一种水力压裂液及其方法
阅读：571发布：2020-05-08
专利汇可以提供一种水力压裂液及其方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种 水 力 压裂液及其方法。该压裂液包括液体 溶剂 ，至少一种 表面活性剂 ， 支撑 剂 形成化合物和至少一种 固化 剂。所述水力压裂液可以在井下条件下原位反应形成能够维持导通裂缝的柱形二维结构的支撑剂。，下面是一种水力压裂液及其方法专利的具体信息内容。
1.一种用于油田应用的水力压裂液，该水力压裂液包括：
液体溶剂，
至少一种表面活性剂，
支撑剂形成化合物，和
至少一种固化剂，
其中，所述水力压裂液能够在井下环境中原位反应形成能够维持导通裂缝的柱形二维结构的支撑剂。
2.根据权利要求1所述的水力压裂液，其中，所述液体溶剂包括水，海水，含有一价、二价和多价盐的盐水，醇中的一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的水力压裂液，其中，所述表面活性剂选自阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，非离子表面活性剂，两性表面活性剂及其组合。
4.根据权利要求1所述的水力压裂液，其中，所述支撑剂形成化合物包括脂族环氧化物，酸酐，缩水甘油胺环氧化物，脂环族环氧化物，环氧官能树脂，聚氨酯树脂，酚醛树脂，双酚A二缩水甘油醚，聚缩水甘油醚，丙烯酸树脂，缩水甘油醚，双酚F二缩水甘油醚醚醛树脂中的一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1所述的水力压裂液，其中，所述固化剂包括异佛尔酮二胺，三氟化硼衍生物，咪唑啉，硫醇，酰肼，聚酰胺，官能树脂，单乙醇胺，苄基二甲胺，路易斯酸，叔胺，脂环族胺，酰氨基胺，脂族胺，芳族胺，异佛尔酮，咪唑，硫化物，酰胺及其衍生物中的一种或两种以上的组合。
6.根据权利要求1所述的水力压裂液，其中，所述水力压裂液还包含pH控制剂。
7.根据权利要求6所述的水力压裂液，其中，所述pH控制剂包括无机酸，氟硼酸，磺酸，羧酸，氢氧化钠，氢氧化钾中的一种或两种以上的组合。
8.根据权利要求1所述的水力压裂液，其中，所述水力压裂液还包含粘度增强剂。
9.根据权利要求8所述的水力压裂液，其中，所述粘度增强剂包括纳米颗粒和/或水溶性聚合物。
10.根据权利要求1所述的水力压裂液，其中，所述水力压裂液还包含强度增强添加剂。
11.根据权利要求10所述的水力压裂液，其中，所述强度增强添加剂包括硅颗粒，石墨烯颗粒，炭黑，陶瓷颗粒中的一种或两种以上的组合。
12.根据权利要求1所述的水力压裂液，其中，以重量百分比计，所述水力压裂液包括
3％重量的TweenTM 20，7％重量的Hostafrac SF 14413，30％重量的海水，30％重量的Max CLR A树脂，和30％重量的Max CLR B固化剂。
13.根据权利要求1所述的水力压裂液，其中，以重量百分比计，所述水力压裂液包括
31％重量的海水，31％重量的Max CLR A树脂，31％重量的Max CLR B固化剂和7％重量的Hostafrac SF 14504。
14.根据权利要求1所述的水力压裂液，其中，以重量百分比计，所述水力压裂液包括
31％重量的海水，31％重量的Max CLR A树脂，31％重量的Max CLR B固化剂和7％重量的Hyamine 1622。
15.根据权利要求1所述的水力压裂液，其中，以重量百分比计，所述水力压裂液包括
23％重量的聚(双酚A-CO-环氧氯丙烷)缩水甘油基封端，50％重量的质量浓度为10％氯化钠溶液，5％重量的Tomamine 12表面活性剂，5％重量的质量浓度为50％的氢氧化钠溶液，
15％重量的Mackazoline T和2％重量的异佛尔酮二胺。
16.根据权利要求1所述的水力压裂液，其中，以重量百分比计，所述水力压裂液包括
1.7％重量的TweenTM 20，0.5％重量的Hostafrac SF14413，37.8％重量的海水，30％重量的Max CLR A和30％重量的Max CLR B。
17.根据权利要求1所述的水力压裂液，其中，以重量百分比计，所述水力压裂液包括
3.5％重量的TweenTM 20，1.5％重量的Hostafrac SF14413，65％重量的海水，17％重量的Max CLR A和13％重量的Max CLR B。
18.根据权利要求12或13所述的水力压裂液，其中支撑剂形成单个固体珠。
19.一种水力压裂方法，包括泵送权利要求1所述的水力压裂液到井下。
20.根据权利要求19所述的水力压裂方法，所述水力压裂方法包括以下步骤：
步骤一，将液体溶剂，至少一种表面活性剂、形成支撑剂的化合物和至少一种固化剂混合以形成液体组合物；
步骤二，在外部压力下，将所述液体组合物泵送到储层的注入井中，以在储层中产生裂缝；
步骤三，让所述液体组合物反应形成原位支撑剂，其中，所述原位支撑剂在外部压力释放后保持裂缝打开。
一种水力压裂液及其方法
技术领域
背景技术
[0002] 水力压裂一直是含油气层中增产烃的重要技术。在典型的水力压裂处理中，含有固体支撑剂的水力压裂液以足够高的压力注入地层中，以引起或扩大储层中的裂缝。当去除水力压裂液时，填充的支撑剂可以保持裂缝开放，允许流体从地层通过支撑剂流到生产井眼。支撑剂非常重要，因为它提供了裂缝的长期导流性。
[0003] 支撑剂的主要功能是提供和保持导流裂缝，其中支撑剂应满足闭合应力要求并且在井下条件下抵抗成岩作用。已经开发了不同的支撑剂以满足对具有各种材料，尺寸和形状的烃的生产的增产要求。许多材料已被用作支撑剂，包括硅砂，玻璃和陶瓷。在裂缝中输运支撑剂的水力压裂液通常含有水，聚合物，交联剂，失水添加剂，表面活性剂，回流添加剂，表面活性剂，粘土稳定剂，支撑剂和凝胶破胶剂。聚合物用于提供粘度并使支撑剂保持悬浮直至它们到达其在裂缝中的所需位置。破胶剂用于降低聚合物粘度，使得颗粒沉降并且当外部压力被移除时压裂液的液体部分返回到表面。支撑剂保留在裂缝中并形成渗透通道以增加石油或天然气的产量。
[0004] 压裂处理的成功取决于支撑剂的渗透性。美国由蒂莫西莱斯科等提出的第7581590号专利公开了一种在裂缝中放置异质支撑剂的方法。该方法基于支撑剂可以不连续地放置在裂缝内的概念。该技术使用泵送方案，其中支撑剂以短脉冲添加，与没有支撑剂的脉冲交替。专用纤维将支撑剂颗粒结合在一起而使支撑剂的完整性成为可能，从而使支撑剂以裂缝中的单个簇的形式保持。以这种方式，碳氢化合物可以流过支撑剂团簇间的通道，而不是像传统的裂缝那样流过支撑剂充填层本身。根据这一原理，通道压裂技术的导流率将远远超过连续支撑剂充填层的导流率，从而改善碳氢化合物的生产。
[0005] 传统的支撑剂具有某些缺点，例如由于粘性凝胶残留物导致的油气层和裂缝的渗透性被破坏，早期筛出的风险以及由于支撑剂过度泄漏或沉降而导致的有效支撑面积减小，以及对泵送设备和管状物的磨损。为了消除一些缺点的影响，并具有更多的应用潜力，美国由法肯法兰克·常提出的第9834721号专利公开了一种化学组合物和方法，用于将注入的压裂液原位转化为高渗透性支撑剂充填层。水力压裂液包括球形珠粒形成液体组合物，其包含初级液体前体和次级液体前体，初级液体前体包含胶束形成表面活性剂，珠粒形成化合物和非固体珠粒液体溶剂，并且次级液体前体包含一种或多种固化剂，和一种或多种共固化剂。由于压裂液本身形成支撑剂，它可以在整个长度，高度穿透裂缝和复杂网络，使有效裂缝面积和储层体积最大化。所提出的颗粒尺寸可以显著大于常规支撑剂而不考虑筛选。原位形成的支撑剂具有足以抵抗断裂闭合应力的强度。此外，不需要聚合物来悬浮支撑剂，因此不会留下凝胶残余物来破坏裂缝的导流性。
[0006] 经研究，发现用于在压裂液中产生球形珠粒的许多表面活性剂不会导致形成单独的球形固体珠粒，相反，它们形成整体的固体或软固体，有时具有嵌入的珠粒，或有时作为聚集的珠岛，导致支撑剂的导流性降低。因此应开发一种特殊的新型压裂液，以提高支撑剂的导流性。
发明内容
[0007] 在一个实施方案中，本发明涉及用于压裂处理的组合物和方法。本发明内容具体涉及压裂流体和压裂储层的方法和使用聚合材料生成原位支撑剂。所公开的液体系统在井下条件下原位反应形成支撑剂柱，还可以产生单个珠子。烃类可以通过支撑剂柱之间的通道流到井筒中以进行生产。支撑剂柱可以支撑裂缝并且可以提供更高的导水率。上述原位形成支撑柱的压裂方法可以是脉冲支撑剂压裂方法的替代方案。在一个实施例中，珠子可以形成于井下而不是在地面处形成并被泵送到井下。
[0008] 本发明的一个方面涉及用于油田应用的水力压裂液，该水力压裂液包括液体溶剂，至少一种表面活性剂，支撑剂形成化合物和至少一种固化剂。其中支撑剂形成能够在井下环境中保持导通裂缝的支柱二维结构。
[0010] 在涉及表面活性剂的一些实施方案中，上述表面活性剂选自包括但不限于，阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，非离子表面活性剂，两性表面活性剂中的一种或两种以上的组合。
[0011] 在一些涉及支撑剂形成化合物的实施方案中，所述化合物选自包括但不限于，脂族环氧化物，酸酐，缩水甘油胺环氧化物，脂环族环氧化物，环氧官能树脂，聚氨酯树脂，酚醛树脂，双酚A二缩水甘油醚，聚缩水甘油醚，丙烯酸树脂，缩水甘油醚，双酚F二缩水甘油醚醚醛树脂中的一种或两种以上的组合。
[0012] 在一些涉及固化剂的实施方案中，上述固化剂可以选自但不限于，异佛尔酮二胺，三氟化硼衍生物，咪唑啉，硫醇，酰肼，聚酰胺，官能树脂，单乙醇胺，苄基二甲胺，路易斯酸，叔胺，脂环族胺，酰氨基胺，脂族胺，芳族胺，异佛尔酮，咪唑，硫化物，酰胺及其衍生物中的一种或两种以上的组合。
[0013] 在一些实施方案中，上述水力压裂液还包含pH控制剂，所述pH控制剂可以选自但不限于，无机酸，例如盐酸，硫酸，硝酸和氟硼酸，磺酸，例如乙磺酸和甲磺酸，羧酸，例如乙酸，氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙中的一种或两种以上的组合。
[0016] 本发明的一个实施例中，上述水力压裂液包括3％重量的TweenTM 20、7％重量的Hostafrac SF14413、30％重量的海水、30％重量的Max CLR A树脂和30％重量的Max CLR B固化剂。在一个实施例中，所述支撑剂形成单个固体珠。
[0017] 本发明的一个实施例中，上述水力压裂液包括31％重量的海水、31％重量的Max CLR A树脂、31％重量的Max CLR B固化剂和7％重量的Hostafrac SF 14504。在一个实施例中，所述支撑剂形成单个固体珠。
[0018] 本发明的一个实施例中，上述水力压裂液包括包括31％重量的海水、31％重量的Max CLR A树脂、31％重量的Max CLR B固化剂和7％重量的Hyamine 1622。在一个实施例中，所述支撑剂形成块。
[0019] 本发明的一个实施例中，上述水力压裂液包含23％重量的聚(双酚A-CO-环氧氯丙烷)缩水甘油基封端，50％重量的质量浓度为10％氯化钠溶液，5wt％重量的Tomamine 12表面活性剂，5wt％重量的质量浓度为50％的氢氧化钠溶液，15％重量的Mackazoline T和2％重量的异佛尔酮二胺。在一个实施方案中，所述支撑剂形成聚集柱。
[0020] 本发明的一个实施例中，上述水力压裂液包括1.7wt％重量的Tween 20、0.5wt％重量的Hostafrac SF14413、37.8％重量的海水、30％重量的Max CLR A和30％重量的Max CLR B。在一个实施例中，所述支撑剂形成大块和单独的珠子。
[0021] 本发明的一个实施例，其中上述水力压裂液包括3.5％重量的TweenTM 20、1.5％重量的Hostafrac SF14413、65％重量的海水、17％重量的Max CLR A和13％重量的Max CLR B。在一个实施方案中，所述支撑剂形成柱。
[0022] 本发明的一个实施例是一种水力压裂方法，其包括泵送井下压裂液。
[0023] 本发明的一个实施方案是用水力压裂液压裂储层的方法，所述水力压裂液在储层中产生裂缝，该方法包括以下步骤：将液体溶剂，一种或多种表面活性剂，形成支撑剂的化合物，和一种或多种固化剂混合以形成液体组合物；在外部压力下将液体组合物泵送到储层中的注入井中以在储层中产生裂缝；让液体组合物反应形成原位支撑剂，其中原位支撑剂在外部压力释放后保持裂缝打开。
[0024] 在所述方法的一些实施方案中，所述液体溶剂选自包括但不限于，水，海水，含有一价，二价和多价盐的盐水，醇如乙醇，丙醇和丁醇中的一种或两种以上的组合。
[0025] 在所述方法的一些实施方案中，所述表面活性剂选自包括但不限于，阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，非离子表面活性剂，两性表面活性剂中的一种或两种以上的组合。
[0026] 在所述方法的一些实施方案中，所述支撑剂形成化合物选自包括但不限于脂族环氧化物，酸酐，缩水甘油胺环氧化物，脂环族环氧化物，环氧官能树脂，聚氨酯树脂，酚醛树脂，双酚A二缩水甘油醚，聚缩水甘油醚，丙烯酸树脂，缩水甘油醚，双酚F二缩水甘油醚醚醛树脂中的一种或两种以上的组合。
[0027] 在一些实施方案中，所述方法还包括将pH控制剂添加到液体组合物中的步骤。所述pH控制剂可以选自但不限于无机酸，例如盐酸，硫酸，硝酸和氟硼酸，磺酸，例如乙磺酸和甲磺酸，羧酸，例如乙酸，氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙中的一种或两种以上的组合。
[0028] 在一些实施方案中，所述方法还包括向液体组合物中添加粘度增强剂的步骤。所述粘度增强剂可以选自但不限于纳米颗粒，例如碳酸钙纳米颗粒和硅酸盐纳米颗粒，和水溶性聚合物，例如聚丙烯酰胺和聚乙烯醇。
[0029] 在一些实施方案中，所述方法还进一步包括向液体组合物中添加强度增强添加剂的步骤。所述强度增强添加剂可选自硅颗粒，石墨烯颗粒，炭黑和陶瓷颗粒中的一种或两种以上的组合。
[0031] 为了获得本发明的上述和其他目的，通过参考在附图中示出的本发明的特定实施例，将呈现上面简要描述的本发明的更具体地描述。应理解，这些附图仅描绘了本发明的典型实施例，因此不应视为限制本发明的范围，下面将通过使用附图的附加特征和细节来描述本发明，其中：
[0032] 图1(a)，图1(b)和图1(c)，图1(a)和图1(b)简要示出了支撑剂柱保持裂缝的宽度；
[0033] 图1(a)描述支撑剂柱的侧视图，图1(b)描述了支柱的顶视图，烃通过通道流入井眼用于生产，图1(c)描述了一种传统的支撑剂包，它取决于其孔隙率以提供导水率；
[0034] 图2示出了在室温下混合后的液体系统1；
[0035] 图3示出了液体系统1在60℃下加热1小时后得到的支撑剂；
[0036] 图4示出了液体系统2在60℃下加热1小时后得到的支撑剂；
[0037] 图5(a)-5(h)显示在60℃下1小时后含有各种表面活性剂的反应混合物；反应混合物含有的表面活性剂是：(a)Hyamine 1622，(b)Tomanine 12，(c)Tomadol 902，(d)MegaSurf 101，(e)ASP 133，(f)6191X，(g)Hostafrac SF 14413，(h)Hostafrac SF 14334；
[0038] 图6显示了聚集的珠或岛的产品；
[0039] 图7显示了具有一些单独珠子的一些大块的产品；
[0040] 图8示出了支撑柱(白色)的结构和在槽中创建的通道以模拟水力裂缝。
具体实施方式
[0041] 本文所示的细节仅是示例性的，并且仅出于对本发明的优选实施例的说明性讨论的目的，提供被认为是本发明的各种实施例的原理和概念方面的最有用且易于理解的描述。基于此，没有试图公开比对本发明基本理解所必需的更详细地示出本发明的结构细节，通过附图进行的描述使得本领域一般技术人员清楚公开本文的若干形式如何在实践中体现。
[0043] 本发明描述了一种水力压裂液。在井下条件下，流体将形成珠状或柱状的支撑剂。通过选择各种表面活性剂，可以制造珠子和/或大块。通过在足够的外压下将液体泵入储层，液体可以压裂地层，然后在裂缝中形成原位支撑剂，而无需用粘性压裂液泵送常规支撑剂。因此，它可以减少或消除支撑剂在井筒中沉降的问题以及与常规压裂液相关的损害。此外，柱状支撑剂比由相同材料制成的支撑剂团簇具有更高的机械强度。此外，支撑剂中的柱状结构形成具有高导水性的通道，使烃类流入井筒用于生产。
[0044] 支撑剂的尺寸范围对于水力压裂处理非常重要。支撑剂尺寸通常在8至140目(105μm至2.38mm)之间。通常，较大的粒径提供较高的裂缝导流率。传统的压裂处理将从较小粒径的支撑剂开始，然后使用较大粒径的支撑剂，以最大化近井眼导流率。原位形成的支撑剂颗粒可生成大于常规支撑剂的颗粒。参考图1(a)，图1(b)，本发明的水力压裂液产生的支撑剂颗粒形成柱状几何结构。支撑剂柱几何结构包括支撑柱，在支撑柱之间具有通道以使地层流体流动。在一个实施方案中，形成的支撑剂尺寸大。在一个实施方案中，与支撑剂团块相反，水力压裂的宽度主要由分离的支撑剂柱维持，较大的颗粒尺寸和支柱几何结构可有助于提高裂缝导流能力。
[0045] 在一些实施方案中，水力压裂液包括液体溶剂，一种或多种表面活性剂，支撑剂形成化合物和一种或多种固化剂。在一些实施方案中，液体溶剂可以是含水溶剂和非水溶剂。某些示例性含水溶剂包括但不限于水，海水，含有一价，二价和多价盐的盐水。某些示例性含水溶剂包括但不限于醇，例如乙醇，丙醇和丁醇，以及它们的组合物。
[0046] 支撑剂形成化合物的某些实例包括但不限于脂族环氧化物，酸酐，缩水甘油胺环氧化物，脂环族环氧化物，环氧官能树脂，聚氨酯树脂，酚醛树脂，双酚A二缩水甘油醚，聚缩水甘油醚，丙烯酸树脂，缩水甘油醚，双酚F二缩水甘油醚醚醛树脂及其组合。在优选的实施TM TM方案中，支撑剂形成化合物包括Max CLR A树脂。MaxCLR 是聚合物复合材料公司(Polymer Composites Corporation)的商标。Max CLRTMA是改性双酚A环氧树脂，包含90-
100％重量的苯酚，4-(1-甲基亚乙基)二，(氯甲基)环氧乙烷聚合物，1-5％环氧化稀释剂，
0-10％重量环氧化改性甲基甘油醚，和0.1-0.5％重量的非有机硅添加剂。
100％重量的苯酚，4-(1-甲基亚乙基)二，(氯甲基)环氧乙烷聚合物，1-5％环氧化稀释剂，
0-10％重量环氧化改性甲基甘油醚，和0.1-0.5％重量的非有机硅添加剂。
[0047] 在反应中测试的许多表面活性剂不会导致形成一个个单独的球形固体小珠粒，相反，它们形成整体的固体或软固体，有时具有嵌入的珠粒，或有时作为聚集的珠岛，导致支撑剂的导流性降低。因此，表面活性剂的选择是产生支撑剂颗粒的关键因素。表面活性剂的某些实例包括但不限于阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，非离子表面活性剂，两性表面活性剂及其组合。在优选的实施方案中，支撑剂-表面活性剂包括Hostafrac SF 14504和Hostafrac SF14413。HostafracTM是克莱恩国际有限责任公司(Clariant International Ltd.)的商标。Hostafrac SF14413是克莱恩国际有限责任公司的产品，包括10-20％重量的专有成分6615，10-20％重量的乙氧基化异十三烷醇，1-10％重量的专有成分6715，1-5％重量的溶剂石脑油，0.1-1％重量的萘。
[0048] 固化剂的某些实例包括但不限于异佛尔酮二胺，三氟化硼衍生物，咪唑啉，硫醇，酰肼，聚酰胺，官能树脂，单乙醇胺，苄基二甲胺，路易斯酸，叔胺，脂环族胺，酰氨基胺，脂肪族胺，芳香胺，异佛尔酮，咪唑，硫化物，酰胺及其衍生物。在优选的实施方案中，固化剂包括Max CLRTM B。Max CLRTM是聚合物复合材料公司的商标。Max CLRTM B是胺改性的固化剂。它含有约5-15％重量的苄醇，15-35％重量的异佛尔酮联合加合物和50-60％重量的脂族胺加合物。
[0049] 在一些实施方案中，可以将pH控制剂和粘度增强剂添加到液体溶剂中。pH控制剂的某些实例包括但不限于无机酸，例如盐酸，硫酸，硝酸和氟硼酸，磺酸，例如乙磺酸和甲磺酸，羧酸，例如乙酸，氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙及其组合。粘度增强剂的某些实例包括但不限于纳米颗粒如碳酸钙纳米颗粒和硅酸盐纳米颗粒，和水溶性聚合物如聚丙烯酰胺和聚乙烯醇。
[0050] 在一些实施方案中，水力压裂液还包括强度增强添加剂以便改善支撑剂的强度。强度增强添加剂可选自硅颗粒，石墨烯颗粒，炭黑和陶瓷颗粒，以及它们的组合。
[0051] 试验
[0052] 形成原位支撑剂的几种候选液体试验结果如下：
[0053] 实施例1
[0054] 表1列出了液体系统1的组分，液体系统1包括3wt％TweenTM 20(表面活性剂)、7wt％Hostafrac SF14413(另一种表面活性剂)、30wt％海水、30wt％Max CLR A树脂和
30wt％Max CLR B固化剂。其中TweenTM 20是克罗达国际公司(Croda International plc)的注册商标，含有烷氧基化物。Hostafrac SF14413是克莱恩公司的产品，包括10-20％重量的专有成分6615，10-20％重量的乙氧基化异十三烷醇，1-10％重量的专有成分6715，1-5％重量的溶剂石脑油，0.1-1％重量的萘。Max CLRTM是聚合物复合材料公司的商标。Max CLRTM A是改性双酚A环氧树脂，包含90-100％重量的苯酚，4-(1-甲基亚乙基)二，(氯甲基)环氧乙烷聚合物，1-5％环氧化稀释剂，0-10％重量环氧化改性甲基甘油醚，和0.1-0.5％重量的非有机硅添加剂。Max CLRTM B是胺改性的固化剂，它含有约5-15％(重量)的苄醇，15-35％(重量)的异佛尔酮联合加合物和50-60％(重量)的脂肪胺加合物。
30wt％Max CLR B固化剂。其中TweenTM 20是克罗达国际公司(Croda International plc)的注册商标，含有烷氧基化物。Hostafrac SF14413是克莱恩公司的产品，包括10-20％重量的专有成分6615，10-20％重量的乙氧基化异十三烷醇，1-10％重量的专有成分6715，1-5％重量的溶剂石脑油，0.1-1％重量的萘。Max CLRTM是聚合物复合材料公司的商标。Max CLRTM A是改性双酚A环氧树脂，包含90-100％重量的苯酚，4-(1-甲基亚乙基)二，(氯甲基)环氧乙烷聚合物，1-5％环氧化稀释剂，0-10％重量环氧化改性甲基甘油醚，和0.1-0.5％重量的非有机硅添加剂。Max CLRTM B是胺改性的固化剂，它含有约5-15％(重量)的苄醇，15-35％(重量)的异佛尔酮联合加合物和50-60％(重量)的脂肪胺加合物。
[0055] 表1
[0056]液体组分 Wt.％
TweenTM 20 3
Hostafrac SF14413 7
海水 30
Max CLRTM A 30
Max CLRTM B 30
TweenTM 20 3
Hostafrac SF14413 7
海水 30
Max CLRTM A 30
Max CLRTM B 30
[0057] 所有组分均为液体形式，并在室温(RT)下混合，室温是大多数人喜欢的室内环境的空气温度范围，其范围在15摄氏度到25摄氏度之间。液体系统1混合15分钟(图2)，然后将混合物在60摄氏度下在水浴中不受干扰地加热1小时，产生单个固体珠(图3)。图3显示在室温下风干后的固体珠粒，有效的液体与固体转化率(ELSCR)可以超过95％，其中，ELSCR定义为所产生的固体颗粒的重量除以Max CLRTM A与Max CLRTM B的重量。根据ISO 13503-2测试珠粒的抗压碎性和酸溶解性。产生的细粒小于3％，闭合应力高达10,000psi，酸溶解度小于3％。
[0058] 将两种表面活性剂TweenTM 20和Hostafrac SF14413一起使用以产生单独的固体珠粒。使用两种表面活性剂而不是一种表面活性剂的优点是可以通过改变表面活性剂的比例来很好地调节亲水亲油平衡值(HLB)，以控制乳液的聚结速率以产生所需产物。
[0059] 实施例2
[0060] 液体系统2的组分列于表2中。液体系统2包括31wt％的海水，31wt％的Max CLR A树脂，31wt％的Max CLR B固化剂和7wt％的Hostafrac SF 14504。HostafracTM是克莱恩国际有限责任公司的商标。Hostafrac SF14504是克莱恩国际有限责任公司的表面活性剂产品。它包括少于5％的乙氧基化醇，少于10％的聚二甲苯单丁醚和少于5％的聚乙二醇。所有组分均为液体形式，并在室温下在塑料杯中混合。将混合物在60℃下在水浴中不受干扰地加热1小时以产生单独的固体珠粒(图4)。
[0061] 表2
[0062] 液体化学品 wt％Hostafrac SF 14504 7％
海水 31％
Max CLR A 31％
Max CLR B 31％
海水 31％
Max CLR A 31％
Max CLR B 31％
[0063] 实施例3
[0064] 液体系统3的组分列于表3中。液体系统3包括31wt％的海水，31wt％的Max CLR A树脂，31wt％的Max CLR B固化剂和7wt％的Hyamine 1622。Hyamine是龙沙集团有限公司的注册商标。Hyamine 1622是包含阳离子洗涤剂苄索氯铵的表面活性剂。所有组分均为液体形式，并在室温下在塑料杯中混合。
[0065] 表3
[0066]液体化学品 wt％
Hyamine 1622 7％
海水 31％
Max CLR A 31％
Max CLR B 31％
Hyamine 1622 7％
海水 31％
Max CLR A 31％
Max CLR B 31％
[0067] 将混合物在60℃下在水浴中不受干扰地加热1小时。之后，形成整个块而不是单独的固体珠(图5(a))。当用表4中列出的其他表面活性剂代替Hyamine 1622并将混合物在60摄氏度下在水浴中不受干扰地加热1小时，这些产物将形成整块(图5(b)-5(h))。这些原位形成的块可用于支撑类似支撑剂柱的裂缝(图1(a)和1(b))。图5(b)显示含有TOMANINE 12的反应产物，图5(c)显示含有Tomadol 902的反应产物，图5(d)显示含有Mega Surf 101的反应产物，图5(e)显示含有ASP 133的反应产物，图5(f)显示含有6191X的反应产物，图5(g)显示含有Hostafrac SF 14413的反应产物，图5(h)显示含有Hostafrac SF 14334的反应产物。MegaSurf 101是由谢里夫化学公司制备的表面活性剂；TOMADOL 902和TOMANINE 12是空气产品公司生产的表面活性剂；ASP133和CorsiTech 6191X是纳尔科生产的表面活性剂；Bio-Terge AS-40是斯捷潘公司生产的表面活性剂；Hostafrac SF 14334和Hostafrac SF
14413是克莱恩生产的表面活性剂。
14413是克莱恩生产的表面活性剂。
[0068] 表4
[0069]表面活性剂的提供商 表面活性剂的名称
Air Products TOMANINE 12
Air Products TOMADOL 902
Shrieve MegaSurf 101
Nalco ASP133
Nalco CorsiTech 6191X
Clariant Hostafrac SF 14413
Clariant Hostafrac SF 14334
Air Products TOMANINE 12
Air Products TOMADOL 902
Shrieve MegaSurf 101
Nalco ASP133
Nalco CorsiTech 6191X
Clariant Hostafrac SF 14413
Clariant Hostafrac SF 14334
[0070] 实施例4
[0071] 表5列出了液体系统4的组分。液体系统4包括23wt％的聚(双酚A-CO-环氧氯丙烷)缩水甘油基封端，50wt％的质量浓度为10％氯化钠溶液，5wt％的Tomamine 12表面活性剂，5wt％的质量浓度为50％的氢氧化钠，15wt％的Mackazoline T和2wt％异佛尔酮二胺。
[0072] 表5
[0073]
[0074] 其中聚(双酚A-CO-环氧氯丙烷)甘油基封端是一种树脂，其分子式为(C18H22O3)n·C22H26O4。Tomamine 12表面活性剂含有65％的水和35％的“烷基亚氨基二丙酸单钠盐”。Mackazoline T含有95-99％的“妥尔油羟乙基咪唑啉”和1-5％的氨基乙基乙醇胺。
[0075] 所有组分均为液体形式，并在室温下在塑料杯中混合。将混合物在60摄氏度下在水浴中不受干扰地加热1小时。图6显示了液体体系4的反应产物，该产物将形成附聚的珠粒或岛状物，这些原位形成的珠岛可以用于支撑像支撑剂柱一样的裂缝。
[0076] 实施例5
[0077] 表6列出了液体系统5的组分。液体系统5包括1.7wt％TweenTM 20，0.5wt％Hostafrac SF14413，37.8wt％海水，30wt％Max CLR A和30wt％Max CLR B。
[0078] 表6
[0079] 液体组分 Wt.％TweenTM 20 1.7
Hostafrac SF14413 0.5
海水 37.8
TM
Max CLR A 30
Max CLRTM B 30
Hostafrac SF14413 0.5
海水 37.8
TM
Max CLR A 30
Max CLRTM B 30
[0080] 液体系统5在塑料杯中混合15分钟，在60℃的水浴中静置1小时进行反应。如图7所示，它形成了大块的支撑剂和一些单独的珠子，原位成型的大块可以起到支撑裂缝状支护柱的作用。
[0081] 实施例6
[0082] 表7列出了液体系统6的组分。液体系统6包括3.5wt％的TweenTM 20、1.5wt％的Hostafrac SF14413、65wt％的海水、17wt％的Max CLR A和13wt％的Max CLR B。
[0083] 表7
[0084]液体组分 Wt.％
TweenTM 20 3.5
Hostafrac SF14413 1.5
海水 65
Max CLRTM A 17
Max CLRTM B 13
TweenTM 20 3.5
Hostafrac SF14413 1.5
海水 65
Max CLRTM A 17
Max CLRTM B 13
[0085] 液体系统6在塑料杯中混合5分钟，泵入一个由透明钢化玻璃和一个彼此平行的间隙宽度为1/16英寸的缎纹钢化玻璃制成的槽中，以模拟水力压裂，然后允许在60℃下不受干扰地置于烤箱中，反应3小时以形成支撑剂柱和通道结构，如图8所示。支撑柱用于保持所生成的水力裂缝的宽度，通道用于使碳氢化合物流过井眼用于生产，如图1(b)所示。
[0086] 其中TweenTM是克罗达国际公司(Croda International plc)的注册商标，含有烷氧基化物。Hostafrac SF14413是克莱恩公司的产品，包括10-20％重量的专有成分6615，10-20％重量的乙氧基化异十三烷醇，1-10％重量的专有成分6715，1-5％重量的溶剂石脑油，0.1-1％重量的萘。
[0087] Max CLRTM A是改性双酚A环氧树脂，包含90-100％重量的苯酚，4-(1-甲基亚乙基)二，(氯甲烷)环氧乙烷聚合物，1-5％环氧化稀释剂，0-10％重量环氧化改性甲基甘油醚，和0.1-0.5％重量的非有机硅添加剂。Max CLRTM B是胺改性的固化剂，它含有约5-15％(重量)的苄醇，15-35％(重量)的异佛尔酮联合加合物和50-60％(重量)的脂肪胺加合物。
[0088] 据本发明的内容，无需过度实验即可制备和实施本发明公开要求保护的所有组合物和方法。尽管已经根据优选实施方案描述了本发明的组合物和方法，但是对于本领域一般技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的概念，精神和范围的情况下，可以对组合物和方法以及步骤或步骤顺序进行变化。更具体地，显而易见的是，某些化学相关的试剂可以代替本发明所述的试剂，同时可以获得相同或相似的结果。对于本领域一般技术人员显而易见的所有这些类似的替代和修改被认为是在所附权利要求限定的范围内。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种煤气制天然气的方法及装置 | 2020-05-08 | 440 |
| 天然气生产设备及天然气生产方法 | 2020-05-08 | 307 |
| 稳定热值的燃气输出系统 | 2020-05-08 | 402 |
| 水平井压裂段簇优选方法及设备 | 2020-05-08 | 420 |
| 灯管生产用设置高压进风管的天然气燃烧管 | 2020-05-08 | 307 |
| 一种连续油管带螺杆钻钻磨通井方法、装置及应用 | 2020-05-08 | 192 |
| 一种固井废弃水泥浆回收综合利用装置及方法 | 2020-05-08 | 753 |
| 一种重晶石粉储罐用称重系统 | 2020-05-08 | 767 |
| 采集垫底气的装置、方法、智能设备及存储介质 | 2020-05-08 | 448 |
| 硫、砷、磷净化剂及其制备方法 | 2020-05-11 | 585 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈