Уменьшение вязкости

Уменьшение вязкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники

Утверждения в данном разделе только приводят дополнительную информацию, относящуюся к настоящему сообщению, и могут не представлять известный уровень техники. Примеры осуществления данного изобретения относятся к комбинациям и способам, используемым при обработке скважин, подземного пласта, пронизанного скважиной, или подобного. В частности, примеры осуществления относятся к уменьшению вязкости полимерных гелей после использования в гидроразрыве, борьбе с поступлением песка, операции по капитальному ремонту и подобному. В частности, примеры осуществления приводят пероксидные способы снижения вязкости путем уменьшения молекулярного веса полимера, независимо от того, является полимер сшитым или нет.

Гидроразрыв - это процесс интенсификации нефтяных и газовых скважин путем накачивания гелевого расклинивающего наполнителя при высоком давлении в слои продуктивного коллектора. Как только раскололи горную породу, полученную трещину заполняют песком или другим расклинивающим агентом, переносимым жидкой глиной. Эта трещина служит высокопроводящим путем для нефти или газа и, следовательно, увеличивает эффективный радиус скважины. Вязкость жидкости для обработки может облегчать укладку расклинивающего агента во время разрывающих работ. Такие полисахариды, как гуар и гуаровые производные, применяли как обычные увеличивающие вязкость полимеры. Как правило, они сшиты боратами или металлическими сшивателями, такими как цирконий и титан, чтобы создать большую вязкость.

Как только операция обработки подземного пласта практически завершена, в большинстве случаев становится необходимо ослабить, т.е. значительно понизить, вязкость жидкости для обработки, такой как полимерный гель, путем уменьшения молекулярной массы полимерной сетки, образующей гель. Эта отрасль использует ряд соединений для ослабления вязкости жидкостей, включая соединения, определенные в основных видах окислителей и ферментов. Данные техники ослабления в основном сложны и плохо изучены, и поэтому разжижители недостаточно эффективны или сложно применимы. В операциях обработки подземного пласта весьма важен контроль за регулированием уменьшения вязкости. Такие факторы, как время нагнетания, продолжительность остановки и продолжительность ожидания жидкостей для ремонта скважин, приводят к необходимости регулирования скорости ослабления вязкости.

Из уровня техники известен патент US 5447199, раскрывающий регулируемое уменьшение водных гелей на полимерной основе; US 6924254, раскрывающий вязкие жидкости для обработки скважины и способы, использующие разжижители замедленного действия, включая пероксид пентандиона; US 6489282, раскрывающий отбеливающие композиции, включая пероксикарбоновые кислоты и полимерную систему; LUPEROX® Organic Peroxides Peroxyesters Product Bulletin (2005); и LUPEROX® Organic Peroxides General Catalog - Americas (2004).

Сущность изобретения

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения изобретение относится к жидкости для обработки скважины и способу, в котором используют органический пероксид вместе с активатором для того, чтобы понизить эффективную концентрацию пероксида для разжижения жидкости. В этом варианте весовое соотношение разжижитель:органический пероксид может быть по меньшей мере 1:20. В этом варианте добавочный замедлитель регулирует диапазон разжижения жидкости для обработки.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения изобретение относится к пероксиэфирному разжижителю, используемому в жидкости для обработки скважины, и способу. В этом варианте пероксиэфирный разжижитель включает добавочный активатор, выбираемый замедлитель или их комбинацию.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения изобретение относится к жидкости для обработки скважины и способу, в котором замедлитель разжижителя может регулировать диапазон разжижения полимера для массы (набивки из) пероксидного разжижителя. В этом варианте масса (набивка из) пероксидного разжижителя может включать дополнительный активатор.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения изобретение относится к жидкости для обработки скважины и способу, в котором разжижитель содержит органический пероксид и аминный замедлитель разжижителя с формулой RR¹NR², в которой R, R¹ и R² независимо друг от друга выбирают из водорода, алкила, гидроксиалкила и их сочетаний. В этом варианте разжижающая набивка может включать дополнительный активатор.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает реометрические кривые при 80ºC для 0,96% масс. карбоксиметилгидроксипропилгуара (КМГПГ) и 42 млн д. трет-бутилгидропероксида с и без 0,15% об. тетраэтиленпентамина (ТЭПА), как описано в примере 1, и демонстрирует, что ТЭПА может активировать понижение вязкости жидкости низкоконцентрированных пероксидов согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.2 показывает реометрические кривые при 80ºC для 0,96% масс. КМГПГ и 150 млн д. трет-бутилпероксибензоата с и без 0,15% об. ТЭПА, как описано в примере 2, и демонстрирует, что ТЭПА может активировать понижение вязкости жидкости низкоконцентрированных пероксиэфиров согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.3 показывает реометрические кривые при 80ºC для 0,96% масс. КМГПГ и 150 млн д. трет-бутилпероксибензоата с и без 0,15% об. триэтилентетрамина (ТЭТА), ТЭПА или пентаэтиленгексамина (ПЭГА), как описано в примере 3, и демонстрирует, что этиленамины могут активировать понижение вязкости жидкости низкоконцентрированных пероксиэфиров согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.4 показывает реометрические кривые при 80ºC для 0,96% масс. КМГПГ и 150 млн д. трет-бутилпероксибензоата с и без 0,45% об. N-метиланилина, как описано в примере 4, и демонстрирует, что N-алкиланилины могут активировать понижение вязкости жидкости низкоконцентрированных пероксиэфиров согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.5 показывает реометрические кривые при 80ºC для 0,96% масс. КМГПГ и 40 млн д. трет-бутилгидропероксида с и без 0, 25, 100, 250 и 500 млн д. ТЭПА, как описано в примере 2, и демонстрирует, что относительное содержание более 25 млн д. ТЭПА может активировать понижение вязкости жидкости низкоконцентрированного пероксида согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.6 показывает реометрические кривые при 80ºC для 0,54% масс. сшитого цирконием КМГПГ и 0,15% об. ТЭПА с и без 0,1% об. кумилового пероксида, как описано в примере 6, и демонстрирует, что этиленамин активирует низкоконцентрированный органический пероксид для понижения вязкости жидкости согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.7 показывает реометрические кривые при 80ºC для 0,54% масс. сшитого цирконием КМГПГ и 0,15% об. ТЭПА с 0, 45, 90 и 150 млн д. трет-бутилпероксибензоата, как описано в примере 7, и демонстрирует, что время разжижения можно регулировать добавлением пропорции пероксиэфира согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.8 показывает реометрические кривые при 80ºC для 0,36% масс. сшитого бором гуара и с 75 млн д. трет-бутилпероксибензоата (из 3% LUPEROX P в ESCAID) и 0,15% об. ТЭПА, как описано в примере 8, согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.9 показывает реометрические кривые при 80ºC для 0,96% масс. КМГПГ с 150 млн д. трет-бутилпероксибензоата, 0,15% об. ТЭПА и 0, 500 и 2500 млн д. триэтиламина и демонстрирует, что понижение вязкости жидкости может быть управляемо замедлено первичным амином, как описано в примере 9, согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.10 показывает реометрические кривые при 80ºC для 0,96% масс. КМГПГ с 43 млн д. трет-бутилгидропероксида, 0,1% об. ТЭПА и 600, 1440 или 1800 млн д. тиосульфата пентагидрата натрия (НТС) и демонстрирует, что стабилизаторы, такие как НТС, могут эффективно подавлять разжижитель, как описано в примере 10, согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.11 показывает реометрические кривые при 80ºC для 0,96% масс. КМГПГ с 43 млн д. трет-бутилгидропероксида, 0,1% об. ТЭПА и 600 или 1800 млн д. НТС или 0,2 или 0,5% об. триэтаноламина и демонстрирует, что пероксидэтиленаминная разжижающая набивка может быть управляемо замедлена первичным амином, тогда как стабилизаторы эффективно подавляют разжижитель, как описано в примере 11, согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.12 показывает реометрические кривые при 95ºC для 0,96% масс. КМГПГ с 300, 600 и 1200 млн д. трет-бутилпероксибензоата в чистом виде без этиленамина и как с 300 млн д. трет-бутилпероксибензоата, так и с 0,1% об. ТЭПА и демонстрирует, что этиленаминный активатор эффективно уменьшает требуемую концентрацию пероксида, как описано в примере 12, согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.13 показывает реометрические кривые при 105ºC и 135ºC для 0,3% масс. диутанового геля с 300 млн д. трет-бутилпероксибензоата и с 0,1% об. активатором ТЭПА и демонстрирует эффективное разжижение диутана с низкой концентрацией трет-алкилэфира пероксикарбоксильной кислоты, активированной этиленамином, как описано в примере 13, согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.14 показывает реометрические кривые при 105ºC и pH 10,5 для 0,3% масс. сшитого бором гуарового геля с различными концентрациями 0-180 млн д. трет-бутилпероксибензоата и с 0,2% об. водной смеси 10% масс. активатора ТЭПА и 40% масс. триэтаноламина, как описано в примере 14, и демонстрирует применение комбинации активатора и замедлителя для достижения желаемого времени разжижения согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.15 показывает реометрические кривые при 80ºC и pH 10,5 для 0,21% масс. сшитого бором гуарового геля с или 150 или 300 млн д. трет-бутилпероксибензоата и или 0,05 или 0,1% об. активатором ПЭГА, как описано в примере 15, и демонстрирует наклонные характеристики задержки контрольного диапазона для концентрации активатора, чтобы добиться желаемого времени разжижения (большее количество активатора неожиданно привело к увеличенному времени разжижения) согласно варианту осуществления изобретения.

Описание изобретения

Описание и примеры только поясняют некоторые из различных вариантов осуществления изобретения и не предполагаются в роли ограничения возможности и применимости. В то время как композиции и способы в различных вариантах осуществления изобретения относятся к определенным составляющим материалам, компоненты могут выборочно содержать два или более химически различающихся материала. Кроме того, жидкость может также включать некоторые компоненты, отличные от тех, что уже упомянуты. В сущности изобретения и данном описании каждое числовое значение следует принимать один раз как измененное термином «примерно» (если уже специально не изменено таким образом) и затем принимают снова как не измененное таким образом, если не указано иначе в контексте. Также в сущности изобретения и данном подробном описании следует иметь в виду, что интервал, такой как интервал концентрации, приведенный или описанный, будучи применимым, соответствующим или т.п., задан так, что любое и каждое значение внутри интервала, включая крайние точки, подлежит уточнению, как было установлено. Например, «интервал от 1 до 10» следует принимать как указывающий все без исключения возможные числа по всему диапазону между примерно 1 и примерно 10. Таким образом, даже если определенные экспериментальные точки внутри интервала или даже если никакая из экспериментальных точек внутри интервала точно не определены или относятся только к нескольким определенным экспериментальным точкам, надо понимать, что исследователи учитывают и подразумевают, что все и любые экспериментальные точки внутри интервала подлежат уточнению для того, чтобы быть точно определенными.

Некоторые выбранные варианты осуществления изобретения относятся к следующим:

А. Водная жидкость для обработки скважин, содержащая увеличивающий вязкость полимер и разжижающую набивку, содержащую органический пероксид и активатор, чтобы уменьшить эффективную концентрацию пероксида с целью разжижения жидкости, в которой разжижающая набивка может, кроме того, содержать замедлитель;

B. Способ обработки скважин, включающий введение водной жидкости для обработки, содержащей увеличивающий вязкость полимер, в скважину и контактирование жидкости с разжижающей набивкой, содержащей органический пероксид и активатор, чтобы уменьшить эффективную концентрацию пероксида с целью разжижения жидкости, в которой разжижающая набивка может дополнительно содержать замедлитель;

C. Способ обработки скважин, включающий введение водной жидкости для обработки, содержащей увеличивающий вязкость полимер, в скважину и контактирование полимера с пероксиэфиром, оптимальным для разжижения полимера, желательно с активатором, замедлителем или их сочетанием;

D. Способ обработки скважин, включающий планируемую работу обработки скважины с указанным диапазоном с целью ослабления водной жидкости для обработки, где водная жидкость для обработки содержит увеличивающий вязкость полимер, органический пероксидный разжижитель и замедлитель, чтобы управляемо замедлять разжижитель, желательно с активатором, включающим пропорциональное количество пероксида, замедлителя или их комбинацию в жидкости для обработки с целью контроля диапазона ослабления полимера для соответствия с указанным диапазоном ослабления, и введение в скважину водной жидкости для обработки согласно плану работы обработки;

E. Способ обработки скважин, включающий введение водной жидкости для обработки, содержащей увеличивающий вязкость полимер, в скважину и контактирование полимера с разжижающей набивкой, содержащей органический пероксид и замедлитель разжижителя, где замедлитель имеет формулу RR¹NR², в которой R, R¹ и R² независимо друг от друга выбирают из водорода, алкила, гидроксиалкила и их сочетаний, где разжижающая набивка может, кроме того, дополнительно включать активатор;

F. Любой из вариантов осуществления изобретения от А до Е, в котором весовое соотношение активатор:органический пероксид может быть по меньшей мере примерно 1:20 или от примерно 1:1 до примерно 20:1;

G. Любой из вариантов осуществления изобретения от А до F, в котором полимер является сшитым;

H. Любой из вариантов осуществления изобретения от А до F, в котором полимер не является сшитым;

I. Любой из вариантов осуществления изобретения от А до H, в котором полимер содержит полисахарид;

J. Любой из вариантов осуществления изобретения от А до I, в котором полимер содержит водорастворимый синтетический полимер;

K. Любой из вариантов осуществления изобретения от А до J, в котором органический пероксид представлен в эффективной концентрации от примерно 1 до примерно 1000 млн д. по весу воды в жидкости для обработки;

L. Любой из вариантов осуществления изобретения А, В, D, Е и от F до K (по отношению к вариантам осуществления изобретения А, В, D или Е), в котором органический пероксид выбран из группы, состоящей из диацилпероксидов, диалкилпероксидов, дипероксикеталей, гидропероксидов, пероксидикарбонатов, пероксиэфиров и их сочетаний;

M. Любой из вариантов осуществления изобретения А, В, D, Е и от F до L (по отношению к вариантам осуществления изобретения А, В, D или Е), в которых органический пероксид содержит пероксиэфир;

N. Любой из вариантов осуществления изобретения от А до М, в котором органический пероксид выбран из группы, состоящей из трет-алкилэфиров пероксикарбоновых кислот, трет-алкилэфиров монопероксидикарбоновых кислот, ди(трет-алкил)эфиров дипероксидикарбоновых кислот, алкилендиэфиров пероксикарбоновых кислот, ОО-трет-алкил О-алкилдиэфиров монопероксикарбоновых кислот и их сочетаний;

O. Любой из вариантов осуществления изобретения от А до N, в котором органический пероксид содержит трет-бутилпероксибензоат;

P. Любой из вариантов осуществления изобретения от А до Р, в котором органический пероксид нанесен на высокодисперсное твердое вещество и суспендирован в жидкость для обработки;

Q. Любой из вариантов осуществления изобретения от А до Р, в котором активатор содержит полиамин в соответствии с химической формулой R³R⁴N((CR⁵R⁶)₂-NR⁷)_n-R⁸, в которой n равняется по меньшей мере 2, от 2 до 12, от 2 до 8 или от 3 до 8 и в которой R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷ и R⁸ независимо друг от друга выбраны из водорода, алкила, гидроксиалкила и их сочетаний;

R. Любой из вариантов осуществления изобретения от А до Q, в котором активатор выбран из группы, состоящей из триэтилентетрамина, тетраэтиленпентамина, пентаэтиленгексамина, N-метиланилина, N,N-диметиланилина и их сочетаний;

S. Любой из вариантов осуществления изобретения от А до R, в котором разжижающая набивка содержит начальный замедляющий агент;

T. Любой из вариантов осуществления изобретения от А до S, в котором разжижающая набивка содержит соединение амина с формулой RR¹NR², в которой R, R¹ и R² независимо друг от друга выбирают из водорода, алкила, гидроксиалкила и их сочетаний;

U. Любой из вариантов осуществления изобретения от А до Т, в котором разжижающая набивка содержит триэтиламин или триэтаноламин;

V. Любой из вариантов осуществления изобретения от А до U, в котором жидкость для обработки содержит стабилизатор;

W. Любой из вариантов осуществления изобретения от А до V, в котором жидкость для обработки содержит тиосульфат натрия;

X. Любой из вариантов осуществления изобретения В, С, D, Е и от F до W (по отношению к вариантам осуществления изобретения В, С, D или Е), в которых обработка включает вызывание разрыва пласта, пробуренного скважиной;

Y. Любой из вариантов осуществления изобретения от А до X, в котором жидкость для обработки содержит расклинивающий агент;

Z. Любой из вариантов осуществления изобретения В, С, D, Е и от F до Y (по отношению к вариантам осуществления изобретения В, С, D или Е), в которых разжижающую набивку добавляют к жидкости для обработки до или в процессе введения в скважину;

AA. Любой из вариантов осуществления изобретения В, С, D, Е и от F до Y (по отношению к вариантам осуществления изобретения В, С, D или Е), в которых разжижающую набивку нагнетают в разрыв пласта, пробуренный скважиной, в отдельной жидкой фазе с целью смешивания с жидкостью для обработки пласта;

BB. Любой из вариантов осуществления изобретения В, С, D, Е и от F до АА (по отношению к вариантам осуществления изобретения В, С, D или Е), в которых полимер вводят менее чем 4 часа, менее чем 2,5 часа, менее чем 2 часа или в диапазоне от примерно 5 минут вплоть до менее чем примерно 150 минут или менее чем 60 минут, с последующим контактом;

CC. Любой из вариантов осуществления изобретения В, С, D, Е и от F до ВВ (по отношению к вариантам осуществления изобретения В, С, D или Е), включающий разрыв подземного пласта, пробуренного скважиной, приводящий во взаимодействие пласт с обрабатывающей жидкостью, и разжижение обрабатывающей жидкости пласта;

DD. Способ обработки скважин, включающий введение водной жидкости для обработки, содержащей увеличивающий вязкость полимер, в скважину и контактирование жидкости с разжижающей набивкой, содержащей органический пероксид, активатор и замедлитель, где пероксид включает пероксиэфир и замедлитель разжижения включает триэтиламин или триэтаноламин, в котором растворимое соединение амина имеет формулу R³R⁴N((CR⁵R⁶)₂-NR⁷)_n-R⁸, в которой n равняется от 2 до 8 и в которой R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷ и R⁸ независимо друг от друга выбраны из водорода, алкила, гидроксиалкила и их сочетаний, где весовое отношение растворимого амина к органическому пероксиду составляет от примерно 1:1 до примерно 20:1, и разжижение жидкости для обработки;

EE. Вариант осуществления изобретения DD, в котором пероксид включает пероксиэфир и функциональный замедлитель разжижения включает триэтиламин, триэтаноламин или их смесь; и

FF. Один из двух вариантов осуществления изобретения, DD или ЕЕ, включающий разрыв подземного пласта, пробуренного скважиной, взаимодействие пласта с жидкостью для обработки и разжижение жидкости для обработки в пласте.

Варианты осуществления изобретения имеют отношение к композициям и способам, использованным в обработке подземного пласта. В частности, изобретение относится к уменьшению вязкости полимерных гелей после использования в таких структурах, как скважина, пласт, пробуренный скважиной, или т.п., в гидроразрыве, борьбе с поступлением песка, операциях по капитальному ремонту и т.п. В частности, примеры осуществления изобретения приводят способы снижения вязкости, например, путем уменьшения молекулярного веса полимера, независимо от того, является полимер сшитым или нет. В примерах осуществления жидкости для обработки, определенные активаторы разрыва, замедлители разрыва или смеси активаторов с замедлителями могут существенно изменить эффект органических пероксидных разжижителей, давая возможность разжижающей набивке увеличивать, уменьшать или ингибировать скорость уменьшения вязкости пероксидом или повышать скорость уменьшения вязкости. В дополнение к вариантам осуществления изобретения, увеличивающим скорость уменьшения вязкости, некоторые примеры осуществления активаторов могут уменьшать количество необходимого органического пероксида. Например, активатор, использованный в уплотнителе разжижителя вместе с определенными органическими пероксидами, может эффективно уменьшать требуемую концентрацию пероксида примерно в 50 раз относительно органических разжижителей, описанных в области техники.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения применение основного класса органических пероксидов может уменьшить молекулярную массу полимерных гелей, таких как полисахариды и водорастворимые синтетические полимеры, таким образом уменьшая вязкость. В варианте осуществления изобретения классы органических пероксидов могут включать диацилпероксиды, диалкилпероксиды, дипероксикетали, гидропероксиды, кетонпероксиды, пероксидикарбонаты, пероксиэфиры и подобные. В другом варианте осуществления изобретения классы органических пероксидов не включают кетонпероксиды, такие как пентандионпероксид, т.е. классы органических пероксидов могут включать диацилпероксиды, диалкилпероксиды, дипероксикетали, гидропероксиды, пероксидикарбонаты, пероксиэфиры, их сочетания и подобные.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения органический пероксид включает пероксиэфир. В варианте осуществления изобретения пероксиэфир может быть выбран из группы, состоящей из трет-алкилэфиров пероксикарбоновых кислот, трет-алкилэфиров монопероксидикарбоновых кислот, ди(трет-алкил)эфиров дипероксидикарбоновых кислот, алкилендиэфиров пероксикарбоновых кислот, ОО-трет-алкил О-алкил диэфиров монопероксикарбоновых кислот, комбинации из них и подобных. В варианте осуществления изобретения пероксид включает трет-алкил эфир пероксикарбоновой кислоты, такой как трет-бутилпероксибензоат или т.п.

Особенно эффективные пероксиды в различных вариантах осуществления изобретения включают, но без ограничения ими, трет-бутилпероксибензоат, пероксиэфир, реализованный на рынке под коммерческим обозначением LUPEROX P; кумоловый гидропероксид, гидропероксид, продаваемый под коммерческим обозначением LUPEROX CU90; ди(трет-бутил)пероксид, диалкилпероксид, доступный под коммерческим обозначением LUPEROX DI; и подобные.

Пероксид может быть использован в любой концентрации, эффективной для понижения вязкости текучей среды жидкости для обработки в желаемом временном интервале, в зависимости от условий ослабления, таких как, например, температура, давление, рН, присутствие или отсутствие или содержание других компонентов уплотнителя разжижителя, таких как активатор, замедлитель, стабилизатор, и др., которые могут находиться в скважине в примере осуществления изобретения. Если использован несоответствующий пероксид, понижение вязкости текучей среды может происходить дольше, чем желают, или не происходить совсем; если использован излишний пероксид, понижение может произойти слишком рано, или может вырасти цена работы обработки. В варианте осуществления изобретения пероксид может быть использован в пределах интервала от нижней границы примерно 1, 5, 10, 25, 35, 40, 50, 100 или 150 млн д. вплоть до верхней границы примерно 10000, 5000, 3000, 2500, 2000, 1500, 1200, 1000, 750, 500, 300, 250 или 200 млн д. по весу водной фазы. Особенно в варианте осуществления изобретения, в котором пероксид используют с активатором, как здесь описано, содержание пероксида может быть одним из нижних диапазонов, таких как, например, от примерно 1 до примерно 1500 млн д., от примерно 5 до примерно 1200 млн д., от примерно 10 до примерно 1000 млн д., от примерно 25 до примерно 500 млн д. или т.п. В варианте осуществления изобретения содержание пероксида, использованного с или без жидкости для обработки, менее чем 1500, 1200, 1000 или 500 млн д.

В вариантах осуществления изобретения пероксид может быть применен в любой активной физической форме, которая коммерчески доступна, такой как, например, без примесей в жидком или твердом виде, или в водном или органическом растворе, дисперсии, эмульсии, обращенной эмульсии, или суспендированный в виде чистого твердого вещества, или смешанный или нанесенный на инертный или растворимый носитель, закапсулированный, покрытый или т.п., включая комбинации вышеперечисленного. Физическая форма пероксида в вариантах осуществления изобретения может влиять на активность и/или сохранять стабильность пероксида, т.е. покрытые гидрофобным веществом частицы могут замедлить разжижение, тогда как очень маленькие распределения размера частиц пероксида или нанесение пероксида на частицы, такие как оксид алюминия, оксид магния, оксид титана, высокочистый углерод, полимер или подобные, могут ускорить разжижение и могут также увеличить накопление и транспортную устойчивость, прежде чем использовать. В одном из вариантов осуществления изобретения пероксид нанесен на тонкодисперсный оксид кремния или карбонат кальция, такой как, например, трет-бутилпероксибензоат, нанесенный на карбонат кальция при 50% масс. активного пероксида, доступного под коммерческим обозначением LUPEROX РХL. В вариантах осуществления изобретения пероксид может быть нанесен отдельно или предварительно смешанным, перемешанным или соединенным с другими добавками, такими как активатор, замедлитель или подобные.

В одном из вариантов осуществления изобретения использование активатора может усилить разжижающую активность пероксида. Примерами активаторов служат этиленамины, кобальт(II), хелатные комплексы меди, т.е. тетрауксусная кислота этилендиамина меди (ЭДТУ), органические кислоты, т.е. пара-толуолсульфокислота, N-алкил и N,N-диалкиланилины, т.е. N-метиланилин, N,N-диметиланилин, их комбинации и подобные.

В одном из вариантов осуществления изобретения активатор включает этиленамин, такой как, например, полиамин, соответствующий химической формуле R³R⁴N((CR⁵R⁶)₂-NR⁷)_n-R⁸, в которой R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷ и R⁸ независимо друг от друга выбраны из водорода, алкила, замещенного алкила, их сочетаний и т.п. В варианте осуществления изобретения замещенный алкил замещен одной или более гидрофильными группами для обеспечения растворимости в воде, такими как, например, карбоновые кислоты; соли карбоновых кислот; эфиры, амиды и имиды карбоновых кислот; гидрокси; алкоксид; феноксид; меркаптид; тиоэфир; ксантат; цианид; нитрил; амино и их смеси. В одном из вариантов осуществления изобретения гидрофильные функциональные группы, где присутствуют, замещены на алкильную группу в одном или нескольких R³, R⁴, R⁷ или R⁸ алкилах. В одном из вариантов осуществления изобретения R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷ и R⁸ независимо друг от друга выбраны из водорода, алкила, гидроксиалкила, карбоксиалкила, амидоалкила, имидоалкила, алкоксиалкила, феноксиалкила, тиоалкила, ксантоалкила, цианоалкила, нитрилоалкила, аминоалкила, их сочетаний и подобных. В варианте осуществления изобретения этиленамин имеет вплоть до 50, 40, 30, 24, 18, 12, 10, 8 или 6 атомов углерода. В варианте осуществления изобретения каждый из R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷ и R⁸ является водородом, алкилом или гидроксиалкилом, имеющим от 1 до 12, 10, 8, 6, 5, 4, 3 или 2 атомов углерода. В варианте осуществления изобретения n равняется от 2 или 3 вплоть до 8, 7, 6 или 5.

В варианте осуществления изобретения активатором является этиленамин общей формулы H₂N((CH₂)₂-NH)_n-H с n, варьируемым от 2 до примерно 12, от 2 до 8, от 3 до 8, от 2 до 5, от 3 до 5 или т.п. В варианте осуществления изобретения активатор выбирают из триэтилентетрамина, тетраэтиленпентамина, пентаэтиленгексамина, их сочетаний и т.п.

Активатор в варианте осуществления изобретения может быть использован в концентрации, эффективной для уменьшения концентрации пероксида, необходимой для ослабления вязкости жидкости. В одном из вариантов осуществления изобретения активатор или смесь активаторов используют в концентрации вплоть до 2% масс. пероксида. В другом варианте осуществления изобретения активатор используют в концентрации более 2 или более примерно 5% масс. пероксида. В одном из вариантов осуществления изобретения активатор используют при весовом соотношении активатор:пероксид в диапазоне от каждого нижнего предела по меньшей мере примерно 1:20, 1:10, 1:5, 1:1 или 5:1, вплоть до каждого наибольшего верхнего предела 1000:1, 100:1, 50:1 или 20:1. Например, в вариантах осуществления изобретения весовое соотношение активатор:пероксид может быть от 1:20 до 100:1, 1:1 до 20:1 или т.п.

В варианте осуществления изобретения пероксид используют с замедлителем с целью задержки начала понижения вязкости жидкости. В варианте осуществления изобретения замедлитель подбирался таким образом, чтобы использовать такое количество замедлителя, чтобы время разжижения находилось в заданном диапазоне. В отличие от этого, стабилизатор, который здесь используют, относится к соединению, которое подавляет пероксидные реакции выше пороговой концентрации. В варианте осуществления изобретения замедлитель включает компонент амина с формулой RR¹NR², в которой R, R¹ и R² независимо друг от друга выбирают из водорода, алкила, замещенного алкила и их сочетаний и подобных. В одном из вариантов осуществления изобретения замещенный алкил замещен одной или более гидрофильными группами для обеспечения растворимости в воде, такими как, например, карбоновые кислоты; соли карбоновых кислот; эфиры, амиды и имиды карбоновых кислот; гидрокси; алкоксид; феноксид; меркаптид; тиоэфир; ксантат; цианид; нитрил; амино и их смеси. В одном из вариантов осуществления изобретения R, R¹ и R² независимо друг от друга выбирают из водорода, алкила, гидроксиалкила, карбоксиалкила, амидоалкила, имидоалкила, алкоксиалкила, феноксиалкила, тиоалкила, ксантоалкила, цианоалкила, нитрилоалкила, аминоалкила, их сочетаний и подобных. В одном из вариантов осуществления изобретения замедлитель водорастворим. В варианте осуществления изобретения замедлитель содержит до 50, 40, 30, 24, 18, 12, 10, 8 или 6 атомов углерода. В варианте осуществления изобретения каждый из R, R¹ и R² является водородом, алкилом или гидроксиалкилом, имеющим от 1 до 30, 24, 18, 12, 10, 8, 6, 5, 4, 3 или 2 атомов углерода. В варианте осуществления изобретения n равняется от 2 или 3 вплоть до 8, 7, 6 или 5. В варианте осуществления изобретения каждый из R, R¹ и R² является этилом или гидроксиэтилом. В одном из вариантов осуществления изобретения замедлитель включает триэтиламин, триэтаноламин или их смесь.

Замедлитель в варианте осуществления изобретения может быть использован в концентрации, эффективной для задержки начала разжижения пероксидом вязкости жидкости. В одном из вариантов осуществления изобретения замедлитель или смесь замедлителей используют при весовом соотношении замедлитель:пероксид в диапазоне от каждого нижнего предела по меньшей мере примерно 1:20, 1:10, 1:5, 1:1 или 5:1, вплоть до каждого наибольшего верхнего предела 1000:1, 100:1, 50:1 или 20:1. Например, в вариантах осуществления изобретения весовое соотношение активатор:пероксид может быть от 1:20 до 100:1, 1:1 до 20:1 или т.п.

Подходящие стабилизаторы для пероксидных разжижителей в варианте осуществления изобретения могут включать органические соединения, способные захватывать или стабилизировать свободные радикалы, например антиоксиданты. В варианте осуществления изобретения стабилизаторы могут также или в качестве альтернативы содержать соединения, которые способны разлагать пероксиды, например в спирты, через нерадикальную стадию. Природные антиоксиданты, такие как мочевая кислота, аскорбиновая кислота, токоферол и гидроксиламин, применяются в качестве стабилизаторов в варианте осуществления изобретения. Другие варианты стабилизаторов включают серу, содержащую соединения, такие как дитионит натрия, тиосульфат натрия, цистеин, глутатион и серосодержащие алкилированные фенолы, такие как IRGANOX 1520 и IRGANOX 1726; гидрохинон и его производные, такие как хинон, метилхинон, метилгидрохинон и трет-бутилгидрохинон; фенольные стабилизаторы, такие как 2,4-диметил-6-трет-бутилфенол, 2,6-ди-трет-бутилфенол, 2,4-диметил-6-трет-бутилфенол, 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол; ароматические аминные доноры водорода, такие как фенотиазин, N,N-дифенил-п-фенилендиамин, доступные под торговой маркой NONFLEX H от Seiko Chemical, октилированный дифениламин, доступный под торговой маркой NONFLEX OD-3 от Seiko Chemical, 4,4'-бис-(α,α'[диметилбензил]дифениламин), 4,4'-дикумилдифениламин, коммерчески доступные под торговой маркой NONFLEX DCD от Seiko Chemical; защищенные аминосоединения, рассматриваемые как акцепторы радикалов, такие как соединения с НР-136 лактоновой химией (производное бензофурана) и гидроксиламин FS042 от Ciba Specialty Chemicals; алкилированные бисфенолы, особенно при условии недостатка кислорода, таком как донная скважина; фосфорорганичские соединения, такие как фосфиты или фосфониты, которые могут быть окислены до фосфатов, такие как IRGAFOS® стабилизаторы, доступные от Ciba Specialty Chemicals, например трис-(нонилфенол)фосфит (IRGAFOS TNPP) или трис-(2,4-ди-трет-бутилфенол)фосфит (IRGAFOS 168); тиоэфирные соединения, которые могут быть окислены до сульфоксидов и сульфоновых кислот; и т.п. Далее, стабилизаторы могут быть использованы в смесях из двух или более стабилизаторов.

Стабилизатор в варианте осуществления изобретения может быть использован в концентрации, эффективной для стабилизации или подавления пероксидных радикалов и предотвращения преждевременного распада пероксида или других соединений уплотнителя разжижителя. В одном из вариантов осуществления изобретения стабилизатор или смесь стабилизаторов используют при весовом соотношении стабилизатор:пероксид в диапазоне от каждого нижнего предела по меньшей мере примерно 1:20, 1:10, 1:5, 1:1 или 5:1, вплоть до каждого наибольшего верхнего предела 1000:1, 100:1, 50:1 или 20:1. Например, в вариантах осуществления изобретения весовое соотношение стабилизатор:пероксид может быть от 1:20 до 100:1, 1:1 до 20:1 или т.п.

Жидкости, используемые в вариантах осуществления изобретения, могут включать загуститель, который может быть полимером, как сшитым, так и линейным, или любой их комбинацией. Многие полимеры широко используют, чтобы сгустить или иначе модифицировать реологию жидкости для обработки, такие как гравийная набивка и жидкости для разрыва. Полимеры включают натуральные полимеры, производные натуральных полимеров, синтетические полимеры, биополимеры, подобные и любые их смеси. Вариант осуществления изобретения использует увеличивающие вязкость полимеры, примененные в обработке подземного пласта с целью образования геля. Некоторые неограничивающие примеры подходящих полимеров включают полисахариды, такие как, например, гуаровая смола, высокомолекулярные полисахариды, составленные из сахаров маннозы и галактозы, включая гуаровые производные, такие как гидроксипропилгуар (ГПГ), карбоксиметилгуар (КМГ), карбоксиметилгидроксипропилгуар (КМГПГ), катионный гуар (например, четвертичное аммонийное производное, такое как гидрокситриаммонийхлорид), и другие полисахариды, такие как ксантан, диутан и склероглюкан; производные целлю