет заметную растворимость в некоторых органических растворителях. В патенте US 7153575 В2 критерием неполного отверждения полимерной оболочки является тест на выход компонентов полимера, которые растворимы в ацетоне (>5вес.% «ацетон-растворимых фракций»). В качестве примеров реализации выполнения полного и частичного отверждения покрытия выбраны покрытия на основе расплавленного новолака, причем отвердитель для новолака выбирают из списка: гекаэтилентриамин, формалин, параформальдегид, оксазолидины, фенол-альдегидные резол-полимеры. В качестве катализатора отверждения были выбраны водные растворы хлорида аммония или сульфата аммония. Температура для частичного отверждения смоляного покрытия выбирают в интервале от 120°С до 165°С. В настоящем изобретении процентный выход ацетон-растворимых фракций может быть критерием для достижения частичного отверждения частично растворимого наружного полимерного покрытия 2 на основе частицы расклинивающего агента 1. When applying the outer polymer coating 2 with microparticles 3 to the proppant particle 1, the polymer coating 2 is selected so that the outer polymer coating 2 is slightly soluble in aqueous fluid (fracturing fluid for transferring solid particles) under surface conditions. In this case, the outer polymer coating 2 is strong enough to hold the microparticles 3 during the injection of a suspension of particles using pumps deep into the well. To achieve the result, the outer polymer coating 2 may be partially cured. The difference between the stages of "partially cured" and "fully cured" polymer (resin) coating is clear to a person skilled in the chemistry of polymers and resins. Examples of the use of such terminology are given in patent US 7153575 B2 "Particulate material having multiple curable co-^ s", publ. 12/26/2006, revealing the technology for the preparation of a partially cured resin coating. In conditions where 25-50% of the optimum amount of hardener is used for coating, a proppant with a partially cured coating (curable coating) is obtained. Such a coating has lower strength compared to a fully cured coating, but has a marked solubility in some organic solvents. In US Pat. No. 7,153,575 B2, the criterion for incompletely curing the polymer shell is a test for the yield of polymer components that are soluble in acetone (> 5 wt.% “Acetone-soluble fractions”). Coatings based on molten novolak were selected as examples of the implementation of the complete and partial curing of the coating; moreover, the hardener for novolak was selected from the list: hexaethylenetriamine, formalin, paraformaldehyde, oxazolidines, phenol-aldehyde resole polymers. Aqueous solutions of ammonium chloride or ammonium sulfate were selected as the curing catalyst. The temperature for partial curing of the resin coating is selected in the range from 120 ° C to 165 ° C. In the present invention, the percentage yield of acetone-soluble fractions may be a criterion for achieving partial curing of the partially soluble outer polymer coating 2 based on the proppant particle 1.

Другой пример использования терминологии «отвержденного» и «неотвержденного» полимерного покрытия (в виде двуслойного смоляного покрытия на проппанте) описано в патенте US 5837656 В2, опубл. 17.10.1998, в котором описано внешнее покрытие из термореактивной смолы, причем внутренний слой оболочки выбирают из группы, включающей фенол-альдегидную смолу, меламин-альдегидную смолу, эпоксидную смолу, фурфурол-спиртовую смолу и их сополимеры, а внешний (твердый ) слой из смолы из той же группы, но температура обработки частиц вызывает отверждение лишь внешнего слоя, при этом оставляя внутренний слой оболочки неотвержденным. При вариантах реализации настоящего изобретения существенно то, что частично отвержденное наружное полимерное покрытие 2 растворимо в нефти и углеводородных (или органических) растворителях, а полностью отвержденное полимерное покрытие (заштрихованная зона на Фиг.2) является слаборастворимым в такого рода растворителях (критерий «слабой» растворимости: выход ацетон- растворимых компонентов <5%). Это полностью отвержденное полимерное покрытие обеспечивает прочное соединение между частицами композитного расклинивающего агента 1 даже при длительном воздействии нефтесодержащего скважинного флюида. Кроме того, полностью отвержденное полимерное покрытие остается нейтральным к различным промывочным жидкостям, которые используют при обслуживании скважин. Another example of the use of the terminology of "cured" and "uncured" polymer coating (in the form of a two-layer resin coating on the proppant) is described in patent US 5837656 B2, publ. 10/17/1998, in which an outer coating of a thermosetting resin is described, the inner layer of the shell being selected from the group consisting of phenol-aldehyde resin, melamine-aldehyde resin, epoxy resin, furfural-alcohol resin and their copolymers, and the outer (solid) layer of resin from the same group, but the processing temperature of the particles causes curing of only the outer layer, while leaving the inner layer of the shell uncured. In embodiments of the present invention, it is essential that the partially cured outer polymer coating 2 is soluble in oil and hydrocarbon (or organic) solvents, and the fully cured polymer coating (shaded area in FIG. 2) is slightly soluble in such solvents (“weak” criterion solubility: yield of acetone-soluble components <5%). This fully cured polymer coating provides a strong bond between the particles of the composite proppant 1, even under prolonged exposure to an oil-containing well fluid. In addition, the fully cured polymer coating remains neutral to the various flushing fluids that are used in well maintenance.

Вариантами осуществления настоящего изобретения являются водорастворимое или нефтерастворимое покрытие, содержащее инкапсулированный связующий агент. Примером такого связующего агента выступает резольный полимер, который при высокой температуре (60-9С С) начинает отвердевать и формирует трехмерную сеть. Связующий агент также может быть представлен полиуретановыми смолами, которые после высвобождения активируются водой. Кроме того, полиуретан является самовосстанавливающимся полимером. Пригодные для настоящего изобретения водорастворимые полимеры перечислены в патенте US 7380601 В2 («Шлюмберже»). Пригодные для настоящего изобретения нефтерастворимые полимеры — это полиизопрен, полиэфироуретан, полиэстеруретан, полиолефины (например, полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен и полистирол), натуральный каучук и сополимеры, а также их смеси. Другими вариантами осуществления настоящего изобретения являются водорастворимое или нефтерастворимое покрытие, содержащее инкапсулированный сшивающий агент. Примером такого покрытия служит частично растворимый в нефти полимер новолак с инкапсулированным уротропином (гексаметилентетрамином) и т.д, который является сшивающим агентом для новолака. При механическом воздействии уротропин высвобождается из капсулы и сшивает новолак. Также может использоваться растворимая линейная эпоксидная смола с инкапсулированными алифатическими полиаминами, или олигоаминоамидами, или многоосновными карбоновыми кислотами и аминами, ангидридами дикарбоновых кислот, которые служат сшивающими агентами для эпоксидной смолы. При механических нагрузках поли- или олигоаминоамиды высвобождаются из капсулы и сшивают линейную эпоксидную смолу. Embodiments of the present invention are a water-soluble or oil-soluble coating containing an encapsulated binding agent. An example of such a bonding agent is a resol polymer, which at high temperature (60–9 ° C) begins to solidify and forms a three-dimensional network. The binding agent may also be polyurethane resins which, upon release, are activated by water. In addition, polyurethane is a self-healing polymer. Water-soluble polymers suitable for the present invention are listed in US Pat. No. 7,380,601 B2 (Schlumberger). Suitable oil-soluble polymers for the present invention are polyisoprene, polyether urethane, polyester urethane, polyolefins (e.g., polyethylene, polypropylene, polyisobutylene and polystyrene), natural rubber and copolymers, as well as mixtures thereof. Other embodiments of the present invention are a water-soluble or oil-soluble coating containing an encapsulated crosslinking agent. An example of such a coating is a partially oil-soluble novolak polymer with encapsulated urotropine (hexamethylenetetramine), etc., which is a crosslinking agent for novolak. Under mechanical action, urotropin is released from the capsule and cross-links novolak. A soluble linear epoxy resin with encapsulated aliphatic polyamines, or oligoaminoamides, or polybasic carboxylic acids and amines, dicarboxylic acid anhydrides, which serve as crosslinking agents for the epoxy resin, can also be used. Under mechanical loads, poly- or oligoaminoamides are released from the capsule and crosslinked linear epoxy resin.

Следующими вариантами осуществления настоящего изобретения являются водорастворимое или нефтерастворимое покрытие, содержащее инкапсулированный катализатор процесса сшивания. Примером смолы служит меламино-альдегидная смола или карбамидоальдегидная смола с инкапсулированными кислотами или кислотным прекурсором, выступающим катализатором процесса отверждения (фосфорная кислота, эфиры фосфорной кислоты, хлорид аммония, соли карбоновых кислот галогенов и т.д.). Кроме того, может использоваться линейный полиуретан с инкапсулированным катализатором. Также может применяться растворимая эпоксидная смола с инкапсулированными третичным аминами, кислотами или катализаторами Фриделя-Крафтса, которые являются катализаторами процесса отверждения. Further embodiments of the present invention are a water-soluble or oil-insoluble coating comprising an encapsulated crosslinking catalyst. An example of a resin is a melamine-aldehyde resin or a urea-aldehyde resin with encapsulated acids or an acid precursor that acts as a catalyst for the curing process (phosphoric acid, phosphoric esters, ammonium chloride, salts of halogen carboxylic acids, etc.). In addition, a linear polyurethane with an encapsulated catalyst may be used. Soluble epoxy resin with encapsulated tertiary amines, acids or Friedel-Crafts catalysts, which are catalysts of the curing process, can also be used.

ПРИМЕРЫ EXAMPLES

Пример 1. Процедура приготовления композитного расклинивающего агента с частично растворимым полимерным покрытием с включением микрочастиц с инкапсулированными агентами. В примерах термины «проппант» и «частицы расклинивающего агента» являются взаимозаменяемыми понятиями. Раствор полимолочной кислоты в ацетоне смешивали с микрокапсулированным порошком (микрочастицы) красителя флуоресцеин в пропорции 5: 1 . Размеры микрокапсул, не растворимых в воде при комнатной температуре, составляли от 15 до 30 микрон. Затем 100 г округлых керамических частиц CarboProp 1620® (размер сита 160/20) от компании CARBO Ceramics Inc., (Хьюстон, Техас, Соединенные Штаты Америки) смешивали с 10 г смеси (полимолочная килоста + краситель флуоресцеин) и при постоянном помешивании давали покрытию высохнуть при сохранении текучести насыпного материала. Получали частицы керамического проппанта с полимерным покрытием, в которое внедрены микрочастицы-индикаторы. Example 1 The procedure for preparing a composite proppant with a partially soluble polymer coating with the inclusion of microparticles with encapsulated agents. In the examples, the terms “proppant” and “proppant particles” are used interchangeably. A solution of polylactic acid in acetone was mixed with a microencapsulated powder (microparticles) of the dye fluorescein in a ratio of 5: 1. The sizes of microcapsules insoluble in water at room temperature ranged from 15 to 30 microns. Then, 100 g of rounded CarboProp 1620® ceramic particles (sieve size 160/20) from CARBO Ceramics Inc., (Houston, Texas, United States of America) were mixed with 10 g of the mixture (polylactic kilosta + dye fluorescein) and coated with constant stirring. dry while maintaining bulk material flow. Received particles of ceramic proppant with a polymer coating, in which embedded microparticles indicators.

Пример 2. Частицы керамического проппанта CarboProp 1620® с ч полимерным покрытием из примера 1 помещали в стандартную ячейку для тестирования проводимости проппанта (API conductivity cell), описанную в [Oilfield Review, Autumn 201 1 , vol. 23, n. 3, P 4- 18]. Слой композитного проппанта из примера 1 с толщиной слоя 10 мм помещали в ячейку (для испытаний проводимости проппанта в зависимости от напряжения смыкания трещины) и прикладывали нагрузку на керны породы в интервале от 1000 до 6000 psi (6.9 - 41 МПа) и температуре 121 °С. При этом через ячейку периодически прокачивали слабосолевой водный раствор. При давлении на упаковку проппанта выше 2000 psi ( 14 МПа) происходило постепенное разрушение микрочастиц флуоресцентного индикатора в составе оболочки проппанта, что проявлялось в виде усиления интенсивности спектра флюоресценции красителя в жидкости после ячейки тестирования. Example 2. CarboProp 1620® ceramic proppant particles with the h polymer coating of Example 1 were placed in a standard proppant conductivity cell (API conductivity cell) described in [Oilfield Review, Autumn 201 1, vol. 23, n. 3, P 4-18]. The composite proppant layer of Example 1 with a layer thickness of 10 mm was placed in a cell (for testing the proppant conductivity depending on the fracture closure stress) and the core cores were applied in the range from 1000 to 6000 psi (6.9 - 41 MPa) and a temperature of 121 ° C . In this case, a weakly saline aqueous solution was periodically pumped through the cell. At a pressure on the proppant pack above 2000 psi (14 MPa), the microparticles of the fluorescent indicator in the proppant shell gradually degraded, which manifested itself as an increase in the intensity of the dye fluorescence spectrum in the liquid after the test cell.

Пример 3. В качестве основы композитного проппанта выбирали песок BadgerSand 2040® (размер сита 20/40) от компании BADGER®Sa«i/, Badger Mining Corporation (Берлин, Висконсин, Соединенные Штаты Америки), на который наносили покрытие из эпоксидной смолы отвердителя (диэтилентриамин (ДЭТА) или триэтилентетрамин (ТЭТА)) в пропорции 10: 1. Example 3 The base of the composite proppant was BadgerSand 2040® sand (sieve size 20/40) from BADGER®Sa i i /, Badger Mining Corporation (Berlin, Wisconsin, United States of America), which was coated with a hardener epoxy resin (diethylene triamine ( DETA) or triethylenetetramine (TETA)) in a 10: 1 ratio.

Композитный проппант взвешивали и промывали ацетоном в воронке-фильтре, чтобы определить долю ацетон-растворимой фракции смоляной оболочки. В зависимости от типа смолы и и времени выдерживания, доля ацетон-растворимой фракции составляла от 100 до 20%. Такой тест показал, что неотвержденное или частично отвержденное смоляное покрытие вымывается нефтесодержащим флюидом. The composite proppant was weighed and washed with acetone in a funnel filter to determine the proportion of the acetone-soluble resin coating fraction. Depending on the type of resin and the aging time, the proportion of the acetone-soluble fraction was from 100 to 20%. Such a test showed that an uncured or partially cured resin coating is washed out with an oil-containing fluid.

Пример 4. Example 4

В качестве основы композитного проппанта выбирали керамический проппант BadgerSand 2040® (размер сита 20/40) от компании BADGER®Sa«i/, Badger Mining Corporation (Берлин, Висконсин, Соединенные Штаты Америки), на который наносили покрытие из эпоксидной смолы и отвердителя (диэтилентриамин (ДЭТА) или триэтилентетрамин (ТЭТА)) в пропорции 5: 1. Композитный проппант помещали под груз, создающий давление 2000-4000 фунтов на квадратный дюйм. The ceramic proppant BadgerSand 2040® (sieve size 20/40) from BADGER®Sa “i /, Badger Mining Corporation (Berlin, Wisconsin, United States of America), which was coated with epoxy resin and hardener ( diethylenetriamine (DETA) or triethylenetetramine (THETA)) in a 5: 1 ratio. A composite proppant was placed under a load, creating a pressure of 2000-4000 psi.

При нагреве насыпки проппанта до 120 С° происходила полная полимеризация композитного проппанта в отвердевшую массу. При промывании образца ацетоном (замачивание в ацетоне на 24 часа в колбе) доля ацетон-растворимой фракции не превышала 10%. Тест показал свойства полностью отверденного полимерного покрытия в скважинных условиях. When the proppant bed was heated to 120 ° C, the composite proppant was completely polymerized into the hardened mass. When washing the sample with acetone (soaking in acetone for 24 hours in a flask), the proportion of the acetone-soluble fraction did not exceed 10%. The test showed the properties of a fully hardened polymer coating under downhole conditions.

Пример 5. Example 5

В качестве основы композитного проппанта выбирали керамический проппант CarboProp 3060® (размер сита 30/60) от компании CARBO Ceramics Inc., (Хьюстон, Техас, Соединенные Штаты Америки), на который наносили покрытие из эпоксидной смолы и микрокапсул отвердителя эпоксидной смолы (диэтилентриамин (ДЭТА) или триэтилентетрамин (ТЭТА)) в пропорции 5: 1. CarboProp 3060® ceramic proppant (sieve size 30/60) from CARBO Ceramics Inc., (Houston, Texas, United States of America), which was coated with an epoxy coating, was chosen as the basis of the composite proppant. epoxy resin hardener resins and microcapsules (diethylenetriamine (DETA) or triethylenetetramine (THETA)) in a 5: 1 ratio.

Образец насыпки толщиной до 10 мм помещали в ячейку для испытания проводимости проппанта и нагревали под давлением 14 МПа до температуры 120 С° в течении 8 часов. При этом происходило разрушение микрокапсул отвердителя, который контактировал со смоляной оболочкой соседних частиц проппаната и вызывал реакцию отверждения смолы (полимеризацию). После выдержки проппатной засыпки при данных условиях в течении 8 часов, образец извлекали из ячейки и промывали ацетоном. Доля ацетон-растворимой фракции была больше 90%, при этом упаковка проппанта сохраняла свою форму, что говорит об активации полимера в местах контакта и о вымывании неактивированного полимера. A bulk sample up to 10 mm thick was placed in a proppant conductivity test cell and heated at a pressure of 14 MPa to a temperature of 120 ° C for 8 hours. In this case, the hardener microcapsules were destroyed, which came into contact with the resin coating of neighboring proppanate particles and caused the resin curing reaction (polymerization). After exposure to propate filling under these conditions for 8 hours, the sample was removed from the cell and washed with acetone. The proportion of the acetone-soluble fraction was more than 90%, while the proppant pack retained its shape, which indicates the activation of the polymer at the points of contact and the leaching of the inactive polymer.

Настоящее описание было приведено в виде различных конкретнымх вариантов воплощения настоящего изобретения, которые обладают рядом преимуществ по сравнению с уровнем техники. Вместе с тем, следует отметить, что настоящее изобретение не ограничено вышеописанными конкретными вариантами воплощения настоящего изобретения, и в них могут быть внесены различные модификации и изменения без отклонения от сущности настоящего изобретения, которая выражена в прилагаемой формуле изобретения. The present description has been made in the form of various specific embodiments of the present invention, which have several advantages over the prior art. However, it should be noted that the present invention is not limited to the above-described specific embodiments of the present invention, and various modifications and changes can be made to them without deviating from the essence of the present invention, which is expressed in the attached claims.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM 1. Композитный расклинивающий агент, представляющий собой материал в форме частиц, где каждая частица содержит основу частицы расклинивающего агента, наружное полимерное покрытие, растворимое или частично растворимое в скважинном флюиде, и нанесенное на основу частицы расклинивающего агента, а также размещенные в наружном полимерном покрытии или на нем микрочастицы с инкапсулированными агентами, активирующими связывание частиц расклинивающего агента при соприкосновении последних между собой или с пластом, по меньшей мере, в части наружного полимерного покрытия, при этом неактивированная часть наружного полимерного покрытия растворяется в скважинном флюиде. 1. A composite proppant, which is a particulate material, where each particle contains a proppant particle base, an external polymer coating soluble or partially soluble in the wellbore fluid, and proppant particles deposited on the substrate, as well as those placed in the external polymer coating or microparticles on it with encapsulated agents that activate the binding of proppant particles when the latter come into contact with each other or with the formation, at least in part an existing polymer coating, the non-activated portion of the external polymer coating dissolving in the well fluid. 2. Композитный расклинивающий агент по п.1 , в котором активация связывания частиц расклинивающего агента происходит за счет отверждения, по меньшей мере, части наружного полимерного покрытия при соприкосновении частиц расклинивающего агента между собой или с пластом. 2. The composite proppant according to claim 1, in which the activation of the binding of the proppant particles occurs by curing at least a portion of the outer polymer coating when the proppant particles come into contact with each other or with the formation. 3. Композитный расклинивающий агент по пп.1 или 2, в котором микрочастицы с инкапсулированными агентами, по меньшей мере, частично разрушаются в скважинных условиях. 3. A composite proppant according to claims 1 or 2, in which the microparticles with encapsulated agents are at least partially destroyed under downhole conditions. 4. Композитный расклинивающий агент по п.1 , в котором наружное полимерное покрытие представляет собой отверждаемый полимер, который в неотвержденной форме растворим в скважинном флюиде, а в отвержденной форме нерастворим в скважинном флюиде. 4. The composite proppant according to claim 1, wherein the outer polymer coating is a curable polymer that is soluble in a well fluid in an uncured form and insoluble in a well fluid in a cured form. 5. Композитный расклинивающий агент по пп.1 или 4, в котором наружное полимерное покрытие выбирают из группы водорастворимых или нефтерастворимых полимеров, состоящей из резолов, новолачных смол, фенольных смол, фенол- альдегидных смол, малемид-альдегидных смол, ненасыщенных полиэфирных смол, эпоксидных смол, полиуретановых полимеров, полиизопрена, полиэфироуретана, полиэстеруретана, полиолефинов, полиизобутилена, полистирола, из натурального каучука и сополимеров, полимолочной кислоты, полигликолиевой кислоты, поливинилового спирта, полиэфиров, полиметакрилатов, эфиров целлюлозы а также их смесей и сополимеров. 5. A composite proppant according to claims 1 or 4, in which the outer polymer coating is selected from the group of water-soluble or oil-soluble polymers consisting of resoles, novolac resins, phenolic resins, phenol-aldehyde resins, malede-aldehyde resins, unsaturated polyester resins, epoxy resins, polyurethane polymers, polyisoprene, polyether urethane, polyesterurethane, polyolefins, polyisobutylene, polystyrene, natural rubber and copolymers, polylactic acid, polyglycolic acid, polyvinyl alcohol, polyesters, polymethacrylates, cellulose ethers and their mixtures and copolymers. 6. Композитный расклинивающий агент по п.1 , в котором микрочастица представляет собой микрокапсулу с инкапсулированным связующим агентом. 6. The composite proppant according to claim 1, wherein the microparticle is a microcapsule with an encapsulated binding agent. 7. Композитный расклинивающий агент по пп.1 или 6, в котором связующий агент выбирают из группы полимеров, состоящей из резольных полимеров, полиуретановых смол. 7. The composite proppant according to claims 1 or 6, wherein the bonding agent is selected from the group of polymers consisting of resole polymers, polyurethane resins. 8. Композитный расклинивающий агент по п.1 , в котором микрочастица представляет собой микрокапсулу с инкапсулированным сшивающим агентом. 8. The composite proppant according to claim 1, wherein the microparticle is a microcapsule with an encapsulated crosslinking agent. 9. Композитный расклинивающий агент по пп.1 или 8, в котором сшивающий агент выбирают из группы веществ, состоящей из гексаметилентетрамина, алифатических полиаминов, олигоаминоамидов, многоосновных карбоновых кислот и аминов, ангидридов дикарбоновых кислот, стирола, инициаторов радикальной полимеризации, третичного амина, диаминов, диолов. 9. The composite proppant according to claims 1 or 8, wherein the crosslinking agent is selected from the group of substances consisting of hexamethylenetetramine, aliphatic polyamines, oligoaminoamides, polybasic carboxylic acids and amines, dicarboxylic acid anhydrides, styrene, radical polymerization initiators, tertiary amine diols. 10. Композитный расклинивающий агент по п.1 , в котором микрочастица представляет собой микрокапсулу с инкапсулированным катализатором процесса сшивания. 10. The composite proppant of claim 1, wherein the microparticle is a microcapsule with an encapsulated catalyst for a crosslinking process. 1 1. Композитный расклинивающий агент пп.1 или 10, в котором катализатор процесса сшивания выбирают из группы полимеров, состоящей из кислот или кислотных прекурсоров, например, фосфорной кислоты, эфиров фосфорной кислоты, хлорида аммония, солей галогенизированных карбоновых кислот, из третичных аминов, кислоты Льюиса, катализаторов Фриделя-Крафтса. 1 1. The composite proppant of claims 1 or 10, wherein the crosslinking catalyst is selected from the group of polymers consisting of acids or acid precursors, for example, phosphoric acid, esters of phosphoric acid, ammonium chloride, salts of halogenated carboxylic acids, from tertiary amines, Lewis acids, Friedel-Crafts catalysts. 12. Композитный расклинивающий агент п.1 , в котором размер микрочастиц близок или меньше толщины наружного полимерного покрытия. 12. The composite proppant of claim 1, wherein the microparticle size is close to or less than the thickness of the outer polymer coating. 13. Композитный расклинивающий агент по п.1 , в котором размер основы частицы расклинивающего агента составляет от примерно 10 до примерно 100 меш. 13. The composite proppant of claim 1, wherein the particle size of the proppant particle is from about 10 to about 100 mesh. 14. Композитный расклинивающий агент по п.1 , в котором основа частицы расклинивающего агента выбирают из группы, состоящей из оксида кремния, спеченного боксита, спеченного оксида алюминия, спеченного оксида циркония, синтетической смолы, или их комбинации. 14. The composite proppant according to claim 1, wherein the proppant particle base is selected from the group consisting of silica, sintered bauxite, sintered alumina, sintered zirconia, synthetic resin, or a combination thereof. 15. Композитный расклинивающий агент по п.1 , в котором растворяющий или частично растворяющий наружное полимерное покрытие скважинный флюид представляет нефть, минерализованную воду, газ или их смесь. 15. The composite proppant according to claim 1, in which the borehole fluid that dissolves or partially dissolves the outer polymer coating is oil, saline water, gas, or a mixture thereof. 16. Способ обработки подземного пласта, содержащий следующие стадии: закачивание композитного расклинивающего агента по любому из пп.1 - 15 в составе скважинного флюида для образования проппантной и/или гравийной упаковки; выдерживание проппантной и/или гравийной упаковки в скважинных условиях для, по меньшей мере, частичного разрушения микрочастиц с инкапсулированными агентами, размещенных в наружном полимерном покрытии, нанесенном на основу частицы расклинивающего агента с последующей активацией связывания частиц расклинивающего агента при соприкосновении последних между собой или с пластом, по меньшей мере, в части наружного полимерного покрытия с образованием проппантной упаковки из частиц расклинивающего агента; взаимодействие скважинного флюида с неактивированной частью наружного полимерного покрытия композитного расклинивающего агента, причем скважинный флюид растворяет неактивированную часть наружного полимерного покрытия. 16. A method of processing an underground formation, comprising the following stages: pumping the composite proppant according to any one of claims 1 to 15 in the composition of the well fluid to form a proppant and / or gravel pack; keeping proppant and / or gravel packing in well conditions for at least partial destruction of microparticles with encapsulated agents placed in an outer polymer coating deposited on the basis of the proppant particle with subsequent activation of the proppant particles binding when the latter come into contact with each other or with the formation at least in part of the outer polymer coating to form a proppant pack of proppant particles; the interaction of the borehole fluid with the inactive part of the outer polymer coating of the composite proppant, and the borehole fluid dissolves the inactive part of the outer polymer coating. 17. Способ обработки подземного пласта по п.16, в котором активация связывания частиц расклинивающего агента происходит за счет отверждения, по меньшей мере, части наружного полимерного покрытия при соприкосновении частиц расклинивающего агента между собой или с пластом. 17. The method of processing an underground formation according to clause 16, in which the activation of the binding of particles of the proppant occurs due to the curing of at least part of the outer polymer coating when the particles of the proppant come into contact with each other or with the formation. 18. Способ обработки подземного пласта по п.16, в котором микрочастицы с инкапсулированными агентами, по меньшей мере, частично разрушаются в скважинных условиях. 18. The method of processing the underground reservoir according to clause 16, in which the microparticles with encapsulated agents, at least partially destroyed in borehole conditions. 19. Способ обработки подземного пласта по п.16, в котором композитный расклинивающий агент представляет собой закупоривающий агент, набивку для гидроразрыва или частицы гравийной набивки. 19. The method of treating an underground formation according to clause 16, wherein the composite proppant is a plugging agent, fracturing packing, or gravel packing particles.
PCT/IB2014/003158 2014-12-30 2014-12-30 Composite propping agent and method for using same Ceased WO2016108067A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2014/003158 WO2016108067A1 (en) 2014-12-30 2014-12-30 Composite propping agent and method for using same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2014/003158 WO2016108067A1 (en) 2014-12-30 2014-12-30 Composite propping agent and method for using same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016108067A1 true WO2016108067A1 (en) 2016-07-07

Family

ID=56284350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/IB2014/003158 Ceased WO2016108067A1 (en) 2014-12-30 2014-12-30 Composite propping agent and method for using same

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2016108067A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109735319A (en) * 2019-01-21 2019-05-10 西南石油大学 Preparation of a high-density water-based clean (VES) fracturing fluid and its thickener
CN111423860A (en) * 2020-05-21 2020-07-17 济南市坤鹏技术开发中心 High-strength nano plugging agent
CN120424626A (en) * 2025-07-07 2025-08-05 中国石油集团西部钻探工程有限公司 Modified resin film-forming plugging agent and preparation method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001094744A1 (en) * 2000-06-06 2001-12-13 T R Oil Services Limited Microcapsule well treatment
US20060118299A1 (en) * 2004-12-08 2006-06-08 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of controlling particulate segregation in slurries
RU2344283C2 (en) * 2003-07-07 2009-01-20 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Methods and compounds for increasing compaction strength of proppant in undeground fractures
RU2441051C2 (en) * 2007-03-22 2012-01-27 Хексион Спешелти Кемикалс, Инк. Free flowing coating particles, production method and use thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001094744A1 (en) * 2000-06-06 2001-12-13 T R Oil Services Limited Microcapsule well treatment
RU2344283C2 (en) * 2003-07-07 2009-01-20 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Methods and compounds for increasing compaction strength of proppant in undeground fractures
US20060118299A1 (en) * 2004-12-08 2006-06-08 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of controlling particulate segregation in slurries
RU2441051C2 (en) * 2007-03-22 2012-01-27 Хексион Спешелти Кемикалс, Инк. Free flowing coating particles, production method and use thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109735319A (en) * 2019-01-21 2019-05-10 西南石油大学 Preparation of a high-density water-based clean (VES) fracturing fluid and its thickener
CN109735319B (en) * 2019-01-21 2021-01-12 西南石油大学 Preparation method of high-density water-based clean (VES) fracturing fluid and thickening agent thereof
CN111423860A (en) * 2020-05-21 2020-07-17 济南市坤鹏技术开发中心 High-strength nano plugging agent
CN120424626A (en) * 2025-07-07 2025-08-05 中国石油集团西部钻探工程有限公司 Modified resin film-forming plugging agent and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20050194141A1 (en) Soluble fibers for use in resin coated proppant
US3929191A (en) Method for treating subterranean formations
RU2451710C2 (en) Proppants with soluble composite coatings
CN101107422B (en) Method for producing liquids from acidified and consolidated portions of formations
RU2478779C2 (en) Improvement of floatation abilities of materials for well treatment
AU2005311147B2 (en) Methods of stimulating a subterranean formation comprising multiple production intervals
CN101903615B (en) Methods of treating subterranean wells using changeable additives
CA2716186C (en) Slip-layer fluid placement
US7264051B2 (en) Methods of using partitioned, coated particulates
US10941329B2 (en) Slurry comprising an encapsulated expansion agent for well cementing
US11447690B2 (en) Enhancing propped fracture conductivity in subterranean wells
WO2009078745A1 (en) Proppant flowback control using encapsulated adhesive materials
RU2687722C2 (en) Reinforced proppant clusters for formation hydraulic fracturing
CA2972613A1 (en) Polyamide resins for coating of sand or ceramic proppants used in hydraulic fracturing
RU2435946C2 (en) Procedures and compositions for completion of well at outbreak of wells with steam
EP3194523A1 (en) Low temperature curable proppant
CN108495910A (en) Lightweight proppants and methods of making and using same
WO2017188842A1 (en) Hydraulic fracturing method using non-standard proppant
WO2016108067A1 (en) Composite propping agent and method for using same
US3998271A (en) Multiple fracturing of subterranean formations
US9816364B2 (en) Well stimulation methods and proppant
WO2013085410A1 (en) Well treatment
US20140076559A1 (en) Methods of Treating a Subterranean Formation with Stress-Activated Resins
US10472561B2 (en) Controlling proppant flowback using resin chemistry for acid fracturing
EP3228608B1 (en) Well cementing slurry comprising particles of expansive agent coated with phenolic resin, method of preparing such a slurry and method of cementing a well

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14909572

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14909572

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1