ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ Настоящее раскрытие относится к области неоднородного размещения расклинивающего агента (НРРА) (проппанта) и является новым подходом к гидравлическому разрыву пласта. Неоднородная упаковка из расклинивающего агента образуется, когда в трещине размещаются несколько отдельных кластеров из расклинивающего агента. Такая (неоднородная) упаковка из отдельных кластеров удерживает трещину от смыкания, одновременно формируя сеть каналов, полностью открытых для тока углеводородов.

Проводимость трещины является параметром, который влияет на производительность скважины или ее приемистость. Для трещины с НРРА проводимость определяется наличием каналов. Проводимость трещины с НРРА выше, чем у трещины без НРРА, пока протоки для движения углеводородов (каналы) остаются открытыми.

Качество неоднородной упаковки расклинивающего агента (РА) определятся многими параметрами, такими как размер кластеров и ширина каналов, а также устойчивость кластеров к воздействию внешних факторов - давления закрытия трещины, влекущая сила потока жидкости и т.д. Также существует вынос мелких частиц РА, образовавшихся после раскрашивания под воздействием давления закрытия, и породы. Это все может быть решено за счёт укрепления кластеров посредством применения клейких материалов. ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В патенте N° US 6,776,235 «Способ гидроразрыва», поданном компанией «Шлюмберже» 23 июля 2002 года, раскрывается способ и средства оптимизации проводимости трещины. Продуктивность скважины увеличивается путем последовательной закачки чередующимися фазами в ствол скважины в целях улучшения размещения расклинивающего агента жидкостей для гидроразрыва, различающихся либо по своей способности транспортировать расклинивающие агенты в трещину, либо по количеству доставляемых расклинивающих агентов. Полученные в результате такого процесса расклиненные трещины характеризуются наличием скоплений кластеров расклинивающего агента, расположенных по всей длине трещины. Другими словами, кластеры твердых частиц образуют «островки», которые держат трещину открытой по всей ее длине и создают множество каналов для движения пластовых жидкостей.

В заявке на патент Na US 2008135242 «Неоднородное размещение в трещине расклинивающего агента с удаляемым каналообразующим наполнителем», поданной компанией «Шлюмберже» 8 декабря 2006 года, (патент No US 7,581,590 (В2), патент jV° US 8,066,068 (В2), раскрывается способ, включающий в себя закачку через ствол скважины в трещину жидкости гидроразрыва, содержащей расклинивающий агент и каналообразующий материал-наполнитель, называемый «канал ообразователь»; неоднородное размещение расклинивающего агента в трещине в виде множества кластеров или островков агента, отделенных друг от друга канал ообразовател ем; а также удаление каналообразующего материала-наполнителя и создания открытых каналов вокруг расклинивающих стержней для обеспечения притока жидкости из пласта через трещину в ствол скважины.

В решении US 5,582,249 А описывается использование покрытого клейкого материала в смеси с РА для ГРП и прочих методов обработки пласта, при котором уменьшается вынос частиц РА и породы и стабилизируется РА в пласте/трещине. Как покрытые материалы рассматриваются стеклянные и керамические волокна, производные полиолефинов, полиамидов, поливинилов и целлюлозы в виде частиц, волокон, лент или хлопьев.

В решении US 8,113,283 В2 рассматривается способ улучшения низкокачественного РА и его последующего использования. Улучшение достигается путем покрытия (хотя бы частичного) РА смесью, придающей липкость, на водной основе. Такая смесь выполнена из вещества, придающего липкость, на водной основе и жидкости на водной основе.

В решении PCT/RU2015/000129 описаны различные методы упрочнения кластеров РА и увеличение их срока службы. Решение подразумевает как раздельное использование данных методов, так и их комбинирование для достижения лучшего размещения, упрочнения и сопротивляемости к выносу расклинивающего агента.

В решении WO/2016/003303 описаны различные методы упрочнения кластеров с использованием органических или неорганических волокон, предотвращающее расползание кластеров расклинивающего агента под действием давления породы.

В решениях, известных из уровня техники, основной задачей является обеспечение возможности создания гетерогенной упаковки расклинивающего агента (проппанта), в то время как настоящее раскрытие направлено на прочное закрепление (склеивание) частиц расклинивающего агента в месте приложения давления закрытия трещины на кластер или закрепление частиц расклинивающего агента на внешней границе кластера. Также, настоящее раскрытие позволит использовать нестандартный/низкокачественны расклинивающего агента в операциях по гидроразрыву пласта с использованием неоднородного размещения расклинивающего агента. Более того, настоящее раскрытие позволит увеличить устойчивость склеенных кластеров расклинивающего агента к влекущей силе потока, если эти кластеры сформированы из слишком мелкого материала, при этом склеенный кластер имеет область стабильности по потоку флюида при скорости флюида более 3 м/сек, и позволит снизить вынос мелких частиц расклинивающего агента (как присутствующих в нем изначально, так и образованный вследствие раскрашивания расклинивающего агента).

Соответственно в уровне техники имеется необходимость в создании механизма увеличения срока эксплуатации скважины за счет увеличения устойчивости кластеров расклинивающего агента к влекущей силе потока, в снижении выноса мелких частиц расклинивающего агента, прочного закрепления частиц расклинивающего агента в месте приложения давления закрытия трещины на кластер или закрепление частиц расклинивающего агента на внешней границе кластера, использования нестандартного/низкокачественн� �го расклинивающего агента в операциях по гидроразрыву пласта с использованием неоднородного размещения расклинивающего агента. СУЩНОСТЬ

В настоящем раскрытии раскрывается новый подход к проектированию операций по НРРА для добывающих и нагнетательных скважин с использованием клейких веществ для упрочнения кластеров расклинивающего агента, используемый как для горизонтальных, так и вертикальных скважин. Также предложены несколько вариантов способов гидроразрыва пласта и способ добычи текучей среды из пласта, пересекаемого стволом скважины. Подход подразумевает прочное закрепление частиц расклинивающего агента в месте приложения давления закрытия трещины на кластер или закрепление частиц расклинивающего агента на внешней границе кластера. Результат достигается за счет хотя бы частичного заполнения клейким веществом порового пространства между частицами расклинивающего агента и их прочного скрепления друг с другом и с породой. В том числе данный подход разработан для технологии неоднородного размещения расклинивающего агента с нестандартными свойствами, которая позволяет использовать нестандартный/низкокачественны расклинивающего агента (HP А) в операциях по НРРА. Тем не менее, даже эта технология ограничена спецификацией HP А, в частности интервалом размеров гранул НРА - 10-1000 мкм. Такое ограничение связано с низкой устойчивость кластеров НРА (и расклинивающего агента) к влекущей силе потока, если они сформированы из слишком мелкого материала. Еще одним техническим моментом, с которым стараются справиться, является вынос мелких частиц расклинивающего агента (как присутствующих в нем изначально, так и образованный вследствие раскрашивания.). В соответствии с одним вариантом настоящего раскрытия предложен способ гидроразрыва пласта, пересекаемого стволом скважины, в котором обеспечивают расклинивающий агент и двухкомпонентное клейкое вещество, причем двухкомпонентное клейкое вещество включает в себя капсулированные компоненты двухкомпонентного клейкого вещества; осуществляют закачивание в ствол скважины текучей среды гидроразрыва, не содержащей расклинивающий агент, с образованием трещины в пласте; вводят в импульсном режиме в ствол скважины текучую среду гидроразрыва, причем импульсный режим закачки предусматривает наличие, по меньшей мере, одного импульса закачки текучей среды гидроразрыва, содержащего расклинивающий агент и капсулированные компоненты двухкомпонентного клейкого вещества и, по меньшей мере, одного импульса закачки текучей среды гидроразрыва, не содержащего расклинивающего агента, при этом расклинивающий агент характеризуется, по меньшей мере, одним из следующих свойств: сопротивление раскрашиванию расклинивающего агента ниже чем давление закрытия породы; при приложении давления 20,7 МПа на данный расклинивающего агента образуется не менее 5 вес.% частиц размером менее 100 мкм; распределение расклинивающего агента по размерам составляет 10-1000 мкм; округлость и/или окатанность расклинивающего агента составляет менее 0,6, растворимость расклинивающего агента в кислоте 5-20 вес.%; и обеспечивают механизм инициации, побуждающий к склеиванию частиц расклинивающего агента с образованием склеенных кластеров, удерживающих трещину от смыкания и формирующих сеть каналов, открытых для тока флюидов.

Также предложены варианты способа гидроразрыва пласта, в которых используют расклинивающий агент и двухкомпонентное клейкое вещество, причем двухкомпонентное клейкое вещество содержит один компонент двухкомпонентного клейкого вещества в капсулированном виде и второй компонент двухкомпонентного клейкого вещества в жидком виде или используют расклинивающий агент и двухкомпонентное клейкое вещество, чувствительное к давлению, или используют расклинивающий агент и двухкомпонентное клейкое вещество, одним компонентом которого является твердофазный компонент.

Также предложен способ добычи текучей среды из пласта, пересекаемого стволом скважины, в котором осуществляют гидроразрыв пласта в соответствии со способом гидроразрыва пласта по любому из вариантов способов гидроразрыва пласта, в котором при закачке текучей среды гидроразрыва в импульсном режиме используют текучую среду гидроразрыва, представляющую собой сшитую жидкость гидроразрыва; обеспечивают канал добычи текучей среды на поверхность; вводят деструктор, предназначенный для понижения вязкости сшитой текучей среды гидроразрыва и обеспечивают задержку начала добычи текучей среды пласта для обеспечения склеивания кластера и снижения вязкости текучей среды гидроразрыва; а затем добывают текучую среду из пласта б посредством канала добычи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг.1 представлена общая схема осуществления вариантов способов гидроразрыва пласта и способа добычи текучей среды.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

В соответствии с предложенной методикой на Фиг.1 представлена скважина 100, пересекающая нефтегазоносный пласт 101, в которую с поверхности 102 нагнетается жидкость 103 гидроразрыва, которая формирует, по меньшей мере, одну трещину 104.

Затем жидкость 103 гидроразрыва нагнетают в скважину 100 в импульсном режиме для формирования трещины, причем импульсный режим предусматривает наличие закачки в ствол скважины в импульсном режиме текучей среды гидроразрыва, причем импульсный режим закачки предусматривает наличие, по меньшей мере, одного импульса закачки текучей среды гидроразрыва, содержащего расклинивающий агент (РА) и двухкомпонентное клейкое вещество и, по меньшей мере, одного импульса закачки текучей среды гидроразрыва, не содержащего расклинивающий агент. В качестве жидкости гидроразрыва, не содержащей расклинивающий агент используется чистая жидкость гидроразрыва, либо жидкость гидроразрыва с добавками, которые не относятся к расклинивающему агенту.

Посредством применения импульсного режима закачки жидкости гидроразрыва в трещине 104 формируются кластеры 105, 106 расклинивающего агента и каналы 07, через которые осуществляют добычу текучей среды 108 из пласта 101 на поверхность 102. В настоящем раскрытии обеспечена возможность использования РА, сравнимого по качеству с нестандартным расклинивающим агентом (HP А) или даже худшего по качеству РА. Такой РА обладает как минимум одним из нижеперечисленных свойств (свойства тестируются согласно стандарту ISO 13503-2:2006(Е)):

Сопротивление раскрашиванию данного РА ниже, чем давление закрытия породы, в которую он закачивается. Сопротивление раскрашиванию РА - это давление, при котором образуется не более 10 вес.% частиц размером меньше, чем нижний предел по размерам данного РА. При давлении 20,7 МПа на данный РА образуется не менее 5 вес.% частиц размером менее 100 мкм. Данный РА имеет широкое распределение по размерам, например, 10-1000 мкм. Округлость и/или окатанность менее 0,6, растворимость в кислоте 5-20 вес.%.

В качестве двухкомпонентного клейкого вещества используют адгезив, чувствительный к давлению, или двухкомпонентное клейкое вещество, обеспечивающее химическое взаимодействие между компонентами двухкомпонентного клейкого вещества.

Настоящий подход подразумевает использование адгезивов, чувствительных к давлению или двухкомпонентных эпоксидных смол. Адгезивы, чувствительные к давлению представляют собой двухкомпонентную смесь, в которой связи между смесью и субстратом (породой или РА) образуются при приложении давления. Адгезивами, чувствительными к давлению, называют липкие полимерные материалы, образующие прочные адгезионные соединения с субстратами различной химической природы при приложении к пленке адгезива внешнего давления в течение непродолжительного времени, которые сохраняют свою клеящую способность и после разрушения соединения. Это класс материалов, характеризующийся липкостью в условиях эксплуатации и отличающийся от конструкционных адгезивов и клеев, поскольку формирование адгезионного соединения не требует повышенной температуры, удаления растворителя, и не сопровождается изменением химической природы исходного полимера.

В качестве двухкомпонентного клейкого вещества, обеспечивающего химическое взаимодействие между компонентами двухкомпонентного клейкого вещества, используют двухкомпонентную смесь, в которой связи внутри смеси и между смесью и субстратом образуются вследствие химического взаимодействия между компонентами двухкомпонентного клейкого вещества (смолы и отвердителя).

Неограничивающие примеры подобных соединений приведены ниже: Адгезивы, чувствительные к давлению, представляют собой эластомер, выбранный из группы, содержащей: акриловую смолу, бутиловую резину, этилен- винилацетат, нитриловую смолу, силиконовую резину и сополимеры стирола, или их смеси; и реагента придающего клейкость, в зависимости от эластомера это могут быть: этерифицированная канифоль, алифатические, циклоалифатические и ароматические смолы, гидрированные углеводородные смолы, терпен-фенольные смолы или их смеси.

В качестве двухкомпонентного клейкого вещества, обеспечивающего химическое взаимодействие между компонентами двухкомпонентного клейкого вещества, используют смолу, выбранную из группы, содержащей эпоксидную смолу, смесь эпихлоргидрина с бисфенолом А, бисфенолом F или ароматическими аминами, фенолформальдегидную смолу, или их смеси; и отвердитель, выбранный из группы, содержащей полифункциональные амины, кислоты и ангидриды кислот, фенолы, спирты, тиолы, или их смеси.

Для осуществления операций с использованием данного раскрытия предусматривается использование типичной технологии для НРРА - HiWAY™ - импульсная закачка РА, при которой поочередно закачиваются импульсы чистой жидкости гидроразрыва и жидкости, содержащей РА.

Возможно несколько вариантов осуществления подхода, описанного в данном описании.

Капсулирование обоих компонентов (адгезивов, чувствительных к давлению, или двухкомпонентного клейкого вещества, обеспечивающего химическое взаимодействие между компонентами двухкомпонентного клейкого вещества) и смешивание их с РА на поверхности с последующей закачкой. Капсулированные компоненты двухкомпонентного клейкого вещества представляют собой капсулированные компоненты двухкомпонентного клейкого вещества, капсулы которых разрушаются давлением закрытия трещины или растворением материала стенок капсул.

Склеивание РА будет происходить внутри кластера, в то время как внешняя граница кластера останется не склеенной, так как к внешней границе кластера практически не прилагается давление.

В этом варианте осуществления концентрация капсулированных адгезивов, чувствительных к давлению, или двухкомпонентного клейкого вещества, обеспечивающего химическое взаимодействие между компонентами двухкомпонентного клейкого вещества, составляет 1-30% от массы РА. Размер капсулированных гранул должен быть 0,1-1 мм. Толщина оболочки капсулированных гранул составляет 0,01-0,2 мм, капсулированные гранулы не выдерживают давление более 6,9 МПа.

Капсулирование одного из реагентов (адгезивов, чувствительных к давлению, или двухкомпонентного клейкого вещества, обеспечивающего химическое взаимодействие между компонентами двухкомпонентного клейкого вещества) и смешивание их с РА на поверхности с последующей закачкой. Компонент адгезивов, чувствительных к давлению, или двухкомпонентного клейкого вещества, обеспечивающего химическое взаимодействие между компонентами двухкомпонентного клейкого вещества, будет высвобожден в момент приложения давления закрытия трещины. Второй компонент адгезивов, чувствительных к давлению, или двухкомпонентного клейкого вещества, обеспечивающего химическое взаимодействие между компонентами двухкомпонентного клейкого вещества добавляется в жидкость гидроразрыва или в жидкость перепро давки. Склеивание РА будет происходить как внутри кластера, так и на его внешней границе. В этом случае концентрация капсулированного компонента адгезивов, чувствительных к давлению, или двухкомпонентного клейкого вещества, обеспечивающее химическое взаимодействие между компонентами двухкомпонентного клейкого вещества, составляет 1-20% от массы РА. Размер капсулированных гранул - 0,1-1 мм. Толщина оболочки капсулированных гранул - 0,01-0,2 мм. Капсулированные гранулы не выдерживают давление более 6,9 МПа. Объем закачки второго компонента - 20-200% от объема капсулированного компонента.

В другом варианте осуществления добавляют компоненты адгезивов, чувствительных к давлению, в жидкость гидроразрыва или в жидкость перепродавки. Активация компонентов адгезивов, чувствительных к давлению, будет происходить во время и в местах приложения давления закрытия трещины. Склеивание РА будет происходить внутри кластера в то время как внешняя граница кластера останется не склеенной, так как к внешней границе кластера практически не прилагается давление.

В этом варианте осуществления суммарная концентрация компонентов адгезивов, чувствительных к давлению, составляет 1-40% от объема жидкости гидроразрыва.

В том случае, если один из компонентов адгезивов, чувствительных к давлению, или двухкомпонентного клейкого вещества, обеспечивающего химическое взаимодействие между компонентами двухкомпонентного клейкого вещества, является твердым, то он может быть добавлен к РА перед закачкой. Второй компонент двухкомпонентного клейкого вещества добавляется любым из вышеописанных способов. Концентрация твердого компонента адгезивов, чувствительных к давлению, или двухкомпонентного клейкого вещества, обеспечивающего химическое взаимодействие между компонентами двухкомпонентного клейкого вещества.1-20% от массы РА. Размер частиц твердого компонента - 0,1-1 мм.

Если второй компонент капсулирован, то концентрация капсулированного компонента адгезивов, чувствительных к давлению, или двухкомпонентного клейкого вещества, обеспечивающего химическое взаимодействие между компонентами двухкомпонентного клейкого вещества, составляет 1-20% от массы РА. Размер капсулированных гранул составляет 0,1 -1 мм. Толщина оболочки капсулированных гранул - 0,01-0,2 мм. Капсулированные гранулы не выдерживают давление более 6,9 Мпа. Если второй компонент добавляется в жидкой фазе, то адгезивы, чувствительные к давлению, могут быть закачана таким способом. Объем закачки второго компонента - 20-200% от объема твердого компонента.

Данный способ также может использоваться при задержке отработки скважины до момента склеивания кластера и разрушения сшитой жидкости гидроразрыва, что позволяет либо удерживать частицы РА в кластере, либо дает частицам возможность осесть на дно трещины, и в этом случае возможно использование особо мелкого РА, вплоть до 50 мкм. Доставка склеивающей смеси (адгезивов, чувствительных к давлению, или двухкомпонентного клейкого вещества, обеспечивающего химическое взаимодействие между компонентами двухкомпонентного клейкого вещества) может быть осуществлена любым из способов, перечисленных выше. Отработка задерживается до момента пока оба условия не удовлетворены (склеивание кластера и разрушение сшитой жидкости гидроразрыва). В момент задержки отработки на кластеры РА оказывается давление закрытия не менее 7,0 МПа.

В соответствии с этим вариантом осуществления, со ссылкой на Фиг.1, предложен способ добычи текучей среды из пласта 101, пересекаемого стволом 100 скважины, на поверхность 102, в котором осуществляют гидроразрыв пласта, посредством закачки текучей среды 103 гидроразрыва в соответствии с любым из вышеуказанных способов гидроразрыва, причем на этапе закачки текучей среды гидроразрыва в импульсном режиме используют текучую среду гидроразрыва, представляющую собой сшитую жидкость гидроразрыва. Затем обеспечивают канал 113 добычи текучей среды на поверхность и вводят деструктор, предназначенный для понижения вязкости сшитой текучей среды гидроразрыва. После чего обеспечивают задержку начала добычи текучей среды пласта для обеспечения склеивания кластера и снижения вязкости текучей среды гидроразрыва и добывают текучую среду 108 из пласта 101 посредством канала 113 добычи.

В результате использования любого из вышеуказанных вариантов обработки пласта обеспечены:

полное или частичное склеивание кластера, что приведет к упрочнению кластера, повышению его сопротивляемости влекущей силе потока и уменьшению его расползания под действием давления закрытия;

снижение пористости кластера, а, следовательно, и снижение проводимости кластера вплоть до полной ее потери. В работах по НРРА это не является существенным явлением, так как проводимость обеспечивается наличием каналов;

удерживание мелких частиц РА внутри кластера.

При использовании капсулированных компонентов адгезивов, чувствительных к давлению, или двухкомпонентного клейкого вещества, обеспечивающего химическое взаимодействие между компонентами двухкомпонентного клейкого вещества, склеивание будет происходить внутри кластера, в месте приложения давления.

При добавлении компонентов адгезивов, чувствительных к давлению, или двухкомпонентного клейкого вещества, обеспечивающего химическое взаимодействие между компонентами двухкомпонентного клейкого вещества, в 60

14 жидкость гидроразрыва или перепродавки склеивание будет происходить как внутри кластера, так и на внешней его границе (для двухкомпонентного клейкого вещества, обеспечивающего химическое взаимодействие между компонентами двухкомпонентного клейкого вещества).

Хотя приведенное выше описание относится к способам для добычи нефти, тем не менее, применение этой методики также возможно для добычи и нагнетания других текучих сред (жидкостей или газов и их смесей).

Очевидно, что описанные выше варианты осуществления не должны рассматриваться в качестве ограничения объема патентных притязаний раскрытия. Для любого специалиста в данной области техники понятно, что есть возможность внести множество изменений в описанные выше методику и, без отхода от принципов раскрытия, заявленного в формуле.