Номер патента: 6142

Опубликовано: 27.10.2005

Авторы: Жоу Джиан, Хьюз Тревор

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Водная вязкоупругая жидкость, предназначенная для использования при извлечении углеводородов, содержащая

первое поверхностно-активное вещество, которое является вязкоупругим;

второе поверхностно-активное вещество, которое способно разлагаться в условиях у забоя скважины, с высвобождением соединения, которое способно уменьшать вязкость водной вязкоупругой жидкости.

2. Жидкость по п.1, где первое поверхностно-активное вещество имеет следующую формулу:

R-Z,

где R означает гидрофобную хвостовую группу поверхностно-активного вещества, которая является полностью или частично насыщенной, линейной или разветвленной углеводородной цепью по меньшей мере из 18 атомов углерода, и Z означает головную группу поверхностно-активного вещества, которая представляет собой -N+R1R2R3+, -SO3-, -COO- или, в случае, когда поверхностно-активное вещество является цвиттерионным, -N+(R1R2R3-COO-), где R1, R2 и R3, каждый независимо, означают водород или полностью или частично насыщенную, линейную или разветвленную алифатическую цепь по меньшей мере из одного атома углерода, возможно содержащую гидроксильную концевую группу.

3. Жидкость по п.1, где первое поверхностно-активное вещество является расщепляемым.

4. Жидкость по п.1, где первое вязкоупругое поверхностно-активное вещество является хлоридом N-эруцил-N,N-бис(2-гидроксиэтил)-N-метиламмония.

5. Жидкость по п.1, где первое поверхностно-активное вещество является моно-, ди- или олигомерным карбоксилатом.

6. Жидкость по п.5, где первое поверхностно-активное вещество является олеатом.

7. Жидкость по п.1, где второе поверхностно-активное вещество является вязкоупругим поверхностно-активным веществом.

8. Жидкость по п.1, где второе поверхностно-активное вещество имеет следующую формулу:

R-X-Y-Z,

где R означает гидрофобную хвостовую группу поверхностно-активного вещества, которая является полностью или частично насыщенной, линейной или разветвленной углеводородной цепью по меньшей мере из 18 атомов углерода, X означает способную к расщеплению или разложению группу поверхностно-активного вещества, которая представляет собой ацетальную, амидную, простую эфирную или сложную эфирную связь, Y означает промежуточную группу, которая образована короткой насыщенной или частично насыщенной углеводородной цепью из n атомов углерода, где n равно по меньшей мере 1, предпочтительно 2, и, когда n_ 3, она может быть цепью линейного или разветвленного алкила, и Z означает гидрофильную головную группу поверхностно-активного вещества, которая представляет собой -N+R1R2R3+, -SO3-, -COO- или, в случае, когда поверхностно-активное вещество является цвиттерионным, -N+(R1R2R3-COO-), где R1, R2 и R3, каждый независимо, означают водород или полностью или частично насыщенную, линейную или разветвленную, алифатическую цепь по меньшей мере из одного атома углерода, возможно содержащую гидроксильную концевую группу.

9. Жидкость по п.8, где вторым поверхностно-активным веществом является (сложный эфир)-карбоксилат, (сложный эфир)-сульфонат, эстеркват, (обратный амид)-карбоксилат, (прямой амид)-карбоксилат, (обратный амид)-сульфонат, (прямой амид)-сульфонат, (обратный амид)кват или (прямой амид)-кват.

10. Жидкость по п.9, где вторым поверхностно-активным веществом является моно- или диэстеркват.

11. Жидкость по п.10, где эстеркват представляет собой сложный бетаиновый эфир.

12. Жидкость по п.10, где эстеркватом является ди(пальмитоилэтил)гидроксиэтилметиламмоний или эруцил-(сложноэфирный мостик)метилендиметилэтиламмоний.

13. Жидкость по п.9, где вторым поверхностно-активным веществом является (моноолеиловый сложный эфир)сукцинат.

14. Жидкость по п.9, где вторым поверхностно-активным веществом является поверхностно-активный сульфосукцинат или сульфоацетат.

15. Жидкость по п.14, где вторым поверхностно-активным веществом является динатрийлауретсульфосукцинат или натрийлаурилсульфоацетат.

16. Жидкость по п.1, где соединение является спиртом, амином или карбоновой кислотой.

17. Жидкость по п.16, где спирт, амин или карбоновая кислота содержат алкильную цепь по меньшей мере из 3 атомов углерода.

18. Жидкость по п.16, где спирт, амин или карбоновая кислота представляют собой спирт, амин или карбоновую кислоту с длинной цепью, содержащей от 8 до 18 атомов углерода или более.

19. Жидкость по п.16, где спиртом является олеиловый спирт.

20. Способ осуществления гидроразрыва при извлечении углеводородов, включающий нагнетание специализированной жидкости через скважину в формацию, отличающийся тем, что указанная специализированная жидкость представляет собой водную вязкоупругую жидкость, содержащую первое поверхностно-активное вещество, которое является вязкоупругим, и второе поверхностно-активное вещество, способное разлагаться в условиях у забоя скважины с высвобождением соединения, способного снижать вязкость водной вязкоупругой жидкости.

21. Способ по п.20, где высвобождаемое соединение снижает pH вязкоупругой жидкости, причем указанное снижение pH облегчает уменьшение вязкости указанной жидкости.

 

Текст

Смотреть все

006142 Данное изобретение относится к водной вязкоупругой жидкости для применения для извлечения углеводородов и, в частности, для применения в качестве жидкости для гидроразрыва. Предпосылки к созданию изобретения Углеводороды, такие как нефть или природный газ, добывают из несущих углеводород подземных геологических формаций через пути оттока, соединяющие несущие углеводород области (резервуары) указанных формаций и скважину. Затрудненные пути оттока могут приводить к недостаточной выработке углеводорода. В таком случае используют различные технологии, чтобы стимулировать такую выработку. Среди этих технологий общепринятой является нагнетание специализированных жидкостей через скважину в формацию при достаточных давлениях, чтобы создавать разрывы в породах формации, через которые углеводороды могут более легко течь в скважину. Последняя технология упоминается как разрыв или гидравлический разрыв, и специализированные жидкости, используемые в этой технологии, называются жидкости для разрыва. В идеале, жидкости для разрыва должны создавать минимальный перепад давления в трубе внутри скважины во время доставки к нужному месту и должны иметь адекватную вязкость, чтобы нести расклинивающий агент, который препятствует закрыванию разрыва. Они также должны иметь минимальную скорость утечки и должны разлагаться так, чтобы не оставлять остаточного материала, который может мешать оттоку целевых углеводородов в скважину. Предшествующий уровень техники Водные жидкости для разрыва, где желирующим агентом является вязкоупругое поверхностноактивное вещество, разработаны, и их производство поставлено на коммерческую основу. Они раскрыты в наибольшей степени в патентах США, опубликованных под номерами 4695389, 4725372 и 5551516. Например, такая жидкость коммерчески выпускается группой компаний Schlumberger под товарным знаком ClearFRAC. Она представляет собой смесь соли четвертичного аммония, а именно хлорида Nэруцил-N,N-бис(2- гидроксиэтил)-N-метиламмония, с изопропанолом и раствором соли, причем указанный раствор соли обычно содержит воду и либо 3% по массе хлорида аммония, либо 4% по массе хлорида калия. В таких жидкостях молекулы поверхностно-активного вещества, присутствующие в достаточной концентрации, собираются в перекрывающиеся черве- или стержнеобразные мицеллы. Это придает достаточную вязкоупругость указанным жидкостям для переноса расклинивающего агента. Однако при очень высокой скорости сдвига, в частности, выше 170 с-1, вязкость резко падает. Это позволяет закачивать жидкость вниз в скважину. Кроме того, черве- или стержнеобразные агрегаты мицелл склонны разрушаться в контакте с углеводородами. Так, если не происходит эффективного образования эмульсии поверхностно-активного вещества, молекулы поверхностно-активного вещества обычно переносятся вдоль разрыва к скважине во время оттока углеводорода. В конкретных случаях, например, при гидроразрыве резервуаров сухого газа, где во время производства конденсируются пренебрежимо малые количества нефтяного газа, разрушение геля может быть затруднено из-за отсутствия сколько-нибудь значительных количеств жидкого углеводорода в производимых жидкостях. Как результат, эффективность, с которой жидкость разрыва удаляется из раскрепленного разрыва, снижается. Это одна из причин того, почему было предложено добавлять замедленные разрушители к вязкоупругим жидкостям для гидроразрыва. Эти замедленные разрушители способны разрушать структуру геля жидкости и уменьшать ее вязкость в подходящее время после операции гидроразрыва, как таковой. Замедленные разрушители водных вязкоупругих жидкостей, содержащих вязкоупругое поверхностно-активное вещество, раскрыты в заявке, опубликованной под номером WO-01/77487. Они могут быть внешними или внутренними разрушителями. Внешние разрушители вначале отделяются от молекул поверхностно-активного вещества жидкости. Обычно они состоят из твердого материала, суспендируемого и переносимого этой жидкостью, когда она создает расклиненный разрыв. Твердый материал обычно имеет структуру ядро-оболочка, где ядром является химическое вещество, которое разрушает гель, а оболочкой служит инкапсулирующий материал, который изолирует ядро от геля. В соответствующее время внутри расклиненного разрыва материал оболочки растворяется, разлагается или крошится, и материал ядра разрушает гель. Внутренними разрушителями являются соединения, которые вначале растворяются в жидкости и не отделяются от молекул поверхностно-активного вещества. В соответствующее время они разлагаются с высвобождением продуктов разложения, которые разрушают гель. В указанной выше заявке WO01/77487 сообщается, что вязкость водного вязкоупругого геля, содержащего вязкоупругие поверхностно-активные вещества, состоящие из солей четвертичного аммония с длинной цепью, снижается при добавлении сложных эфиров. Сложные эфиры сами по себе оказывают слабое влияние на исходную реологию геля. Однако они могут разлагаться с высвобождением спиртов, которые уменьшают вязкость геля. Эффективность разрушения геля спиртами увеличивается с увеличением их концентрации в геле,температуры, а также молекулярной массы указанных спиртов. Однако совместимость сложных эфиров с гелем на основе вязкоупругого поверхностно-активного вещества снижается с их гидрофобностью. Так как молекулярная масса спиртов пропорциональна гидрофобности сложных эфиров, то подход через сложный эфир ограничивается взаимосвязью между гидрофобностью сложных эфиров и их совместимо-1 006142 стью с гелем. Краткое описание изобретения Принимая во внимание предшествующий уровень техники, одной проблемой, для решения которой предлагается данное изобретение, является создание водной вязкоупругой жидкости для применения в извлечении углеводородов и, особенно, для применения в качестве жидкости для гидроразрыва, содержащей совместимую внутреннюю разрушающую систему, способную высвобождать достаточно соединений-разрушителей. Как решение указанной проблемы, изобретение относится, в первом аспекте, к водной вязкоупругой жидкости для применения в извлечении углеводородов, содержащей первое поверхностно-активное вещество, которое является вязкоупругим, и второе поверхностно-активное вещество, способное разлагаться в условиях забоя скважины, с высвобождением соединения, которое способно снижать вязкость водной вязкоупругой жидкости. Во втором аспекте, изобретение относится к способу применения для извлечения углеводородов,содержащему следующие стадии: обеспечение (т.е. получение или приобретение) водной вязкоупругой жидкости, содержащей первое поверхностно-активное вещество, которое является вязкоупругим, и второе поверхностно-активное вещество, способное разлагаться в условиях у забоя скважины; предоставление возможности указанному второму поверхностно-активному веществу разлагаться в условиях у забоя скважины с высвобождением соединения, способного снижать вязкость водной вязкоупругой жидкости,и предоставление возможности вязкости жидкости у забоя скважины уменьшаться. Второе поверхностно-активное вещество, как и первое поверхностно-активное вещество, является амфифильным. Оно имеет гидрофильную головную группу и гидрофобную хвостовую группу. Оно совместимо с первым поверхностно-активным веществом и может даже принимать участие в образовании вязкоупругого геля. При конкретных условиях или по истечении конкретного периода времени оно разлагается с высвобождением продуктов разложения, причем одним из этих продуктов разложения является соединение, способное уменьшать вязкость вязкоупругого геля и разрушать этот гель. Краткое описание чертежей Изобретение будет более понятным в свете следующего описания неограничительных и пояснительных вариантов, приведенного со ссылкой на сопровождающие рисунки, где фиг. 1 показывает реакцию разрушения хлорида эруцил-(сложноэфирный мостик)-метилендиметилэтиламмония (где сложноэфирный мостик означает -O-СO- или -СO-O-); фиг. 2 показывает реакцию разрушения моноолеилсукцината; фиг. 3 - реакцию разрушения динатрий-лауретсульфосукцината; фиг. 4 - реакцию разрушения натрий-лаурилсульфоацетата; фиг. 5 поясняет влияние спиртов на реологию гелей на основе хлорида N-эруцил-N,N-бис(2 гидроксиэтил)-N-метиламмония; фиг. 6 поясняет влияние концентрации бутанола и температуры на реологию гелей на основе хлорида N-эруцил-N,N-бис(2-гидроксиэтил)-N-метиламмония; фиг. 7 - влияние олеилового спирта на вязкость гелей на основе хлорида N-эруцил-N,N-бис(2 гидроксиэтил)-N-метиламмония; фиг. 8 - воздействие гидрофобности сложных эфиров на совместимость гелей на основе хлорида Nэруцил-N,N-бис(2-гидроксиэтил)-N-метиламмония; фиг. 9 - воздействие хлорида эруцил-(сложноэфирный мостик)-метилен-диметилэтиламмония на гели на основе хлорида N-эруцил-N,N-бис(2-гидроксиэтил)-N-метиламмония; фиг. 10 сравнивает реологию гелей, содержащих хлорид эруцил-(сложноэфирный мостик)-метилендиметилэтиламмония и хлорид N-эруцил-N,N-бис(2-гидроксиэтил)-N-метиламмония; фиг. 11 поясняет влияние температуры на реологию геля, содержащего хлорид N-эруцил-N,Nбис(2-гидроксиэтил)-N-метиламмония и диэстеркват; фиг. 12 - влияние температуры на время разрушения геля, содержащего хлорид N-эруцил-N,Nбис(2-гидроксиэтил)-N-метиламмония и диэстеркват; фиг. 13 - влияние концентрации олеилового спирта на реологию геля на основе димера олеиновой кислоты; фиг. 14 сравнивает вязкость при низком сдвиге гелей на основе димера олеиновой кислоты как функцию концентрации хлорида и рН жидкости; фиг. 15 сравнивает вязкость при низком сдвиге при солевом пике жидкостей фиг. 14 как функцию температуры и рН жидкости; фиг. 16 иллюстрирует замедленное разрушение вязкоупругих поверхностно-активных гелей на основе димера олеиновой кислоты в присутствии внутреннего расщепляемого поверхностно-активного разрушителя сложного моноолеилового эфира сукцината; фиг. 17 - воздействие смеси сульфосукцинат/сульфоацетат и сульфосукцината на реологию текучести системы геля на основе димера олеиновой кислоты; фиг. 18 -замедленное разрушение вязкоупругого геля на основе димера олеиновой кислоты с добавлением доз смеси расщепляемых поверхностно-активных веществ сульфосукцинат/сульфоацетат;-2 006142 фиг. 19 иллюстрирует тот факт, что доза разрушителя может быть использована для контроля скорости разрушения геля; фиг. 20 показывает линейную взаимозависимость, которая существует между концентрацией активного поверхностно-активного вещества и обратной величиной времени, необходимого для потери гелем 90% его вязкости при низкой скорости сдвига; фиг. 21 иллюстрирует влияние температуры на вязкоупругий гель на основе димера олеиновой кислоты, содержащего смесь расщепляемых поверхностно-активных веществ сульфосукцинат/сульфоацетат; фиг. 22 сравнивает кинетику разрушения геля для вязкоупругого геля на основе димера олеиновой кислоты с добавлением доз расщепляемых поверхностно-активных веществ смеси сульфосукцинат/сульфоацетат или сульфосукцината. Подробное описание Данное изобретение относится к водной жидкости, применимой для извлечения углеводородов, таких как нефть и газ. Эта водная жидкость является жидкостью для обслуживания скважин, такой как буровой раствор, жидкость для закачивания скважины, жидкость для ремонта, надпакерная жидкость или жидкость для контроля соответствия или проницаемости и, более конкретно, является жидкостью для гидроразрыва. Жидкость по изобретению является вязкоупругой. Ее вязкоупругость может быть измерена проведением динамических колебательных реологических измерений, как в целом описано в Barnes H.A. et al.,An Introduction to Rheology, Elsevier, Amsterdam (1997). В типичном динамическом колебательном эксперименте жидкость подвергают сдвигу синусоидально, согласно следующему уравнению (1)(t) = (max)sin t+ (2) гдеозначает фазовый угол. Относительные вклады, даваемые упругой составляющей (G) и вязкой составляющей (G"), разрешаются следующим образом. Разложение синусоидальной функции в уравнении (2) дает уравнения (3) и(t) = (max)[G'sin t + G" cos t] где G' = max)/(maxcosи G" =( max)/max sin . Уравнение (4), следовательно, определяет два динамических модуля: G'- модуль накопления, или упругую составляющую, и G" -модуль потери, или вязкую составляющую жидкости, имеющей вязкоупругие свойства. Жидкость по данному изобретению является водным вязкоупругим гелем, где используемый здесь термин "вязкоупругий гель" означает состав, в котором упругая составляющая (G') является, по меньшей мере, такой же важной, как вязкая составляющая (G"). В процессе эволюции от преимущественно вязкой жидкости до вязкоупругого геля точка образования геля может быть определена по времени, когда вклады от упругой и вязкой составляющих становятся равными, т.е. G' = G", в этот момент времени и после него G'G" и фазовый угол 45. Жидкость по изобретению содержит первое поверхностно-активное вещество. Это поверхностноактивное вещество называют вязкоупругим, потому что, в отличие от многочисленных поверхностноактивных веществ, которые обычно образуют ньютоновские растворы с вязкостью чуть выше, чем у воды, даже при высокой концентрации, оно способно образовывать вязкоупругие жидкости даже при более низких концентрациях. Это специфическое реологическое поведение проявляется, главным образом,благодаря типам агрегатов поверхностно-активных веществ, которые присутствуют в жидкостях. В жидкостях с низкой вязкостью молекулы поверхностно-активного вещества, присутствующие в достаточной концентрации, собираются в сферические мицеллы, тогда как в вязкоупругих жидкостях присутствуют и перепутываются длинные мицеллы, которые могут быть описаны как черве- или стержнеобразные мицеллы. Первое поверхностно-активное вещество по изобретению обычно является анионогенным. Оно может быть катионогенным, анионогенным или цвиттерионным в зависимости от заряда на его головной группе. Когда поверхностно-активное вещество катионогенное, оно ассоциируется с отрицательным противоионом, которым обычно является Сl- или анионные органические частицы, такие как салицилатанион. Когда поверхностно-активное вещество анионогенное, оно ассоциируется с положительным противоионом, обычно Na+ или K+, и, когда оно цвиттерионное, оно ассоциируется и с отрицательными, и с положительными противоионами, обычно Сl-и Na+ или K+. Первое поверхностно-активное вещество имеет, например, следующую формулу:R-Z,где R означает гидрофобную хвостовую часть поверхностно-активного вещества, которая является пол-3 006142 ностью или частично насыщенной, линейной или разветвленной углеводородной цепью по меньшей мере из 18 атомов углерода, a Z означает головную группу поверхностно-активного вещества, которой может быть -N+R1R2R3+, -SO3-, -COO- или, в случае, когда поверхностно-активное вещество является цвиттерионным, -N+ (R1R2R3-COO-), где R1, R2 и R3, каждый независимо, означают водород или полностью или частично насыщенную, линейную или разветвленную алифатическую цепь по меньшей мере из одного атома углерода, возможно содержащую гидроксильную концевую группу. В другом примере первое поверхностно-активное вещество является расщепляемым вязкоупругим поверхностно-активным веществом следующей формулы:R-X-Y-Z,где R означает гидрофобную хвостовую группу поверхностно-активного вещества, которая является полностью или частично насыщенной, линейной или разветвленной углеводородной цепью, по меньшей мере, из 18 атомов углерода, X означает способную к расщеплению или разложению группу поверхностноактивного вещества, которой может быть связь, образованная группой ацеталя, амида, простого эфира, или сложного эфира, Y означает промежуточную группу, которая образована короткой насыщенной или частично насыщенной углеводородной цепью из n атомов углерода, где n равно по меньшей мере 1, предпочтительно 2 и, когда n3, она может быть цепью линейного или разветвленного алкила, и Z означает гидрофильную головную группу поверхностно-активного вещества, которой может быть -N+R1R2R3+, -SО 3-, -СOO- или, в случае, когда поверхностно-активное вещество является цвиттерионным, -N+(R1R2R3-COO-) , где R1, R2 и R3, каждый независимо, означают водород или полностью или частично насыщенную, линейную или разветвленную алифатическую цепь, по меньшей мере, из одного атома углерода, возможно содержащую гидроксильную концевую группу. Катионогенным вязкоупругим поверхностно-активным веществом, подходящим для осуществления изобретения, является хлорид N-эруцил-N,N-бис(2-гидроксиэтил)-N-метиламмония. В водном растворе,содержащем 4 мас.% NaCl или 3 мас.% КСl, это вязкоупругое поверхностно-активное вещество образует гель, содержащий червеобразные мицеллы, которые перепутываются при концентрациях обычно в пределах 1-10 мас.%. Указанные червеобразные мицеллы разрушаются с образованием сферических мицелл,когда гель разрушается углеводородами. Анионными вязкоупругими поверхностно-активными веществами, подходящими для осуществления изобретения, являются монокарбоксилаты RCOO-, такие как олеат, где R означает С 17 Н 33, или диили олигомерные карбоксилаты, такие как раскрытые в патентной заявке, поданной 11 июля 2001 г. под номером PCT/GB01/03131, не опубликованной на дату подачи данной патентной заявки. Указанные моно-, ди- или олигомерные карбоксилаты образуют вязкоупругие гели, когда они находятся в щелочном растворе в присутствии добавленных солей, таких как хлорид калия или хлорид натрия. Червеобразные мицеллы указанного геля разрушаются до сферических мицелл, когда гель разрушается углеводородом. Жидкость по изобретению содержит второе поверхностно-активное вещество. Это поверхностноактивное вещество является вязкоупругим или нет. Оно названо расщепляемым. Как таковое, оно разлагается в условиях, существующих на забое скважины, с высвобождением продуктов разложения. Расщепляемые поверхностно-активные вещества для осуществления изобретения раскрыты в патентной заявке,поданной 13 февраля 2001 г. под номером GB0103449.5. Эти поверхностно-активные вещества являются вязкоупругими и имеют следующую формулу:R-X-Y-Z,где R означает гидрофобную хвостовую группу поверхностно-активного вещества, которая является полностью или частично насыщенной, линейной или разветвленной углеводородной цепью, по меньшеймере, из 18 атомов углерода, X означает способную к расщеплению или разложению группу поверхностно-активного вещества, которой может быть связь, образованная группой ацеталя, амида, простого эфира или сложного эфира, Y означает промежуточную группу, которая образована короткой насыщенной или частично насыщенной углеводородной цепью из n атомов углерода, где n равно по меньшей мере 1, предпочтительно 2 и, когда n3, она может быть цепью линейного или разветвленного алкила, и Z означает гидрофильную головную группу поверхностно-активного вещества, которой может быть -N+R1R2R3+, -SO3-, -COO- или, в случае, когда поверхностно-активное вещество является цвиттерионным, -N+(R1R2R3-COO-) , где R1, R2 и R3,каждый независимо, означают водород или полностью или частично насыщенную, линейную или разветвленную алифатическую цепь по меньшей мере из одного атома углерода, возможно содержащую гидроксильную концевую группу. Типичными вторыми поверхностно-активными веществами являются, следовательно, сложные эфиры карбоксилатов, сложные эфиры сульфонатов, например, где Y=СН 2 СН 2, изетионаты и сложные эфиры кваты. Эквивалентные обратные и прямые амидные поверхностно-активные вещества, то есть, иначе говоря, обратные амид-карбоксилаты, прямые амид-карбоксилаты, например, саркозинаты(RCON(R')CH2CH2SO3-), обратные амид-кваты и прямые амид-кваты также являются типичными вторыми поверхностно-активными веществами по данному изобретению. Благодаря, в частности, присутствию гидрофильной головной группы, массовые процентные кон-4 006142 центрации поверхностно-активных веществ R-X-Y-Z совместимы с вязкоупругим поверхностноактивным гелем, даже когда R означает насыщенную или частично ненасыщенную цепь из 18 атомов углерода или более. Например, когда X означает группу сложного эфира, расщепляемое поверхностно-активное вещество способно тогда разлагаться в условиях, существующих на забое скважины, с высвобождением спиртового разрушителя, согласно следующей реакции:ROOC-Y-Z + ОН--OOC-Y-X + ROH Таким же образом гидролиз обратных амидных поверхностно-активных веществ образует амины,которые также являются эффективными разрушителями. Кроме того, гидролиз прямых сложноэфирных или прямых амидных поверхностно-активных веществ дает карбоновые кислоты, которые также могут быть эффективными разрушителями геля, особенно, когда первое поверхностно-активное вещество является катионогенным. Обычно образовавшиеся спирты, амины и карбоновые кислоты содержат по меньшей мере 3 атома углерода. Предпочтительно, они являются спиртами, аминами и карбоновыми кислотами с длинными цепями, содержащим от 8 до 18 атомов углерода или более. И наконец, внутренние замедленные разрушители на основе расщепляемых поверхностно-активных веществ удобно выбирать, согласно изобретению, так, чтобы они отвечали следующим критериям эксплуатационных качеств: присутствие в концентрации, достаточной для образования достаточного количества соединенияразрушителя геля, особенно длинного спирта, амина или карбоновой кислоты, без разрушения первоначальных реологических свойств вязкоупругого поверхностно-активного геля и предпочтительно с усовершенствованием свойств указанного вязкоупругого поверхностно-активного геля и разрушение при указанной концентрации с контролируемой скоростью для заданного применения. Для применения в целях гидроразрыва разрушение геля должно быть контролируемым в следующем диапазоне от 1 до 5 ч. рН вязкоупругих гелей на основе хлорида N-эруцил-N,N-бис(2-гидроксиэтил)-N-метиламмония может быть близким к нейтральному, когда он приготовлен с хлоридом калия, или слегка кислотным,когда он приготовлен с хлоридом аммония. Так как катионное поверхностно-активное вещество сохраняет свой положительный заряд и желирующие свойства в широком диапазоне кислотных, нейтральных и щелочных условий, существует сфера применения разрушителей катионогенных расщепляемых поверхностно-активных веществ, в которых расщепляемой связью является сложный эфир или амид. Эстеркваты являются предпочтительными расщепляемыми поверхностно-активными разрушителями таких гелей. Их химия, свойства и применения раскрыты в Kruger G., Boltersdorf D. and Overkempe K.,"Esterquats", Novel Surfactants Preparation, ApplicationsBiodegrability, edited by Krister Holmberg, MarcelDekker, Inc., New York, 1998, pp, 114-138. Общая формула для моноэстеркватов R-COO-Cn-N (R)3+ для прямого сложного эфира и R-OOC-Cn-N(R)3+ для обратного сложного эфира, где обычно n равно 1, 2 или 3 и предпочтительно 2. Обычно их получают при взаимодействии третичного алканоламина с жирной кислотой с последующей реакцией с алкилирующим агентом до соответствующего четвертичного соединения, как раскрыто в заявке РСТ, опубликованной под номером WO-91/01295. Например, моно- и ди-эстеркваты могут быть получены согласно следующим реакциям: (CH3)2N(CH2)2OH + RCOOH(СН 3)2N+СН 2)2OOCR)2C1-. Менее распространенные эстеркваты получают из производных сахара, при этом в сахар вводят посредством этерификации группу карбоновой кислоты или гидроксильную группу. В частности, примеры эстеркватов, полученных из глюкозы или сорбита, описаны в Kationische Zuckertenside, Seifen Oele Fette Wachse 120:423, 1994. Другие примеры эстеркватов, полученных из сорбита,описаны в патентной публикации Германии под номером 19539876. Примеры эстеркватов, полученных из глюконовой кислоты, даны также в патенте Германии, опубликованном под номером 19539845. Другими эстеркватами являются сложные эфиры бетаина, которые получают из аминокарбоновых кислот, и поэтому они имеют обратную сложноэфирную группу по сравнению с прямыми эстеркватами на основе алканоламинов. Такие сложные эфиры бетаина раскрыты в документах Biermann M., Lange F.,Piorr R., Ploog U., Rutzen H., Schindler J., and Schmidt R., Surfactants in Consumer products, edited by J.R.A., Antimicrob. Agents Chemother. 34:1949 (1990). Эстеркваты с двумя различными сложноэфирными связями, R-СОО- и R-OOC, в одной и той же молекуле раскрыты в заявке, опубликованной под номером WO 93/17085. Их получают при взаимодействии этаноламина с жирной кислотой и последующей кватернизацией алкилхлорацетатом. Одним из производителей эстеркватов является Akzo Nobel и ряд продуктов эстеркватов, коммерчески выпускаемых Akzo Nobel, продаются под наименованием Armosoft. Другим производителем является Stepan. Этот производитель продает подходящие продукты под наименованиями AMMONYX GA-90 и AMMONYX GA-70G, которые содержат диэстеркват, показанный ниже: Этим эстеркватом является ди(пальмитоилметил)гидроксиэтилметиламмоний. Противоионом является CH3OSO3-. AMMONYX GA-90 содержит 90 мас.% диэстерквата и 10 мас.% изопропанола, тогда как AMMONYX GA-70G содержит 70 мас.% диэстерквата и 30 маc.% пропиленгликоля. Другим эстеркватом, подходящим для осуществления изобретения, является хлорид эруцил(сложноэфирный мостик)-метилендиметилэтиламмония, показанный следующей формулой При определенных условиях обратная сложноэфирная связь указанного эстерквата расщепляется с образованием эруцилового спирта, согласно реакции разложения, показанной на фиг. 1. Эруциловый спирт является эффективным разрушителем водных вязкоупругих жидкостей по изобретению. Вязкоупругие гели, содержащие поверхностно-активные вещества на основе олеатов, требуют щелочных условий с рН равным или большим чем 11. С учетом этого ограничения, кандидатами во внутренние замедленные разрушители являются анионогенные расщепляемые поверхностно-активные вещества широкого спектра, включая: карбоксилаты с расщепляемой группой сложного эфира, амида или простого эфира; сульфонаты с расщепляемой группой простого эфира; сульфаты с расщепляемой группой простого эфира и фосфаты сложные эфиры. Их пригодность, однако, зависит от их способности обеспечивать соответствующую кинетику разложения, начиная с первоначального рН, равного или большего чем примерно 11. Расщепляемым поверхностно-активным веществом, подходящим для поверхностно-активных вязкоупругих гелей на основе олеатов, является (сложный моноолеиловый эфир)-сукцинат. Это анионогенное расщепляемое поверхностно-активное вещество, содержащее расщепляемую сложноэфирную связь между гидрофобной олеилгруппой и гидрофильной карбоксилатной группой. В щелочных условиях она расщепляется с высвобождением олеилового спирта и сукцинат-аниона. Соответствующая реакция показана на фиг. 2. Однако и другие расщепляемые поверхностно-активные вещества могут быть подходящими для разрушения поверхностно-активных гелей на основе олеатов или димерных/тримерных карбоксилатных гелей. Это вещества на основе сульфосукцинатных и сульфоацетатных поверхностно-активных веществ. Например, алкилсульфосукцинатами являются сложные моно- и диэфиры сульфоянтарной кислоты НООССН 2-СН (SO3H)COOH. Формулы этих сложных моно- и ди-эфиров сульфоянтарной кислоты следующие:ROOCCH2-CH(SO3Na)COOR (сложный диэфир) где R означает алкильную цепь. Два различных вторых поверхностно-активных вещества, подходящие для осуществления изобретения, доступны от Stepan Company. Первое - это динатрий-лауретсульфосукцинат Вторым является сульфоацетатное поверхностно-активное вещество натрий-лаурилсульфоацетат: Продукт STEPAN-MILD LSB представляет собой жидкий продукт, содержащий оба поверхностно-активных вещества - и динатрий-лауретсульфосукцинат, и натрий-лаурилсульфоацетат, в воде, общая активность поверхностно-активных веществ 25 мас.%. Это поверхностно-активное вещество устойчиво к пребыванию в жесткой воде, и оно легко биоразложимо. Рекомендуемая температура для хранения между 7 и 43 С. STEPAN-MILD SL3 является также жидкостью, содержащей 30 мас.% динатрийлауретсульфосукцината. Оба поверхностно-активных вещества могут разлагаться с высвобождением спиртов с длинной цепью, как поясняется на фигурах 3 и 4. Это разложение сопровождается снижением рН жидкости из-за потребления иона ОН-. В дополнение, присутствие сульфонат-группы ускоряет скорость гидролиза сложного эфира, так что ROOCCH2-CH(SO3Na)COONa разлагается быстрее, чем его несульфированный эквивалент ROОССН 2-СН 2 СООNа, а ROOCCH2-SO3Na будет разлагаться быстрее,-6 006142 чем ROOCCH3. В обоих случаях присутствие сульфонат-группы увеличивает гидрофильность и растворимость в воде соединения, и это улучшает совместимость с гелем. В дополнение к первому и второму поверхностно-активным веществам водная жидкость по изобретению может содержать соли, включая, например, неорганические соли, такие как хлориды аммония,натрия или калия, присутствующие в концентрациях от 1 до 10 мас.%, и обычно от 3 до 4 мас.%, или органические соли, такие как салицилат натрия. Жидкость может также содержать органический растворитель, такой как изопропанол, который усиливает разжижение молекул поверхностно-активного вещества. Практически все соединения жидкости по изобретению смешивают на поверхности вместе с расклинивающим агентом, которым может быть, например, песок, проходящий сквозь сито 20-40 меш, боксит или стеклянные шарики. При воздействии очень высокой скорости сдвига вязкость жидкости достаточно низка, чтобы ее можно было закачивать в скважину. Там перекачиваемую жидкость нагнетают в породы формации, которая должна быть раздроблена, под высоким давлением. В это время жидкость по изобретению достаточно вязкая, чтобы нести расклинивающий агент через разрыв. В заданное время после самого гидроразрыва второе поверхностно-активное вещество разлагается с высвобождением соединения, которое будет разрушать гель. Это выглядит особенно выгодным, когда произведенные углеводороды, вытекающие из разрывов в скважину, практически не содержат значительного количества углеводорода в жидкой фазе. Пример 1. Влияние спиртов на реологию жидкости На фиг. 5 представлен график вязкости геля, содержащего 3 маc.% хлорида N-эруцил-N,N-бис(2 гидроксиэтил)-N-метиламмония, 1 мас.% изопропанола и 3 мас.% NH4Cl, и вязкости эквивалентных гелей, которые также содержат 1 мас.% метанола, этанола, н-пропанола, изопропанола, н-бутанола или нпентанола, как функции скорости сдвига при 60 С. Присутствие в небольшой концентрации спирта уменьшает вязкость вязкоупругого поверхностно-активного геля. В частности, вязкость снижается при скорости сдвига ниже 10 с-1. Эффективность разрушения геля увеличивается с числом атомов углерода в спирте и, следовательно, с гидрофобностью спирта. На фиг. 6 представлен график вязкости водного геля, содержащего 3 мас.% жидкости (катионогенное вязкоупругое ПАВ (VES), содержащей 75 мас.% хлорида N-эруцил-N,N-бис(2-гидроксиэтил)-Nметиламмония и 25 мас.% изопропанола, 3 мас.% NH4Cl и 0,0,5, 1 или 1,5 мас.% бутанола, как функции скорости сдвига или при 25 или при 60 С. Как показано на этой фигуре, эффективность разрушения геля спиртами также увеличивается с концентрацией спирта и с температурой. На фиг. 7 представлен график вязкости водного геля, содержащего 2 мас.% жидкости, содержащей 60,5 мас.% хлорида N-эруцил-N,N-бис(2-гидроксиэтил)-N-метиламмония, изопропанол и этиленгликоль,3 мас.% KСl и олеиловый спирт, как функции концентрации олеилового спирта при комнатной температуре при низкой скорости сдвигас-1. Как показано на этой фигуре, добавление олеилового спирта вызывает резкое снижение вязкости при низкой скорости сдвига геля, которое увеличивается с его концентрацией. Пример 2. Взаимосвязь между гидрофобностью сложных эфиров и совместимостью с жидкостью На фиг. 8 представлен график вязкости водного геля, содержащего 4,5 мас.% поверхностноактивного вещества (содержащего 75 мас.% хлорида N-эруцил-N,N-бис(2-гидроксиэтил)-Nметиламмония и 25 мас.% изопропанола), 0,75 мас.% гидрофобно модифицированного полиакриламида,3 мас.% NH4Cl и диметиловый двухосновный сложный эфир, которым может быть диметилитаконат,диметилмалонат, диметилмалат, диметилоксалат, диметилглутарат, диметиладипинат, диметилмалонат или диметилазелат, как функции концентрации двухосновного сложного эфира при 25 С. Более гидрофильные двухосновные сложные эфиры, например диметилитаконат, диметилмалат и диметилоксалат,совместимы с гелем, даже когда они присутствуют в количестве 3-4 мас.%. Щелочной гидролиз двухосновных сложных эфиров описан следующей реакцией:R2OOC-Y-COOR2 + 2 ОН--OOC-Y-COO - + 2R2OH где R2 означают алкилгруппы и Y означает связующую группу в двухосновном сложном эфире. В данном примере R2 означает СН 3, a Y зависит от конкретного выбранного двухосновного сложного эфира. По-видимому, когда число атомов углерода в Y увеличивается, и поэтому гидрофобность двухосновного сложного эфира увеличивается, его совместимость с вязкоупругим поверхностноактивным гелем уменьшается. Предел совместимости геля, определенный из фиг. 8, задан добавлением около 1 мас.% диметилглутарата, который может разлагаться, образуя 0,4 мас.% метанола. Эта взаимосвязь между гидрофобностью сложных эфиров и совместимостью с жидкостью будет такой же для классических моноосновных сложных эфиров, которые гидролизуются в щелочных условиях согласно следующей реакции:R1COOR2 + ОН-R1COO- + R2OH где R2 также означает алкилгруппу. Пример 3. Водная вязкоупругая жидкость, где вторым поверхностно-активным веществом является хлорид эруцил-(сложноэфирный мостик)-метилендиметилэтиламмония-7 006142 На фиг. 9 представлен график вязкости водных гелей, содержащих 2 мас.% жидкости (катионное поверхностно-активное вещество), содержащей 60,5 мас.% хлорида N-эруцил-N,N-бис(2-гидроксиэтил)N-метиламмония, изопропанол и этиленгликоль, 4 мас.% KСl и 0 или 0,5 мас.% хлорида эруцил(сложноэфирный мостик)-метилендиметилэтиламмония, как функции скорости сдвига при комнатной температуре. Оказывается, что хлорид эруцил-(сложноэфирный мостик)-метилендиметилэтиламмония совместим с типичной жидкостью хлорида N-эруцил-N,N-бис(2-гидроксиэтил)-N-метиламмония. Его присутствие действительно улучшает первоначальную вязкость геля. Кинетику разрушения указанного геля, содержащего 0,5 мас.% хлорида эруцил-(сложноэфирный мостик)-метилендиметилэтиламмония затем исследовали при различных рН и при 25, 4 5 или 60 С. Табл. 1 иллюстрирует результаты, которые были достигнуты. Таблица 1 вместо хлорида эруцил-(сложноэфирный мостик)-метилендиметилэтиламмония используют 0,5 маc.% эквивалентного расщепляемого поверхностно-активного вещества с насыщенной гидрофобной хвостовой группой, содержащей 22 атома углерода. Изменяя начальный рН жидкости с помощью простых буферных добавок, возможно продлевать процесс разрушения геля от 1 до 24 ч. Более продолжительная задержка достигается, когда используют более кислотные условия. Близкие к нейтральным или мягко щелочные условия являются подходящими для низкотемпературных обработок между 25 и 45 С. Близкие к нейтральным или мягко кислотные условия являются подходящими для более высокотемпературного диапазона между 45 и 60 С. На фиг. 10 представлен график вязкости водных гелей, содержащих 2 мас.% жидкости (катионное поверхностно-активное вещество), содержащей 60,5 мас.% хлорида N-эруцил-N,N-бис(2-гидроксиэтил)N-метиламмония, изопропанол и этиленгликоль, 4 мас.% KСl и 0,5 мас.% хлорида эруцил(сложноэфирный мостик)-метилендиметилэтиламмония, как функции скорости сдвига для различных моментов времени при 60 С. В начальной фазе от 0 до 70 мин частичное разрушение хлорида эруцил(сложноэфирный мостик)-метилендиметилэтиламмония имеет результатом увеличение вязкости при низком усилии сдвига геля. В течение этого периода эруциловый спирт, как оказывается, проявляет себя как совместно действующее поверхностно-активное вещество, которое модифицирует структуру мицелл так, что прочность геля увеличивается. За этой начальной фазой следует постепенное снижение вязкости как при низком, так и при высоком усилии сдвига до точки, где полностью разрушенная жидкость имеет вязкость, близкую к ньютоновской около 8 сП. Пример 4. Водная вязкоупругая жидкость, где вторым поверхностно-активным веществом являетсяAMMONYX GA-90 На фиг. 11 представлен график вязкости водных гелей, содержащих 4 мас.% жидкости (катионное поверхностно-активное вещество), содержащей 60,5 мас.% хлорида N-эруцил-N,N-бис(2-гидроксиэтил)N-метиламмония, изопропанол и этиленгликоль, 4 мас.% KСl и 0 или 0,1 мас.% AMMONYX GA-90,при сдвиге от 1 до 100 с-1 как функции температуры и при рН равном 6,3. AMMONYX GA-90 приемлемо совместим с гелем. В присутствии 0,1 мас.% AMMONYX GA-90 гель имеет более низкую вязкость в пределах температуры вплоть до 160F (71C) , но более высокую вязкость в пределах 176-194F(80-90C). При высоких температурах, однако, AMMONYX GA-90 разлагается до более гидрофильного иона три(гидроксиэтил)метиламмония и пальмитиновой кислоты. В это же время рН жидкости постепенно изменяется от 6,3 до около 3 и в этих кислотных условиях пальмитиновая кислота существует в виде гидрофобных частиц, которые эффективно разрушают гель.-8 006142 На фиг. 12 представлен график вязкости указанного геля, содержащего 0,1 мас.% AMMONYX GA90, как функции времени, когда состав выдерживают при 60 и 70 С. Наблюдается, что время до вязкости 1000 сП (при 1 с-1) снижается от 15 до 5 ч, когда температура увеличивается от 60 до 70 С. Пример 5. Водная вязкоупругая жидкость, где первым поверхностно-активным веществом является димерная олеиновая кислота На фиг. 13 представлен график вязкости водных жидкостей, содержащих 4 мас.% димерной олеиновой кислоты, 6 мас.% KСl и 0, 0,05, 0,1, 0,2 или 0,5 мас.% олеилового спирта, при 60 С и для рН, равного 13. Димерная олеиновая кислота, используемая в данном примере и в примере 6, обозначена как И 1009 фирмой Unichema International, Bebington, Wirral, Merseyside, United Kingdom. При высоком рН указанная димерная кислота превращается в карбоксилат-анионы. На фиг. 13 видно, что увеличение концентраций олеилового спирта облегчает разрушение жидкости. Однако при сравнении с данными, показанными на фиг. 7, видно, что данный гель имеет более высокую устойчивость к присутствию олеилового спирта, так что, чтобы полностью разрушить указанный гель при 60 С, требуется более чем 0,5 мас.% олеилового спирта. Были сделаны другие эксперименты, которые показывают, что вязкоупругие свойства гелей на основе олеата калия, в виде мономера, димера или тримера высоко чувствительны к рН жидкости. Обычно,когда рН жидкости менее чем 11, гель является слабым и теряет свою вязкость при рН 10,5. Это поведение дает возможность другого пути в создании замедленного внутреннего разрушителя, а именно, такого, который может медленно разлагаться, снижая рН жидкости. Пример 6. Водная вязкоупругая жидкость, где вторым поверхностно-активным веществом является (моноолеиловый сложный эфир)-сукцинат. На фиг. 14 представлен график вязкости низкого сдвига водных жидкостей, содержащих 3,375 мас.% димерной олеиновой кислоты, как функции концентрации хлорида, добавленного в виде КСl, и рН жидкости при 40, 60, 70 или 80 С. Вязкость жидкостей, по всей видимости, бывает максимальной при заданной концентрации хлорида между 0,9 и 1,2 молярной. На фиг. 15 представлен график вязкости при солевом пике жидкости, содержащей 3,375 мас.% димерной олеиновой кислоты, 6 мас.% KСl, как функции температуры для рН, равного 9,4 или 11,6, при скорости сдвига 0,1 или 1 с-1. Снижение рН жидкости имеет результатом значительное снижение прочности геля и вязкости оптимизированных солью гелей на основе димерной олеиновой кислоты. На фиг. 16 представлен график вязкости водных жидкостей, содержащих 4 мас.% димерной олеиновой кислоты, 6 мас.% KСl и 0,5 мас.% (олеилового сложного эфира)-сукцината, как функции скорости сдвига в моменты 0, 45, 145 или 190 ч при начальном рН 11,5 и при 60 С. Реология состава эволюционирует от вязкоупругого геля с вязкостью низкого сдвига между 4800 и 4600 сП и вязкостью высокого сдвига между 588 сП до низковязкого раствора с ньютоновской вязкостью около 20 сП. При использовании в качестве внутреннего замедленного разрушителя для вязкоупругой поверхностно-активной системы на основе олеата как высвобождение олеилового спирта, так и сопутствующее снижение рН жидкости служат для разрушения геля олеата. Эффективность, с которой моноолеилсукцинатный разрушитель может снижать рН геля олеата, зависит от его начальной концентрации и начального рН состава. Когда его добавляют при начальной концентрации 0,5 мас.%, расщепляемое поверхностно-активное вещество может снижать рН типичной олеатной жидкости от 11,5 до 9,2. Если начальный рН более чем 12 и, таким образом, если начальная концентрация гидроксида близка к начальной концентрации моноолеидсукцината или выше нее, тогда гель разрушается слишком быстро для применения. Это быстрое разрушение геля может быть почти мгновенным даже при температуре окружающей среды на поверхности. Следовательно, согласно изобретению, значение начального рН является удобным образом контролируемым параметром. Пример 7. Водная вязкоупругая жидкость, где вторыми поверхностно-активными веществами являются сульфосукцинаты или сульфоацетаты Фиг. 17 сравнивает вязкость водных жидкостей, содержащих 2 мас.% моноолеиновой кислоты, 4 мас.% KСl, с такими же жидкостями, дополнительно содержащими 0,2 мас.% активного расщепляемого поверхностно-активного вещества, добавленного в виде STEPAN-MILD LSB или виде STEPAN-MILDSL3, как функции скорости сдвига при 50 С. При высоком рН моноолеиновая кислота превращается в моноолеат. Расщепляемые поверхностно-активные вещества, содержащиеся в STEPAN-MILD LSB иSTEPAN-MILD SL3, очевидно, совместимы с вязкоупругим поверхностно-активным гелем димерной олеиновой кислоты. Однако совместимость STEPAN-MILD LSB, содержащего и сульфосукцинатное, и сульфоацетатное поверхностно-активные вещества, больше, чем совместимость STEPAN-MILD SL3,содержащего только сульфосукцинатное поверхностно-активное вещество. Кроме того, оба поверхностно-активных вещества вызывают значительное снижение вязкости низкого и высокого сдвига водной жидкости. Фиг. 18 сравнивает вязкость водных жидкостей, содержащих 2 мас.% моноолеиновой кислоты, 4 мас.% KСl и 0,2 мас.% активного расщепляемого поверхностно-активного вещества, добавленного в видеSTEPAN-MILD LSB, как функции скорости сдвига для различных моментов времени, когда жидкость выдерживают при постоянной температуре 50 С. Начальный рН составляет 11,7, а конечный рН, через 7,5 ч, равен 9,7. Систематическое уменьшение вязкости при низкой и высокой скорости сдвига наблюдается в течение периода выдерживания 7,5 ч. Через 7,5 ч гель разрушается до жидкости с близкой к ньютоновской вязкостью около 20 сП. На фиг. 19 представлен график вязкости водных жидкостей, содержащих 2 мас.% моноолеиновой кислоты, 4 мас.% KСl и 0,1, 0,2 или 0,5 мас.% активного расщепляемого поверхностно-активного вещества STEPAN-MILD LSB, как функции времени при 50 С. Доза расщепляемого поверхностноактивного разрушителя влияет на скорость, с которой деградирует вязкость геля при низком усилии сдвига. Данные показывают, что пределы кинетики разрушения геля являются подходящими для применения и для заданного условия начального рН доза разрушителя может быть использована для контроля скорости. Более простой путь описания взаимосвязи между дозой разрушителя и скоростью разрушения геля показан на фиг. 20, где по оси х дана концентрация активного поверхностно-активного вещества, добавленного как STEPAN-MILD LSB, а по оси y - 1/t, где t означает время, необходимое для потери гелем 90% его исходной вязкости при 1 с-1. Линейная зависимость, показанная на фиг. 20, действительна для постоянной температуры выдерживания 50 С. На фиг. 21 представлен график вязкости при скорости сдвига 100 с-1 геля, содержащего 2 мас.% моноолеиновой кислоты, 4 мас.% KСl и 0,5 или 0,2 мас.% активного STEPAN-MILD LSB, как функции времени для следующих температур: 50, 60, 70 С. При 50 С гель, содержащий 0,5 мас.% STEPAN-MILDLSB, разрушается приблизительно за 3 ч. При 60 С он разрушается в течение около 1,5 ч и при 70 С он разрушается приблизительно за 1 ч. Фиг. 22 сравнивает действие двух замедленных разрушителей STEPAN-MILD LSB и STEPANMILD LS3. Сравнение проводят при постоянной концентрации активных поверхностно-активных веществ 0,5 мас.%, используя гель того же состава и начального рН, выдержанный при 50 С. Начальная вязкость системы со STEPAN-MILD LS3 значительно ниже, чем системы со STEPAN-MILD LSB. Жидкость, содержащая STEPAN-MILD LS3, может разрушаться быстрее, чем такая же жидкость, содержащая STEPAN-MILD LSB. Данные также предполагают, что более эффективная система расщепляемого разрушителя для моноолеиновой кислоты может быть получена при использовании продукта,содержащего только лаурилсульфоацетат. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Водная вязкоупругая жидкость, предназначенная для использования при извлечении углеводородов, содержащая первое поверхностно-активное вещество, которое является вязкоупругим; второе поверхностно-активное вещество, которое способно разлагаться в условиях у забоя скважины, с высвобождением соединения, которое способно уменьшать вязкость водной вязкоупругой жидкости. 2. Жидкость по п.1, где первое поверхностно-активное вещество имеет следующую формулу:R-Z,где R означает гидрофобную хвостовую группу поверхностно-активного вещества, которая является полностью или частично насыщенной, линейной или разветвленной углеводородной цепью по меньшей мере из 18 атомов углерода, и Z означает головную группу поверхностно-активного вещества, которая представляет собой -N+R1R2R3+, -SO3-, -COO- или, в случае, когда поверхностно-активное вещество является цвиттерионным, -N+(R1R2R3-COO-), где R1, R2 и R3, каждый независимо, означают водород или полностью или частично насыщенную, линейную или разветвленную алифатическую цепь по меньшей мере из одного атома углерода, возможно содержащую гидроксильную концевую группу. 3. Жидкость по п.1, где первое поверхностно-активное вещество является расщепляемым. 4. Жидкость по п.1, где первое вязкоупругое поверхностно-активное вещество является хлоридомN-эруцил-N,N-бис(2-гидроксиэтил)-N-метиламмония. 5. Жидкость по п.1, где первое поверхностно-активное вещество является моно-, ди- или олигомерным карбоксилатом. 6. Жидкость по п.5, где первое поверхностно-активное вещество является олеатом. 7. Жидкость по п.1, где второе поверхностно-активное вещество является вязкоупругим поверхностно-активным веществом. 8. Жидкость по п.1, где второе поверхностно-активное вещество имеет следующую формулу:R-X-Y-Z,где R означает гидрофобную хвостовую группу поверхностно-активного вещества, которая является полностью или частично насыщенной, линейной или разветвленной углеводородной цепью по меньшей мере из 18 атомов углерода, X означает способную к расщеплению или разложению группу поверхностно-активного вещества, которая представляет собой ацетальную, амидную, простую эфирную или слож- 10006142 ную эфирную связь, Y означает промежуточную группу, которая образована короткой насыщенной или частично насыщенной углеводородной цепью из n атомов углерода, где n равно по меньшей мере 1, предпочтительно 2, и, когда n3, она может быть цепью линейного или разветвленного алкила, и Z означает гидрофильную головную группу поверхностно-активного вещества, которая представляет собой -N+R1R2R3+, -SO3-, -COO- или, в случае, когда поверхностно-активное вещество является цвиттерионным, -N+(R1R2R3-COO-), где R1, R2 и R3, каждый независимо, означают водород или полностью или частично насыщенную, линейную или разветвленную,алифатическую цепь по меньшей мере из одного атома углерода, возможно содержащую гидроксильную концевую группу. 9. Жидкость по п.8, где вторым поверхностно-активным веществом является (сложный эфир)карбоксилат, (сложный эфир)-сульфонат, эстеркват, (обратный амид)-карбоксилат, (прямой амид)карбоксилат, (обратный амид)-сульфонат, (прямой амид)-сульфонат, (обратный амид)кват или (прямой амид)-кват. 10. Жидкость по п.9, где вторым поверхностно-активным веществом является моно- или диэстеркват. 11. Жидкость по п.10, где эстеркват представляет собой сложный бетаиновый эфир. 12. Жидкость по п.10, где эстеркватом является ди(пальмитоилэтил)гидроксиэтилметиламмоний или эруцил-(сложноэфирный мостик)метилендиметилэтиламмоний. 13. Жидкость по п.9, где вторым поверхностно-активным веществом является (моноолеиловый сложный эфир)-сукцинат. 14. Жидкость по п.9, где вторым поверхностно-активным веществом является поверхностноактивный сульфосукцинат или сульфоацетат. 15. Жидкость по п.14, где вторым поверхностно-активным веществом является динатрийлауретсульфосукцинат или натрийлаурилсульфоацетат. 16. Жидкость по п.1, где соединение является спиртом, амином или карбоновой кислотой. 17. Жидкость по п.16, где спирт, амин или карбоновая кислота содержат алкильную цепь по меньшей мере из 3 атомов углерода. 18. Жидкость по п.16, где спирт, амин или карбоновая кислота представляют собой спирт, амин или карбоновую кислоту с длинной цепью, содержащей от 8 до 18 атомов углерода или более. 19. Жидкость по п.16, где спиртом является олеиловый спирт. 20. Способ осуществления гидроразрыва при извлечении углеводородов, включающий нагнетание специализированной жидкости через скважину в формацию, отличающийся тем, что указанная специализированная жидкость представляет собой водную вязкоупругую жидкость, содержащую первое поверхностно-активное вещество, которое является вязкоупругим, и второе поверхностно-активное вещество, способное разлагаться в условиях у забоя скважины с высвобождением соединения, способного снижать вязкость водной вязкоупругой жидкости. 21. Способ по п.20, где высвобождаемое соединение снижает рН вязкоупругой жидкости, причем указанное снижение рН облегчает уменьшение вязкости указанной жидкости.

МПК / Метки

МПК: B01F 17/00, E21B 43/26

Метки: водная, жидкость, вязкоупругая

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/18-6142-vodnaya-vyazkouprugaya-zhidkost.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Водная вязкоупругая жидкость</a>

Похожие патенты