СПОСОБ ГИДРОРАЗРЫВА ПОДЗЕМНОГО ПЛАСТА

1. Способ гидравлического разрыва подземного пласта, включающий первую стадию, в процессе которой осуществляют закачивание в ствол скважины жидкости гидроразрыва, содержащей загуститель с образованием трещины в пласте, и вторую стадию, в процессе которой периодически добавляют проппант в жидкость гидроразрыва с последующей подачей проппанта в созданную трещину с образованием кластеров проппанта в трещине, препятствующих смыканию трещины и создающих каналы для протекания жидкости между кластерами, отличающийся тем, что во время второй стадии постоянно или во время закачивания проппанта дополнительно вводят в жидкость гидроразрыва укрепляющий и/или консолидирующий материал, увеличивающие прочность кластеров проппанта, образованных в трещине гидроразрыва.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что укрепляющий и/или консолидирующий материалы вводят или одновременно с закачиванием проппанта с жидкостью гидроразрыва, или одновременно с закачиванием проппанта с жидкостью гидроразрыва и в промежутках между закачиванием проппанта.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что укрепляющий и/или консолидирующий материал, представляют собой органические, неорганические, или органически-неорганические волокна с единственным клейким покрытием или с клейким покрытием, защищенным слоем неклейкого вещества, растворимого в жидкости гидроразрыва при прохождении материала по трещине, металлические частицы сферической или удлиненной формы, пластины из органического или неорганического вещества, керамики, металла или металлических сплавов с отношением, по меньшей мере, двух из трех размеров больше чем 5 к 1.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, при осуществлении второй стадии дополнительно вводят в жидкость гидроразрыва агент, повышающий транспортирующую способность жидкости.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве агента используют материал, содержащий удлиненные частицы, у которых отношение, по меньшей мере, двух из трех размеров больше чем 5 к 1.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что материал, содержащий удлиненные частицы, вводят в жидкость гидроразрыва или в промежутках между введением проппанта, или непрерывно.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что материал представляет собой волокна, выполненные из природных или искусственных органических материалов, или стекла, керамики, углерода, неорганических веществ или металла.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что волокна выполнены на основе полимолочной кислоты, полигликолевой кислоты, полиэтилтерефталата, сополимеров указанных соединений или поливинилового спирта.
9. Способ по п.7, отличающийся тем, что волокна покрыты материалом или выполнены из материала, который становится клейким при температуре породы.
10. Способ по п.7, отличающийся тем, что волокна выполнены из клейкого материала, который покрыт неклейким веществом, растворяющимся в жидкости гидроразрыва при прохождении волокон по трещине.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что весовая концентрация частиц в жидкости гидроразрыва составляет 0,1-10%.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные частицы имеют длину более чем 2 мм и диаметр 3-200 мкм.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что закачивают объем жидкости с проппантом, меньший чем объем жидкости без проппанта, с образованием кластеров проппанта меньшего размера с большими размерами каналов между ними для прохождения пластового флюида.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что проппант состоит из смеси групп частиц проппанта, имеющих разный диаметр, причем соотношение диаметров частиц проппанта в каждой группе и количество частиц проппанта в каждой группе выбирают так, чтобы минимизировать пористость получаемых кластеров или островков проппанта.
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что частицы проппанта имеют либо смоляное или клейкое покрытие, либо смоляное или клейкое покрытие, сверху защищенное слоем неклейкого вещества, растворимого в жидкости гидроразрыва по мере прохождения частиц по трещине.
16. Способ по п.1, отличающийся тем, что применяют третью стадию, которая заключается в непрерывном введении проппанта в жидкость гидроразрыва с по-существу однородными по размеру частицами.
17. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно используют третью стадию, при осуществлении которой непрерывно вводят в жидкость гидроразрыва укрепляющий материал и/или консолидирующий материал.
18. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно используют третью стадию, при осуществлении которой непрерывно вводят в жидкость гидроразрыва материал, представляющий собой удлиненные частицы, повышающие транспортирующие возможности жидкости по переносу проппанта.
19. Способ гидравлического разрыва подземного пласта, включающий первую стадию, в процессе которой в ствол скважины закачивают жидкость гидроразрыва, включающую загустители, улучшающие образования трещины в породе, и вторую стадию, в процессе которой вводят проппант в закачиваемую жидкость гидроразрыва для предотвращения закрытия трещины, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют периодическое введение в жидкость гидроразрыва агента, способствующего образованию в созданной трещине кластеров из частиц проппанта и каналов для протекания пластового флюида.
20. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют агент, формирующий кластеры проппанта, реагирующий с жидкостью гидроразрыва спустя некоторое время после его введения в жидкость гидроразрыва, при этом время введения в жидкость агента выбирают таким образом, чтобы запустить реакцию агента в различных местах созданной трещины, что приводит к формированию кластеров проппантов в этих местах.
21. Способ по п.19, отличающийся тем, что момент срабатывания агента задают путем изменения химического состава агента, помещения агента в капсулы с полупроницаемыми мембранами или с пористой оболочкой с возможностью медленной диффузии сквозь оболочку, помещения агента в оболочку, которая растворяется или вымывается, или помещения агента в капсулы с оболочкой, которая разрушается в течение выбранного интервала времени путем растворения в жидкости гидроразрыва, или путем эрозии при столкновении между частицами или с поверхностью трещины, или путем разрушения капсул при смыкании стенок трещины.
22. Способ по п.19, отличающийся тем, что момент срабатывания агента задают путем изменения химического состава агента, помещения агента в гранулы из пористого материала, которые разрушаются в течение выбранного интервала времени из-за растворения в жидкости гидроразрыва, или из-за механического разрушения при столкновении гранул между собой или с поверхностью трещины, или из-за разрушения от нагрузок смыкания трещины, или из-за медленного вымывания реагента их гранул.
23. Способ по п.19, отличающийся тем, что агент выбирают из группы добавок, которые способны значительно изменить локальную вязкость жидкости гидроразрыва и скорость осаждения проппанта.
24. Способ по п.19, отличающийся тем, что в качестве агента используют разрушитель геля жидкости гидроразрыва, который реагирует в различных местах трещины.
25. Способ по п.24, отличающийся тем, что разрушитель геля добавляют в виде частиц с оболочкой, имеющей различную толщину, причем оболочка при растворении в жидкости гидроразрыва пропускает агент для реакции с жидкостью гидроразрыва в различных местах скважины.
26. Способ по п.24, отличающийся тем, что разрушитель геля выбирают из класса окислителей, способных реагировать с жидкостью гидроразрыва и разрушать полимерные цепи в жидкости гидроразрыва.
27. Способ по п.19, отличающийся тем, что дополнительно вводят катализатор в жидкость гидроразрыва для ускорения действия окислителя, уже растворенного или диспергированного в жидкости гидроразрыва.
28. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют добавки, которые способны разрушать места действия сшивающих агентов, занимать места действия сшивающих агентов, адсорбировать агенты сшивания в загущенной жидкости гидроразрыва.
29. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют добавки, покрытые оболочками различной толщины, способные растворяться в жидкости гидроразрыва и давать выход добавкам в различных местах трещины.
30. Способ по п.19, отличающийся тем, что добавки выбирают из группы, содержащей полимолочную или полигликолевую кислоты, поливиниловые спирты, сорбитол, глюконаты,, EDTA, NTA или фосфатами.
31. Способ по п.19, отличающийся тем, что добавки выбирают из класса взрывчатых или воспламеняющихся веществ, химически активных металлов, или иных реактивных материалов, которые создают эффект локального нагрева жидкости гидроразрыва, при этом добавки помещают в оболочки, которые разрушаются при попадании в трещину и освобождают содержимое в различных местах трещины.
32. Способ по п.19, отличающийся тем, что агент выбирают из группы добавок, способных снижать подвижность частиц проппанта.
33. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют добавки, представляющие собой пучки волокон, защищенные оболочкой, или скрепленные между собой с использованием медленно разрушаемого наполнителя, который при растворении в жидкости гидроразрыва обеспечивает гидратацию и распределение отдельных волокон с повышением их эффективной концентрации в жидкости гидроразрыва.
34. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют добавки, выполненные из материалов, способных принимать изначальную форму при нагреве до определенной температуры.
35. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют материал в виде отрезков волокон, которые в исходном состоянии свернуты в шарики, а при нагревании распрямляются или увеличиваются в объеме
36. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют добавки, выполненные из материла с высокой абсорбирующей способностью.
37. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют частицы материала с заблокированной способностью абсорбции путем применения временной оболочки, временной сшивки, или временной химической обработки, причем блокировка действует до момента попадания частиц в нужное место в трещине, при этом абсорбент активируется после растворения задерживающего агента, от температуры, от абразии материала или комбинации этих факторов.
38. Способ по п.19, отличающийся тем, что добавки используют в виде гранул, волокон, пластинок, чья поверхность становится клейкой при температуре породы.
39. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют гранулы, волокна, пластинки с клейкой поверхностью, покрытые слоем неклейкого вещества, растворимого в жидкости гидроразрыва.
40. Способ по п.19, отличающийся тем, что вторая стадия включает дальнейшее непрерывное введение материала в жидкость гидроразрыва или непрерывно вместе с агентом, причем материал содержит удлиненные частицы, у которых длина намного превышает их диаметр, что повышает транспортные возможности такой жидкости.
41. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют материал с удлиненными частицами, состоящий из природно-органических, искусственно-органических, стеклянных, керамических, углеродных, неорганических, металлических волокон.
42. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют волокна, выполненные на основе полимеров, способных в водной среде гидролизоваться до олигомеров или мономеров, при этом полимеры выбирают из группы, содержащей полимолочную кислоту, полигликолевую кислоту, полиэтилтерефталат и их сополимеры.
43. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют волокна, выполненные на основе полимеров, способных медленно растворятся, причем скорость растворения зависит от температуры.
44. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют волокна, выполненные из или покрытые материалом, который при температуре породы становится клейким.
45. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют волокна, выполненные из клейкого материала и покрытого неклейким веществом, способным растворяться в жидкости гидроразрыва.
46. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют концентрацию материала с удлиненными частицами в пределах 0,1-30% от веса жидкости.
47. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют частицы материала, имеющие отношение длины к диаметру больше чем 5:1.
48. Способ по п.19, отличающийся тем, что при реализации второй стадии дополнительно вводят укрепляющий и/или консолидирующий материал в жидкость гидроразрыва непрерывно или совместно с упомянутым агентом.
49. Способ по п.48, отличающийся тем, что используют укрепляющий материал, выбранный из группы, содержащей органические, неорганические, или органически-неорганические волокна с однослойным покрытием или с клейким покрытием, защищенным слоем неклейкого вещества, растворимого в жидкости гидроразрыва при поступлении в трещину, металлические частицы сферической или удлиненной формы, пластины органического или неорганического вещества, керамики, металла или металлических сплавов, причем отношение длины к ширине частиц укрепляющего материала больше чем 5:1.
50. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют материал, представляющий собой смесь фракций, имеющих различные диаметры частиц, причем отношения диаметров из различных фракций частиц и относительное количество фракций выбирают таким образом, чтобы минимизировать результирующую пористость проппанта.
51. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют частицы материала с клейкой оболочкой или с клейкой оболочкой и слоем неклейкого вещества, способного растворяться в жидкости гидроразрыва при прохождении частиц по трещине.
52. Способ по п.19, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют третью стадию, во время которой осуществляют непрерывную подачу проппанта в жидкость гидроразрыва, причем проппант имеет частицы существенно однородного размера.
53. Способ по п.19, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют третью стадию, во время которой осуществляют непрерывную подачу укрепляющего материала в жидкость гидроразрыва.
54. Способ по п.19, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют третью стадию, во время которой осуществляют непрерывную подачу материала в жидкость гидроразрыва, причем материал содержит удлиненные частицы, которые повышают транспортную способность жидкости.
55. Способ гидравлического разрыва подземного пласта, включающий первую стадию, в процессе которой в ствол скважины закачивают жидкость гидроразрыва, содержащую загуститель для лучшего образования трещины в породе, и вторую стадию, в процессе которой непрерывно вводят проппант в закачиваемую жидкость гидроразрыва для предотвращения закрытия трещины, отличающийся тем, что дополнительно проводят третью стадию, в процессе которой закачивают дополнительную жидкость с вязкостью, существенно меньшей чем вязкость жидкости гидроразрыва, при этом закачивание осуществляют таким образом, что менее вязкая жидкость проникает в вязкий гель в виде языков, которые разделяют проппант на отдельные кластеры с образованием между кластерами каналов, предназначенных для протекания пластового флюида.
56. Способ по п.55, отличающийся тем, что для увеличения транспортных возможностей жидкости гидроразрыва на второй стадии дополнительно вводят в жидкость гидроразрыва непрерывно или совместно с агентом материал, содержащий удлиненные частицы с длиной, превышающей диаметр в отношении более чем 5:1.
57. Способ по п.56 отличающийся тем, что используют материал с удлиненными частицами, представляющими собой волокна, выбранные из группы волокон, содержащей природные органические, неорганические, искусственные органические, стеклянные, керамические, углеродные, или металлические.
58. Способ по п.56, отличающийся тем, что используют волокна на основе полимеров, способных гидролизоваться до водорастворимых олигомеров или мономеров, синтезированных на основе полимолочной кислоты, полигликолевой кислоты, полиэтилентерефталат, и их сополимеры.
59. Способ по п.56, отличающийся тем, что используют волокна, выполненные на основе полимеров, способных медленно растворяться или с растворимостью, сильно зависящей от температуры.
60. Способ по п.56, отличающийся тем, что используют волокна, содержащие покрытие или выполненные из материала, приобретающего клейкие свойства при температуре породы.
61. Способ по п.56, отличающийся тем, что используют волокна, выполненные из материала, который является клейким, и покрытые неклейким веществом, способным растворяться в жидкости гидроразрыва при попадании волокон в трещину.
62. Способ по п.56, отличающийся тем, что используют весовую концентрацию материала в жидкости гидроразрыва в пределе 0,1-30%.
63. Способ по п.56, отличающийся тем, что используют частицы материала, имеющие отношение длины к ширине больше чем 5:1.
64. Способ по п.55, отличающийся тем, что при реализации второй стадии непрерывно или вместе с агентом дополнительно вводят укрепляющий материал в жидкость гидроразрыва.
65. Способ по п.55, отличающийся тем, что используют укрепляющий материал, выбранный из группы, содержащей органические, неорганические или органически-неорганические волокна, имеющие клейкое покрытие или клейкое покрытие со слоем неклейкого покрытия, способное растворяться в жидкости гидроразрыва при попадании в трещину, а также металлические частицы сферической или удлиненной формы, пластины из органического или неорганического вещества, керамики, металлов или сплавов с отношением двух из трех размеров больше чем 5:1.
66. Способ по п.55, отличающийся тем, что используют проппант, состоящий из смеси фракций, имеющих различные диаметры частиц, причем отношения диаметров из различных фракций частиц и относительное количество фракций выбирают таким образом, чтобы минимизировать результирующую пористость проппанта.
67. Способ по п.55, отличающийся тем, что используют частицы проппанта, имеющие клейкое покрытие или клейкое покрытие, защищенное дополнительным слоем неклейкого вещества, способного растворяться в жидкости гидроразрыва при попадании волокон в трещину.
68. Способ по п.55, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют четвертую стадию, при реализации которой в жидкость гидроразрыва непрерывно подают проппант, причем частицы проппанта существенно однородны по размеру.
69. Способ по п.68, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют четвертую стадию, при реализации которой в жидкость гидроразрыва непрерывно подают укрепляющий материал.
70. Способ по п., отличающийся тем, что дополнительно осуществляют четвертую стадию, при реализации которой в жидкость гидроразрыва непрерывно подают материал с удлиненными частицами, которые увеличивают транспортную возможность жидкости гидроразрыва.