31. Средневязкие и высоковязкие жидкости гидроразрыва на водной основе.

Средневязкие жидкости получают загущением воды преимущественно полимерными реагентами. Их применяют в глубоких скважинах, а также при попытке нагнетания жидкости гидроразрыва с большой скоростью, с более высокой плотностью и меньшим гидравлическим сопротивлением. В высокотемпературных скважинах жидкости могут сохранять приемлемую вязкость без специальных примесей, по меньшей мере, до температуры 120 °С.

Высоко- и сверхвысоковязкие жидкости относительно более дороги, менее термостойки, однако эффективны при необходимости создания широких трещин высокой проницаемости, которые требуются при обработке пластов с относительно высокой проницаемостью (К = 0,01-0,1 мкм²)

Также благодаря высокой способности удерживать песок эти жидкости особенно незаменимы при мощном гидроразрыве, когда создают трещины большой протяженности.

32. Эмульсионные жидкости гидроразрыва на водной основе. Пенные системы для гидроразрыва пластов.

К этому классу относятся водонефтяные, водомаслянные и нефтекислотные эмульсии, в которых вода является внешней фазой. Водонефтяные эмульсии характеризуются легкостью регулирования вязкости, которая зависит от вязкости полимерной основы, объемного количества нефтяной (масляной) дисперсной фазы и эффективности применяемого ПАВ-эмульгатора.

Воду загущают полимером, получая основу вязкостью 10-200 мПа с при 20°С и скорости сдвига 500 с^-1. Загустителями могут быть естественные, полусинтетические, синтетические полимеры, а также биополимеры. Применение полимеров обеспечивает не только повышение вязкости внешней фазы, но и способствует уменьшению потерь на трение в трубах. Кроме выбора полимера и его количества регулируют и другие параметры эмульсионной жидкости гидроразрыва, в частности показатель фильтрации.

Практически объемные пропорции полимерной основы (концентрацию полимера в водной фазе) и углеводородной (нефтяной, масляной) фазы выбирают таким образом, чтобы вязкость эмульсии была более или равна 100 мПа∙с при 20°С и скорости сдвига 500 с^-1. Соотношение нефти и воды в эмульсионных жидкостях на водной основе может составлять 2:1.

33. Водные гели для гидроразрыва пласта.

Гели принадлежат к однофазным системам. Образование гелеобразного состояния структурированной системы обусловлено возникновением в ней пространственного каркаса, вследствие чего возникает предельное напряжение сдвига, которое является одним из критериев отличия геля от раствора. Гели имеют типичную коагуляционную структуру.

Различают водные гели с линейными связями, с поперечными связями, кислотные гели, гели на спиртовой основе. Известно также о применении гелей с эмульгованной нефтяной фазой, которые следует относить к двухфазным системам.

Гели с поперечными связями. Реакции образования поперечных связей характерны тем, что молекулярный вес основного полимера увеличивается преимущественно благодаря соединению разных молекул полимера в трехмерную структуру. Это является существенным отличием сшитых гелей от линейных, для которых единственный способ повысить вязкостные характеристики – это увеличить концентрацию полимера. Сшивающими агентами являются металл, хелатные соединения. Образование поперечных связей представляет собой обратный процесс, т.е. при изменении рН или вследствие действия деструктора при определенной температуре разрушаются связи и жидкость гидроразрыва из псевдопластической становится ньютоновской. При таких условиях после закрепления трещины пласт эффективно очищается от остатков жидкости, повышается его проводимость.

Таким образом, главными компонентами поперечно сшитых гелей являются водный раствор полимера, сшивающий агент и деструктор.

К преимуществам поперечно сшитых гелей относятся хорошее транспортирование закрепителя трещин, стойкие реологические свойства, низкие фильтрационные свойства, хорошая очистка трещины и пласта.