ВЫСОКОПРОЧНЫЕ СИНТЕТИЧЕСКИЕ ПРОППАНТЫ НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА ПЛАСТА И ИЗВЛЕЧЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ

1. Керамический проппант, полученный из полисилоксана, для использования в операциях гидравлического разрыва пласта для извлечения углеводородов из подземной формации, содержащий:
a. множество структур сферического типа;
b. по меньшей мере, примерно 95% каждой из множества структур сферического типа имеют заданный диаметр и имеют кажущуюся относительную плотность меньше примерно, чем 2,5;
c. структуры содержат керамику, содержащую кремний, кислород и углерод; и,
d. структуры характеризуются массовое процентное содержание мелкодисперсных частиц, измельченных при давлении 4 фунт/кв. фут (2 г/кв. см) и при 4000 фунт/кв. дюйм (281 кг/кв. см), меньше, чем примерно 10; и кратковременную проводимость, по меньшей мере, примерно 8000 мДарси-фут (2400 мДарси⋅м) при статическом давлении смыкания 10000 фунт/кв. дюйм (703 кг/кв. см).
2. Проппант по п.1, где проппант содержит беспримесный проппант.
3. Проппант по п.1, где проппант содержит наполненный проппант.
4. Проппант по п.1, где проппант содержит наполненный проппант, содержащий наполнитель, выбранный из группы, состоящей из керамических порошков, стеклянных порошков, углеродных порошков и графитовых порошков.
5. Проппант по п.1, где проппант получают из загрузки полисилокарба, содержащей предшественник, выбранный из группы, состоящей из атома водорода, связанного с метилом, силоксановой добавкидля основной цепи, винил-замещенного и имеющего винильные окончания полидиметилсилоксана, винил-замещенного и имеющего водородные окончания полидиметилсилоксана, полидиметилсилоксана с аллильным окончанием, полидиметилсилоксана с силанольным окончанием, полидиметилсилоксана с водородным окончанием, дифенилдиметилполисилоксана с винильным окончанием, дифенилдиметилполисилоксана с гидроксильным окончанием, дифенилдиметилполисилоксана с гидридным окончанием, стиролвинилбензолдиметилполисилоксана и тетраметилтетравинилциклотетрасилоксана.
6. Проппант по п.1, где проппант получают из загрузки полисилокарба, содержащей предшественник, содержащий атом водорода, связанный с метилом, и силоксановую добавкудля основной цепи.
7. Проппант по п.1, где проппант получают из загрузки полисилокарба, имеющей молярное отношение гидридных групп к винильным группам от примерно 1,12-1 до примерно 2,36-1.
8. Проппант по п.1, где проппант получают из загрузки полисилокарба, имеющей молярное отношение гидридных групп к винильным группам примерно 1,50-1.
9. Проппант по п.1, где проппант представляет собой сферический проппант.
10. Проппант по п.1, где проппант представляет собой проппант главным образом совершенной сферической формы.
11. Проппант по п.1, где проппант представляет собой проппант по существу совершенной сферической формы.
12. Проппант по п.2, где проппант представляет собой сферический проппант.
13. Проппант по п.7, где проппант представляет собой проппант главным образом совершенной сферической формы.
14. Проппант по п.1, где множество содержит, по меньшей мере, примерно 100000 структур сферического типа.
15. Проппант по п.1, где множество содержит, по меньшей мере, примерно 1000000 структур сферического типа.
16. Проппант по п.1, где заданный диаметр составляет примерно 10 меш и меньше.
17. Проппант по п.1, где заданный диаметр составляет от примерно 20 меш до примерно 40 меш.
18. Проппант по п.1, где заданный диаметр составляет примерно 80 меш и меньше.
19. Проппант по п.1, где проппанты имеют относительную плотность меньше, чем примерно 1,8.
20. Проппант по п.1, где проппанты имеют относительную плотность меньше примерно, чем 2,0.
3
21. Проппант по п.1, где проппанты имеют объемную плотность примерно 1,5 г/см или меньше.
22. Керамический проппант, полученный из полисилоксана, для использования в операциях гидравлического разрыва пласта для извлечения углеводородов из подземной формации, содержащий:
a. множество структур сферического типа;
b. по меньшей мере, примерно 95% каждой структуры из множества имеют относительную плотность меньше, чем примерно 2; и,
1
2
c. структуры содержат пиролизованный материал, полученный из предшественников, содержащих матрицу, имеющую основную цепь формулы -R-Si-C-C-Si-O-Si-C-C-Si-R-;
1
2
d. где R и R содержат материалы, выбранные из группы, состоящей из метила, гидроксила, винила и аллила.
23. Проппант по п.22, где проппант содержит наполненный проппант, содержащий наполнитель, выбранный из группы, состоящей из керамических порошков, стеклянных порошков, углеродных порошков и графитовых порошков.
24. Проппант по п.22, где множество содержит, по меньшей мере, примерно 100000 структур сферического типа.
25. Проппант по п.22, где заданный диаметр составляет меньше, чем примерно 20 меш и проппанты имеют кажущуюся относительную плотность меньше примерно, чем 2.
26. Керамический проппант, полученный из полисилоксана, для использования в операциях гидравлического разрыва пласта для извлечения углеводородов из подземной формации, содержащий:
a. множество структур сферического типа, при этом структуры содержат кремний, кислород и углерод;
b. множество характеризуется некоторым распределением медианного размера частиц и некоторым распределением среднего размера частиц; и,
c. где медианный и средний размер являются в основном одинаковыми.
27. Проппант по п.26, где медианный и средний размер имеют различие не больше чем 0,010.
28. Проппант по п.26, где медианный и средний размер имеют различие не больше чем 0,005.
29. Проппант по п.26, где медианный и средний размер имеют различие не больше чем 0,002.
30. Проппант для использования при гидравлическом разрыве скважины: проппант характеризуется кажущейся относительной плотностью меньше, чем примерно 2,5, и результатами исследования на разрушение - меньше, чем примерно 1% мелкодисперсных частиц, генерируемых при давлении 15000 фунт/кв. дюйм (1055 кг/кв. см).
31. Проппант по п.30, содержащий кремний, кислород и углерод.
32. Проппант для использования при гидравлическом разрыве скважины: проппант характеризуется кажущейся относительной плотностью меньше, чем примерно 2,0, и результатами исследования на разрушение - меньше, чем примерно 1% мелкодисперсных частиц, генерируемых при давлении 10000 фунт/кв. дюйм (703 кг/кв. см).
33. Жидкость для гидравлического разрыва пласта с целью гидравлического разрыва скважины, содержащая: по меньшей мере, примерно 100000 галлонов (380000 л) воды и синтетический проппант; и при этом проппант характеризуется кажущейся относительной плотностью меньше, чем примерно 2,5, и результатами исследования на разрушение - меньше, чем примерно 1% мелкодисперсных частиц, генерируемых при давлении 15000 фунт/кв. дюйм (1055 кг/кв. см).
34. Синтетический проппант для использования в операциях гидравлического разрыва пласта для извлечения углеводородов из подземной формации, содержащий:
a. множество объемных структур, имеющих кажущуюся относительную плотность меньше, чем примерно 2,5;
b. структуры содержат кремний, кислород и углерод;
c. структуры характеризуются массовым процентным содержанием мелкодисперсных частиц, измельченных при давлении 4 фунт/кв. фут (2 г/кв. см) и при 4000 фунт/кв. дюйм (281 кг/кв. см), меньше, чем примерно 10; и кратковременную проводимость, по меньшей мере, примерно 8000 мДарси-фут (2400 мДарси⋅м) при статическом давлении смыкания 10000 фунт/кв. дюйм (703 кг/кв. см); и,
1
2
1
2
d. где структура содержит материал, полученный в результате пиролиза полимерных предшественников, содержащих основную цепь, имеющую формулу -R-Si-C-C-Si-O-Si-C-C-Si-R-, где R и R содержат материалы, выбранные из группы, состоящей из метила, гидроксила, винила и аллила.
35. Способ повышения проводимости шельфовой скважины для увеличения добычи углеводородов из подземного резервуара углеводородов, расположенного под морским дном массы воды, ассоциированного со скважиной, включающий:
a. закачку жидкости для гидравлического разрыва пласта, содержащей керамический проппант, полученный из полисилоксана, через трубы в разделительную колонну в массе воды и в геотехническую скважину до подземного резервуара, содержащего углеводороды;
b. размещение керамического проппанта, полученного из полисилоксана, в канале для текучей среды в подземном резервуаре, содержащем углеводороды, при этом проппант связан по текучей среде с углеводородами;
c. протекание углеводородов над керамическим проппантом, полученным из полисилоксана; и,
d. извлечение углеводородов, которые протекают над проппантом.
36. Способ по п.35, в котором проппант имеет относительную плотность меньше примерно, чем 2.
37. Способ по п.35, в котором разделительная колонна имеет длину, по меньшей мере, примерно 5000 футов (1524 м).
38. Способ по п.35, в котором проппант имеет относительную плотность меньше, чем примерно 2, прочность, по меньшей мере, примерно 7000 фунт/кв. дюйм (492 кг/кв. см), и разделительная колонна имеет длину, по меньшей мере, примерно 5000 футов (1524 м); и канал для текучих сред располагается на измеренной глубине геотехнической скважины, по меньшей мере, примерно 10000 футов (3048 м).
39. Способ повышения проводимости шельфовой скважины для увеличения извлечения углеводородов из подземного резервуара углеводородов, ассоциированного с шельфовой скважиной, включающий:
a. закачку жидкости для гидравлического разрыва, содержащей синтетический проппант, через трубы в разделительную колонну в массе воды и в геотехническую скважину в морском дне массы воды в подземный резервуар, содержащий углеводороды;
b. размещение синтетического проппанта в канале для текучих сред в подземном резервуаре, содержащем углеводороды, при этом проппант связан по текучей среде углеводородами;
c. проппант характеризуется видимой относительной плотностью меньше, чем примерно 2,5, и результатами исследования на разрушение - меньше, чем примерно 1% мелкодисперсных частиц, генерируемых при давлении 10000 фунт/кв. дюйм (703 кг/кв. см),
d. протекание углеводородов над проппантом; и,
e. извлечение углеводородов, которые протекают над проппантом.
40. Способ повышения проводимости шельфовой скважины для увеличения извлечения углеводородов из подземного резервуара углеводородов, ассоциированного со скважиной и расположенного ниже морского дна массы воды, включающий:
a. закачку жидкости для гидравлического разрыва, содержащей синтетический проппант, через трубы в разделительную колонну в массе воды и в геотехническую скважину в морском дне массы воды в подземный резервуар, содержащий углеводороды;
b. разделительная колонна имеет длину, по меньшей мере, примерно 5000 футов (1524 м), и геотехническая скважина имеет MD, по меньшей мере, примерно 10000 (3048 м) футов;
c. размещение синтетического проппанта в канале для текучих сред в подземном резервуаре, содержащем углеводороды, при этом проппант связан по текучей среде с углеводородами;
d. где проппант содержит кремний, кислород и углерод;
e. протекание углеводородов над проппантом; и,
f. извлечение углеводородов, которые протекают над проппантом.
41. Способ по п.40, в котором проппант имеет относительную плотность меньше чем 2.
42. Способ по п.40, в котором проппант характеризуется результатами исследования на разрушение - меньше, чем примерно 1% мелкодисперсных частиц, генерируемых при давлении 15000 фунт/кв. дюйм (1055 кг/кв. см).
43. Способ повышения проводимости скважины для увеличения извлечения углеводородов из подземного резервуара углеводородов, ассоциированного со скважиной, способ включает:
a. размещение керамического проппанта, полученного из полисилоксана, в канале для текучих сред в подземном резервуаре, содержащем углеводороды, при этом проппант связан по текучей среде с углеводородами; и
b. протекание углеводородов над керамическим проппантом, полученным из полисилоксана; и,
c. извлечение углеводородов, которые протекают над проппантом.
44. Способ повышения проводимости скважины для увеличения извлечения углеводородов из подземного резервуара углеводородов, ассоциированного со скважиной, включающий:
a. позиционирование синтетического проппанта в канале для текучих сред в подземном резервуаре, содержащем углеводороды, при этом проппант связан по текучей среде с углеводородами;
b. синтетический проппант характеризуется кажущейся относительной плотностью меньше, чем примерно 2, и результатами исследования на разрушение - меньше, чем примерно 1% мелкодисперсных частиц, генерируемых при давлении 10000 фунт/кв. дюйм (703 кг/кв. см),
c. протекание углеводородов над синтетическим проппантом; и,
d. извлечение углеводородов, которые протекают над синтетическим проппантом.
45. Способ повышения проводимости скважины для увеличения извлечения углеводородов из подземного резервуара углеводородов, ассоциированного со скважиной, включающий:
a. размещение керамического проппанта в канале для текучих сред в подземном резервуаре, содержащем углеводороды, при этом
проппант связан по текучей среде с углеводородами;
b. проппант содержит кремний, кислород и углерод;
c. протекание углеводородов над проппантом; и,
d. извлечение углеводородов, которые протекают над проппантом.
46. Способ по п.45, в котором углеводород представляет собой сырую нефть и формация представляет собой сланцевую формацию.