RU2513434C2 - Method of producing ceramic proppants - Google Patents

Method of producing ceramic proppants Download PDF

Info

Publication number
RU2513434C2
RU2513434C2 RU2012132160/03A RU2012132160A RU2513434C2 RU 2513434 C2 RU2513434 C2 RU 2513434C2 RU 2012132160/03 A RU2012132160/03 A RU 2012132160/03A RU 2012132160 A RU2012132160 A RU 2012132160A RU 2513434 C2 RU2513434 C2 RU 2513434C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
proppant
granules
sintering
agent
granulation
Prior art date
Application number
RU2012132160/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012132160A (en
Inventor
Виктор Георгиевич Пейчев
Александр Сергеевич Плинер
Сергей Сергеевич Жаров
Василий Александрович Плотников
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс"
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 Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс"
Priority to RU2012132160/03A priority Critical patent/RU2513434C2/en
Publication of RU2012132160A publication Critical patent/RU2012132160A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2513434C2 publication Critical patent/RU2513434C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention refers to oil and gas industry, and namely to the manufacturing procedure of ceramic proppants intended to be used as propping agents at production of oil or gas using the formation hydraulic fracturing method (FHF). According to the manufacturing procedure of ceramic proppants that includes pretreatment of feed stock, milling and formation of granules (granulation), drying and sintering of granules, treatment of their surface with reagent; at milling stage a special water-insoluble sintering agent is added to the feed stock and at granulation stage a cellulating agent containing a water-soluble mineral acid salt is diluted in the granulation liquid; sintering agent and cellulating agent have the following ratio in % in excess of the feed stock weight: cellulating agent - 0.1-1.5, sintering agent - 0.1-2.0, and the above treatment is made by capillary imbibition of the granules porous shell with the solution.
EFFECT: simplifying production technology for proppants surface-treated with agent in order to improve their strength.
2 cl, 1 tbl, 6 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологии изготовления керамических проппантов, предназначенных для использования в качестве расклинивающих агентов при добыче нефти или газа методом гидравлического разрыва пласта - ГРП. Поскольку, по мере извлечения флюидов, давление в залежи постоянно уменьшается, жизнеспособность искусственно сформированных трещин ГРП гарантируется только в том случае, если они были сформированы именно при помощи таких агентов, как проппанты (расклиниватели). Размещение достаточно большой пачки проппанта помогает решить проблему поддержания производительности скважины в течение длительного периода времени.The invention relates to the oil and gas industry, and in particular to the technology of manufacturing ceramic proppants intended for use as proppants in oil or gas production by hydraulic fracturing - hydraulic fracturing. Since, as the fluids are extracted, the pressure in the reservoir constantly decreases, the viability of artificially generated hydraulic fractures is guaranteed only if they were formed using agents such as proppants (proppants). Placing a large enough proppant pack helps solve the problem of maintaining well productivity over a long period of time.

Более 85% используемых в настоящее время проппантов представляют собой такие простые материалы, как специально рассеянный для получения необходимого гранулометрического состава кварцевый песок, добываемый на природных месторождениях, а также его более прочную разновидность - песок с полимерным покрытием. Однако, по мере истощения легкодоступных запасов углеводородов, добывающие компании вынуждены интенсифицировать разведку и разработку труднодоступных месторождений, что предполагает все более широкое применение высокопрочных керамических проппантов с высокими показателями сферичности и округлости. Вместе с тем указанные характеристики проппанта оказались явно недостаточными для увеличения полноты извлечения продукта из скважины. Поскольку после проведения ГРП степень извлечения углеводородов в значительной мере определяется проницаемостью проппантной пачки, к самому проппанту предъявляются дополнительные особые требования - продукт должен быть термостойким, химически инертным, благоприятным для окружающей среды, безопасным. В свою очередь исследования, проведенные в последние годы рядом организаций, показывают, что скорость истечения флюида сквозь слой расклинивающего агента определяется не только характеристиками проппанта, но и степенью зарастания проводящих каналов внутрипластовой бактериальной культурой, а также наличием в пачке неразрушенного геля-носителя.More than 85% of the proppants currently in use are simple materials such as silica sand, specially dispersed to obtain the required particle size distribution, extracted from natural deposits, as well as its more durable variety - polymer coated sand. However, with the depletion of readily available hydrocarbon reserves, mining companies are forced to intensify the exploration and development of hard-to-reach deposits, which implies the increasing use of high-strength ceramic proppants with high sphericity and roundness. However, the indicated proppant characteristics were clearly insufficient to increase the completeness of product recovery from the well. Since after the hydraulic fracturing, the degree of hydrocarbon recovery is largely determined by the permeability of the proppant pack, additional special requirements are imposed on the proppant itself - the product must be heat-resistant, chemically inert, environmentally friendly, safe. In turn, studies conducted in recent years by a number of organizations show that the rate of fluid flow through a proppant layer is determined not only by proppant characteristics, but also by the degree of conduction channel overgrowth with an in-situ bacterial culture, as well as by the presence of an intact carrier gel in the pack.

Для удаления остатков неразложившегося геля-носителя проппанта используют промывку трещины ГРП растворами минеральных кислот. Для предотвращения роста анаэробных железобактерий и сульфатредуцирующих бактерий, которые большими темпами размножаются в жидкости ГРП, вызывая коррозию оборудования и трубопроводов, а также зарастание каналов проппантов, в жидкость ГРП включают биоциды. При этом негативное влияние ГРП на окружающую среду, связанное с возможным загрязнением водоносного горизонта (пласта) биоцидами и другими химическими веществами, используемыми при ГРП, несет в себе угрозу возникновения серьезных экологических катаклизмов.To remove the remnants of an undecomposed proppant carrier gel, hydraulic fracturing washes with mineral acid solutions. To prevent the growth of anaerobic iron bacteria and sulfate-reducing bacteria, which multiply rapidly in hydraulic fracturing fluid, causing corrosion of equipment and pipelines, as well as proppant channel overgrowth, biocides are included in hydraulic fracturing fluid. At the same time, the negative impact of hydraulic fracturing on the environment, associated with the possible pollution of the aquifer (reservoir) with biocides and other chemicals used in hydraulic fracturing, poses a threat of serious environmental disasters.

Для решения указанных проблем предложены оригинальные технические решения, предполагающие нанесение на поверхность проппанта соответствующих субстанций.To solve these problems, original technical solutions have been proposed, involving the application of appropriate substances to the surface of the proppant.

Известен патент США №7721804, в котором проппант для нефтегазовых скважин содержит множество сферических частиц, где поверхность каждой частицы покрыта слоем из состава, включающего деструктор геля, а деструктор геля выбирается из группы, содержащей энзимы, оксиданты, пероксиды, персульфаты, пербораты, катализаторы серебра, железа, или меди, броматы натрия, кислоты, оксикислоты, оксианионы галогенов, производные таких веществ, или их комбинации, причем слой из состава, включающего деструктор геля, покрыт внешним слоем из поливинилхлорида, где внешний слой поливинилхлорида задерживает высвобождение состава деструктора геля. Проппант выбирается из группы, содержащей легковесный керамический проппант, керамический проппант промежуточной прочности, пористый керамический проппант, стеклянный бисер, и другие керамические проппанты или проплаты с полимерным покрытием. Проппант содержит от 1 до 10 мас.% деструктора геля, а внешний слой содержит от 6 до 18 мас.% поливинилхлорида.Known US patent No. 7721804, in which the proppant for oil and gas wells contains many spherical particles, where the surface of each particle is coated with a layer of a composition comprising a gel destructor, and the gel destructor is selected from the group consisting of enzymes, oxidants, peroxides, persulfates, perborates, silver catalysts , iron, or copper, sodium bromates, acids, hydroxy acids, halogen oxyanions, derivatives of such substances, or combinations thereof, the layer of a composition comprising a gel destructor is coated with an outer layer of polyvinyl chloride, where The outer layer of polyvinyl chloride delays the release of the composition of the gel destructor. The proppant is selected from the group consisting of a lightweight ceramic proppant, a ceramic proppant of intermediate strength, porous ceramic proppant, glass beads, and other ceramic proppants or polymer coated proppants. The proppant contains from 1 to 10 wt.% A gel destructor, and the outer layer contains from 6 to 18 wt.% Polyvinyl chloride.

Недостатком указанного технического решения является необходимость нанесения на поверхность проппанта защитной полимерной пленки, препятствующей началу работы деструктора геля во время доставки расклинивателя к месту ГРП. Причем, для предотвращения нарушения внешнего покрытия при транспортировке проппанта, толщина защитной пленки должна быть достаточно велика, о чем косвенно свидетельствует заявленное количество используемого полимера. В этом случае нанесение покрытия осуществляется послойно с обязательной просушкой и рассевом гранул проппанта после нанесения каждого слоя, что усложняет процесс производства и значительно увеличивает стоимость продукции. Кроме того, наличие на поверхности частиц проппанта полимерного покрытия в столь значительном количестве неизбежно приводит к резкому снижению проницаемости проппантной пачки.The disadvantage of this technical solution is the need to apply a protective polymer film to the proppant surface, which prevents the start of the gel destructor during delivery of the proppant to the hydraulic fracturing site. Moreover, to prevent damage to the outer coating during transportation of proppant, the thickness of the protective film should be sufficiently large, as indirectly indicated by the claimed amount of polymer used. In this case, the coating is carried out in layers with mandatory drying and sieving of proppant granules after applying each layer, which complicates the production process and significantly increases the cost of production. In addition, the presence on the surface of the particles of proppant particles of the polymer coating in such a significant amount inevitably leads to a sharp decrease in the permeability of the proppant pack.

Следует отметить, что в известном техническом решении после нанесения деструктора геля на пористый проппант его поверхность все равно покрывается защитной пленкой. Необходимость этого продиктована тем, что известные пористые проппанты содержат как на поверхности, так и во всем объеме достаточно крупные поры, не способные удерживать внутри себя деструктор. По этой причине невозможна промывка межпоровой поверхности от деструктора водой или другой жидкостью, поскольку в этом случае происходит вымывание деструктора из поверхностных пор и снижение его концентрации, кроме того впитывание промывочной жидкости в поры приводит к катастрофической потере прочности проппанта.It should be noted that in the known technical solution, after applying the gel destructor to the porous proppant, its surface is still covered with a protective film. The need for this is dictated by the fact that the known porous proppants contain both large and large pores on the surface and in the whole volume that are not able to hold the destructor inside them. For this reason, it is not possible to wash the inter-pore surface from the destructor with water or another liquid, since in this case the destructor is washed out from the surface pores and its concentration decreases, in addition, absorption of the washing liquid into the pores leads to a catastrophic loss of proppant strength.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является патент РФ №2363720, в котором способ изготовления проппанта включает нанесение на гранулы реагента - бактерицида и силиконового гидрофобизатора. Нанесение осуществляют последовательной обработкой обожженных магнийсиликатных гранул раствором бактерицидного препарата в количестве 0,2-2,5 мас.% от веса гранул в пересчете на активное вещество, а затем указанным гидрофобизатором в количестве 0,3-2,0 мас.% от веса гранул с последующей промывкой горячей водой. Причем обработку раствором бактерицидного препарата осуществляют в течение 2-5 минут.The closest in technical essence to the claimed solution is the patent of the Russian Federation No. 2363720, in which the method for the manufacture of proppant involves applying to the granules a reagent - a bactericide and silicone hydrophobizator. The application is carried out by sequential treatment of the calcined magnesium silicate granules with a solution of a bactericidal preparation in an amount of 0.2-2.5 wt.% Based on the weight of the granules in terms of the active substance, and then with the specified water repellent in an amount of 0.3-2.0 wt.% Based on the weight of the granules followed by rinsing with hot water. Moreover, the treatment with a solution of a bactericidal preparation is carried out for 2-5 minutes.

Недостатком известного технического решения, как и в предыдущем патенте, является необходимость нанесения на поверхность проппанта гидрофобной пленки, препятствующей смыванию бактерицидной субстанции с поверхности гранул. Несмотря на то что толщина защитного покрытия в данном техническом решении значительно меньше, чем в предыдущем патенте, необходимость его нанесения усложняет технологический процесс изготовления проппанта и увеличивает стоимость продукции.A disadvantage of the known technical solution, as in the previous patent, is the need to apply a hydrophobic film to the proppant surface, which prevents the bactericidal substance from being washed off the surface of the granules. Despite the fact that the thickness of the protective coating in this technical solution is much less than in the previous patent, the need for its application complicates the proppant manufacturing process and increases the cost of production.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является упрощение технологии изготовления проппанта с нанесенным на его поверхность реагентом, за счет формирования внешней микропористой поверхности частиц, эффективно удерживающей реагент, при сохранении нормативной прочности гранул.The technical problem to which the claimed invention is directed is to simplify the technology of manufacturing proppant with a reagent deposited on its surface, due to the formation of an external microporous surface of the particles that effectively retains the reagent, while maintaining the standard strength of the granules.

Указанный результат достигается тем, что в способе изготовления керамического проппанта, включающем подготовку исходной шихты, помол, формирование гранул - грануляцию, их сушку, обжиг и обработку поверхности гранул реагентом, в шихту при помоле дополнительно вводят спекающую добавку - водонерастворимое вещество и при грануляции - растворенную в жидкости для грануляции порообразующую добавку - водорастворимую соль минеральной кислоты, причем спекающая и порообразующая добавки находятся в следующем соотношении, в % сверх массы шихты:This result is achieved by the fact that in the method of manufacturing a ceramic proppant, including preparing the initial mixture, grinding, granule formation - granulation, drying, calcining and surface treatment of the granules with a reagent, a sintering additive is added to the mixture during grinding - a water-insoluble substance and dissolved in granulation in the granulation liquid, the pore-forming additive is a water-soluble salt of a mineral acid, and the sintering and pore-forming additives are in the following ratio, in% over the charge mass:

порообразующая добавкаpore forming additive 0,1-1,5 0.1-1.5 спекающая добавкаsintering additive 0,1-2,0 0.1-2.0

а указанную обработку осуществляют путем капиллярной пропитки пористой оболочки гранул раствором реагента. Причем в качестве реагента используют биоцид или ингибитор солеотложения, или сшиватель геля-носителя проппанта, или деструктор жидкости - носителя проппанта.and the specified processing is carried out by capillary impregnation of the porous membrane of the granules with a reagent solution. Moreover, a biocide or a scale inhibitor, or a stapler of a proppant carrier gel, or a liquid destructor, a proppant carrier, are used as a reagent.

Одновременное введение в состав материала водорастворимых порообразующих добавок и водонерастворимых спекающих приводит к тому, что во время сушки и в начальной стадии обжига порообразующая добавка вместе с испаряемой водой перемещается к поверхности гранул, а спекающая добавка остается равномерно распределенной по всему объему сфер. При достижении температуры спекающего обжига максимально усиливается действие спекающей добавки и происходит выделение газа из порообразующей. В результате обожженная гранула имеет в поверхностных слоях канальные микропоры, а ее внутренний объем является плотноспеченным. Поверхность такой гранулы при капиллярной пропитке активными субстанциями обладает хорошей удерживающей способностью.The simultaneous introduction of water-soluble pore-forming additives and water-insoluble sintering materials into the material leads to the fact that during drying and in the initial stage of firing, the pore-forming additive together with the evaporated water moves to the surface of the granules, and the sintering additive remains uniformly distributed over the entire volume of the spheres. When the temperature of the sintering firing is reached, the action of the sintering additive is maximized and gas is released from the pore-forming. As a result, the calcined granule has channel micropores in the surface layers, and its internal volume is densely sintered. The surface of such a granule with capillary impregnation with active substances has a good holding ability.

При введении в состав материала спекающих и порообразующих добавок в количестве менее 0,1 мас.% от веса шихты их действие малозаметно. Увеличение количества спекающей добавки свыше 2,0 мас.% от веса шихты приводит к резкому уменьшению поверхностной пористости и снижению впитывающей способности. Увеличение количества порообразующей добавки свыше 1,5 мас.% от веса шихты ведет к росту размера поверхностных пор и снижению способности поверхности гранул удерживать нанесенные на нее субстанции. Спекающая добавка вводится при помоле шихты, а порообразующая - вместе с жидкостью для грануляции. В этом случае во время термообработки ускоряется процесс диффузии порообразующих добавок к поверхности гранулы, а спекающие добавки формируют плотноспеченный внутренний объем частицы и способствуют созданию микропористого наружного слоя. В качестве порообразующих добавок применяют традиционно используемые в технологии производства стекла и керамики порообразователи, например водорастворимый сульфат по крайней мере одного из Ме+, Ме2+. Возможно также использование водорастворимых солей Ме+, Ме2+, Ме3+ из группы карбонатов, нитратов, оксихлоридов. Выбор того или иного порообразователя определяется химическим и минералогическим составом шихты, используемой для производства проппанта. В качестве спекающих добавок применяют как природные, так и синтетические материалы (красная глина, фельзит, флюорит, апатит, кремнефтористый натрий, криолит и т.д.). Тип спекающей добавки определяется видом сырья, применяемого при изготовлении проппанта.When sintering and pore-forming additives are introduced into the material in an amount of less than 0.1 wt.% Of the weight of the charge, their effect is not noticeable. The increase in the amount of sintering additives in excess of 2.0 wt.% By weight of the mixture leads to a sharp decrease in surface porosity and a decrease in absorbency. An increase in the amount of pore-forming additives in excess of 1.5 wt.% Of the weight of the charge leads to an increase in the size of surface pores and a decrease in the ability of the surface of the granules to retain the substances deposited on it. Sintering additive is introduced when grinding the mixture, and pore-forming - together with the granulation liquid. In this case, during heat treatment, the diffusion process of pore-forming additives to the surface of the granule is accelerated, and sintering additives form a densely sintered internal volume of the particle and contribute to the creation of a microporous outer layer. As pore-forming additives, pore-forming agents traditionally used in glass and ceramic technology are used, for example, water-soluble sulfate of at least one of Me+Me2+. It is also possible to use water-soluble salts of Me+Me2+Me3+ from the group of carbonates, nitrates, oxychlorides. The choice of one or another blowing agent is determined by the chemical and mineralogical composition of the mixture used for the production of proppant. Both natural and synthetic materials (red clay, felsit, fluorite, apatite, sodium silicofluoride, cryolite, etc.) are used as sintering additives. The type of sintering additive is determined by the type of raw material used in the manufacture of proppant.

На изготовленные заявляемым способом гранулы капиллярной пропиткой наносят активную субстанцию, способную длительное время находиться в поровом пространстве. Действие активной субстанци усиливается по мере увеличения пластовой температуры, а также при микрорастрескивании гранул в местах из взаимного контакта после приложения сжимающих нагрузок. Необходимо особо подчеркнуть тот факт, что формирование микропористого наружного слоя, осуществляемое заявляемым способом, не оказывает заметного влияния на насыпную плотность и разрушаемость проппанта.An active substance capable of being in a pore space for a long time is applied to the granules made by the claimed method by capillary impregnation. The action of the active substance increases with increasing reservoir temperature, as well as with microcracking of granules in places from mutual contact after the application of compressive loads. It is necessary to emphasize the fact that the formation of a microporous outer layer, carried out by the claimed method, does not have a noticeable effect on the bulk density and destructible proppant.

При нанесении на гранулы биоцидной субстанции биоцидный эффект носит локальный характер и не выходит за рамки поверхности проппанта. В качестве биоцидов могут быть использованы как серийно выпускаемые препараты, так и вновь разрабатываемые вещества, способные работать неограниченно долгое время, например соединения селена, высвобождающие при контакте с бактериальной средой активные формы кислорода, убивающие бактерии и предотвращающие образование биопленки.When a biocidal substance is applied to granules, the biocidal effect is local in nature and does not extend beyond the surface of the proppant. As biocides, both commercially available preparations and newly developed substances that can work indefinitely for a long time can be used, for example, selenium compounds that release reactive oxygen species when they come in contact with the bacterial medium, kill bacteria and prevent the formation of biofilms.

Механизм действия ингибитора солеотложения в качестве активной субстанции аналогичен действию биоцида.The mechanism of action of the scale inhibitor as an active substance is similar to the action of a biocide.

На изготовленные заявляемым способом гранулы капиллярной пропиткой наносят субстанцию, разлагающую гель-носитель проппанта. После нанесения деструктора гранулы проппанта можно промывать водой для удаления деструктора из межпорового пространства с целью уменьшения степени его воздействия на гель во время доставки расклинивателя к месту ГРП. При промывке проппант не теряет своих прочностных характеристик, поскольку основной объем гранул является плотноспеченным.A substance that decomposes a proppant gel carrier is applied to the granules made by the claimed method by capillary impregnation. After applying the destructor, the proppant granules can be washed with water to remove the destructor from the inter-pore space in order to reduce the degree of its effect on the gel during the delivery of the proppant to the fracturing site. When washing, the proppant does not lose its strength characteristics, since the bulk of the granules is densely sintered.

Использование в качестве активной субстанции сшивателя линейной жидкости ГРП позволяет уменьшить оседание проппанта при его транспортировке в трещину за счет поперечной сшивки геля вокруг каждой гранулы, сопровождающейся локальным повышением вязкости жидкости ГРП. Этот эффект делает возможным транспортировку проппантов с повышенным насыпным весом при использовании линейных гелей в качестве жидкости ГРП, что в значительной степени облегчает закачку проппанта и удешевляет процесс гидроразрыва.The use of linear fracturing fluid as a crosslinker of active substance allows one to reduce proppant sedimentation during its transportation to the fracture due to cross-linking of the gel around each granule, accompanied by a local increase in the viscosity of the fracturing fluid. This effect makes it possible to transport proppants with increased bulk density when using linear gels as hydraulic fracturing fluid, which greatly facilitates proppant injection and reduces the cost of fracturing.

Наиболее наглядно применение проппанта, полученного заявляемым способом, демонстрирует пример с использованием в качестве активной субстанции бактерицида.The most obvious use of proppant obtained by the claimed method, demonstrates an example using a bactericide as an active substance.

Пример осуществления изобретенияAn example embodiment of the invention

К 10 кг шихты для изготовления магнийсиликатных проппантов, содержащей, мас.%: MgO - 27,9, SiO2 - 58,3, Fe2O3 - 8,1, примеси - остальное, добавляли 1 мас.% (100 г) криолита и подвергали материал совместному помолу до необходимого гранулометрического состава. Грануляцию полученной смеси осуществляли на водном растворе сульфата натрия с таким расчетом, что его содержание в шихте составило 1% сверх ее массы. Гранулы фракции 20/40 меш обжигали и рассевали. Затем гранулированный материал количестве 1 кг подавали в лопастной смеситель, куда добавляли 100 мл водного раствора антибактериального препарата «Альтосан-бактерицид», содержащего 10 г активного вещества, и перемешивали в течение 2 мин. Для проверки удерживающей способности поверхности пропитанные биоцидом проплаты в течение 5 часов промывались проточной водой с температурой приблизительно 18°C и помещались в бактериальную среду, параллельно в ту же среду помещались гранулы без антибактериальной обработки. Подобным образом были изготовлены проппанты с различным содержанием спекающих и поробразующих добавок, а также проппанты по патенту РФ №2363720 с использованием полиметилсилоксана (ПМС) в качестве гидрофобного покрытия. Количество биоцида во всех пробах было одинаковым. Антибактериальная активность проппантов исследовалась на культуре Bacillus subtilis в течение 28 суток. Результаты исследований представлены в приложении на фото 1-6.To 10 kg of the mixture for the manufacture of magnesium silicate proppants containing, wt.%: MgO - 27.9, SiO 2 - 58.3, Fe 2 O 3 - 8.1, impurities - the rest, 1 wt.% (100 g) was added cryolite and subjected the material to co-grinding to the desired particle size distribution. Granulation of the mixture was carried out on an aqueous solution of sodium sulfate in such a way that its content in the charge was 1% in excess of its mass. The granules of the 20/40 mesh fraction were calcined and dispersed. Then, 1 kg granular material was fed into a paddle mixer, to which 100 ml of an aqueous solution of the Altosan-Bactericidal antibacterial preparation containing 10 g of active substance was added and mixed for 2 min. To check the holding capacity of the surface, biocide-impregnated proplats were washed for 5 hours with running water at a temperature of approximately 18 ° C and placed in a bacterial medium, and granules without antibacterial treatment were placed in parallel on the same medium. Similarly, proppants with different sintering and pore-forming additives were manufactured, as well as proppants according to RF patent No. 2363720 using polymethylsiloxane (PMS) as a hydrophobic coating. The amount of biocide in all samples was the same. The antibacterial activity of proppants was studied on a Bacillus subtilis culture for 28 days. The research results are presented in the appendix in photos 1-6.

Кроме того, была проведена сравнительная оценка разрушаемости и насыпной плотности проппанта, полученного заявляемым способом, и проппантов - аналогов. Данные исследования представлены в таблице.In addition, a comparative assessment was made of the degradability and bulk density of the proppant obtained by the claimed method, and proppants - analogues. The research data are presented in the table.

Разрушаемость проппанта фракции 20/40 мешThe destruction of the proppant fraction 20/40 mesh № п/пNo. p / p Наименование проппантаName of proppant Насыпная плтность, г/см3 Bulk density, g / cm 3 Разрушаемость, в мас.% при 7500 psiDestructibility, in wt.% At 7500 psi 1one Стандартный магнийсиликатный проппант производства ООО «ФОРЭС»Standard Magnesilicate Proppant manufactured by FORES LLC 1,621,62 4,0-4,24.0-4.2 22 Магнийсиликатный проппант по патенту РФ №2363720Magnesium silicate proppant according to the patent of the Russian Federation No. 2363720 1,621,62 3,9-4,13.9-4.1 33 Проппант, полученный заявляемым способом *The proppant obtained by the claimed method * 1,58-1,611.58-1.61 4,5-5,54,5-5,5 * - разброс значений обусловлен соотношением спекающей и порообразующй добавок.* - the scatter of values is due to the ratio of sintering and pore-forming additives.

Анализ результатов исследований показывает, что проппант, изготовленный заявляемым способом, по несущей способности не уступает проппанту с покрытием, обладая при этом хорошими прочностными характеристиками. Устранение необходимости нанесения на гранулы внешнего защитного покрытия упрощает технологию изготовления проппанта и снижает его себестоимость, а отсутствие полимерного покрытия благоприятно сказывается на проницаемости проппантной пачки. Таким образом, заявляемый способ позволяет получать проппант, который может применяться в качестве носителя любой растворимой активной субстанции.Analysis of the research results shows that the proppant made by the claimed method, in bearing capacity is not inferior to the proppant with the coating, while having good strength characteristics. Eliminating the need to apply an external protective coating to the granules simplifies the technology of manufacturing proppant and reduces its cost, and the absence of a polymer coating favorably affects the permeability of the proppant pack. Thus, the claimed method allows to obtain proppant, which can be used as a carrier of any soluble active substance.

Claims (2)

1. Способ изготовления керамического проппанта, включающий подготовку исходной шихты, помол, формирование гранул - грануляцию, их сушку, обжиг и обработку поверхности гранул реагентом, отличающийся тем, что в шихту при помоле дополнительно вводят спекающую добавку - водонерастворимое вещество и при грануляции - растворенную в жидкости для грануляции порообразующую добавку - водорастворимую соль минеральной кислоты, причем спекающая и порообразующая добавки находятся в следующем соотношении, в % сверх массы шихты:
порообразующая добавка 0,1-1,5 спекающая добавка 0,1-2,0

а указанную обработку осуществляют путем капиллярной пропитки пористой оболочки гранул раствором реагента.
1. A method of manufacturing a ceramic proppant, including the preparation of the initial charge, grinding, granule formation - granulation, drying, firing and surface treatment of the granules with a reagent, characterized in that the sintering additive is added to the charge during grinding - a water-insoluble substance and dissolved in granulation granulation liquids, the pore-forming additive is a water-soluble salt of a mineral acid, and the sintering and pore-forming additives are in the following ratio, in%, over the charge mass:
pore forming additive 0.1-1.5 sintering additive 0.1-2.0

and the specified processing is carried out by capillary impregnation of the porous membrane of the granules with a reagent solution.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реагента используют биоцид или ингибитор солеотложения, или сшиватель геля-носителя проппанта, или деструктор жидкости-носителя проппанта. 2. The method according to claim 1, characterized in that the reagent is a biocide or a scale inhibitor, or a crosslinker of a proppant carrier gel, or a proppant carrier fluid destructor.
RU2012132160/03A 2012-07-26 2012-07-26 Method of producing ceramic proppants RU2513434C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012132160/03A RU2513434C2 (en) 2012-07-26 2012-07-26 Method of producing ceramic proppants

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012132160/03A RU2513434C2 (en) 2012-07-26 2012-07-26 Method of producing ceramic proppants

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012132160A RU2012132160A (en) 2014-02-10
RU2513434C2 true RU2513434C2 (en) 2014-04-20

Family

ID=50031721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012132160/03A RU2513434C2 (en) 2012-07-26 2012-07-26 Method of producing ceramic proppants

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2513434C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2719874C1 (en) * 2019-05-24 2020-04-23 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Method of producing proppant granules

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2163227C1 (en) * 2000-07-11 2001-02-20 Шмотьев Сергей Федорович Method of manufacturing ceramic products from aluminum slags
EP1132569A2 (en) * 2000-03-06 2001-09-12 Halliburton Energy Services, Inc. Method of treating a subterranean formation
RU2180397C1 (en) * 2000-11-17 2002-03-10 Открытое акционерное общество "Боровичский комбинат огнеупоров" Proppant
RU2235703C1 (en) * 2003-05-12 2004-09-10 Шмотьев Сергей Федорович Method of manufacturing ceramic disjoining members for oil wells
RU2363720C2 (en) * 2007-07-16 2009-08-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" Method of producing proppant
US7721804B2 (en) * 2007-07-06 2010-05-25 Carbo Ceramics Inc. Proppants for gel clean-up

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1132569A2 (en) * 2000-03-06 2001-09-12 Halliburton Energy Services, Inc. Method of treating a subterranean formation
RU2163227C1 (en) * 2000-07-11 2001-02-20 Шмотьев Сергей Федорович Method of manufacturing ceramic products from aluminum slags
RU2180397C1 (en) * 2000-11-17 2002-03-10 Открытое акционерное общество "Боровичский комбинат огнеупоров" Proppant
RU2235703C1 (en) * 2003-05-12 2004-09-10 Шмотьев Сергей Федорович Method of manufacturing ceramic disjoining members for oil wells
US7721804B2 (en) * 2007-07-06 2010-05-25 Carbo Ceramics Inc. Proppants for gel clean-up
RU2363720C2 (en) * 2007-07-16 2009-08-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" Method of producing proppant

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2719874C1 (en) * 2019-05-24 2020-04-23 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Method of producing proppant granules

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012132160A (en) 2014-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
De Belie et al. A review of self‐healing concrete for damage management of structures
Chu et al. Optimization of calcium-based bioclogging and biocementation of sand
RU2013152253A (en) COMPOSITES WITH ADJUSTABLE RELEASE OF REAGENTS FOR WELL TREATMENT
RU2018131948A (en) Composition containing modified low chromate red mud, and method for preparing it
US9657560B2 (en) Methods for forming proppant-free channels in proppant packs in subterranean formation fractures
RU2010135670A (en) METHOD FOR IMPROVING TREATMENT OF UNDERGROUND LAYER THROUGH A WELL AND METHOD OF HYDRAULIC Fracturing OF A LAYER THROUGH A WELL
NO20070451L (en) Porose composites containing hydrocarbon soluble source treating agents and methods for their use.
GB2464038A (en) System, method, and apparatus for combined fracturing treatment and scale inhibition
Buelow et al. The effect of mineral-ion interactions on soil hydraulic conductivity
US20190225876A1 (en) Compositions and methods for treating subterranean formations
CN102669176A (en) Slow-release chlorine dioxide solid disinfectant
RU2013153499A (en) METHOD FOR STABILIZING HYDROPHILIC CLAY
CN108977181A (en) Oil base drilling fluid sealing agent and preparation method
Adrian et al. Transport and retention of engineered silver nanoparticles in carbonate-rich sediments in the presence and absence of soil organic matter
EP2800793B1 (en) Method of using a biocidal system
RU2513434C2 (en) Method of producing ceramic proppants
Wu et al. Design and characterization of a microbial self-healing gel for enhanced oil recovery
WO2017074393A1 (en) Carrier-free treatment particulates for use in subterranean formations
US20170198209A1 (en) Proppant-based chemical delivery system
RU2406746C1 (en) Thermotropic gel-forming composition
Nazarov et al. PHYSICO-CHEMICAL INDICATORS OF HYDROGELS INCREASING THE INTENSITY OF OIL WELLS AND THEIR ECONOMIC EFFICIENCY
WO2017106077A1 (en) Controlled chemical degradation of degradable diverting agents and its use in oilfield applications
RU2458958C1 (en) Method of treating water-based process liquids used in drilling and well workover
Rogachev et al. Experiments of fluid diversion ability of a new waterproofing polymer solution
CN103506081B (en) The preparation method of a kind of ramee/expanded graphite composite fibre sorbing material

Legal Events

Date Code Title Description
HE4A Change of address of a patent owner

Effective date: 20210722