ЧАСТИЦЫ РАСКЛИНИВАЮЩЕГО НАПОЛНИТЕЛЯ, СФОРМИРОВАННЫЕ ИЗ КАПЕЛЬ СУСПЕНЗИИ, И СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ

1. Способ изготовления расклинивающего наполнителя, включающий:
пропускание суспензии частиц керамического сырьевого материала в воде, содержащей реагент, через сопло с формированием капель суспензии, при подвергании суспензии вибрации по мере ее вытекания из сопла;
изготовление жидкости, содержащей коагулянт, для сбора капель и стимуляции коагуляции реагента в каплях;
извлечение капель из жидкой среды;
высушивание капель с образованием отформованных гранул; и
отжиг отформованных гранул в избранном температурном интервале с формированием расклинивающего наполнителя.
2. Способ по п. 1, в котором реагентом является полисахарид.
3. Способ по п. 2, в котором полисахарид - это альгинат.
4. Способ по п. 2, в котором коагулянтом является хлорид кальция.
5. Способ по п. 1, в котором реагент и коагулянт реагируют с формированием полужесткого материала.
6. Способ по п. 1, в котором содержание твердой фазы в суспензии превышает 30 вес.%.
7. Способ по п. 1, в котором суспензию подвергают вибрации при вытекании из сопла путем механических колебаний сопла.
8. Способ по п. 1, в которой керамическим сырьевым материалом является глинозем.
9. Способ по п. 1, в которой керамический сырьевой материал выбирают из керамических сырьевых материалов, включающих боксит, каолин или их смеси.
10. Частицы расклинивающего наполнителя, изготовленного при помощи способа, включающего:
изготовление суспензии, включающей высокодисперсные керамические сырьевые материалы, где суспензия содержит реагент;
пропускание суспензии через сопло при вибрации с формированием капель суспензии;
сбор капель в емкость, содержащую жидкость, где жидкость содержит коагулянт, реагирующий с реагентом в суспензии и вызывающий коагуляцию реагента в каплях;
извлечение капель из жидкой среды;
высушивание капель с образованием отформованных гранул; и
отжиг отформованных гранул в избранном температурном интервале с формированием частиц расклинивающего наполнителя.
11. Частицы расклинивающего наполнителя по п. 10, отличающиеся тем, что частицы отжигают при температуре в диапазоне от примерно 1400°C до примерно 1650°C.
12. Частицы расклинивающего наполнителя по п. 10, отличающиеся тем, что реагентом является полисахарид.
13. Частицы расклинивающего наполнителя по п. 12, отличающиеся тем, что полисахарид - это альгинат.
14. Частицы расклинивающего наполнителя по п. 10, отличающиеся тем, что коагулянтом является хлорид кальция.
15. Частицы расклинивающего наполнителя по п. 10, отличающиеся тем, что реагент и коагулянт реагируют с формированием полужесткого материала.
16. Частицы расклинивающего наполнителя по п. 10, отличающиеся тем, что суспензию подвергают вибрации при вытекании из сопла путем механических колебаний сопла.
17. Частицы расклинивающего наполнителя по п. 10, отличающиеся тем, что керамическим сырьевым материалом является глинозем.
18. Частицы расклинивающего наполнителя по п. 17 с размером и прочностью, пригодной для применения в качестве расклинивающего наполнителя, где пригодная прочность частиц расклинивающего наполнителя определяется как снижение менее чем на шестьдесят процентов долгосрочной водопроницаемости, измеренной согласно ISO 13503-5 при 250 градусах по шкале Фаренгейта, для набора пробных частиц, где пробные частицы обладают тем же составом и изготовлены тем же способом, что и частицы расклинивающего наполнителя, где давление, приложенное к данному набору пробных частиц, возрастает с 2000 psi до 20000 psi, а размер пробных частиц находится в диапазоне 20-40 меш.
19. Частицы расклинивающего наполнителя по п. 10, отличающиеся тем, что шероховатость частиц ниже, чем приблизительно 2 мкм.
20. Частицы расклинивающего наполнителя по п. 10, отличающиеся тем, что керамический сырьевой материал выбирают из керамического сырьевого материала, состоящего из боксита, каолина или их смесей.
21. Частицы расклинивающего наполнителя по п. 10, отличающиеся тем, что средний размер крупнейших пор ниже, чем приблизительно 20 мкм.
22. Способ гидравлического разрыва скважины в подземной формации c разрушающим напряжением, включающий:
закачивание рабочей жидкости в скважину при давлении более разрушающего напряжения формации; и
добавления частиц расклинивающего наполнителя по п. 10 к рабочей жидкости и внесения частиц в жидкости в подземную формацию.
23. Отожженные керамические частицы в таком диапазоне размеров, что их можно применять в методе гидравлического разрыва пласта, а средний размер крупнейших пор в частицах составляет меньше, чем приблизительно 20 мкм.
24. Частицы по п. 23 с шероховатостью поверхности менее чем приблизительно 2 мкм.
25. Способ изготовления отформованных гранул для отжига с получением частиц расклинивающего наполнителя в выбранном диапазоне размеров, включающий:
a) изготовление отформованных гранул из входящего потока сырьевого керамического материала;
b) просеивание отформованных гранул, полученных на этапе a), для отделения первой партии отформованных гранул в избранном диапазоне размеров, где диапазон выбирают таким, чтобы были сформированы частицы расклинивающего наполнителя в выбранном диапазоне размеров после отжига, от второй партии отформованных гранул вне избранного диапазона размеров; и
c) возвращение второй партии отформованных гранул на стадию a), где вторая партия гранул составляет менее пяти процентов от входящего потока.
26. Способ по п. 25, отличающийся тем, что керамическим сырьевым материалом является глинозем.
27. Способ по п. 25, в котором керамическим сырьевым материалом является боксит.
28. Способ по п. 25, в котором керамическим сырьевым материалом является каолин.
29. Частицы расклинивающего наполнителя, изготовленного при помощи способа, включающего:
изготовление суспензии каолина, где суспензия содержит реагент и диспергатор;
пропускание суспензии через сопло при вибрации с формированием капель суспензии;
сбор капель в емкость, содержащую жидкость, где жидкость содержит коагулянт, реагирующий с реагентом в суспензии и вызывающий коагуляцию реагента в каплях;
извлечение капель из жидкости;
высушивание капель с образованием отформованных гранул; и
отжиг отформованных гранул в избранном температурном диапазоне с формированием частиц расклинивающего наполнителя, где частицы расклинивающего наполнителя обладают долгосрочной водопроницаемостью выше 85 дарси при давлении 10000 psi.
30. Частицы расклинивающего наполнителя по п. 29, отличающиеся тем, что частицы отжигают при температуре в диапазоне от примерно 1400°C до примерно 1650°C.
31. Частицы расклинивающего наполнителя по п. 29, отличающиеся тем, что реагентом является полисахарид.
32. Частицы расклинивающего наполнителя по п. 31, отличающиеся тем, что полисахарид - это альгинат.
33. Частицы расклинивающего наполнителя по п. 29, отличающиеся тем, что диспергатором является полиакрилат аммония.
34. Частицы расклинивающего наполнителя по п. 29, отличающиеся тем, что коагулянтом является хлорид кальция.
35. Частицы расклинивающего наполнителя по п. 29, отличающиеся тем, что реагент и коагулянт реагируют с формированием полужесткого материала.
36. Частицы расклинивающего наполнителя по п. 29, отличающиеся тем, что суспензию подвергают вибрации при вытекании из сопла путем механических колебаний сопла.
37. Частицы расклинивающего наполнителя по п. 29, отличающиеся тем, что частицы расклинивающего наполнителя обладают долгосрочной водопроницаемостью более 150 дарси при давлении 8000 psi.
38. Частицы расклинивающего наполнителя, изготовленные из отожженного каолина, с размером и прочностью, пригодными для применения в качестве расклинивающего наполнителя, где пригодная прочность частиц расклинивающего наполнителя определяется как снижение менее чем на семьдесят процентов долгосрочной водопроницаемости, измеренной согласно ISO 13503-5 при 250 градусах по шкале Фаренгейта, для набора пробных частиц, где пробные частицы обладают тем же составом, что и частицы расклинивающего наполнителя, где давление, приложенное к данному набору пробных частиц, возрастает с 2000 psi до 10000 psi, а размер частиц находится в диапазоне 20-40 меш.
39. Способ гидравлического разрыва скважины в подземной формации, обладающей неким разрушающим напряжением, включающий:
закачивание рабочей жидкости в скважину при давлении более разрушающего напряжения формации; и
добавления частиц расклинивающего наполнителя по п. 38 к рабочей жидкости и внесения частиц в жидкости в подземную формацию.
40. Частицы расклинивающего наполнителя, изготовленные из отожженного глинозема, с размером и прочностью, пригодными для применения в качестве расклинивающего наполнителя, где пригодная прочность частиц расклинивающего наполнителя определяется как снижение менее чем на шестьдесят процентов долгосрочной водопроницаемости, измеренной согласно ISO 13503-5 при 250 градусах по шкале Фаренгейта, для набора пробных частиц, где пробные частицы обладают тем же составом, что и частицы расклинивающего наполнителя, где давление, приложенное к данному набору пробных частиц, возрастает с 2000 psi до 20000 psi, а размер пробных частиц находится в диапазоне 20-40 меш.
41. Способ гидравлического разрыва скважины в подземной формации c разрушающим напряжением, включающий:
закачивание рабочей жидкости в скважину при давлении более разрушающего напряжения формации; и
добавления частиц расклинивающего наполнителя по п. 40 к рабочей жидкости и внесения частиц в жидкости в подземную формацию.