Invenția se referă la industria de petrol și gaze, și anume producția de agenți de susținere utilizate ca agenți de susținere în ulei metoda fracturării hidraulice. Rezultatul tehnic al invenției - o creștere a rezistenței proppant ceramice și de a îmbunătăți calitatea acestuia, prin aplicarea unei acoperiri rășinos introducerea emulsiile de separare. Agentul de susținere cuprinde un granule acoperite ceramice constituite din rășini novolac cu o soluție apoasă catalitică de hexamină și emulsia de silicon. Procedeu de obținere a agenților de susținere din ceramică cuprinde formarea granulelor și acoperirea lor ulterioară. Peletele sunt încălzite la o temperatură de 150-160 ° C, s-a adăugat cu agitare constantă, granulele uscate rășina novolac și soluție de catalizator hexamine în două diviziunea egală a fracțiunilor din rășină și masa hexamină, iar la atingerea temperaturii picătură 95-100 ° C, rășina injectată emulsia de silicon într-un raport în greutate .%: 5.0-8.0 rășină novolac, soluție apoasă 33% de hexamină 1,5-3,0, 0,1-0,3 emulsie de silicon, bile ceramice odihnă. Granulele au fost răcite. Emulsia siliconică preparată în apă raport emulsie de 1:10. 2N. 1 și ZP f ly-1-il. Tabelul 1.
Cifrele pentru patentuRumyniya2257465
Invenția se referă la industria de petrol și gaze, și anume producția de agenți de susținere utilizate ca agenți de susținere în ulei metoda fracturării hidraulice.
Fracturarea hidraulică este o tehnică bine cunoscută utilizată pentru a îmbunătăți productivitatea formațiunilor care produc hidrocarburi fluide. Discontinuitățile tind să se închidă dacă presiunea din rezervor scade. În legătură cu această practică stabilită de „menținere“ deschide pauze în formarea prin pomparea proppant cu lichid. Agenți de susținere în industria de artă au numele generic de „agent de susținere.“ Ca proppant nisip utilizate în apropierea maruntit sau pietriș, precum și agenți de susținere artificiale, granule ceramice care sunt obținute din bauxită sau caolin argile sau aluminosilicat amestecuri de materii prime.
Cunoscută conținând agent de susținere granule sferice ceramice formează o materie primă sinterizat - caolin argilă. Acest proppant ceramic ușor are o rezistență suficientă și ușurința de a utiliza la adâncime mică (p.Rumyniya№2166079).
Proprietățile importante ale agenților de susținere artificiale este sfericitatea și rotunjime particulelor, gomogenichnost - uniformitate în mărime și formă. Datorită acestor proprietăți oferă mai bune medii de permeabilitate și în consecință o agent de susținere conductivitate mai bună de hidrocarburi fluide prin golurile. Stabilitatea geometrică proppant artificială este menținută de rezistență ridicată, temperatura și rezistența acidă a materialului. Cu toate acestea, într-o presiune de formare (până la 70 sau mai MPa) și temperatura (120 ° C) și a particulelor de tratament de agent de susținere acide tind să se rupă în granule mai mici, ceea ce poate duce la contracția proppant „corp“, reduce capacitatea de filtrare și discontinuități conductivitatea și ca o consecință la o scădere a eficienței funcționării în general.
există câteva caracteristici ale comportamentului agenților de susținere în diverse medii, cum ar fi particulele de migrare în interiorul fracturilor și a fluxului proppant fluide înapoi extrase în fracturării hidraulice cu agenți de susținere. In plus, exista o eterogenitate a fluxurilor de fluid, ceea ce reprezintă variația ratei de curgere a fluidului prin agentul de susținere permeabil „pernă“.
Deoarece proppant în fracturile este în stare de suspensie, cu diferite viteze de curgere provoca fluctuație (ondulație) al particulelor, variația distanței dintre ele, restricția și extinderea canalului conductor, ceea ce duce la creșterea turbulenței și introduce complicații în măsurarea vitezei de curgere a fluidului și viteza de sondă de curgere. Acest fenomen stimulează efectele negative ale migrației de agent de susținere în interiorul fracturii.
De asemenea, cunoscut proppant materii prime aluminosilicat sinterizate pe bază obținute sub formă de granule cu un strat hidrofob format prin aplicarea pe granule (p.Rumyniya№2180397).
Acest strat nu crește semnificativ puterea și, în timp ce în interiorul formațiunii, agentul de susținere nu formează un „corp“ monolit efectului slab adeziv.
proppant compozit Cunoscut acoperit (n. USA №5597784). Acoperirea constă dintr-un strat interior și exterior și substanța de ranforsare, legarea straturilor împreună. Pentru a crea straturile interioare și exterioare sunt rășinile folosite: pingeli și novolac. Acoperirea este aplicată pe nisip și tipuri de material de susținere mai scumpe.
Utilizarea capacului de mărgele de sticlă și nisip, datorită costului lor scăzut. Cu toate acestea, nu au o nisipurilor formă sferică regulată, în contrast cu materialele sintetice și perle de sticlă nu sunt suficient material durabil.
O metodă de obținere a unui agent de susținere cuprinzând prepararea granule ceramice și acoperirea ulterioară prin aducerea granulelor la temperatura de topire a rășinii, adăugând succesiv cu amestecare constantă granule soluția uscată catalizator hexamină rășină novolac și răcirea granulelor selectate de către solicitant ca prototip (n. USA №4888240) .
proppant Cunoscut cuprinzând granulele ceramice acoperite, constând din rășini novolac cu adăugarea unei soluții apoase de hexamine procedeu de acoperire aleasă de către solicitant ca prototip (n. USA №4888240).
membrană suprafață de rășină rezistentă la căldură conferă o rezistență suplimentară pentru agentul de susținere. Principalul dezavantaj al granulelor obținute în conformitate cu acest brevet este lipirea lor (aglomerare) în timpul procesului de fabricație. Pentru granulele mecanice de separare (dezintegrarea) necesară o operație suplimentară după uscare. Mai mult decât atât, dezintegrarea mecanică duce la ciobire și coji de pe granulele strat rășinoase în locațiile de încleiere, care reduce foarte mult calitatea acoperirii. Pentru egalizarea acoperirii necesită un strat suplimentar pe suprafața de rășini și substanțe.
Obiectul invenției este acela de a crește puterea de ceramică și agentul de susținere a îmbunătăți calitatea acestuia, prin aplicarea unei acoperiri rășinos introducerea emulsiile de separare.
Procedeul de obținere a agentului de susținere cuprinzând prepararea peleți din ceramică și ulterior de acoperire prin aducerea granulelor la temperatura de topire a rășinii, adăugând secvențial cu constantă amestecarea granulelor uscate novolac rășină și soluția de catalizator hexamină și răcirea granulelor conform invenției, după „temperatura peleți 150-160 ° C rășină administrată novolac și hexamine două diviziuni egale a fracțiunilor masice de rășină și hexamină și kremniyorganich când se introduce temperatura rășinii cădere 95-100 ° C eskuyu emulsie în următorul raport,% în greutate.:
5.0-8.0 rășină novolac
soluție apoasă 33% de 1,5-3,0 hexamină
silicon emulsie 0.1-0.3
granule ceramice odihnă
Emulsia siliconică preparată în apă raport emulsie de 1:10.
Un agent de susținere care cuprinde granulele ceramice acoperite, constând din rășini novolac cu adăugarea unei soluții apoase procedeu de acoperire hexamine conform invenției, învelișul cuprinde o emulsie de silicon, o proppant făcută printr-o metodă conform oricăreia dintre revendicările 1 sau 2.
Metoda constă în introducerea cu două abordări egale de rășină constantă agitare novolac uscată și hexamină. In procesul de fabricare a granulelor de material de susținere răcirea treptată și când temperatura rășinii cădere 95-100 ° C, s-a adăugat o emulsie de silicon, care paltoane peleților, creând coajă. Emulsia siliconică preparată în apă raport emulsie de 1:10, care este optimă pentru obținerea rezultatului.
Prezenta invenție asigură un strat de granule ceramice din caolin sinterizate, sunt utilizate în dezvoltarea sondelor de petrol, situată la adâncimi mici. Granulele Kaolin posedă o mai bună sfericitate, în comparație cu toate tipurile cunoscute de proppant rezistență suficientă și, în comparație cu proppant din bauxită sau alumină, o densitate mai mică și costul. proppant ușoare, din ceramică având o rezistență suficientă, este materialul cel preferat pentru producerea unui agent de susținere acoperit.
Aplicarea rășinii de acoperire novolac (din grupa rășinilor fenol-formaldehidice) mărește suprafața de contact între particulele, presiunea, astfel, este distribuită pe întreaga zonă de contact, ceea ce permite proppant cu un strat de rășină pentru a rezista la sarcini grele în comparație cu proppant convenționale, în special sarcinile de impact cauzate de turbulențe fluxuri și particulele pulsațiilor. Adăugarea hexamine ca soluție catalitică îmbunătățește fluiditatea rășinii în stare topită și crește proprietățile de legare ale acoperirii. Mai mult, introducerea de acoperire rășinos hexamine îmbunătățește interacțiunea cu suprafața de peleți din ceramică. Pentru a evita lipirea granulelor, se adaugă emulsia de silicon. Emulsie înfășoară strat de suprafață rășinos, permițând rășinii distribuite uniform pe suprafața granulelor, protejând granulele de la lipirea în timpul fabricației între ele și pereții nodurilor mixer.
Aplicarea rășinii novolac este mai mică decât rezultatele range revendicate o scădere a rezistenței a amestecului de acoperire. Creșterea conținutului de rășină în amestec (mai mult de 8,0% gr.) Este imposibil, deoarece proprietățile de rezistență, în acest caz cu greu îmbunătățit. Creșterea cantității de hexamine în amestec este de asemenea imposibil, deoarece nu afectează proprietățile de legare și de rezistență, precum și reducerea cantității de hexamine scade proprietățile de legare ale compoziției.
Inventive Limitele de emulsie de silicon sunt optime pentru a obține un bun efect de separare a granulelor de material de susținere.
Caracteristicile de mai sus sunt noi în comparație cu stadiul tehnicii, prin urmare, invenția îndeplinește criteriul de „noutate“.
Brevetul și literatura științifică a fost detectată ca și compoziția agentului de susținere și metoda de producție, de aceea, această soluție nu ar trebui să fie învățate în mod explicit din stadiul tehnicii și îndeplinește criteriile „pas inventiv“.
Componentele compoziției proppant propuse și metoda pentru fabricarea acestuia sunt disponibile, prin urmare, compoziția propusă și metoda de preparare a acestuia poate pune în aplicare mod industrial, adică îndeplinește criteriul de „aplicabilitate industrială“.
Agentul de susținere pregătit conform tehnologiei în conformitate cu patentomRumyniya№2166079. Materia primă este o argilă caolin, care cuprinde oxizi de aluminiu, siliciu, fier și titan, într-un raport specific așa cum este indicat în brevetul. bile ceramice au fost preparate prin sinterizarea caolin argilă. Apoi, granulele pot suferi etapa de răcire și intră în depozit. În acest caz, acoperirea granulelor trebuie să fie încălzite la o temperatură de 200-250 ° C Într-un alt caz, imediat după etapa de ardere care intră într-o etapă de răcire la o temperatură de 200-250 ° C și apoi trimis la etapele acoperirii. Granulele sunt alimentate pe transportorul într-un malaxor cu palete prevăzut cu sistem de alimentare cu aer.
Procesul de acoperire este împărțit în patru etape principale.
Desenul este un grafic, respectiv, etapele de acoperire.
1. In prima etapă granulele ceramice încălzite alimentate de către transportorul cu șurub în mixer, se răcește treptat în timpul transportului. In timpul agitarii intr-un mixer și prin suflare granule de aer sunt răcite la o temperatură - 150-160 ° C, atingând vârful intervalul de topire (punctul de cădere) novolac - 95-160 ° C. Primul pas care cuprinde alimentarea granulelor într-un mixer, amestecând în timp ce suflare poate fi numit un pas de răcire. timp de 10-15 minute tur.
2. Într-o a doua etapă, fără a opri agitarea, se adaugă secvențial în rășină proppant-fenolformaldehidică (novolac) și metenamină două egale (cu rășină de separare în masă și hexamine) lobi. Astfel, o răcire treptată a granulelor. Este necesar ca la introducerea temperaturii pe peleți de rășină a rămas între topirea novolac, adică Acesta nu a fost mai mică de 95 ° C timp etapă - 15-20 de minute.
3. în a treia etapă, amestecul este încă situat la nivelul picurarea rășinii administrată separarea emulsia de silicon apos. Pre-soluție este preparată într-un raport de emulsie - apă 1:10. Emulsie înfășoară strat de suprafață rășinos, permițând rășinii distribuite uniform pe suprafața granulelor, protejând granulele să se lipească unul de altul, iar pereții nodurilor mixer. timp etapă - 5-7 minute.
4. În a patra etapă răcirea finală a granulelor. Acest proces poate fi accelerat prin suflare de aer. După ce acoperirea pas granulele sunt uscate într-un uscător cu tambur, la 250 ° C, la care se vindeca (polimerizarea rășinii), după care granulele sunt răcite și cernute în fracțiuni. Posibilitatea de a efectua un tratament termic suplimentar, la o temperatură de 230 ° C timp de 10 min.
Un exemplu de implementare specifică (vezi. Tabelul).
1. Pelete din ceramica - 50 kg.
2. Restul - 3,9 kg.
1. Granulele ceramice de caolin, încălzit până la T = 180 ° C, alimentat la un mixer.
2. Agitarea se introduce un amestec: SF-010 - 1.5 kg, methenamine - 0,5 kg, agitarea a fost de 30-40 de secunde, răcirea granulelor la T = 120 ° C
3. Introduceți amestec: SF-010 - 1.4 kg, methenamine - 0,4 kg, agitarea a fost de 30-40 de secunde, răcirea granulelor la T = 90-100 ° C.
4. Introduceți emulsie siliconică 0,1 kg, amestecând până la temperatura T a granulei = 50-60 ° C.
5. mixer Descarcarea.
bile ceramice cu o evaporare pe bază de acoperire rășinos - 53,3 kg.
Componentele aceleași ca și cele din exemplul 1.
6. peletă de alimentare într-un tambur de uscare, un tratament termic suplimentar la T = 230 ° C timp de 10 min.
7. Descărcarea de gestiune de răcire.
bile ceramice acoperite cu un strat de rășină polimerizat - aproximativ 53 kg.
proppant cretată propusă poate îmbunătăți în mod semnificativ caracteristicile de rezistență ale granulelor ceramice. Agentul de susținere cu acoperire rășinoasă rezistent la sarcinile mari în comparație cu sarcini convenționale șoc proppant osoosnno cauzate de particulele de curgere turbulență și pulsațiilor. A propus o metodă de aplicare a acoperirii este ieftin și simplu.
PRETENȚII
1. Procedeu de obținere a agentului de susținere cuprinzând prepararea peleți din ceramică și ulterior de acoperire prin aducerea granulelor la temperatura de topire a rășinii, adăugând secvențial cu constantă amestecarea granulelor uscate novolac rășină și soluția catalitică hexamină și răcirea granulelor, în care granulele, după atingerea unei temperaturi de 150-160 C. administrat rășină novolac și hexamine două diviziunea egală a fracțiunilor masice de rășină și hexamină, și atunci când o temperatură de rășină cădere 95-100 kremniyorgan C. administrat emulsie ical în următorul raport,% în greutate.:
5.0-8.0 rășină novolac
soluție apoasă 33% de 1,5-3,0 hexamină
Silicon Emulsie 0.1-0.3
pelete ceramice Alte
2. Procedeu de obținere a agentului de susținere conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că emulsia de silicon este preparată în emulsia raportul: apă 1:10.
3. Un proppant care cuprinde granulele ceramice acoperite, constând din rășini novolac cu adăugarea unei soluții apoase procedeu de acoperire hexamine, caracterizat prin aceea că învelișul cuprinde o emulsie de silicon, o proppant făcută printr-o metodă conform oricăreia dintre revendicările 1 sau 2.