EA002634B1 - Композиционные частицы, способ их получения, способ обработки гидравлического разрыва, способ фильтрации воды - Google Patents

Композиционные частицы, способ их получения, способ обработки гидравлического разрыва, способ фильтрации воды Download PDF

Info

Publication number
EA002634B1
EA002634B1 EA200000346A EA200000346A EA002634B1 EA 002634 B1 EA002634 B1 EA 002634B1 EA 200000346 A EA200000346 A EA 200000346A EA 200000346 A EA200000346 A EA 200000346A EA 002634 B1 EA002634 B1 EA 002634B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
particles
binder
resin
composite particles
composite particle
Prior art date
Application number
EA200000346A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200000346A1 (ru
Inventor
Роберт Р. МакДэниел
Йоханнес А. Герадтс
Original Assignee
Борден Кемикал, Инк.
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 Борден Кемикал, Инк. filed Critical Борден Кемикал, Инк.
Publication of EA200000346A1 publication Critical patent/EA200000346A1/ru
Publication of EA002634B1 publication Critical patent/EA002634B1/ru

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
    • C09K8/805Coated proppants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/20Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by expressing the material, e.g. through sieves and fragmenting the extruded length
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/16Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer formed of particles, e.g. chips, powder or granules
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • 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
    • C09K8/62Compositions for forming crevices or fractures
    • 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
    • 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • Y10T428/2993Silicic or refractory material containing [e.g., tungsten oxide, glass, cement, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • Y10T428/2993Silicic or refractory material containing [e.g., tungsten oxide, glass, cement, etc.]
    • Y10T428/2996Glass particles or spheres
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • Y10T428/2998Coated including synthetic resin or polymer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

Композиционные частицы, полученные из смолы и материала наполнителя, предназначены для использования в подземных формациях. Наполнитель представляет собой мелко измельченный минерал и необязательное волокно. Эти частицы являются расклинивающим наполнителем, который используется для удерживания от смыкания трещин в открытой подземной формации. Эти частицы также применяются для фильтрации воды. Кроме того, описаны способы получения таких композиционных частиц.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к композиционной среде, которую можно использовать при фильтрации, и к композиционному расклинивающему наполнителю, который можно использовать при добыче нефти и газа, чтобы поддерживать/расклинивать гидравлический разрыв пласта вблизи ствола скважины. Расклинивающий наполнитель сохраняет открытым гидравлический разрыв пласта для входа потока нефти и/или природного газа и может значительно увеличить дебит скважины. Более конкретно, это изобретение относится к композиционному расклинивающему наполнителю и к композиционным фильтрующим средам, состоящим из подходящих наполнителей, связанных вместе с органическими и/или неорганическими трехмерными сшивающими/связующими агентами. Это изобретение также относится к способам получения и применения этих фильтрующих сред и расклинивающих наполнителей.
Настоящее изобретение может быть использовано при добыче нефти и газа на промыслах и при фильтрации воды.
Предшествующий уровень техники
В общем, расклинивающие наполнители чрезвычайно эффективны для сохранения открытыми разрывов пластов, подвергнутых гидравлическому разрыву в подземной формации, например, в нефте- или газоносном пласте. Обычно разрывы являются желательными в подземной формации для увеличения добычи нефти или газа. Разрывы вызываются путем закачивания в скважину вязкой текучей среды или пены под высоким давлением, чтобы образовались разрывы. Когда образовался разрыв, в формацию вводят дисперсный материал, который называется расклинивающий агент или расклинивающий наполнитель, для того чтобы сохранить разрыв в расклиненном состоянии после сброса давления закачивания. При образовании разрыва расклинивающие наполнители уносятся в скважину посредством суспендирования в дополнительной текучей среде или пене, заполняя разрыв суспензией расклинивающего наполнителя в этой текучей среде или пене. При сбросе давления расклинивающие наполнители образуют уплотнение, которое поддерживает эти разломы в открытом состоянии. Расклинивающие наполнители применяют с целью увеличения добычи нефти и/или газа путем обеспечения в формации канала с высокой пропускной способностью. Выбор расклинивающего наполнителя является весьма важным для успешной интенсификации скважины.
Таким образом, расклиненный разлом обеспечивает в формации канал с высокой пропускной способностью. Степень интенсификации, предоставляемой посредством гидравлического разрыва пласта, сильно зависит от параметров формации, проницаемости разрыва и ширины расклиненного разрыва. Если расклинивающий наполнитель представляет собой субстрат без покрытия, например песок, и он подвергается воздействию высоких нагрузок, существующих в газовой/нефтяной скважине, этот субстрат может быть раздроблен с образованием мелких частиц раздробленного расклинивающего наполнителя. В последующем мелкие частицы будут снижать пропускную способность внутри уплотнения расклинивающего наполнителя. Однако покрытие смолой увеличивает стойкость покрытых частиц к раздроблению по сравнению со стойкостью чистого субстрата.
В качестве расклинивающих материалов используют стеклянные гранулы (см. патент США № 4068718, включенный в описание в качестве ссылки на уровень техники). Недостатки этого технического решения включают энергетические и эксплуатационные затраты, как и раньше, а также резкое снижение пропускной способности при повышенном давлении (приблизительно выше 35 МПа), вследствие избыточного дробления гранул в условиях работы скважины. Таким образом, это решение в настоящее время не является предпочтительным.
В настоящее время применяются три различных типа расклинивающих материалов. Первый тип расклинивающего наполнителя представляет собой спеченную керамическую гранулу/частицу, обычно оксида алюминия, диоксида кремния или боксита, часто с клинообразными связующими или с включениями твердого вещества, такого как карбид кремния (например, патент США № 4977116, РнтрГ и др., включенный в описание в качестве ссылки, ЕР 0087852, ЕР 0102761 или ЕР 0207668). Недостатком этих керамических частиц является то, что спекание необходимо проводить при высоких температурах, что приводит к высоким энергетическим затратам. Кроме того, применяются дорогие исходные материалы. Они обладают относительно высокой объемной плотностью, и часто их свойства подобны свойствам корундового измельчающего материала, который вызывает значительный износ насосов и трубопроводов, которые используются для введения этих частиц в буровую скважину.
Второй тип расклинивающего наполнителя получают из большой группы известных расклинивающих материалов из природного, относительно крупного песка, частицы которого являются грубо сферическими, так что обеспечивается их значительная текучесть (английский термин разрывающий песок) (см. патент США № 5188175).
Третий тип расклинивающего наполнителя включает частицы первого и второго типов, которые могут быть покрыты слоем синтетической смолы (патенты США №№ 5420174, 5218038 и 5639806 (описания этих патентов включены в это изобретение в качестве ссылки) и ЕР № 0542397).
Известные смолы, используемые в покрытых смолой расклинивающих наполнителях, включают эпоксидные, фурановые, фенольные смолы и сочетания этих смол. Эти смолы составляют приблизительно от 1 до 8% от веса всех покрытых частиц. Частицы основы для покрытых смолой расклинивающих наполнителей могут представлять собой песок, керамику или другие материалы, которые обычно имеют размер частиц в интервале номеров сит для Стандартных испытаний США приблизительно от 8 до 100 (т.е. сита имеют отверстия приблизительно от 2,34 до 0,15 мм (0,0937-0,0059 дюйма)).
Покрытые смолой расклинивающие наполнители можно разделить на два типа: предварительно отвержденные и отверждаемые. Предварительно отвержденные покрытые смолой расклинивающие наполнители включают основу, покрытую смолой, которая в значительной степени сшита. Смолистое покрытие предварительно отвержденных частиц расклинивающих наполнителей обеспечивает стойкость частиц основы к раздроблению. Поскольку смолистое покрытие уже отверждено до введения частиц в скважину, расклинивающий наполнитель не подвергается агломерации даже в условиях высокого давления и температуры. Такие расклинивающие наполнители, покрытые предварительно отвержденной смолой, обычно удерживаются в скважине под действием окружающего их напряжения. В некоторых случаях гидравлического разрыва пласта предварительно отвержденные расклинивающие наполнители в скважине могут вытекать обратно из разрыва, особенно в ходе очистки или добычи нефти и газа из скважины. Некоторая часть расклинивающего наполнителя может выводиться из разорванных зон в ствол скважины под действием текучей среды, добываемой из скважины. Такой транспорт частиц известен как обратное течение. Такое обратное течение расклинивающего наполнителя из разрыва является нежелательным, и в некоторых случаях его интенсивность контролируется путем использования расклинивающего наполнителя, покрытого отверждаемой смолой, которая будет закрепляться и отверждаться под землей. С этой целью в промышленности использовались в течение некоторого времени расклинивающие наполнители, покрытые фенольной смолой. Таким образом, частицы расклинивающего наполнителя, покрытые отверждаемой смолой, могут применяться для того, чтобы заглушить разрывы и предотвратить такое обратное течение. Смолистое покрытие отверждаемых расклинивающих наполнителей существенно не сшивается и не отверждается до закачки в газовую или нефтяную скважину. Скорее, предусматривается, что это покрытие будет сшиваться в условиях напряжения и температуры, которые существуют в формации скважины. Это вызывает связывание частиц расклинивающего наполнителя вместе с образованием трехмерной матрицы и предотвращение обратного течения расклинивающего наполнителя.
Эти отверждаемые частицы расклинивающего наполнителя, покрытые фенольной смолой, наилучшим образом работают в условиях достаточно высокой температуры для закрепления и отверждения фенольных смол. Однако условия в геологических формациях сильно различаются. В некоторых газовых/нефтяных скважинах создаются условия высокой температуры - выше 82°С (>180°Р) и высокого давления - выше 42,2 МПа (>6000 фунт/дюйм2). В таких условиях может быть эффективно отверждено большинство отверждаемых расклинивающих наполнителей. Кроме того, используемые в таких скважинах расклинивающие наполнители должны быть термически и физически стабильны, т.е. не измельчаться в значительной степени при таких температуре и давлении.
Отверждаемые смолы включают: 1) смолы, которые полностью отверждаются в подземной формации, и 2) смолы, которые частично отверждаются до закачки в подземную формацию, а остальная часть отверждается в подземной формации.
Во многих неглубоких скважинах реальная температура составляет ниже 54°С (130°Р) или даже ниже 38°С (100°Р). Традиционные отверждаемые расклинивающие наполнители при таких температурах не отверждаются надлежащим образом. Иногда при низких температурах можно использовать активатор для ускорения отверждения. Другим способом является катализ отверждения расклинивающего наполнителя при низких температурах, с использованием кислотного катализатора в методе с дополнительной закачкой. Системы отверждаемых расклинивающих наполнителей этого типа были описаны в патенте США № 4785884, описание которого полностью включено в изобретение в качестве ссылки. В методе с дополнительной закачкой, после введения отверждаемого расклинивающего наполнителя в разрыв пласта, через уплотнение расклинивающего наполнителя закачивают систему кислотного катализатора, который инициирует отверждение даже при столь низкой температуре, как приблизительно 37°С (70°Р). Это приводит к связыванию частиц расклинивающего наполнителя.
Вследствие разнообразных вариаций геологических характеристик различных нефтяных и газовых скважин ни один расклинивающий наполнитель не обладает всеми свойствами, которые могли бы соответствовать всем технологическим требованиям в различных условиях. Выбор для использования предварительно отвержденного или отверждаемого расклинивающего наполнителя или наполнителей обоих типов относится к компетенции специалиста в этой области техники.
При использовании расклинивающий наполнитель суспендируют в разрывающей текучей среде. Таким образом, взаимодействие рас5 клинивающего наполнителя и текучей среды может сильно влиять на стабильность текучей среды, в которой суспендирован расклинивающий наполнитель. Необходимо, чтобы текучая среда сохраняла вязкость и способность переносить расклинивающий наполнитель в разрыв пласта для осаждения этого наполнителя в надлежащем месте при использовании. Однако, если текучая среда преждевременно теряет эту способность переноса, расклинивающий наполнитель может осаждаться в неподходящем месте в разрыве пласта или в стволе скважины. При этом может потребоваться дорогостоящая очистка ствола скважины и удаление расклинивающего наполнителя из неподходящих мест.
Кроме того, важно, чтобы текучая среда прирабатывалась (претерпевала уменьшение вязкости) в соответствующий момент времени после надлежащего размещения расклинивающего наполнителя. После введения расклинивающего наполнителя в разрыв пласта текучая среда должна становиться менее вязкой вследствие действия агентов, понижающих вязкость, которые присутствуют в текучей среде. Это позволяет соединяться вместе свободным отверждаемым частицам расклинивающего наполнителя и обеспечивает тесный контакт частиц, что после отверждения приводит к образованию уплотнения твердого расклинивающего наполнителя. Отсутствие такого контакта приведет к образованию гораздо более слабого уплотнения расклинивающего наполнителя.
Вместо вязкой текучей среды можно использовать пену для переноса и осаждения расклинивающего наполнителя в надлежащем месте разрыва пласта для использования. Эта пена представляет собой стабильную пену, в которой может быть суспендирован расклинивающий наполнитель, пока он находится в разрыве пласта, причем в этот момент пена разрушается. Если это целесообразно, то для переноса расклинивающего наполнителя в разрыв пласта можно применять агенты, отличающиеся от пены или вязкой текучей среды.
Кроме того, для борьбы с поступлением песка в скважину можно использовать дисперсный материал, например песок. При таком использовании цилиндрическое устройство заполняют расклинивающим наполнителем, например дисперсным материалом, покрытым смолой, и его вставляют в ствол скважины, чтобы оно выполняло роль фильтра или сита для подавления или исключения обратного потока песка, других расклинивающих наполнителей или частиц подземной формации. Обычно это цилиндрическое устройство представляет собой кольцевую структуру, имеющую внутреннюю и внешнюю стенки, выполненные из сетки. Размер ячеек этой сетки является достаточным для удерживания дисперсного материала, покрытого смолой, внутри этой цилиндрического устройства и позволяет проходить текучей среде в формации через сетку.
Хотя известны эффективные расклинивающие наполнители, было бы выгодно разработать расклинивающие наполнители, имеющие улучшенные характеристики, такие как хороший обратный поток, хорошая прочность на сжатие, а также хорошую пропускную способность в течение длительного периода, т.е. проницаемость, при высоких напряжениях замыкания, присутствующих в подземной формации. Рассмотренный выше обратный поток относится к сохранению расклинивающего наполнителя в подземной формации. Прочность на сжатие относится к способности расклинивающего наполнителя противостоять усилиям внутри подземной формации. Высокая пропускная способность непосредственно влияет на степень продуктивности скважины в будущем. Было бы особенно выгодно разработать такие расклинивающие наполнители из сырья, которые можно получать и обрабатывать при относительно низких и умеренных затратах, а также разработать способ получения наполнителей, так, чтобы полученные частицы давали бы пониженный износ оборудования, которое используется для введения этих частиц в буровую скважину, вследствие их низкой объемной плотности и гладкой поверхности.
Отдельной областью предполагаемого применения изобретения является фильтрация воды. Во многих промышленных и коммунальных ситуациях существует потребность в удалении твердых веществ из потока воды. Имеется большое разнообразие фильтрующих систем, разработанных для удовлетворения этих потребностей. В большинстве этих систем используются твердые частицы, образующие фильтрующий блок, через который проходит вода, содержащая твердое вещество. Частицы фильтрующей среды в блоке задерживают твердое вещество внутри пространства пор и обеспечивают пониженное содержание твердого вещества в выходящей воде. Периодически фильтр необходимо подвергать обратной промывке для удаления захваченного твердого вещества с тем, чтобы процесс фильтрации мог продолжаться. Фильтрующая среда должна обладать следующими характеристиками:
высокой площадью поверхности частиц, для того чтобы существовала повышенная вероятность захвата твердых веществ;
минимально возможной плотностью, для того чтобы свести к минимуму массу, необходимую для заполнения фильтра, а также требуемую скорость потока для обратной промывки (в ходе этой операции увеличивается объем блока фильтра);
стойкостью к кислотам, основаниям и растворителям, для того чтобы в присутствии этих материалов не нарушалась целостность фильтрующей среды;
природа среды должна быть нетоксичной, для того чтобы в фильтруемый поток воды не вымывались нежелательные химикалии;
возможностью изготовления частиц среды с различными размерами (20/40, 16/30 и др.) и плотностью, для того чтобы фильтрующий блок можно было приспособить для удаления разнообразных частиц.
Примерами используемых в настоящее время фильтрующих сред являются песок, керамика, активированный древесный уголь и скорлупа грецкого ореха.
Цели изобретения
Целью настоящего изобретения является предоставление расклинивающих наполнителей, включающих частицы мелкоизмельченных минералов или частицы мелкоизмельченных минералов и волокна, связанные связующим агентом.
Другой целью настоящего изобретения является разработка фильтрующей среды для удаления твердых веществ из потока воды, которая содержит частицы мелкоизмельченных минералов или частицы мелкоизмельченных минералов и волокна, связанные с полимером.
Еще одной целью настоящего изобретения является обеспечение способа применения расклинивающего наполнителя или фильтрующей среды, содержащих частицы мелкоизмельченных минералов или частицы мелкоизмельченных минералов и волокна, связанные с полимером.
Эти и другие цели настоящего изобретения станут очевидными из следующего ниже описания.
Краткое описание чертежей
В следующем ниже тексте кратко описаны чертежи настоящей заявки, в которых аналогичные элементы обозначены одинаковыми номерами.
На фиг. 1 показана блок-схема процесса первого варианта осуществления способа получения частиц настоящего изобретения.
На фиг. 2 приведена блок-схема процесса второго варианта осуществления способа получения частиц настоящего изобретения.
На фиг. 3 приведена блок-схема процесса третьего варианта осуществления способа получения частиц настоящего изобретения.
На фиг. 4 приведена модифицированная блок-схема процесса, изображенная на фиг. 3, которая включает рециркуляцию частиц.
На фиг. 5 показан первый вариант воплощения частиц расклинивающего наполнителя или фильтрующей среды настоящего изобретения.
На фиг. 6 показан второй вариант воплощения частиц расклинивающего наполнителя или фильтрующей среды настоящего изобретения.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение обеспечивает композиционные частицы для расклинивающего наполнителя или фильтрующей среды, которые содержат частицы наполнителя, например мелкоизмельченных минералов или мелкоизмельченных минералов и волокна, связанных подходящим органическим или неорганическим связующим агентом. Типичным органическим связующим является резольная фенолоформальдегидная смола или новолачная фенолоформальдегидная смола. Типичные неорганические связующие включают силикаты, например силикат натрия, фосфаты, например фосфатное стекло, бораты или их смеси, например силикаты и фосфаты.
Частицы наполнителя могут представлять собой любые различные типы промышленно доступных мелкоизмельченных минералов и коротких волокон. Эти мелкоизмельченные минералы включают, по меньшей мере, один представитель из группы, состоящей из диоксида кремния (кварцевый песок), оксида алюминия, слюды, метасиликата, силиката кальция, кальцита, каолина, талька, диоксида циркония, бора и стекла. Волокна включают, по меньшей мере, один представитель, выбранный из группы, состоящей из размолотого стекловолокна, размолотого керамического волокна, размолотого углеродного волокна и синтетических волокон, имеющих температуру размягчения приблизительно выше 93°С (200°Е), так, чтобы они не разлагались, не размягчались или не агломерировались в процессе получения или применения.
Композиционные частицы настоящего изобретения являются, в основном, сферическими. Эти композиционные частицы имеют сферичность, по меньшей мере, равную 0,7, предпочтительно, по меньшей мере, 0,85, и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 0,90, которую измеряют в соответствии с методом Американского нефтяного института ВР 56, раздел 5.
Композиционные частицы получают путем смешения частиц наполнителя, выбранных, по меньшей мере, из одного представителя группы, состоящей из мелкоизмельченного минерала и, возможно, соответствующего короткого волокна, по меньшей мере, с одним связующим. В частности, композиционные частицы получают путем смешения частиц наполнителя с первой порцией связующего, чтобы получить частицы гранулированного продукта с практически однородным ядром, которые содержат частицы наполнителя и первую порцию связующего. Термин практически однородный означает, что в ядре частицы отсутствует большая частица основы, что типично, например для расклинивающего наполнителя - покрытого песка. Для упрочнения композиционных частиц вторую часть связующего можно нанести на частицы с ядром из гранулированного продукта. Эти связующие агенты в ядре предпочтительно предварительно отверждают. Смолы внешнего покрытия являются отверждаемыми или предварительно отвержденными.
В рамках этой заявки термины отвержденный и сшитый применяются как равнозначные, означая упрочнение, которое происходит в органическом связующем. Однако термин отвержденный также имеет более широкое значение, в том смысле, что он обычно охваты9 вает упрочнение любого связующего, органического или неорганического, с образованием стабильного материала. Например, сшивку, ионное связывание и/или удаление растворителя с образованием связанного материала в окончательно упрочненной форме можно рассматривать как отверждение. Таким образом, простое удаление растворителя из органического связующего до сшивки может (или не может) представлять собой сшивку, в зависимости от того, находится ли сухой органический связующий агент в окончательно упрочненной форме.
Непокрытые композиционные частицы или покрытые частицы расклинивающего наполнителя необязательно сушат, но не отверждают (например, сшивают) и затем подвергают механической доводке поверхности, сглаживая ее и придавая ей практически сферическую форму.
Композиционные частицы, которые описаны в этом изобретении, обладают специальными и уникальными свойствами, такими как регулируемая пластичность и эластичность. Благодаря этим уникальным свойствам композиционные частицы можно использовать в качестве единственного расклинивающего наполнителя в 100%-ном уплотнении наполнителя (в гидравлическом разрыве пласта) или как частичное замещение существующих промышленно доступных расклинивающих наполнителей на основе керамики и/или песка, покрытых и/или непокрытых смолой, или в качестве смесей, наряду с указанными выше. Кроме того, композиционные частицы можно использовать в качестве единственной среды в 100%-ном фильтрующем блоке или в смеси с другими фильтрующими средами.
Композиционные частицы, применяемые в качестве расклинивающего наполнителя, улучшают контроль обратного течения в уплотнении и снижают формирование и образование пыли при использовании для 100%-го заполнения разрыва пласта или при использовании в уплотнении в сочетании с другими промышленно доступными расклинивающими наполнителями. При использовании композиционные частицы также сильно снижают отрицательное воздействие внедрения с последующим образованием пыли (что является результатом процесса внедрения), которые обычно связаны с применением других промышленно доступных расклинивающих наполнителей. Уменьшение внедрения частиц можно приписать эластичной природе композита и его способности лучше распределять напряжения в скважине. В результате сочетания всех этих свойств композиционных частиц пропускная способность/проницаемость уплотнения будет возрастать.
Подбирая оговоренные ниже объемные доли мелкоизмельченных минералов и синтетического связующего, можно получить неожиданно хорошую прочность на изгиб, которая также является мерой прочности и твердости в испытании со стальной сферой (прочность по
Бринелю). Это является очень важным фактором для использования материалов настоящего изобретения в качестве расклинивающего наполнителя. Обычно прочность на изгиб несколько выше при использовании песка в качестве минерала вместо оксида алюминия.
Расклинивающий наполнитель согласно изобретению обладает повышенной стойкостью к усилию сжатия по сравнению с некоторыми керамическими расклинивающими наполнителями, и поэтому частицы меньше разрушаются. Это приводит к снижению точечных напряжений и количества пыли (которая может ухудшить пропускную способность разрыва пласта) по сравнению с ожидаемым исходя из опыта уровня техники с учетом абсолютных величин прочности на разрыв. Предпочтительно фактор сферичности φ является больше, чем 0,9, особенно благодаря использованию соответствующих мер после обработки.
Это изобретение также обеспечивает усовершенствованные способы применения описанных выше частиц в качестве среды для фильтрации воды или в качестве отверждаемого и/или предварительно отвержденного расклинивающего наполнителя для обработки подземных формаций.
Подробное описание предпочтительных вариантов изобретения
Частицы наполнителя настоящего изобретения можно использовать с любой традиционной смолой для расклинивающего наполнителя. Тип смолы и наполнителя, которые составляют расклинивающий наполнитель, будет зависеть от ряда факторов, включающих возможные напряжения замыкания, температуру формации и тип текучей среды формации.
Термин смола охватывает широкий класс высокомолекулярных полимерных синтетических веществ. Смолы включают термически отверждаемые и термопластичные материалы. Конкретные термически отверждаемые смолы включают эпоксидные, фенольные, например резольная (истинно термоотверждаемая смола) или новолак (термопластичная смола, которая переводится в термоотверждаемую под действием отверждающего агента), полиэфирные смолы и новолак, модифицированный эпоксидом, как описано в патенте США № 4923714, включенном в описание в качестве ссылки. Фенольная смола содержит любой фенольный новолачный полимер; фенольный резольный полимер; смесь фенольного новолачного полимера и фенольного резольного полимера; отвержденную смесь феноло/фуранового полимера или фуранового полимера, с образованием предварительно отвержденной смолы (как описано в патенте США № 4694905, включенном в описание в качестве ссылки) или способную к твердению смесь фурано/фенольной смолы, отвердевающую в присутствии сильной кислоты (как описано в патенте США № 4785884). Фенолы в упомянутых выше новолачных или резольных полимерах могут представлять собой фенольные или бис11 фенольные функциональные группы. Предпочтительными являются резольные смолы. Конкретные термопластики включают полиэтилен, акрилонитрилбутадиенстироловый сополимер, полистирол, поливинилхлорид, фторопластики, полисульфиды, полипропилен, стиролакрилонитриловый сополимер, найлон и полифениленоксид. Другой типичной смолой является латекс.
А. Частицы наполнителя.
Частицы наполнителя должны быть инертными по отношению к компонентам в подземной формации, например к текучим средам для обработки скважины. Частицы наполнителя, например мелкоизмельченные минералы или смеси мелкоизмельченных минералов и волокон различных размеров и/или материалы, могут использоваться совместно. Частицы наполнителя предпочтительно являются монокристаллическими по своей природе, для того чтобы они имели повышенную стойкость к истиранию и таким образом усиливали способность композиционных частиц противостоять пневматическому транспорту. Важно, чтобы размеры и количество частиц наполнителя, а также тип и количество смолы выбирались таким образом, чтобы эти частицы оставались внутри смолы расклинивающего наполнителя, а не были свободно перемешаны с частицами расклинивающего наполнителя. Локализация частиц наполнителя предотвращает попадание свободных частиц в места закупорки нефтяной или газовой скважины, например в фильтры. Более того, связывание свободных частиц предотвращает уменьшение пропускной способности нефтяной или газовой скважины.
1. Мелкоизмельченные минералы.
Мелкоизмельченные минералы включают, по меньшей мере, один представитель из группы, состоящей из диоксида кремния (кварцевый песок), оксида алюминия, слюды, метасиликата, силиката кальция, кальцита, каолина, талька, диоксида циркония, бора и стекла. Особенно предпочтительным является микрокристаллический диоксид кремния.
Размер частиц мелкоизмельченных минералов изменяется в интервале приблизительно от 2 до 60 мкм. Обычно частицы измельченных минералов имеют параметр б50, равный приблизительно от 4 до 45 мкм, предпочтительно приблизительно от 4 до 6 мкм. Параметр б50 определяется как такой, в котором 50% вес. частиц имеют указанный диаметр. Предпочтительно наполнителю следует придать скорее округленную форму, чем угловатую или слегка угловатую, минимизируя острые кромки в матрице образовавшейся частицы. Одним из примеров такого предпочтительного материала является микрокристаллический диоксид кремния 1М81Б. поставляемый фирмой ип1т1т 8рес1а11у Мшега1з (Е1со, ΙΙΙίηοίδ).
Наполнитель из микрокристаллического диоксида кремния 1М81Б получают из инертного альфа-кварца природного происхождения с морфологией типа виноградины. Этот наполнитель может быть увлажнен и диспергирован или в растворителе, или в системах на основе воды. В табл. А приведены свойства этого наполнителя.
Таблица А
Анализ размера частиц и свойства наполнителя
Микрон А-75 1240 А-30 А-25 А-15 А-10 А-8
Обычное среднее количество, про- 300 - - -
ходящее через отдельное сито, % 212 100,0 - -
160 99,89 - -
106 99,39 100,0 100,0
75 97,79 99,98 99,99
55 96,15 99,70 99,78
45 95,00 98,60 99,60 100,0
40 99,9
20 96,0 100,0
15 90,0 98,5 100,0 100,0
10 77,0 92,0 98,5 99,3
5 51,0 65,2 76,0 87,0
Средний размер частиц, мкм 12,0 8,7 8,2 6,5 3,9 2,4 2,1
Площадь поверхности, м2 1,3 0,9 1,1 1,0 1,3 1,6 2,0
Блеск (ΤΑΡΡΙ) 82,0 84,1 84,1 84,7 85,2 85,8 86,4
Поглощение масла, г/100 г 27 28 28 28 29 28 28
Влажность, % 0,17 0,17 0,17 0,18 0,20 0,20 0,20
Вес твердого вещества в галлоне* Объемный эффект смешения Удельный вес рн Показатель преломления Твердость 22,07 фунт/галлон** 0,0453 2,65 г/см3 6,6 1,54-1,55 6,5 единиц Α8ΤΜ Ό-153 Α8ΤΜ С-29 Α8ΤΜ С-128 ΑΡ8 11 3-87-8 Α8ΤΜ Ό-801 Шкала Мооса
* 1 галлон = 3,785 л;
** 1 фунт/галлон = 0,1198 г/см3.
В качестве минерала также можно использовать летучую золу (зольную пыль) с обычным содержанием диоксида кремния между 40 и 60% вес. и типичным содержанием оксида алюминия между 20 и 40% вес., для того чтобы снизить затраты на материалы по некоторым требованиям. Типичный размер зерен этого материала (б50) доходит до 35 мкм, так что все же может потребоваться его измельчение до предпочтительного размера от 4 до 6 мкм. Эта летучая зола должна иметь минимальное содержание углерода, присутствие которого может ослабить частицы расклинивающего наполнителя.
2. Волокна.
Волокно может представлять собой любой тип из различных видов промышленно доступных коротких волокон. Такие волокна включают, по меньшей мере, один представитель, выбранный из группы, состоящей из размолотого стекловолокна, размолотого керамического волокна, размолотого углеродного волокна, природного волокна и синтетических волокон, например сшитых новолачных волокон, имеющих температуру размягчения выше обычной начальной температуры при смешивании со смолой, например, по меньшей мере, приблизительно 93 °С (200°Р), так чтобы они не разлагались, не размягчались или не агломерировались.
Обычные стекла для волокон включают стекло-Е, стекло-8 и стекло-АЯ. Стекло-Е представляет собой промышленно доступный сорт стекла, которое обычно применяется в электрике. Стекло-8 применяется как прочное стекло и стекло-АЯ используется как стойкое к щелочам. Углеродные волокна получены из углеграфита. Керамические волокна обычно состоят из оксида алюминия, фарфора или других стекловидных материалов.
Длина волокон находится в пределах приблизительно от 6 до 3200 мкм (около 1/8 дюйма). Предпочтительно длина волокон изменяется приблизительно от 10 до 1600 мкм. Более предпочтительно длина волокон изменяется приблизительно от 10 до 800 мкм. Типичная длина волокон составляет приблизительно от 25 до 1600 мкм (0,001-1/16 дюйма). Предпочтительно длина волокон короче, чем наибольшая длина основы. Подходящие промышленно доступные волокна включают размолотое стекловолокно, длина которого составляет от 2,5 до около 0,8 мм (0,1-1/32 дюйма); размолотое керамическое волокно длиной 25 мкм; размолотое углеродное волокно длиной от 250 до 350 мкм и волокна ароматического полиамида КЕУЬЛК длиной 12 мкм. Диаметр волокна (или для волокон, имеющих некруглое сечение, расчетный размер, равный диаметру воображаемого круга, имеющего такую же площадь, что и поперечное сечение волокна) изменяется приблизительно от 1 до 20 мкм. Отношение длины волокна к диаметру может изменяться приблизительно от 5 до 175. Волокно может иметь круглое, овальное, квадратное, прямоугольное или другое подходящее поперечное сечение. Одним из ис точников волокон прямоугольного сечения может быть дробленый листовой материал. Такой дробленый листовой материал может быть длинным и иметь прямоугольное сечение. В прямоугольном сечении имеется пара коротких сторон и пара относительно длинных сторон. Обычно отношение длины короткой стороны к более длинной стороне составляет приблизительно 1:(2-10). Волокна могут быть прямолинейными, волнистыми, скрученными или представлять собой сочетание этих форм.
В. Смолы.
1. Резольные смолы.
Фенолальдегидные резольные смолы имеют молярное отношение фенол:альдегид, равное приблизительно от 1:1 до 1:3, обычно приблизительно от 1:1 до 1:1,95. Предпочтительным способом получения резольной смолы является сочетание фенола с источником альдегида, таким как формальдегид, ацетальдегид, фурфурол, бензальдегид или параформальдегид, в условиях щелочного катализа. В ходе этого взаимодействия присутствует молярный избыток альдегида. Предпочтительно, чтобы молярное отношение фенола к формальдегиду в резольной смоле составляло приблизительно от 1:1,1 до 1:1,6. Резолы могут быть традиционными или модифицированными резолами. Модифицированные резолы описаны в патенте США № 5218038, полностью включенном в это изобретение в качестве ссылки. Такие модифицированные резолы получают взаимодействием альдегида со смесью незамещенного фенола и, по меньшей мере, одного фенольного материала, выбранного из группы, состоящей из арилфенола, алкилфенола, алкоксифенола и арилоксифенола.
Модифицированные резольные смолы включают алкоксимодифицированные резольные смолы. Из алкоксимодифицированных резольных смол предпочтительными являются метоксимодифицированные резольные смолы. Однако наиболее предпочтительна та фенольная резольная смола, которая представляет собой модифицированную, содержащую простой ортобензиловый эфир, резольную смолу, полученную путем взаимодействия фенола и альдегида в присутствии алифатического гидроксисоединения, содержащего две или более гидроксильные группы в молекуле. В предпочтительном варианте осуществления способа его проводят также в присутствии одноатомного спирта.
Катализаторы - ионы металлов, эффективные для получения модифицированных фенольных резольных смол, включают соли двухвалентных ионов марганца, цинка, кадмия, магния, кобальта, никеля, железа, свинца, кальция и бария. Кроме того, эффективными катализаторами этой реакции являются соединения тетраалкоксититана формулы Т1(ОК)4, в которой К является алкильной группой, содержащей от 3 до 8 атомов углерода. Предпочтительным катализатором является ацетат цинка. В присутствии этих катализаторов получаются фенольные ре15 зольные смолы, в которых преобладающим мостиковым связыванием фенольных ядер является мостик простого ортобензилового эфира общей формулы -СН2(ОСН2)П-, где η представляет собой небольшое целое положительное число.
2. Смолы, содержащие фенолальдегидный новолачный полимер.
При осуществлении настоящего изобретения используется смола, которая включает фенолальдегидный новолачный полимер. Этот новолак может быть любым новолаком, который применяется с расклинивающим наполнителем. Новолак может быть получен взаимодействием фенольного соединения с альдегидом в сильно кислотной среде. Подходящие кислотные катализаторы включают сильные минеральные кислоты, такие как серная, фосфорная и хлористо-водородная, а также органические кислотные катализаторы, такие как щавелевая кислота или паратолуолсульфокислота. Альтернативным способом получения новолаков является взаимодействие фенола и альдегида в присутствии неорганических солей двухвалентных металлов, таких как ацетат цинка, борат цинка, соли марганца, соли кобальта и др. Выбор катализатора может быть важным для обеспечения получения новолаков, которые имеют различное соотношение замещенных альдегидной группой орто- и параположений в фенольном кольце, например, для ацетата цинка предпочтительно ортозамещение. Новолаки с преобладающим ортозамещением могут быть предпочтительными в связи с повышенной реакционной способностью при последующем сшивании для формирования полимера. Новолаки с преобладающим ортозамещением описаны в источнике Кпор и Рйа1о, Рйепойс Кезшз, р. 50-51, 1985, 8ргтдегУег1а§, включенном в описание в качестве ссылки. К новолакам с преобладающим ортозамещением относятся новолаки, в которых, по меньшей мере, 60% от суммарного замещения в орто- и параположениях приходится на ортозамещение, предпочтительно, по меньшей мере, 70% от такого общего замещения приходится на ортозамещение.
Обычно новолачный полимер содержит фенол и альдегид в молекулярном соотношении приблизительно от 1:0,85 до 1:0,4. Для этой цели можно использовать любой подходящий альдегид. Этим альдегидом может быть формалин, параформальдегид, ацетальдегид, фурфурол, бензальдегид или другие источники альдегида. Предпочтительным является собственно формальдегид.
Применяемые в этом изобретении новолаки обычно представляют собой твердые вещества и имеют такую форму, как хлопья, порошок и др. Молекулярная масса новолаков может изменяться приблизительно от 500 до 10000, предпочтительно от 1000 до 5000, в зависимости от предполагаемого использования. Молекулярная масса новолаков в этом изобретении рассчитана на основе средневесовой молекулярной массы.
Особенно предпочтительными являются новолачные полимеры с преобладающим о-замещением.
Обычно композиция смолы содержит, по меньшей мере, 10% вес. новолачного полимера, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 20% вес. новолачного полимера, наиболее предпочтительно приблизительно от 50 до 70% вес. новолачного полимера. Остальная часть композиции смолы может включать сшивающие агенты, модификаторы или другие соответствующие компоненты.
Фенольную часть новолачного полимера выбирают из фенолов формулы I или из бисфенолов формулы II соответственно
К Ы
но
где К и К1 независимо представляют собой алкил, арил, арилалкил или водород.
В формуле II К и К1 предпочтительно находятся в мета-положении относительно гидроксильной группы в соответствующем ароматическом кольце. Если не оговорено иное, алкил определяется как группа, содержащая от 1 до 6 атомов углерода, а арил определяется как кольцо, содержащее 6 атомов углерода. В формуле II Х представляет собой простую связь, сульфонил, алкилиден, замещенный или незамещенный галогеном, циклоалкилиден или галоидированный циклоалкилиден. Алкилиден представляет собой двухвалентный органический радикал формулы III к2
I
-С- III
I н3
Когда Х представляет собой алкилиден, К2 и К3 независимо выбирают из атома водорода, алкила, арила, арилалкила, галоидированного алкила, галоидированного арила и галоидированного арилалкила. Когда Х представляет собой галоидированный алкилиден, один или несколько атомов водорода в алкилиденовой части формулы II замещены атомом галогена. Предпочтительно галоген является атомом фтора или хлора. Кроме того, галоидированный циклоалкилиден предпочтительно замещен фтором или хлором в циклоалкилиденовой группе.
Типичным фенолом формулы I является собственно фенол. Типичные бисфенолы формулы II включают бисфенол А, бисфенол С, бисфенол Е, бисфенол Г, бисфенол 8 или бисфенол Ζ.
Настоящее изобретение включает новолачные полимеры, которые содержат любой один фенол формулы I, бисфенол формулы II или сочетание одного или нескольких фенолов формулы I и/или одного или нескольких бисфенолов формулы II. Новолачный полимер необязательно может быть дополнительно модифи17 цирован путем добавления агента УШ8ОЬ®, эпоксидных смол, бисфенола, восков или других известных добавок в смолу. Один способ получения фенольного новолачного полимера, модифицированного алкилфенолом, заключается в сочетании алкилфенола с фенолом в молярном соотношении выше 0,05:1. Эта смесь взаимодействует с источником формальдегида в присутствии кислотного катализатора или в присутствии в качестве катализатора двухвалентного металла (например, цинка, марганца). В ходе этой реакции смесь алкилфенола с фенолом присутствует в молярном избытке относительно имеющегося формальдегида. В кислой среде полимеризация метилолфенолов является более быстрой реакцией, чем начальное образование метилола из формальдегида. Следовательно, создается полимерная структура, состоящая из фенольных и алкилфенольных ядер, связанных вместе метиленовыми мостиками, причем свободные метилольные группы отсутствуют. В случае катализа ионами металлов полимеризация приводит к образованию метилольных и бензиловых простых эфиров, которые в последующем распадаются до метиленовых мостиков, и конечный продукт практически не содержит метилольных групп.
С. Сшивающие агенты и другие добавки.
Для практических целей фенольные новолаки не отвердевают при нагревании, а сохраняют растворимость и плавкость, если только не добавлен отвердитель (сшивающий агент). Таким образом, при отверждении новолачной смолы сшивающий агент используется для преодоления дефицита мостиковых алкиленовых групп, чтобы превратить смолу в нерастворимый и неплавкий материал.
Подходящие сшивающие агенты включают гексаметилентетрамин (ГМТА), параформальдегид, оксазолидины, меламиновые смолы или другие доноры альдегидов и/или описанные выше резольные полимеры. Каждый из упомянутых сшивающих агентов можно использовать как таковой или в сочетании с другими сшивающими агентами. Резольный полимер может содержать замещенный или незамещенный фенол.
Обычно композиция смолы настоящего изобретения содержит приблизительно до 25% вес. ГМТА и/или приблизительно до 90% вес. резольных полимеров в расчете на общий вес композиции покрытия. Если ГМТА является единственным сшивающим агентом, то гексаметилентетрамин составляет приблизительно от 5 до 25% от веса смолы. Если фенолальдегидный резольный полимер является единственным сшивающим агентом, то смола содержит приблизительно от 20 до 90% вес. этого резольного полимера. Композиция также может содержать сочетания этих сшивающих агентов.
Для удовлетворения специальных требований используют добавки. Системы смол настоящего изобретения могут включать большое разнообразие добавляемых материалов. Кроме того, смолы могут включать одну или несколько других добавок, таких как связующие агенты, например силаны, чтобы способствовать адгезии покрытия к основе, силиконовую смазку, увлажняющий агент, поверхностно-активное вещество, краситель, модификатор текучести (такой как агент, регулирующий текучесть и усилитель текучести) и/или антистатические агенты. Поверхностно-активные вещества могут быть анионными, неионными, катионными, амфотерными или их смесью. Некоторые поверхностно-активные вещества также действуют как агенты, регулирующие текучесть. Другие добавки включают влагостойкие агенты или добавки, повышающие прочность в горячем состоянии. Разумеется, добавки можно вводить в сочетании или индивидуально.
Ό. Получение резолов.
Типичным способом получения резолов является введение фенола в реактор, добавление щелочного катализатора, такого как гидроксид натрия или гидроксид кальция, и альдегида, такого как 50%-ный раствор формальдегида, и осуществление взаимодействия компонентов при повышенной температуре до тех пор, пока не будет достигнута желаемая вязкость или не появится свободный формальдегид. Содержание воды регулируется отгонкой. Для усиле ния эластичности или пластичности связующего также могут быть добавлены соответствующие пластифицирующие агенты, такие как бисфенол А или масло ореха кешью. Кроме того, могут присутствовать другие известные добавки.
Е. Способ получения новолачного полимера.
Для получения фенольных новолачных полимеров с одним или несколькими фенолами формулы I фенол смешивают с кислотным катализатором и нагревают. Затем к горячему фенолу и катализатору добавляют при повышенной температуре альдегид, такой как 50%-ный раствор формальдегида. Воду, образовавшуюся в результате реакции, удаляют путем отгонки, получая расплавленный новолак. Затем этот расплавленный новолак охлаждают и превращают его в хлопья (чешуйки).
Для того чтобы получить новолачные полимеры с бисфенолами формулы II, бисфенол смешивают при повышенной температуре с растворителем, таким как н-бутилацетат. Затем добавляют кислотный катализатор, такой как щавелевая кислота или метансульфокислота, смешивают с бисфенолом и затем добавляют альдегид, обычно формальдегид. Затем реагенты кипятят с обратным холодильником. Отмечается, что новолачную смолу можно получать в условиях кислотного катализа или катализа двухвалентными металлами (например, цинком, марганцем), когда количество присутствующего бисфенола превышает эквимолярное, относительно источника альдегида. После кипячения с обратным холодильником вода выводится по19 средством азеотропной перегонки с нбутилацетатом. После удаления воды и нбутилацетата смолу превращают в хлопья (чешуйки), получая смоляные продукты. Альтернативно полимеры могут быть получены с использованием воды в качестве растворителя.
Р. Взаимодействие альдегида с фенолальдегидными новолаками или бисфенолальдегидными новолаками.
Фенолальдегидные новолаки или бисфенолальдегидные новолаки могут быть модифицированы путем взаимодействия этих новолаков с дополнительным количеством альдегида с использованием основного катализатора. Типичными применяемыми катализаторами являются гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид бария, гидроксид кальция (или известь), гидроксид аммония и амины.
В случае фенолальдегидных полимеров или бисфенолальдегидных полимеров молярное соотношение добавленного альдегида к фенольной функциональной группе в расчете на фенольную часть мономерного звена в новолаке изменяется от 0,4:1 до 3:1, предпочтительно от 0,8:1 до 2:1. Это приводит к образованию сшиваемого (реакционноспособного) полимера, имеющего различные химические структуры и обычно более высокую молекулярную массу, чем резольные полимеры, полученные по одностадийному способу, который включает первоначальное смешение бисфенольных мономеров и альдегида с щелочным катализатором при таком же молярном соотношении сочетаемых альдегида и бисфенола. Более того, возможно использование различных альдегидов на различных стадиях получения полимера.
Эти полимеры могут быть использованы индивидуально или с другими полимерами, такими как фенолальдегидные новолаки, бисфенолальдегидные новолаки или их смеси, в качестве сшивающих агентов или компонентов сшивающих агентов. Когда в качестве сшивающих агентов используются полимеры, модифицированные альдегидом, их можно использовать с другими типичными сшивающими агентами, такими как те, что описаны выше для новолачных полимеров.
С. Способы получения расклинивающего наполнителя или фильтрующей среды.
После получения смолы сшивающий агент, смолу и частицы наполнителя смешивают в условиях, которые обеспечивают либо предварительно отвержденную, либо отверждаемую композицию смолы, по желанию. Тип композиции смолы, предварительно отвержденная или отверждаемая, зависит от ряда параметров. Такие параметры включают соотношение новолачная смола/отверждаюший агент; кислотность новолачной смолы; значение рН резольной смолы; количество сшивающего агента; время смешения композиции смолы с частицами наполнителя; температуру композиции смолы и час тиц наполнителя в ходе смешения; тип катализатора (если он присутствует), используемого при смешении, и другие параметры способа, которые известны специалистам в этой области техники. Обычно предварительно отвержденный или отверждаемый расклинивающий наполнитель может содержать резольную смолу при наличии или в отсутствие новолачной смолы.
На фиг. 1 показана упрощенная схема процесса первого варианта воплощения способа получения расклинивающего наполнителя или фильтрующей среды настоящего изобретения. В этом способе поток связующего 12 и поток частиц наполнителя 14 поступают в смеситель 9 высокой интенсивности, чтобы образовался поток однородной суспензии 5. Поток суспензии 5 поступает в гранулятор 10 для получения потока гранулированного продукта 16. Поток связующего 12 содержит смолу, воду и традиционные добавки. Обычно смола представляет собой резол и может также выполнять роль сшивающего агента. Кроме того, обычной добавкой являются связующие агенты. Типичный гранулятор 10 представляет собой смеситель Είποίι К02 производства фирмы Είποίι МасЫпек, 1пс., битее, ΙΙΙίηοίκ.
Обычно гранулятор 10 работает в периодическом режиме и эксплуатируется, как в принципе описано в ЕР 308257 и в патенте США № Ке. 34371, которые оба включены в описание в качестве ссылки. Например, в ЕР 308257 описано получение керамических частиц в аппарате Етс11. описанном в патенте США № 3690622. Этот аппарат включает вращающийся цилиндрический контейнер, центральная ось которого находится под углом к горизонтали, одну или несколько отбойных пластин и, по меньшей мере, одно вращающееся рабочее колесо турбины, обычно расположенное ниже верхней точки траектории вращения цилиндрического контейнера. Вращающееся рабочее колесо турбины контактирует с перемешиваемым материалом и может вращаться с большей угловой скоростью, чем вращающийся цилиндрический контейнер.
В смесителе-грануляторе 10 протекают следующие процессы: 1) образование зародышей или затравка, причем в этот момент суспензию вводят вблизи от рабочего колеса турбины; 2) рост сфероидных частиц, в ходе которого рабочее колесо турбины вращается с меньшей скоростью, чем в ходе стадии образования зародышей; и 3) полировка или сглаживание поверхности сфероидов посредством выключения рабочего колеса турбины и обеспечения вращения цилиндрического контейнера.
Количество связующего (смолы) обычно составляет приблизительно от 10 до 30%, предпочтительно приблизительно от 10 до 25% от веса всех сухих материалов (смолы, наполнителя и др.), поступающих в гранулятор 10. Количество связующего указано для безводного материала, которое определяется как количество смолы, например новолака и/или резола, и добавок, отличающихся от воды. Обычно смешивание происходит в присутствии связующего агента, такого как гамма-аминопропилтриэтоксисилан. Этот связующий агент может быть добавлен в смеситель 9 ранее или в виде предварительной смеси с потоком связующего 12. Обычно от 0 до 50% от суммарного потока связующего 12 составляет вода. Типичное время смешения изменяется от 1 до 5 мин при скорости вращения чана от 50 до 80 об./мин и скорости вращения измельчителя от 1400 до 1600 об./мин. Процесс сглаживания также известен как измельчение. Температура гранулятора 10 при протекании указанных выше стадий изменяется от 10 до 40°С.
Затем поток гранулированного материала 16 поступает в устройство отверждения 50. Обычно устройство отверждения 50 представляет собой сушильный шкаф, работающий с временем пребывания гранулированного материала приблизительно от 0,5 до 2 ч при температуре приблизительно от 90 до 200°С, предпочтительно приблизительно от 150 до 190°С. В результате получают поток 52 отвержденного гранулированного продукта, который поступает в устройство просеивания 80, для того чтобы выделить поток продукта 82 - частиц расклинивающего наполнителя заданного размера. Типичным устройством просеивания 80 является сито, такое как вибрационное сито. Типичные целевые частицы расклинивающего наполнителя имеют размер 650 от 0,4 до 0,8 мм, или диаметр частиц составляет от 20 до 40 меш (от 0,425 до 0,85 мм) или от 30 до 40 меш.
На фиг. 2 приведена схема процесса второго варианта воплощения способа получения расклинивающего наполнителя или фильтрующей среды настоящего изобретения. Этот вариант аналогичен показанному на фиг. 1 за исключением того, что поток гранулированного материала 16 поступает в устройство доводки 15 в сухом, но неотвержденном виде, чтобы механически увеличить степень сферичности, по меньшей мере, приблизительно до 0,8, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 0,85 и более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 0,9 и получить поток 17 такого механически обработанного материала.
На этой стадии осуществляется механическая доводка поверхности для придания ей приблизительно сферической формы. Например, обычно это осуществляют или помещая гранулы фиг. 2, высушенные при 40°С, но не отвержденные, в гранулирующем чане, с высоким углом наклона при высокой скорости вращения, или обрабатывая их в устройстве 8ΡΗΕΚΟΝΙΖΕΚ производства фирмы С’аЕега Ргосезз 8о1и1юп8 Ь16., Эог8е1 (Англия) при скорости 400-1000 об./мин, приблизительно в течение от 3 до 30 мин. Сглаживание происходит как процесс удаления (процесс измельчения), в котором частицы на профилированном вращающемся поддоне выбрасываются в направлении цилиндрической стенки и затем откатываются обратно на пластину поддона.
Альтернативно частицы могут сглаживаться и сжиматься посредством вращения до отверждения.
На фиг. 3 приведена схема процесса третьего варианта воплощения способа получения расклинивающего наполнителя или фильтрующей среды настоящего изобретения.
Этот вариант аналогичен показанному на фиг. 1 за исключением того, что поток гранулированного продукта 52 поступает в устройство 60 для покрытия, в котором частицы из потока отвержденного гранулированного материала 52 покрываются/пропитываются дополнительным количеством смолы из второго потока связующего 61. В результате получают частицы расклинивающего наполнителя, остов которых, состоящий из смолы и наполнителя, покрыт смолой. В частности, поток 52 отвержденных (или частично отвержденных) остовных частиц выводится из устройства для отверждения 50 и затем поступает в устройство для покрытия 60. Устройство для покрытия 60 обычно представляет собой профилированный вращающийся барабан или некоторое подобие дозированного смесителя. Это устройство вращающегося барабана может иметь скорость вращения порядка 16-20 об./мин. Обычно второй поток смолы 61 предварительно нагревают до 50-60°С и распыляют его внутрь устройства вращающегося барабана (в котором содержатся формованные частицы) через сопло с распыляющим воздухом. Это устройство вращающегося барабана работает в периодическом режиме, с временем обработки приблизительно от 5 до 20 мин.
Если в качестве устройства для покрытия применяется смеситель Ешсй К.02, он работает со скоростью оборотов емкости, равной 20-40, предпочтительно 30-35 об./мин при скорости измельчителя 700-1100, предпочтительно 8001000 об./мин с временем обработки 2-10, предпочтительно 2-5 мин.
Второй поток связующего 61 обычно содержит раствор смолы, воды и традиционные добавки в смолу. Соотношение масс (безводных) потока связующего 12 и второго потока связующего 61 составляет приблизительно (7060):(30-40). Второй поток 61 и поток 52 предпочтительно подают в устройство для покрытия 60, чтобы обеспечить весовое соотношение второго потока смолы (в расчете на сухое вещество) к непокрытым частицам расклинивающего наполнителя, составляющее приблизительно от 1 до 10 частей смолы на 95 частей непокрытых частиц расклинивающего наполнителя. Смола в первом потоке связующего 12 может быть той же самой или отличающейся от смолы во втором потоке связующего 61. Альтернативно, когда целевым продуктом является расклинивающий наполнитель, содержащий в своем остове отверждаемую смолу, сушильный шкаф 50 мо жет работать просто в режиме сушки покрытого расклинивающего наполнителя.
Предпочтительно поток 16 поступает в устройство доводки (не показано), такое как устройство 15 на фиг. 2, до отверждения/сушки в устройстве 50.
Покрытый расклинивающий наполнитель выгружается из устройства для покрытия 60 в виде потока покрытого расклинивающего наполнителя 62 и затем поступает в устройство отверждения 70.
Это устройство отверждения 70 обычно представляет собой камерную сушилку, в которой расклинивающий наполнитель нагревается от приблизительно 20 до приблизительно 180°С на плоских плитах (или она может представлять собой вращающуюся сушильную камеру). В устройстве для отверждения 70 покрытый расклинивающий наполнитель выдерживают при подходящей температуре отверждения, например приблизительно от 120 до 180°С, в течение подходящего времени отверждения, например приблизительно от 0,5 до 2 ч или более. Если целевым продуктом является расклинивающий наполнитель, имеющий отверждаемое покрытие, тогда устройство для отверждения 70 работает для сушки или частичного отверждения покрытия.
Покрытый расклинивающий наполнитель выгружают из устройства для отверждения 70 в виде потока частиц покрытого расклинивающего наполнителя 72, которые просеивают в просеивающем устройстве 80 с выделением потока продукта 82 - расклинивающего наполнителя с частицами, имеющими заданные размеры. Типичный заданный размер частиц находится в интервале приблизительно от 20 до 40 меш. Типичным просеивающим устройством 80 является вибрационное сито. Частицы, размер которых вне заданного интервала, выводятся в виде потока 84.
На фиг. 4 приведена общая схема процесса, изображенного на фиг. 3 со стадией рециркуляции. Гранулированный материал выводится из гранулятора 10 в виде потока 16 и поступает в сушилку 20. Обычно это сушилка 20 представляет собой сушильную камеру, работающую при температуре приблизительно от 30 до 40°С в течение времени, которое достаточно для удаления воды из частиц до такого состояния, чтобы частицы не слипались между собой. Обычное время сушки находится в интервале приблизительно от 0,5 до 2 ч. Как и в случае схемы процесса, изображенного на фиг. 3, для потока 16 может дополнительно использоваться стадия доводки частиц.
Поток высушенного гранулированного материала 22 затем поступает на сито 30. Обычно сито 30 представляет собой вибрационное сито. Просеянные частицы с размером в предварительно заданном интервале выводятся в виде просеянного потока 32. Частицы с размером больше, чем в предварительно заданном интервале, выводятся в виде первого рециркулирующего потока 34, который направляется на дробилку 40 и затем возвращается в гранулятор 10. Обычно предварительно заданный интервал размеров для этих остовных частиц составляет приблизительно от 8 до 20 меш. Другой типичный заданный интервал размеров составляет от 20 до 40 меш. Частицы с размером меньше, чем в предварительно заданном интервале, возвращаются в гранулятор 10 в виде второго рециркулирующего потока 36.
Поток просеянных частиц 32 поступает в устройство для отверждения 50. Это устройство 50 может представлять собой сушильную камеру, в которой материал отверждается на плоских плитах и которая работает при температуре приблизительно от 120 до 200°С, предпочтительно от 150 до 190°С, в течение времени, которое достаточно для получения заданной степени отверждения. Обычное время отверждения находится в интервале приблизительно от 0,5 до 2 ч. Однако стадия отверждения может быть исключена и частицы просто высушивают, если частицы просеянного потока 32 имеют достаточную степень отверждения (или она отсутствует).
Поток 52 отвержденных (или частично отвержденных) частиц расклинивающего наполнителя выводится из устройства для отверждения 50 и затем поступает в устройство для покрытия 60.
Состав типичного исходного материала для работы в процессе, изображенного на фиг. 4, можно обобщить, как показано в табл. 1.
Таблица 1
Исходный материал
Наполнитель: кварцевый песок, бр=8 мкм; плотность 2,65 г/см3 Связующее: пластифан Р2102* (72% твердого резола в Р2102); плотность 1,23 г/см3
Состав
Весовые проценты Объемные проценты
Р2102 Наполнитель Резол Наполнитель Р2102 Наполнитель Резол Наполнитель
Предварительный гранулят смесителя Етс11 (ОР65) 16 84 12,1 87,9 29,1 70,9
Продукт после покрытия (=ОР65с) 20 80 15,3 84,7 35 65
* Поставляется )ирмой Вотбеп Сйеш1са1, 1пс.
Типичная работа способа по схеме, изображенной на фиг. 4, обобщенно показана в табл. 2.
Таблица 2
Смешение/гранулирование
Оборудование: Состав: Обработка: смеситель ΕίποΕ К02 84% вес. наполнителя, 16% вес. Р2102 - периодический процесс - время смешения 2 мин (вращение емкости 64 мин'1, измельчителя 1500 мин1) - время гранулирования 3-5 мин (вращение емкости 32 мин’1, измельчителя 1500 мин-1) - корректировка влажности (в зависимости от размера частиц наполнителя, добавляя воду или наполнитель; правило: чем больше зерна, тем выше влажность) - визуальный контроль процесса по размеру зерен/времени гранулирования образцов
Оборудование сушки: Обработка: сушильная камера/вращающаяся сушилка 60°С/1 ч
Оборудование просеивания: Обработка: вибрационное сито 18/30 меш
Оборудование отверждения: Обработка: сушильная камера нагрев 20-160°С/2 ч; 180°С/1 -2 ч; материал на плоских пластинах
Оборудование покрытия: Состав: Обработка: вращающаяся пластина или смеситель Είΐ'ίοΙι 5% вес. пластифана Р2102, 95% вес. гранулята периодического процесса a) вращающаяся пластина ТК10; вращение 16-20 мин’1; подогрев Р2102 50-60°С; сопло с воздушным распылением, время процесса 10 мин b) смеситель Είΐ'ίοΙι; вращение емкости 32 мин-1, измельчителя 900 мин-1; подогрев Р2102 50-60°С; дозировка жидкости в загрузку, время процесса 3 мин
Оборудование отверждения: Обработка: сушильная камера/вращающаяся сушилка 1 80°С/1 -2 ч; нагрев 20-180°С/2 ч; материал на плоских пластинах
Оборудование просеивания: Обработка: вибрационное сито 18/30 меш
Кроме того, расклинивающий наполнитель можно получить, видоизменяя указанные выше процессы путем экструзии гранул в экструдере с последующим превращением гранул в сферические (вместо гранулирования сферических гранул в смесителе Είποίι).
H. Частицы расклинивающего наполнителя.
На фиг. 5 показаны частицы 10 расклинивающего наполнителя, содержащие частицы наполнителя 20 и смолу 15.
На фиг. 6 показаны покрытые частицы 110 расклинивающего наполнителя, включающие остов 112, смолу 15 и частицы наполнителя 24, покрытые слоем второй смолы 25.
I. Параметры композиционных частиц.
Для характеристики композиционных частиц расклинивающего наполнителя и композиционных частиц фильтрующей среды настоящего изобретения могут служить следующие ниже параметры.
Обычно композиционные частицы настоящего изобретения имеют плотность меньше, чем у традиционного песка. Предпочтительно частицы расклинивающего наполнителя имеют насыпную (объемную) плотность 1,12-1,52 г/см3 (70-95 фунт/фут3). Они имеют степень сферичности выше, чем 0,7, предпочтительно выше, чем 0,85, и более предпочтительно выше, чем 0,9. Объемный процент частиц наполнителя в композиционных расклинивающих наполнителях составляет от 60 до 85%, предпочтительно приблизительно от 60 до 75% объем., более предпочтительно от 65 до 75% объем. Весовой процент частиц наполнителя в композиционных частицах составляет приблизительно от 70 до 90%. Обычно весовой процент частиц наполнителя в остове покрытых частиц расклинивающего наполнителя составляет приблизительно от 80 до 90%. Размер д50 композиционных частиц изменяется приблизительно от 0,4 до 0,8 мм. Для покрытых частиц расклинивающего наполнителя отношение (в расчете на сухой вес) первой части связующего ко второй части связующего составляет (70-60):(30-40). Композиционные частицы имеют размер в интервале приблизительно от 4 до 100 меш по стандартному набору сит (США), предпочтительный интервал размеров материала 20/40 на основе метода Американского института нефти (АИН) КР 56, раздел 4 (от 0,425 до 0,85 мм).
Количество раздробленного материала составляет менее 4% от предварительно отвержденного расклинивающего наполнителя при напряжении замыкания 28,1 МПа (4000 фунт/ дюйм2) и определяется при измерении в соответствии со следующей методикой Американского института нефти: КР 56, раздел 8.
Содержание пыли измеряется как мутность по методу АИН: КР 56, раздел 7.
Степень сферичности определяется по методу АИН: 56, раздел 5.
Химическая инертность по отношению к углеводородам и к раствору гидроксида натрия при рН 12 должна быть сопоставима с инертностью кремнеземного песка 1огдаи (20/40 меш). Стойкость к кислотам определяли по методу АИН: КР 56, раздел 6. Стойкость к щелочам определяли по стойкости к раствору гидроксида натрия при рН 12, температуре 93,3°С (200°Р) в течение 48 ч. Значение рН следует поддерживать равным 12, добавляя щелочь, в случае необходимости. Свойства и внешний вид расклинивающего наполнителя не должны изменяться при воздействии на них алифатических или ароматических углеводородов в течение 96 ч при температуре 93,3°С (200°Р) . В ходе этого испытания углеводороды не должны окрашиваться.
1. Применение композиционных частиц.
Описанные в этом изобретении композиционные частицы обладают специальными и необычными свойствами, такими как регулируемая пластичность и эластичность. Благодаря этим уникальным свойствам композиционные частицы можно использовать в качестве единственного расклинивающего наполнителя в 100%-ном уплотнении из такого наполнителя (в гидравлическом разрыве пласта) или в качестве частичной замены существующих промышленно доступных расклинивающих наполнителей - керамических и/или на основе песка, покрытых и/или непокрытых смолой или в виде смесей с указанными наполнителями. Кроме того, композиционные частицы можно использовать в качестве единственной среды в 100%-ном фильтрующем блоке или в смеси с другими фильтрующими средами.
Когда в способе настоящего изобретения используют расклинивающий наполнитель, содержащий предварительно отвержденную композицию смолы, расклинивающий наполнитель вводят в подземную формацию без необходимости дополнительного отверждения внутри этой формации.
Когда в способе настоящего изобретения используют расклинивающий наполнитель, содержащий композицию отверждаемой смолы, этот способ может также включать ее отверждение путем достаточного воздействия тепла и давления в подземной формации, для того чтобы вызвать сшивку смолы и упрочнение расклинивающего наполнителя. В некоторых случаях для облегчения упрочнения отверждаемого расклинивающего наполнителя можно использовать активатор. В другом варианте применения композиции отверждаемой смолы на расклинивающем наполнителе способ дополнительно включает низкотемпературное отверждение, катализируемое кислотой, при столь низкой температуре, как 21,1°С (70°Р). Пример низкотемпературного отверждения, катализируемого кислотой, описан в патенте США № 4785884, который полностью включен в это описание в качестве ссылки.
Кроме того, гранулированный материал, содержащий смолу, может быть использован путем заполнения цилиндрической структуры этим гранулированным материалом, содержащим смолу, например расклинивающим наполнителем, и вставлен в буровую скважину. После заполнения улучшенные свойства частиц этого изобретения являются полезными, поскольку расклинивающий наполнитель может отверждаться и выполнять функции фильтра или экрана, который исключает обратный поток песка, других расклинивающих наполнителей или частиц из подземной формации. Устранение обратного потока частиц внутрь наземного оборудования является значительным преимуществом.
Композиционные частицы настоящего изобретения являются особенно выгодными по форме, поскольку являются скругленными. Это увеличивает пропускную способность, независимо от того, используются ли частицы индивидуально, или в качестве расклинивающего наполнителя, или вместе с другими расклинивающими наполнителями, в многослойных уплотнениях. По определению, многослойные уплотнения не являются частичными монослоями, которые используются в патенте США № 3659651. В частичных монослоях в скважине имеются частицы, которые контактируют со стенками разрыва, но не контактируют друг с другом. Напротив, в многослойных уплотнениях расклинивающий наполнитель заполняет разрывы, и добыча происходит сквозь пористый расклинивающий наполнитель.
Примеры 1-12.
Настоящее изобретение объясняется более подробно в последующем на примерах двенадцати композиций и с учетом модификаций описанных выше процессов, изображенных на фиг. 1-3. Как отмечалось выше, на фигурах показаны:
фиг. 1 - первый вариант воплощения способа получения композиционных частиц настоящего изобретения;
фиг. 2 - второй вариант воплощения способа получения композиционных частиц настоящего изобретения;
фиг. 3 - третий вариант воплощения способа получения композиционных частиц настоящего изобретения.
Были получены двенадцать композиций, которые имеют состав, указанный в табл. 3. Объемные части относятся к окончательно отвержденному композиционному расклинивающему наполнителю, тогда как весовые части относятся к композиции до гранулирования. Кварцевый песок (К означает кварц) имеет содержание диоксида кремния более 98,3%, крупность размола б50=6 мкм и плотность 2,63 г/см3. Оксид алюминия (обозначен как А) имеет содержание А12О3>99%, крупность размола Ф0=7.5 мкм и плотность 3,96 г/см3. В качестве синтетических смол используют жидкую фенолформальдегидную резольную смолу (под символом Ф) и вязкую резольную смолу (обозначена как Р), с водой в качестве растворителя. Фенолформальдегидные резолы, используемые в этом способе, имеют соотношение между фенолом и формальдегидом от 1:1,1 до 1:1,9. Типичные соотношения составляют приблизительно от 1:1,2 до 1:1,5. Крупность размола используемого кварцевого песка и других наполнителей может находиться в интервале б50=3-45 мкм.
Таблица 3
№ примера Минерал Синтетическая смола Раствори- тель
1 860 г 65% об. К 215 г 35% об. Ф 20 г
2 927 г 70% об. К 185 г 30% об. Ф 18 г
3 993 г 75% об. К 155 г 25% об. Ф 15 г
4 1267 г 65% об. А 215 г 35% об. Ф 20 г
5 1365 г 70% об. А 185 г 30% об. Ф 18 г
6 1492 г 75% об. А 155 г 25% об. Ф 15 г
При использовании резольной смолы Р в тех же самых соотношениях, что и в примерах 1-6, получают композиции примеров 7-12 соответственно.
Эти композиции сначала прессуют под давлением 52 МПа в бруски для испытаний с размерами 5х5х56 мм, помещают их в сухую камеру с температурой от 160 до 240°С и отверждают в течение 10 мин. С точки зрения способности к гранулированию, композиции с 65% об. минерала, которые обычно обладают наибольшей прочностью на изгиб, являются предпочтительными для переработки в гранулы расклинивающего наполнителя с размером зерен приблизительно от 0,4 до 0,8 мм (размер сит 20/40), в соответствии со способом по фиг. 1.
Примеры 13-18.
Частицы, высушенные в соответствии со способом, изображенным на фиг. 2, но не отвержденные, подвергают механической доводке, сглаживая их поверхность и придавая ей приблизительно сферическую форму. Эту операцию осуществляют, помещая гранулы в лоток гранулятора с большим углом наклона и высокой скоростью вращения или обрабатывая их в устройстве ЗрНсгошхсг в течение 3-30 мин при скорости вращения 400-1000 об./мин. Сглаживание частиц происходит в результате процесса удаления (помола), в котором частицы на профилированном вращающемся лотке выбрасываются в направлении цилиндрической стенки и затем откатываются обратно на пластину.
В соответствии со способом, изображенным на фиг. 3, отполированные отвержденные частицы получаются при использовании приблизительно 70% вес. от их окончательного содержания синтетической смолы и затем их поверхность покрывают 30% вес. оставшейся синтетической смолы на вращающемся диске.
Перечисленные в табл. 4 индивидуальные частицы, пронумерованные последовательно, получают и испытывают, чтобы определить их главные параметры, такие как плотность, степень сферичности и твердость по Бринелю:
пример 13 - это композиция примера 1, полученная по способу, изображенному на фиг. 1;
пример 14 - это композиция примера 1, полученная по способу, изображенному на фиг. 2, которую затем сглаживают в устройстве 8рНсгоп1/сг;
пример 15 - это композиция примера 1, полученная по способу, изображенному на фиг. 3, с повторным отверждением в сухой камере;
пример 16 - это композиция примера 1, полученная по способу, изображенному на фиг. 3, с повторным отверждением во вращающейся печи;
пример 17 - это композиция примера 7, полученная по способу, изображенному на фиг. 1;
пример 18 - это композиция примера 10, полученная по способу, изображенному на фиг. 1.
Таблица 4
№ примера Насыпной вес, г/см3 Плотность частиц, г/см3 Сферич- ность Твердость по Бринелю, МПа
13 1,12 1,87 0,82 123,7
14 1,19 1,98 0,84 102,3
15 1,29 2,15 0,92 151,0
16 1,14 1,90 0,92 129,0
17 1,12 1,87 >0,8 <100,0
18 1,44 2,40 0,85 105,2
(при времени отверждения 30 мин) на прочность испытуемых образцов примера 15 на изгиб. Из этих данных также можно сделать вывод о других прочностных характеристиках.
Таблица 5
Температура отверждения Прочность на изгиб
160°С 89 МПа
180°С 72 МПа
200°С 81 МПа
220°С 80 МПа
240°С 72 МПа
260°С 26 МПа
280°С 22 МПа
300°С 22 МПа
С образцом примера 15, отвержденным при 180°С в течение 30 мин, проводят испытание на дробление по методу АИН КР 56/60, модифицированному следующим образом:
а) заполняют ячейку для дробления (диаметр 31 мм) гранулами на высоту 10 мм,
б) постепенно увеличивают сжимающую нагрузку приблизительно до 100 МПа (14500 фунт/ дюйм2), регистрируя деформацию упаковки гранул при двух температурах испытания 20 и 125°С.
Результаты приведены в табл. 6.
Таблица 6
Давление, МПа Давление, фунт/дюйм2 Деформация при 20°С, мм Деформация при 125°С, мм
0,29 42 0,06
0,54 78 0,08
0,60 87 0,10
1,16 168 0,16
1,23 178 0,13
2,90 420 0,27
3,10 449 0,23
5,92 858 0,40
6,29 912 0,34
12,00 1739 0,65
12,60 1826 0,50
24,25 3514 0,95
25,19 3651 0,77
36,57 5300 1,36
37,69 5462 1,03
49,10 7116 1,80
50,15 7268 1,31
61,48 8910 2,21
61,98 8983 1,60
74,33 10772 2,55
75,77 10981 1,90
87,27 12648 2,83
88,58 12838 2,18
98,12 14220 3,01
99,30 14391 2,37
Для этого же самого образца также определяют следующие величины, приведенные в табл. 7 и 8.
Таблица 7
Прочность на разрыв уплотняющего блока композиционного расклинивающего наполнителя
52 МПа измельчение 0,99%
69 МПа измельчение 2,39%
86 МПа измельчение 4,18%
103 МПа измельчение 7,10%
Было установлено, что из этих примеров композиция примера 15 является наиболее перспективной для предполагаемого использования, и ее характеристики были изучены более подробно.
Приведенные в табл. 5 данные были определены при выяснении влияния температуры отверждения
Таблица 8
Распределение частиц по размерам
Ширина отверстия сита, мм Доля удержания, % вес. Доля накопления, % вес.
1,0 0,0 100,00
0,8 1,32 98,68
0,71 4,62 94,06
0,63 15,47 78,59
0,50 48,15 30,44
0,40 27,06 3,38
0,25 3,88 0,00
<0,25 0,0 -
Растворимость образца этого примера 15 в кислоте (по методу АИН КР 56/60) составляет 4,4 % вес.
Примеры 19-21.
В табл. 9 и 10 приведены значения рекомендуемых параметров и фактические параметры образцов примеров 19-21, полученных по способу, приведенному на фиг. 3.
Таблица 9
Измеряемое свойство Рекомендуемые пределы Пример 19 Пример 20 Пример 21
Номинальный размер сита 20/40 20/40 20/40 20/40
Содержание смолы, потери при
прокаливании (ППП),% вес. - 14,6 16,7 15,5
Содержание отверждаемой
смолы, % ППП - 0,2 0,4 -
Распределение частиц по размерам Доля уде ржания, % вес.
Номер стандартного сита Пример 20А Пример 20В
США, мм как таковой просеянный
16 (1,19) <0,1 0,0 0,0 0,0 -
18 (1,00) - - - 0,0
20 (0,84) 0,0 0,0 0,0 -
-23 (0,80) - - - 1,3
25 (0,71) 13,5 1,3 1,5 4,6
-28 (0,63) - - - 15,5
30 (0,589) 41,0 16,7 18,7 -
35 (0,50) 26,0 29,4 33,0 48,2
40 (0,42) 14,6 41,8 46,8 -
-42 (0,40) - - - 27,0
50 (0,297) 4,8 10,7 0,0 -
60 (0,25) - - - 3,4
пыль на поддоне (<0,297 или <0,25) <1,0 0,1 0,1 0,0 0,0
Сумма 100,0±0,5 100,0 100,0 100,0 100,0
В интервале размеров 20/40 меш (0,84-0,42 мм) >90,0 95,1 89,2 100,0 95,3
Средний диаметр частиц, мм - 0,59 0,50 0,52 -
Мутность, ыти (РТЫ) <500 60 80 - -
Таблица 10
Измеряемое свойство Рекомендуемые пределы Пример 19 Пример 20 Пример 21
Сопротивление раздавливанию при напряжении замыкания, МПа Доля образовавшейся ныли. % вес.
103 <10 5,4 12,8 7,1
86 3,4 8,5 4,2
69 1,9 5,5 2,4
52 0,9 3,6 1,0
41 2,6
36 2,2
28 <4 2,0
21 1,8
14 1,6
Коэфф-нт формы Крумбейна: округленность >0,9 0,8 0,7 0,9
сферичность >0,9 0,8 0,8 0,8
Растворимость в кислоте, % вес. <1,0 4,4 0,27 <1
Скопления, % вес. <1,0 1,1 1,5 5
Объемная плотность, г/см3 <1,6 1,29 1,21 1,22
Абсолютная плотность частиц, г/см3 <2,65 2,22 2,13 2,10
Доля образовавшейся пыли, % вес.
Сопротивление раздавливанию** при напряжении замыкания 69 МПа 5,5 6,2
(200°Р) ** Воздействие ароматического растворителя: при 93°С, 96 ч, ароматический растворитель, не обладающий поверхностной активностью.
В табл. 11 приведены данные о пропускной способности и проницаемости. В табл. 12 дан список методов испытаний свойств, которые использовались для расклинивающих наполнителей в различных примерах.
Таблица 11
Кратковременная пропускная способность и проницаемость расклинивающих наполнителей примера 20
93°С, деионизирован. вода между прокладками из нержав. стали Наполнитель примера 20А как таковой Наполнитель примера 20В, исключая частицы >40
Напряжение Пропускная способность, мД*-фут
замыкания, МПа (Проницаемость, Д)
14 3251 (143) 4209 (181)
28 1080 (53) 960(47)
41 216 (11) 253(13)
56 80 (4) 88 (5)
* мД - миллидарси = 1,0197х10-3 мкм2
Таблица 12
Измеряемое свойство Метод
Растворимость в кислоте АИН ВР 56, раздел 6
Абсолютная плотность частиц АИН ВР 60, раздел 8
Объемн. (насыпная) плотность АИН ВР 60, раздел 8
Скопления (агломерация) АИН ВР 56, раздел 5.5
Сопротивление раздавливанию АИН ВР 56/60, раздел 8/7
Распред-ие частиц по размеру АИН ВР 56/60, раздел 4
Кратковременная пропускная способность АИН: ВР 61
Мутность АИН: ВР 56, раздел 7, модифицированный метод 1
Хотя были показаны конкретные варианты воплощения композиции и перспективы способа настоящего изобретения, должно быть очевидным, что могут быть произведены многие видоизменения изобретения без отклонения от его замысла и объема. Соответственно это изобретение не ограничивается предшествующим описанием, а ограничивается только объемом приложенной формулы изобретения.

Claims (46)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Композиционные частицы, имеющие степень сферичности, по меньшей мере, приблизительно 0,7, включающие практически однородные формованные частицы, содержащие первую часть связующего и частиц наполнителя, диспергированных по всей указанной первой части связующего, которая, по меньшей мере, частично отверждена;
    при этом размер частиц указанного наполнителя изменяется приблизительно от 0,5 до 60 мкм, и необязательную вторую часть связующего, покрывающую сформованные частицы;
    причем композиционные частицы на 60-85 об.% состоят из указанных частиц наполнителя.
  2. 2. Композиционные частицы по п.1, в которых степень сферичности составляет, по меньшей мере, приблизительно 0,85.
  3. 3. Композиционные частицы по п.1, в которых степень сферичности составляет, по меньшей мере, приблизительно 0,9.
  4. 4. Композиционные частицы по п. 1 , которые дополнительно содержат материал, выбранный из группы, состоящей из измельченного стекловолокна, измельченного керамического волокна, измельченного углеродного волокна, природных и синтетических волокон, имеющих температуру размягчения, по меньшей мере, приблизительно 93°С.
  5. 5. Композиционные частицы по п. 1, в которых насыпная плотность композиционных частиц изменяется приблизительно от 1,12 до 1,52 г/см3 (70-95 фунт/фут3).
  6. 6. Композиционные частицы по п.1, в которых связующее включает практически, по меньшей мере, один представитель из группы, состоящей из неорганического связующего агента, эпоксидной смолы, новолачной смолы и резольной смолы, и дополнительно содержит практически необязательные сшивающие агенты и традиционные добавки.
  7. 7. Композиционные частицы по п.1, в которых связующее содержит смолу с преобладающим ортозамещением, гексаметилентетрамин, силановый промотор адгезии, силиконовую смазку, увлажняющий агент и поверхностно-активное вещество.
  8. 8. Композиционные частицы по п.1, имеющие диаметр между 20 и 40 меш и содержащие покрытие из слоя синтетической смолы.
  9. 9. Композиционные частицы по п.1, имеющие диаметр между 30 и 40 меш и содержащие покрытие из слоя синтетической смолы.
  10. 10. Композиционные частицы по п.1, имеющие диаметр между 8 и 20 меш и содержащие покрытие из слоя синтетической смолы.
  11. 11. Композиционные частицы по п. 1 , в которых частицы наполнителя представляют собой мелкоизмельченный минерал.
  12. 12. Композиционные частицы по п. 1 , в которых частицы наполнителя составляют приблизительно от 60 до 75% от объема композиционных частиц.
  13. 13. Композиционные частицы по п. 1 , в которых доля вещества частиц наполнителя составляет приблизительно от 65 до 75% от объема композиционных частиц.
  14. 14. Композиционные частицы по п. 1 , в которых связующее включает материал из группы, состоящей из фенольно-фурановой смолы, фурановой смолы и их смесей.
  15. 15. Композиционные частицы по п. 1 , в которых связующее содержит бисфенолальдегидный новолачный полимер.
  16. 16. Композиционные частицы по п. 1 , в которых первая часть связующего содержит резольную смолу.
  17. 17. Композиционные частицы по п. 1 , в которых первая часть связующего содержит резольную смолу, модифицированную гамма аминопропилтриэтоксисиланом, действующим как связующий агент между наполнителем и синтетической смолой.
  18. 18. Композиционные частицы по п.1, в которых первая часть связующего содержит резольную смолу с соотношением фенола к формальдегиду от 1:1,1 до 1:1,95.
  19. 19. Композиционные частицы по п.1, в которых первая часть связующего содержит резольную смолу с соотношением фенола к формальдегиду от 1:1,2 до 1:1,6.
  20. 20. Композиционные частицы по п.1, в которых первая часть связующего содержит отвержденное связующее.
  21. 21. Композиционные частицы по п.1, в которых первая часть связующего содержит отвержденное связующее, а вторая часть связующего содержит отверждаемое связующее.
  22. 22. Композиционные частицы по п.1, в которых частицы наполнителя содержат, по меньшей мере, один минерал, выбранный из группы, состоящей из диоксида кремния (кварцевый песок), оксида алюминия, слюды, метасиликата, силиката кальция, кальцита, каолина, талька, диоксида циркония, бора и стекла.
  23. 23. Композиционные частицы по п.1, в которых частицы наполнителя содержат, по меньшей мере, один минерал, выбранный из группы, состоящей из кварцевого песка и оксида алюминия.
  24. 24. Композиционные частицы по п.1, в которых частицы наполнителя содержат зольную пыль.
  25. 25. Композиционные частицы по п.1, в которых частицы наполнителя представляют собой минерал, имеющий размер зерен ά50 от 4 до 6 мкм.
  26. 26. Композиционные частицы по п.1, в которых частицы наполнителя представляют собой минерал, имеющий размер зерен ά50 от 4 до 10 мкм.
  27. 27. Композиционные частицы по п.1, в которых частицы наполнителя представляют собой минеральное вещество, причем доля минерального вещества составляет приблизительно от 70 до 90% от веса композиционных частиц.
  28. 28. Способ получения композиционных частиц по п.1 , который включает смешение частиц наполнителя, первой порции связующего, по меньшей мере, одного представителя группы, состоящей из воды и органического растворителя, и необязательных добавок, чтобы образовалась смесь с регулируемыми агломерационными характеристиками частиц наполнителя; эту смесь подвергают агломерационному гранулированию; и отверждают первую порцию связующего.
  29. 29. Способ по п.28, в котором агломерационное гранулирование смеси осуществляют путем контактирования этой смеси с вращающимся диском.
  30. 30. Способ по п.28, в котором агломерационное гранулирование смеси осуществляют путем распыления смеси.
  31. 31. Способ по п.28, в котором частицы наполнителя, первую часть связующего, по меньшей мере, один представитель из группы, состоящей из воды и органического растворителя, и необязательные добавки смешивают, чтобы образовалась смесь с регулируемой пластичностью; эту смесь подвергают гранулированию в пластичном состоянии, чтобы получить формованные частицы; и отверждают первую порцию связующего в формованных частицах.
  32. 32. Способ по п.28, в котором агломерационное гранулирование смеси осуществляют путем экструзии в виде нитей, разрезают эти нити на куски и формуют эти куски под воздействием центробежной силы в сферические гранулы.
  33. 33. Способ по п.28, в котором первая порция связующего практически состоит из резольной смолы.
  34. 34. Способ по п.31, в котором сформованные частицы сглаживаются и сжимаются посредством прокатки до сшивки связующего.
  35. 35. Способ по п.31, в котором после отверждения первой порции связующего сформованные частицы покрывают второй порцией связующего, которую вновь отверждают.
  36. 36. Способ по п.31, в котором после гранулирования растворитель высушивают и после сушки, но до отверждения первой порции связующего сформованные частицы покрывают смолой.
  37. 37. Способ обработки гидравлически инициированного разрыва в подземной формации, окружающей буровую скважину, который заключается во введении в этот разрыв композиционных частиц по п. 1 .
  38. 38. Способ по п.36, в котором в формации образуется многослойное уплотнение, содержащее композиционные частицы.
  39. 39. Способ по п.37, включающий введение в разрыв дополнительных частиц, выбранных, по меньшей мере, из одного представителя группы, состоящей из песка, спеченных керамических частиц и стеклянных шариков.
  40. 40. Способ по п.39, в котором частицы песка содержат частицы песка, покрытые смолой.
  41. 41. Способ по п.37, в котором степень сферичности композиционных частиц составляет, по меньшей мере, приблизительно 0,85.
  42. 42. Способ по п.37, в котором композиционные частицы имеют диаметр между 20 и 40 меш и содержат покрытие из слоя синтетической смолы.
  43. 43. Способ по п.37, в котором композиционные частицы имеют диаметр между 8 и 20 меш и содержат покрытие из слоя синтетической смолы.
  44. 44. Способ по п.37, в котором частицы наполнителя представляют собой мелкоизмельченный минерал.
  45. 45. Способ по п.37, в котором доля вещества частиц наполнителя составляет приблизительно от 65 до 75% от объема композиционных частиц.
  46. 46. Способ по п.37, в котором частицы наполнителя содержат зольную пыль.
EA200000346A 1998-07-22 1999-07-22 Композиционные частицы, способ их получения, способ обработки гидравлического разрыва, способ фильтрации воды EA002634B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9367298P 1998-07-22 1998-07-22
PCT/US1999/016507 WO2000005302A1 (en) 1998-07-22 1999-07-22 Composite proppant, composite filtration media and methods for making and using same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200000346A1 EA200000346A1 (ru) 2000-10-30
EA002634B1 true EA002634B1 (ru) 2002-08-29

Family

ID=22240147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200000346A EA002634B1 (ru) 1998-07-22 1999-07-22 Композиционные частицы, способ их получения, способ обработки гидравлического разрыва, способ фильтрации воды

Country Status (15)

Country Link
US (1) US6632527B1 (ru)
EP (1) EP1023382B1 (ru)
CN (1) CN1274376B (ru)
AR (1) AR019461A1 (ru)
AT (1) ATE319772T1 (ru)
AU (1) AU756771B2 (ru)
BR (1) BR9906613B1 (ru)
CA (1) CA2302688C (ru)
DE (1) DE69930268T2 (ru)
DK (1) DK1023382T3 (ru)
EA (1) EA002634B1 (ru)
HK (1) HK1030228A1 (ru)
ID (1) ID25832A (ru)
NO (1) NO322849B1 (ru)
WO (1) WO2000005302A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2660025C2 (ru) * 2015-09-18 2018-07-04 Шок Гмбх Литое изделие
RU2745505C1 (ru) * 2020-01-09 2021-03-25 Акционерное общество "Боровичский комбинат огнеупоров" Способ получения керамического проппанта и проппант

Families Citing this family (253)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7426961B2 (en) * 2002-09-03 2008-09-23 Bj Services Company Method of treating subterranean formations with porous particulate materials
US6582819B2 (en) * 1998-07-22 2003-06-24 Borden Chemical, Inc. Low density composite proppant, filtration media, gravel packing media, and sports field media, and methods for making and using same
FR2807749B1 (fr) * 2000-04-12 2002-06-07 Pechiney Aluminium Pate precurseur de materiau refractaire
US7226662B2 (en) * 2001-03-27 2007-06-05 Heinz Marohn Concrete substrate containing glass
US6691780B2 (en) * 2002-04-18 2004-02-17 Halliburton Energy Services, Inc. Tracking of particulate flowback in subterranean wells
US6877560B2 (en) * 2002-07-19 2005-04-12 Halliburton Energy Services Methods of preventing the flow-back of particulates deposited in subterranean formations
US6705400B1 (en) * 2002-08-28 2004-03-16 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and compositions for forming subterranean fractures containing resilient proppant packs
US20040055748A1 (en) 2002-09-19 2004-03-25 Reddy B. Raghava Elastomeric admixtures for improving cement elasticity
CA2644213C (en) 2003-03-18 2013-10-15 Bj Services Company Method of treating subterranean formations using mixed density proppants or sequential proppant stages
US7087555B2 (en) * 2003-04-07 2006-08-08 Baker Hughes Incorporated Drilling fluids comprising sized graphite particles
US7977281B2 (en) 2003-04-07 2011-07-12 Baker Hughes Incorporated Methods for minimizing the amount of graphite particles used during drilling operations
US20060122070A1 (en) * 2003-04-07 2006-06-08 Baker Hughes Incorporated Drilling fluid systems comprising sized graphite particles
US7273100B2 (en) * 2003-04-15 2007-09-25 Halliburton Energy Services, Inc. Biodegradable dispersants for cement compositions and methods of cementing in subterranean formations
EP1615763A4 (en) * 2003-04-15 2012-03-21 Hexion Specialty Chemicals Inc PARTICULATE MATERIAL CONTAINING THERMOPLASTIC ELASTOMER AND METHODS OF MAKING AND USING SAME
US6904971B2 (en) * 2003-04-24 2005-06-14 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions with improved corrosion resistance and methods of cementing in subterranean formations
US7858148B2 (en) 2003-04-24 2010-12-28 Usgreentech, L.L.C. Filler for artificial turf system
US8263203B2 (en) * 2003-04-24 2012-09-11 Usgreentech, L.L.C. Filler for artificial turf system
US7772163B1 (en) 2003-06-20 2010-08-10 Bj Services Company Llc Well treating composite containing organic lightweight material and weight modifying agent
EP1649322A4 (en) 2003-07-17 2007-09-19 Honeywell Int Inc PLANARIZATION FILMS FOR ADVANCED MICROELECTRONIC DEVICES AND APPLICATIONS AND METHODS FOR PRODUCING SAID FILMS
CN1329420C (zh) * 2004-01-16 2007-08-01 北京仁创制造技术研究院 采油用覆膜石英砂压裂支撑剂
US7086466B2 (en) * 2004-02-10 2006-08-08 Halliburton Energy Services, Inc. Use of substantially hydrated cement particulates in drilling and subterranean applications
US7341104B2 (en) * 2004-02-10 2008-03-11 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of using substantially hydrated cement particulates in subterranean applications
US8183186B2 (en) * 2004-02-10 2012-05-22 Halliburton Energy Services, Inc. Cement-based particulates and methods of use
US20060166834A1 (en) * 2004-02-10 2006-07-27 Halliburton Energy Services, Inc. Subterranean treatment fluids comprising substantially hydrated cement particulates
US20050173116A1 (en) 2004-02-10 2005-08-11 Nguyen Philip D. Resin compositions and methods of using resin compositions to control proppant flow-back
US9512346B2 (en) * 2004-02-10 2016-12-06 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions and methods utilizing nano-hydraulic cement
US7211547B2 (en) 2004-03-03 2007-05-01 Halliburton Energy Services, Inc. Resin compositions and methods of using such resin compositions in subterranean applications
US7244492B2 (en) * 2004-03-04 2007-07-17 Fairmount Minerals, Ltd. Soluble fibers for use in resin coated proppant
CA2561031A1 (en) * 2004-04-12 2005-10-27 Michael Charles Vincent Coating and/or treating hydraulic fracturing proppants to improve wettability, proppant lubrication, and/or to reduce damage by fracturing fluids and reservoir fluids
US10316616B2 (en) 2004-05-28 2019-06-11 Schlumberger Technology Corporation Dissolvable bridge plug
US7299875B2 (en) 2004-06-08 2007-11-27 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for controlling particulate migration
US7387752B2 (en) 2004-07-09 2008-06-17 Carbo Ceramics Inc. Method for producing solid ceramic particles using a spray drying process
WO2006015277A1 (en) * 2004-07-30 2006-02-09 Baker Hughes Incorporated Downhole inflow control device with shut-off feature
WO2006023172A2 (en) * 2004-08-16 2006-03-02 Fairmount Minerals, Ltd. Control of particulate flowback in subterranean formations using elastomeric resin coated proppants
US20060052251A1 (en) * 2004-09-09 2006-03-09 Anderson David K Time release multisource marker and method of deployment
JP2008513553A (ja) 2004-09-14 2008-05-01 カーボ、サラミクス、インク 焼結球状ペレット
CN101432132B (zh) * 2004-09-20 2012-11-28 迈图专业化学股份有限公司 用作支撑剂或用于砾石充填的颗粒,及其制造和使用方法
US8227026B2 (en) * 2004-09-20 2012-07-24 Momentive Specialty Chemicals Inc. Particles for use as proppants or in gravel packs, methods for making and using the same
US7757768B2 (en) 2004-10-08 2010-07-20 Halliburton Energy Services, Inc. Method and composition for enhancing coverage and displacement of treatment fluids into subterranean formations
US7461696B2 (en) * 2004-11-30 2008-12-09 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of fracturing using fly ash aggregates
US20070059528A1 (en) * 2004-12-08 2007-03-15 Carbo Ceramics Inc. Low resin demand foundry media
US7883740B2 (en) 2004-12-12 2011-02-08 Halliburton Energy Services, Inc. Low-quality particulates and methods of making and using improved low-quality particulates
MX2007007914A (es) 2004-12-30 2007-08-14 Sun Drilling Products Corp Particulas nanocompuestas termoendurecibles, procesamiento para su produccion, y su uso en aplicaciones de perforacion de petroleo y gas natural.
US7322411B2 (en) 2005-01-12 2008-01-29 Bj Services Company Method of stimulating oil and gas wells using deformable proppants
US20060188674A1 (en) * 2005-01-24 2006-08-24 Mark Fernette Cement-based hydraulic flexible composites and package therefor
WO2006083914A2 (en) * 2005-02-02 2006-08-10 Total Separation Solutions, Llc In situ filter construction
MX2007009374A (es) 2005-02-04 2007-11-15 Oxane Materials Inc Una composicion y un metodo para hacer un entibador.
US8012533B2 (en) 2005-02-04 2011-09-06 Oxane Materials, Inc. Composition and method for making a proppant
US7867613B2 (en) 2005-02-04 2011-01-11 Oxane Materials, Inc. Composition and method for making a proppant
US7491444B2 (en) 2005-02-04 2009-02-17 Oxane Materials, Inc. Composition and method for making a proppant
WO2006094074A2 (en) 2005-03-01 2006-09-08 Carbo Ceramics Inc. Methods for producing sintered particles from a slurry of an alumina-containing raw material
WO2006096687A1 (en) * 2005-03-07 2006-09-14 Baker Hughes Incorporated Use of coated proppant to minimize abrasive erosion in high rate fracturing operations
US7318473B2 (en) * 2005-03-07 2008-01-15 Halliburton Energy Services, Inc. Methods relating to maintaining the structural integrity of deviated well bores
US7673686B2 (en) 2005-03-29 2010-03-09 Halliburton Energy Services, Inc. Method of stabilizing unconsolidated formation for sand control
US7528096B2 (en) 2005-05-12 2009-05-05 Bj Services Company Structured composite compositions for treatment of subterranean wells
US20060272816A1 (en) * 2005-06-02 2006-12-07 Willberg Dean M Proppants Useful for Prevention of Scale Deposition
US7318474B2 (en) 2005-07-11 2008-01-15 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and compositions for controlling formation fines and reducing proppant flow-back
ITMI20051403A1 (it) * 2005-07-21 2007-01-22 Italgreen S P A Struttura di manto erboso artificiale e relativo metodo di realizzazione
US20070023187A1 (en) * 2005-07-29 2007-02-01 Carbo Ceramics Inc. Sintered spherical pellets useful for gas and oil well proppants
CA2747034A1 (en) * 2005-08-09 2007-02-15 Momentive Specialty Chemicals Inc. Methods and compositions for determination of fracture geometry in subterranean formations
US20120031613A1 (en) * 2005-08-09 2012-02-09 Momentive Specialty Chemicals Inc. Methods and compositions for determination of fracture geometry in subterranean formations
US8567494B2 (en) 2005-08-31 2013-10-29 Schlumberger Technology Corporation Well operating elements comprising a soluble component and methods of use
DE102005045180B4 (de) 2005-09-21 2007-11-15 Center For Abrasives And Refractories Research & Development C.A.R.R.D. Gmbh Kugelförmige Korundkörner auf Basis von geschmolzenem Aluminiumoxid sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung
CN101291885A (zh) * 2005-10-19 2008-10-22 卡博陶粒有限公司 低热膨胀铸造介质
US8231947B2 (en) * 2005-11-16 2012-07-31 Schlumberger Technology Corporation Oilfield elements having controlled solubility and methods of use
CA2653621A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-28 Greengauge Pty Ltd A base for a playing field
RU2441052C2 (ru) * 2005-12-23 2012-01-27 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Расклинивающий наполнитель (варианты)
US7845409B2 (en) 2005-12-28 2010-12-07 3M Innovative Properties Company Low density proppant particles and use thereof
US7645817B2 (en) * 2005-12-29 2010-01-12 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions comprising particulate carboxylated elastomers and associated methods
US7650940B2 (en) * 2005-12-29 2010-01-26 Halliburton Energy Services Inc. Cement compositions comprising particulate carboxylated elastomers and associated methods
US20070204992A1 (en) * 2006-01-13 2007-09-06 Diversified Industries Ltd. Polyurethane proppant particle and use thereof
CN103362489B (zh) * 2006-01-27 2017-05-10 普拉德研究及开发股份有限公司 用于地层的水力压裂的方法
US7528200B2 (en) * 2006-02-01 2009-05-05 Ardes Enterprises, Inc. Epoxy hardener systems based on aminobis(methylene-ethyleneurea)
US8770261B2 (en) 2006-02-09 2014-07-08 Schlumberger Technology Corporation Methods of manufacturing degradable alloys and products made from degradable alloys
US7819192B2 (en) 2006-02-10 2010-10-26 Halliburton Energy Services, Inc. Consolidating agent emulsions and associated methods
US7926591B2 (en) 2006-02-10 2011-04-19 Halliburton Energy Services, Inc. Aqueous-based emulsified consolidating agents suitable for use in drill-in applications
US8613320B2 (en) 2006-02-10 2013-12-24 Halliburton Energy Services, Inc. Compositions and applications of resins in treating subterranean formations
US7665517B2 (en) 2006-02-15 2010-02-23 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of cleaning sand control screens and gravel packs
US7673757B2 (en) * 2006-02-17 2010-03-09 Millipore Corporation Adsorbent filter media for removal of biological contaminants in process liquids
US7931087B2 (en) * 2006-03-08 2011-04-26 Baker Hughes Incorporated Method of fracturing using lightweight polyamide particulates
US7494711B2 (en) * 2006-03-08 2009-02-24 Bj Services Company Coated plastic beads and methods of using same to treat a wellbore or subterranean formation
US20070246214A1 (en) * 2006-03-20 2007-10-25 Fish Robert B Jr Proppants made from filled polymers for use during oil and gas production and associated processes
US7828998B2 (en) 2006-07-11 2010-11-09 Carbo Ceramics, Inc. Material having a controlled microstructure, core-shell macrostructure, and method for its fabrication
US8133587B2 (en) * 2006-07-12 2012-03-13 Georgia-Pacific Chemicals Llc Proppant materials comprising a coating of thermoplastic material, and methods of making and using
US8003214B2 (en) * 2006-07-12 2011-08-23 Georgia-Pacific Chemicals Llc Well treating materials comprising coated proppants, and methods
US9302448B2 (en) 2006-08-23 2016-04-05 United States Gypsum Company Flexible cementitious membrane composite and associated crack-isolation floor systems
EA015865B1 (ru) 2006-08-30 2011-12-30 Карбо Керамикс Инк. Проппант низкой насыпной плотности и способы его изготовления
US8562900B2 (en) 2006-09-01 2013-10-22 Imerys Method of manufacturing and using rod-shaped proppants and anti-flowback additives
US7578346B2 (en) * 2006-11-08 2009-08-25 Schlumberger Technology Corporation Method of plugging fractured formation
US7753123B2 (en) 2006-12-06 2010-07-13 Schlumberger Technology Corporation Method for treating a subterranean formation
US20080142295A1 (en) * 2006-12-14 2008-06-19 Huff Norman T Binder for preforms in silencers
BRPI0719413A2 (pt) 2006-12-19 2014-03-18 Dow Global Technologies Inc "propante revestido"
US20080179057A1 (en) * 2007-01-26 2008-07-31 Bj Services Company Well Treating Agents of Metallic Spheres and Methods of Using the Same
US20090239429A1 (en) 2007-03-21 2009-09-24 Kipp Michael D Sound Attenuation Building Material And System
CN103898996A (zh) 2007-03-21 2014-07-02 阿什工业技术有限责任公司 结合微粒基质的实用材料
US8445101B2 (en) 2007-03-21 2013-05-21 Ashtech Industries, Llc Sound attenuation building material and system
US9096790B2 (en) * 2007-03-22 2015-08-04 Hexion Inc. Low temperature coated particles comprising a curable liquid and a reactive powder for use as proppants or in gravel packs, methods for making and using the same
US7624802B2 (en) 2007-03-22 2009-12-01 Hexion Specialty Chemicals, Inc. Low temperature coated particles for use as proppants or in gravel packs, methods for making and using the same
RU2346910C1 (ru) * 2007-04-20 2009-02-20 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Керамический проппант с низкой плотностью и способ его приготовления
US9206344B2 (en) 2007-05-10 2015-12-08 Halliburton Energy Services, Inc. Sealant compositions and methods utilizing nano-particles
US8586512B2 (en) 2007-05-10 2013-11-19 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions and methods utilizing nano-clay
US9199879B2 (en) 2007-05-10 2015-12-01 Halliburton Energy Serives, Inc. Well treatment compositions and methods utilizing nano-particles
US8685903B2 (en) 2007-05-10 2014-04-01 Halliburton Energy Services, Inc. Lost circulation compositions and associated methods
US9512351B2 (en) 2007-05-10 2016-12-06 Halliburton Energy Services, Inc. Well treatment fluids and methods utilizing nano-particles
US8476203B2 (en) 2007-05-10 2013-07-02 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions comprising sub-micron alumina and associated methods
US8058213B2 (en) * 2007-05-11 2011-11-15 Georgia-Pacific Chemicals Llc Increasing buoyancy of well treating materials
US7754659B2 (en) * 2007-05-15 2010-07-13 Georgia-Pacific Chemicals Llc Reducing flow-back in well treating materials
EP2289687A1 (de) 2007-05-16 2011-03-02 Entex Rust & Mitschke GmbH Verfahren zur Verarbeitung von zu entgasenden Produkten
WO2008143544A1 (en) * 2007-05-22 2008-11-27 Schlumberger Canada Limited Method of improving the conductivity of a fracture in the space between proppant pillars
US8220177B2 (en) * 2007-05-23 2012-07-17 Gala Industries, Inc. Centrifugal pellet dryer screen with integral embossed deflector strips
US7943213B2 (en) * 2007-07-05 2011-05-17 Jane L. Weber, legal representative Artificial surface
EA201000114A1 (ru) 2007-07-06 2010-06-30 Карбо Керамикс Инк. Проппант и способ гидравлического разрыва пласта (варианты)
FR2918384A1 (fr) * 2007-07-06 2009-01-09 Rhodia Operations Sas Materiau composite de faible densite
WO2009012455A1 (en) 2007-07-18 2009-01-22 Oxane Materials, Inc. Proppants with carbide and/or nitride phases
US7612021B2 (en) * 2007-08-24 2009-11-03 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and compositions utilizing lost-circulation materials comprising composite particulates
JP5150975B2 (ja) * 2007-08-31 2013-02-27 Esファイバービジョンズ株式会社 多孔質成形体用収縮性繊維
EP2205537B1 (en) * 2007-09-25 2014-11-05 Caesarstone Sdot-Yam Ltd. Method for preparation of an artificial marble
US8436074B2 (en) 2007-09-25 2013-05-07 Caesarstone Sdot-Yam Ltd. Artificial marble, and system and method of producing artificial marble
US8312931B2 (en) 2007-10-12 2012-11-20 Baker Hughes Incorporated Flow restriction device
US7942206B2 (en) 2007-10-12 2011-05-17 Baker Hughes Incorporated In-flow control device utilizing a water sensitive media
US8096351B2 (en) 2007-10-19 2012-01-17 Baker Hughes Incorporated Water sensing adaptable in-flow control device and method of use
US7793714B2 (en) * 2007-10-19 2010-09-14 Baker Hughes Incorporated Device and system for well completion and control and method for completing and controlling a well
US7789139B2 (en) * 2007-10-19 2010-09-07 Baker Hughes Incorporated Device and system for well completion and control and method for completing and controlling a well
US7784543B2 (en) 2007-10-19 2010-08-31 Baker Hughes Incorporated Device and system for well completion and control and method for completing and controlling a well
US7913755B2 (en) * 2007-10-19 2011-03-29 Baker Hughes Incorporated Device and system for well completion and control and method for completing and controlling a well
US7918272B2 (en) 2007-10-19 2011-04-05 Baker Hughes Incorporated Permeable medium flow control devices for use in hydrocarbon production
US8544548B2 (en) 2007-10-19 2013-10-01 Baker Hughes Incorporated Water dissolvable materials for activating inflow control devices that control flow of subsurface fluids
US8069921B2 (en) * 2007-10-19 2011-12-06 Baker Hughes Incorporated Adjustable flow control devices for use in hydrocarbon production
US7775277B2 (en) 2007-10-19 2010-08-17 Baker Hughes Incorporated Device and system for well completion and control and method for completing and controlling a well
US7775271B2 (en) * 2007-10-19 2010-08-17 Baker Hughes Incorporated Device and system for well completion and control and method for completing and controlling a well
US20090101354A1 (en) * 2007-10-19 2009-04-23 Baker Hughes Incorporated Water Sensing Devices and Methods Utilizing Same to Control Flow of Subsurface Fluids
US7913765B2 (en) 2007-10-19 2011-03-29 Baker Hughes Incorporated Water absorbing or dissolving materials used as an in-flow control device and method of use
US7891430B2 (en) * 2007-10-19 2011-02-22 Baker Hughes Incorporated Water control device using electromagnetics
US20090101344A1 (en) * 2007-10-22 2009-04-23 Baker Hughes Incorporated Water Dissolvable Released Material Used as Inflow Control Device
US7918275B2 (en) * 2007-11-27 2011-04-05 Baker Hughes Incorporated Water sensitive adaptive inflow control using couette flow to actuate a valve
MX2010006453A (es) * 2007-12-14 2010-10-05 Schlumberger Technology Bv Composiciones fluidas de fracturamiento que comprenden particulas epoxicas solidas y metodos de uso.
US7950455B2 (en) * 2008-01-14 2011-05-31 Baker Hughes Incorporated Non-spherical well treating particulates and methods of using the same
US7530396B1 (en) 2008-01-24 2009-05-12 Halliburton Energy Services, Inc. Self repairing cement compositions and methods of using same
CA2712229C (en) * 2008-02-19 2013-01-22 Timothy Michael Lesko A method of differential etching of the subterranean fracture
DE102008000367A1 (de) * 2008-02-19 2009-08-20 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von beschichteten Gummipartikeln und beschichtete Gummipartikel
US8839849B2 (en) 2008-03-18 2014-09-23 Baker Hughes Incorporated Water sensitive variable counterweight device driven by osmosis
US7992637B2 (en) 2008-04-02 2011-08-09 Baker Hughes Incorporated Reverse flow in-flow control device
US8006754B2 (en) 2008-04-05 2011-08-30 Sun Drilling Products Corporation Proppants containing dispersed piezoelectric or magnetostrictive fillers or mixtures thereof, to enable proppant tracking and monitoring in a downhole environment
US8931570B2 (en) 2008-05-08 2015-01-13 Baker Hughes Incorporated Reactive in-flow control device for subterranean wellbores
US7762341B2 (en) 2008-05-13 2010-07-27 Baker Hughes Incorporated Flow control device utilizing a reactive media
US20090283256A1 (en) * 2008-05-13 2009-11-19 Baker Hughes Incorporated Downhole tubular length compensating system and method
US8555958B2 (en) 2008-05-13 2013-10-15 Baker Hughes Incorporated Pipeless steam assisted gravity drainage system and method
US7789152B2 (en) * 2008-05-13 2010-09-07 Baker Hughes Incorporated Plug protection system and method
US8171999B2 (en) * 2008-05-13 2012-05-08 Baker Huges Incorporated Downhole flow control device and method
US8113292B2 (en) 2008-05-13 2012-02-14 Baker Hughes Incorporated Strokable liner hanger and method
EP2128215B1 (en) 2008-05-27 2016-12-14 Schlumberger Holdings Limited Cement compositions including polymer particles
US7740070B2 (en) * 2008-06-16 2010-06-22 Halliburton Energy Services, Inc. Wellbore servicing compositions comprising a density segregation inhibiting composite and methods of making and using same
US8006755B2 (en) * 2008-08-15 2011-08-30 Sun Drilling Products Corporation Proppants coated by piezoelectric or magnetostrictive materials, or by mixtures or combinations thereof, to enable their tracking in a downhole environment
RU2528648C2 (ru) * 2008-08-21 2014-09-20 Шлюмберже Текноложи Б. В. Способ обработки подземного пласта
US8012582B2 (en) * 2008-09-25 2011-09-06 Halliburton Energy Services, Inc. Sintered proppant made with a raw material containing alkaline earth equivalent
US8205675B2 (en) 2008-10-09 2012-06-26 Baker Hughes Incorporated Method of enhancing fracture conductivity
EA023407B1 (ru) 2008-10-29 2016-06-30 Басф Се Пропант для гидравлического разрыва подземного пласта
US9714378B2 (en) 2008-10-29 2017-07-25 Basf Se Proppant
US8591677B2 (en) 2008-11-04 2013-11-26 Ashtech Industries, Llc Utility materials incorporating a microparticle matrix formed with a setting agent
EP2192094A1 (en) 2008-11-27 2010-06-02 Services Pétroliers Schlumberger Aqueous resin compositions and methods for cement repair
KR101241777B1 (ko) * 2008-12-19 2013-03-14 제일모직주식회사 무기계 인조대리석 및 무기계 인조대리석용 조성물
CN101768432B (zh) * 2008-12-29 2013-02-13 北京仁创科技集团有限公司 一种耐侵蚀支撑剂
US8056627B2 (en) 2009-06-02 2011-11-15 Baker Hughes Incorporated Permeability flow balancing within integral screen joints and method
US8132624B2 (en) 2009-06-02 2012-03-13 Baker Hughes Incorporated Permeability flow balancing within integral screen joints and method
US8151881B2 (en) 2009-06-02 2012-04-10 Baker Hughes Incorporated Permeability flow balancing within integral screen joints
EP2261458A1 (en) 2009-06-05 2010-12-15 Services Pétroliers Schlumberger Engineered fibres for well treatments
JP5677442B2 (ja) * 2009-10-02 2015-02-25 テクニサンド, インコーポレイテッド メタ架橋されたベンジルポリマー
US8455063B2 (en) * 2009-10-07 2013-06-04 Sungyull Lee Artificial turf infill and artificial turf including the same
MX336826B (es) * 2009-10-26 2016-02-03 Hexion Specialty Chemicals Inc Particulas recubiertas a baja temperatura para el uso como materiales de sosten o en rellenos de grava, metodos para la elaboracion y uso de los mismos.
WO2011070026A2 (de) * 2009-12-10 2011-06-16 Futurecarbon Gmbh Kohlenstoffpartikelgranulat, dispersion aus kohlenstoffpartikelgranulat sowie verfahren zu deren herstellung
KR20120105536A (ko) 2009-12-22 2012-09-25 옥세인 머티리얼스, 인크. 유리?세라믹 물질을 갖는 프로판트
US20110160101A1 (en) * 2009-12-28 2011-06-30 Bryan Naderhoff Resin coated particulates
CN102695847B (zh) * 2009-12-31 2015-07-15 普拉德研究及开发股份有限公司 水力压裂***
AU2010336912B2 (en) 2009-12-31 2013-12-12 Halliburton Energy Services, Inc Ceramic particles with controlled pore and/or microsphere placement and/or size and method of making same
CN101747882B (zh) * 2010-01-11 2013-04-10 中国石油大学(华东) 适用于低温油藏防砂的覆膜砂固化体系
BR112012018599A2 (pt) 2010-01-29 2017-11-28 Oxane Mat Inc método para produzir um propante, propante, nétodo para propagar fraturas de formação subterrânea aberta, método para tratar uma zona de produção subterrânea penetrada por um furo de poço, método para produzir um composto vitrocerâmico, material, composto vitrocerâmico e matriz
EP2582758B1 (en) 2010-06-16 2015-04-08 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology LLC Polyurethane/polyolefin blends with improved strain and scratch whitening performance
KR100989367B1 (ko) * 2010-07-09 2010-10-25 김지훈 흙블럭용 고화제 조성물
AU2011281600B2 (en) 2010-07-21 2016-01-14 Basf Se A proppant
WO2012020032A1 (en) * 2010-08-10 2012-02-16 Montanuniversitaet Leoben Permeable fracturing material
CN101942296B (zh) * 2010-09-10 2012-10-31 中国石油天然气股份有限公司 一种纤维复合防砂材料及其制备方法
DE102010051817A1 (de) * 2010-11-18 2012-05-24 Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH Verfahren zur Herstellung beschichteter Proppants
BR112013026798A2 (pt) * 2011-04-18 2019-09-24 Tarkett Inc relva artificial resistente a fogo
US9290690B2 (en) 2011-05-03 2016-03-22 Preferred Technology, Llc Coated and cured proppants
US9725645B2 (en) 2011-05-03 2017-08-08 Preferred Technology, Llc Proppant with composite coating
US8993489B2 (en) * 2011-05-03 2015-03-31 Preferred Technology, Llc Coated and cured proppants
US8763700B2 (en) 2011-09-02 2014-07-01 Robert Ray McDaniel Dual function proppants
US9040467B2 (en) 2011-05-03 2015-05-26 Preferred Technology, Llc Coated and cured proppants
AU2012251025B2 (en) 2011-05-05 2016-05-12 Basf Se Resin-coated proppant and methods of use
BR112014000763A2 (pt) 2011-07-13 2017-02-14 Oxane Mat Inc propantes de baixo atrito superficial
CN102424748A (zh) * 2011-08-19 2012-04-25 克拉玛依新科澳石油天然气技术股份有限公司 油水井纤维调堵剂的使用方法
EP2855618B1 (en) 2011-09-30 2021-01-13 Hexion Research Belgium SA Proppant materials and methods of tailoring proppant material surface wettability
US10041327B2 (en) 2012-06-26 2018-08-07 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Diverting systems for use in low temperature well treatment operations
US9920610B2 (en) 2012-06-26 2018-03-20 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Method of using diverter and proppant mixture
US9562187B2 (en) 2012-01-23 2017-02-07 Preferred Technology, Llc Manufacture of polymer coated proppants
CN102660245B (zh) * 2012-03-31 2014-05-14 北京奇想达科技有限公司 预覆膜支撑剂、其制备方法、以及使用其的防砂方法
CN102731105B (zh) * 2012-06-18 2014-01-29 陕西科技大学 利用金矿尾砂和氧化铝纤维制备复合型压裂支撑剂的方法
US11111766B2 (en) 2012-06-26 2021-09-07 Baker Hughes Holdings Llc Methods of improving hydraulic fracture network
MX356996B (es) 2012-06-26 2018-06-22 Baker Hughes Inc Metodos para mejorar la red de fracturas hidraulicas.
US10988678B2 (en) 2012-06-26 2021-04-27 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Well treatment operations using diverting system
WO2014004689A2 (en) 2012-06-26 2014-01-03 Baker Hughes Incorporated Method of using phthalic and terephthalic acids and derivatives thereof in well treatment operations
US20140037850A1 (en) * 2012-08-06 2014-02-06 General Electric Company Corrosion and wear resistant organic coatings
RU2015115291A (ru) * 2012-09-25 2016-11-20 ПРЕФЕРД ТЕКНОЛОДЖИ, ЭлЭлСи Покрытые и отвержденные проппанты
US9701589B2 (en) * 2012-10-23 2017-07-11 Hd Proppants Llc Proppants for use in hydrofracking
WO2014066693A1 (en) 2012-10-25 2014-05-01 Kohler Co. Engineered composite material and products produced therefrom
CN103849370B (zh) * 2012-11-30 2016-04-06 亿利资源集团有限公司 一种压裂支撑剂及其制备方法
US11008505B2 (en) 2013-01-04 2021-05-18 Carbo Ceramics Inc. Electrically conductive proppant
US9429006B2 (en) 2013-03-01 2016-08-30 Baker Hughes Incorporated Method of enhancing fracture conductivity
US9518214B2 (en) 2013-03-15 2016-12-13 Preferred Technology, Llc Proppant with polyurea-type coating
MX365821B (es) * 2013-04-26 2019-06-17 Carbo Ceramics Inc Composiciones y metodos para el uso de la quimica de superficies de agentes de sosten para mejorar la consolidacion del agente de sosten y el control de retorno.
US10100247B2 (en) 2013-05-17 2018-10-16 Preferred Technology, Llc Proppant with enhanced interparticle bonding
CN103254888B (zh) * 2013-05-21 2015-09-02 中国地质大学(武汉) 一种清水携带压裂支撑剂及其制备方法
US9587170B2 (en) 2013-08-20 2017-03-07 Epropp, Llc Proppant material incorporating fly ash and method of manufacture
US9790422B2 (en) 2014-04-30 2017-10-17 Preferred Technology, Llc Proppant mixtures
US10017688B1 (en) 2014-07-25 2018-07-10 Hexion Inc. Resin coated proppants for water-reducing application
CN104128895B (zh) * 2014-07-31 2016-08-24 泉州众志新材料科技有限公司 一种金刚石树脂布拉磨块的制备方法
RU2681011C2 (ru) 2014-08-15 2019-03-01 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Отклоняющие системы для использования при операциях обработки скважин
AU2014403871C1 (en) 2014-08-19 2018-05-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Transform map at printer cartridge
AU2015355406B2 (en) * 2014-12-05 2019-08-01 Dow Global Technologies Llc Proppant comprising an oil well treatment agent coating
US9896620B2 (en) 2015-03-04 2018-02-20 Covestro Llc Proppant sand coating for dust reduction
MX2017012043A (es) 2015-03-27 2018-03-06 Carbo Ceramics Inc Metodos y composiciones para el uso de quimica de superficie de agente apuntalante o proppant y porosidad interna para consolidar particulas de agente apuntalante o proppant.
EA201792390A1 (ru) 2015-04-30 2018-05-31 Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани Система с контролируемым высвобождением для высвобождения реагентов для добычи нефти и применение системы для обработки и мониторинга пласта
US9862881B2 (en) 2015-05-13 2018-01-09 Preferred Technology, Llc Hydrophobic coating of particulates for enhanced well productivity
WO2016183313A1 (en) 2015-05-13 2016-11-17 Preferred Technology, Llc High performance proppants
EA035872B1 (ru) * 2015-08-14 2020-08-24 Карбо Керамикс Инк. Электропроводящий проппант и способы его изготовления и применения
CN105062461A (zh) * 2015-08-14 2015-11-18 中国地质大学(武汉) 一种超低密度支撑剂及其制备方法
US10028744B2 (en) 2015-08-26 2018-07-24 Ethicon Llc Staple cartridge assembly including staple guides
CN105086987B (zh) * 2015-08-31 2018-06-01 中国石油天然气股份有限公司 纤维表面处理剂及其制备方法和使用方法与压裂液用纤维
EP3353260A4 (en) * 2015-09-25 2019-02-27 Imerys Oilfield Minerals, Inc. SUPPORTS WITH FINE, TIGHT PARTICLE SIZE DISTRIBUTION AND RELATED METHODS
US20180229407A1 (en) 2017-02-03 2018-08-16 Marhaygue, Llc Structural Composition and Method
MX2018006104A (es) 2015-11-17 2019-01-10 Marhaygue Llc Composicion estructural y metodo.
AU2017293401A1 (en) * 2016-07-05 2018-03-08 The Wellboss Company, Llc Composition of matter and use thereof
GB2553757A (en) * 2016-08-08 2018-03-21 Glass Tech Services Limited Proppant and method of selecting a proppant
US20180080183A1 (en) * 2016-09-20 2018-03-22 Tarkett Inc. Organic infill for artificial turf fields
US11208591B2 (en) 2016-11-16 2021-12-28 Preferred Technology, Llc Hydrophobic coating of particulates for enhanced well productivity
US10696896B2 (en) 2016-11-28 2020-06-30 Prefferred Technology, Llc Durable coatings and uses thereof
CN108315005B (zh) * 2017-01-18 2020-05-22 北京大学 一种具有高导流能力的无砂压裂液、其制备方法及压裂工艺与应用
CN110691835B (zh) * 2017-04-06 2022-12-09 日产化学美国公司 耐盐水性二氧化硅溶胶
CN107060717B (zh) * 2017-06-14 2023-02-07 长春工程学院 一种油页岩地下原位劈裂裂解施工装置及施工工艺
CN107060716B (zh) * 2017-06-14 2023-02-07 长春工程学院 一种油页岩地下原位喷射劈裂施工装置及施工工艺
CN109321227A (zh) * 2017-07-31 2019-02-12 中蓝晨光化工研究设计院有限公司 一种热固性环氧树脂压裂支撑剂
US10385261B2 (en) 2017-08-22 2019-08-20 Covestro Llc Coated particles, methods for their manufacture and for their use as proppants
US10961427B2 (en) * 2017-09-22 2021-03-30 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Completion tools with fluid diffusion control layer
CN107828405A (zh) * 2017-10-31 2018-03-23 安徽大天铸业有限责任公司 一种覆膜砂用支撑剂的制备方法
US20200109524A1 (en) * 2018-10-08 2020-04-09 Westlake Compounds Llc Non-uniform artificial turf infill
CN109852369A (zh) * 2018-12-31 2019-06-07 河南祥盛陶粒有限公司 高强度覆膜石英砂、制备工艺及设备
CN110079295B (zh) * 2019-04-19 2022-02-18 北京奇想达新材料有限公司 可固化支撑剂及其制备方法和应用
CN111995995B (zh) * 2020-09-03 2021-04-30 西南石油大学 一种体膨颗粒非均质裂缝封堵效果改善剂及制备方法
CN115746823B (zh) * 2021-12-13 2024-06-18 中国石油天然气集团有限公司 一种环氧树脂基复合支撑剂及其制备方法
CN116731699A (zh) * 2022-03-02 2023-09-12 中国石油天然气股份有限公司 一种基于复合材料的防垢支撑剂颗粒的制备方法
EP4339368A1 (en) 2022-09-09 2024-03-20 Polytex Sportbeläge Produktions-GmbH Method for making artificial turf infill with rounded olive pit fragments
EP4339372B1 (en) 2022-09-09 2024-07-10 Polytex Sportbeläge Produktions-GmbH Artificial turf infill with olive pit fragments and microporous zeolite particles
EP4339369A1 (en) 2022-09-09 2024-03-20 Polytex Sportbeläge Produktions-GmbH Artificial turf infill with thermally treated olive pit material

Family Cites Families (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3217801A (en) * 1961-04-03 1965-11-16 Pan American Petroleum Corp Diluted malleable props for formation fractures
US3659651A (en) 1970-08-17 1972-05-02 Exxon Production Research Co Hydraulic fracturing using reinforced resin pellets
US4003873A (en) 1971-11-04 1977-01-18 The Dow Chemical Company Cement-phenolic resin compositions
US3888311A (en) * 1973-10-01 1975-06-10 Exxon Production Research Co Hydraulic fracturing method
US4074760A (en) 1976-11-01 1978-02-21 The Dow Chemical Company Method for forming a consolidated gravel pack
EP0021682B1 (en) 1979-06-26 1985-09-25 Imperial Chemical Industries Plc Cementitious product
DE3070854D1 (en) 1979-06-29 1985-08-14 Ici Plc Hydraulic cement composition
EP0030408B1 (en) 1979-12-03 1984-12-19 Imperial Chemical Industries Plc Hydraulic cement compositions
EP0055035B1 (en) 1980-12-22 1988-03-30 Imperial Chemical Industries Plc Cementitious composition and cementitious product of high flexural strength
US4426467A (en) 1981-01-12 1984-01-17 Borden (Uk) Limited Foundry molding compositions and process
US4518039A (en) 1981-08-20 1985-05-21 Graham John W Method for treating subterranean formations
US4732920A (en) * 1981-08-20 1988-03-22 Graham John W High strength particulates
US4443347A (en) 1981-12-03 1984-04-17 Baker Oil Tools, Inc. Proppant charge and method
US4522731A (en) 1982-10-28 1985-06-11 Dresser Industries, Inc. Hydraulic fracturing propping agent
USRE32812E (en) 1982-01-21 1988-12-27 Borden (Uk) Limited Foundry moulds and cores
US4894285B1 (en) 1982-02-09 1994-01-11 Carbo Ceramics Inc. Sintered spherical pellets containing clay as a major component useful for gas and oil well proppants
US4658899A (en) 1982-02-09 1987-04-21 Standard Oil Proppants Company, L.P. Use of uncalcined/partially calcined ingredients in the manufacture of sintered pellets useful for gas and oil well proppants
US4879181B1 (en) 1982-02-09 1994-01-11 Carbo Ceramics Inc. Sintered spherical pellets containing clay as a major component useful for gas and oil well proppants
US5120455A (en) 1982-10-28 1992-06-09 Carbo Ceramics Inc. Hydraulic fracturing propping agent
US4493875A (en) 1983-12-09 1985-01-15 Minnesota Mining And Manufacturing Company Proppant for well fractures and method of making same
US4680230A (en) * 1984-01-18 1987-07-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Particulate ceramic useful as a proppant
US4717594A (en) * 1984-07-02 1988-01-05 Graham John W High strength particulates
US4888240A (en) * 1984-07-02 1989-12-19 Graham John W High strength particulates
US4581253A (en) * 1984-12-07 1986-04-08 Acme Resin Corporation Process for preparing pre-cured proppant charge
US4632876A (en) * 1985-06-12 1986-12-30 Minnesota Mining And Manufacturing Company Ceramic spheroids having low density and high crush resistance
US4820766A (en) 1985-10-16 1989-04-11 Shawqui Lahalih Highly stable sulfonated melamine-formaldehyde condensate solution
US4694905A (en) * 1986-05-23 1987-09-22 Acme Resin Corporation Precured coated particulate material
US4785884A (en) 1986-05-23 1988-11-22 Acme Resin Corporation Consolidation of partially cured resin coated particulate material
US4733729A (en) 1986-09-08 1988-03-29 Dowell Schlumberger Incorporated Matched particle/liquid density well packing technique
US4869960A (en) * 1987-09-17 1989-09-26 Minnesota Mining And Manufacturing Company Epoxy novolac coated ceramic particulate
US4923714A (en) 1987-09-17 1990-05-08 Minnesota Mining And Manufacturing Company Novolac coated ceramic particulate
US4960826A (en) 1988-02-19 1990-10-02 Borden, Inc. Melamine-containing resole resitol and resite compositions
GB8805481D0 (en) 1988-03-08 1988-04-07 Marley Uk Ltd Cementitious products
US4921821A (en) 1988-08-02 1990-05-01 Norton-Alcoa Proppants Lightweight oil and gas well proppants and methods for making and using same
US5030603A (en) 1988-08-02 1991-07-09 Norton-Alcoa Lightweight oil and gas well proppants
US4921820A (en) 1989-01-17 1990-05-01 Norton-Alcoa Proppants Lightweight proppant for oil and gas wells and methods for making and using same
USRE34371E (en) * 1989-01-17 1993-09-07 Norton-Alcoa Lightweight proppant for oil and gas wells and methods for making and using same
US4977116A (en) 1989-01-17 1990-12-11 Norton-Alcoa Method for making lightweight proppant for oil and gas wells
CA2085932C (en) 1992-05-20 2003-07-29 Wayne Richard Walisser Resole melamine dispersions as adhesives
US5425994A (en) 1992-08-04 1995-06-20 Technisand, Inc. Resin coated particulates comprissing a formaldehyde source-metal compound (FS-MC) complex
ES2101238T3 (es) 1992-09-29 1997-07-01 Maeta Concrete Industry Ltd Material compuesto que incluye cemento, productos de cemento, material para moldeo, una pieza de hormigon y un metodo para su fabricacion.
CN1119303C (zh) 1992-12-21 2003-08-27 前田制管株式会社 水泥复合材料和由其制得的水泥制品
US5478391A (en) 1993-03-26 1995-12-26 Cement Technology Corporation Cementitious materials and method of making the same
CA2497728C (en) 1993-04-05 2008-02-19 Roger J. Card Control of particulate flowback in subterranean wells
US5330005A (en) 1993-04-05 1994-07-19 Dowell Schlumberger Incorporated Control of particulate flowback in subterranean wells
US5422183A (en) 1993-06-01 1995-06-06 Santrol, Inc. Composite and reinforced coatings on proppants and particles
GB9319205D0 (en) 1993-09-16 1993-11-03 Brown Jonathon L Cement products and a method of manufacture thereof
IT1270591B (it) 1994-07-06 1997-05-07 Italcementi Spa Composizioni cementizie mdf con migliorata tenacita'
US5531274A (en) 1994-07-29 1996-07-02 Bienvenu, Jr.; Raymond L. Lightweight proppants and their use in hydraulic fracturing
US5639806A (en) * 1995-03-28 1997-06-17 Borden Chemical, Inc. Bisphenol-containing resin coating articles and methods of using same
US5916966A (en) 1995-06-06 1999-06-29 Borden Chemical, Inc. Stabilized phenolic resin melamine dispersions and methods of making same
US5733952A (en) 1995-10-18 1998-03-31 Borden Chemical, Inc. Foundry binder of phenolic resole resin, polyisocyanate and epoxy resin
US6528157B1 (en) 1995-11-01 2003-03-04 Borden Chemical, Inc. Proppants with fiber reinforced resin coatings
US5785751A (en) 1996-04-16 1998-07-28 Cement Technology Corporation Composition of hydraulic cement
US6059034A (en) 1996-11-27 2000-05-09 Bj Services Company Formation treatment method using deformable particles
US6364018B1 (en) 1996-11-27 2002-04-02 Bj Services Company Lightweight methods and compositions for well treating
US6330916B1 (en) 1996-11-27 2001-12-18 Bj Services Company Formation treatment method using deformable particles
US5921317A (en) 1997-08-14 1999-07-13 Halliburton Energy Services, Inc. Coating well proppant with hardenable resin-fiber composites
US5952440A (en) 1997-11-03 1999-09-14 Borden Chemical, Inc. Water soluble and storage stable resole-melamine resin
CA2308372C (en) 1997-11-21 2006-10-31 Bj Services Company Formation treatment method using deformable particles
US6406789B1 (en) 1998-07-22 2002-06-18 Borden Chemical, Inc. Composite proppant, composite filtration media and methods for making and using same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2660025C2 (ru) * 2015-09-18 2018-07-04 Шок Гмбх Литое изделие
RU2745505C1 (ru) * 2020-01-09 2021-03-25 Акционерное общество "Боровичский комбинат огнеупоров" Способ получения керамического проппанта и проппант

Also Published As

Publication number Publication date
AU5318899A (en) 2000-02-14
EA200000346A1 (ru) 2000-10-30
DE69930268T2 (de) 2006-07-27
NO322849B1 (no) 2006-12-11
CN1274376A (zh) 2000-11-22
EP1023382A1 (en) 2000-08-02
EP1023382B1 (en) 2006-03-08
CA2302688A1 (en) 2000-02-03
ATE319772T1 (de) 2006-03-15
AR019461A1 (es) 2002-02-20
BR9906613B1 (pt) 2010-03-23
NO20001030D0 (no) 2000-02-29
EP1023382A4 (en) 2001-08-08
WO2000005302A1 (en) 2000-02-03
US6632527B1 (en) 2003-10-14
HK1030228A1 (en) 2001-04-27
BR9906613A (pt) 2000-09-19
DE69930268D1 (de) 2006-05-04
AU756771B2 (en) 2003-01-23
CN1274376B (zh) 2011-08-10
ID25832A (id) 2000-11-09
DK1023382T3 (da) 2006-06-26
CA2302688C (en) 2005-09-27
NO20001030L (no) 2000-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA002634B1 (ru) Композиционные частицы, способ их получения, способ обработки гидравлического разрыва, способ фильтрации воды
US6406789B1 (en) Composite proppant, composite filtration media and methods for making and using same
RU2344040C2 (ru) Частицы материала, содержащие термопластичный эластомер, и способы их получения и использование
US6582819B2 (en) Low density composite proppant, filtration media, gravel packing media, and sports field media, and methods for making and using same
RU2441051C2 (ru) Легкосыпучие покрытые частицы, способ их получения и их применение
RU2312121C2 (ru) Гранулированный материал, имеющий множество отверждаемых покрытий, способы их получения и применения
CA2718659C (en) Low temperature coated particles for use as proppants or in gravel packs, methods for making and using the same
US20060035790A1 (en) Control of particulate flowback in subterranean formations using elastomeric resin coated proppants
RU2566791C1 (ru) Агломерированное абразивное зерно, содержащее включенные полые микросферы
EA011739B1 (ru) Расклинивающий наполнитель для газовых и нефтяных скважин глубиной менее 7500 футов, способ его изготовления и применения
WO2008130279A2 (en) Low-density ceramic proppant and its production method
RU2395474C1 (ru) Проппант с полимерным покрытием
RU2783399C1 (ru) Способ получения проппанта
MXPA00002532A (en) Composite proppant, composite filtration media and methods for making and using same
CN109943315B (zh) 一种阻垢支撑剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU