BR112016005841B1

BR112016005841B1 - Compósitos e métodos para tratamento de um poço, e propante, ou particulado de controle de areia

Info

Publication number: BR112016005841B1
Application number: BR112016005841-0A
Authority: BR
Inventors: Terry D. Monroe; Brian B. Beall; Naima Bestaoui-Spurr; Sumit Bhaduri; Kimberly Lant; Hoang Le; Qi Qu
Original assignee: Baker Hughes Incorporated
Priority date: 2013-09-20
Filing date: 2014-09-19
Publication date: 2022-02-08
Also published as: BR112016005841A2; WO2015042486A1; CA3009048A1; RU2670802C2; AU2014321302A1; RU2016115074A; CN105555909A; CA2922688A1; RU2670802C9; CN105555909B; EP3046991B1; EP3046991A1; US9562188B2; AU2014321302B2; US20150083415A1; MX2016002656A; SA516370766B1; NZ716773A; CA2922688C

Abstract

compósitos e métodos para tratamento de um poço, e propante, ou particulado de controle de areia. um composto tendo um particulado sólido e um agente de tratamento de modificação de superfície no particulado sólido, no qual o agente de tratamento de modificação de superfície tem uma cauda hidrofóbica e uma âncora para aderência da cauda hidrofóbica no particulado sólido. a âncora pode ser de metal, e a cauda hidrofóbica pode ser de um material de organo-silício, de um hidrocarboneto fluorado, ou ambos de um material de organo-silício e de um hidrocarboneto fluorado. o composto pode ser usado como um propante em uma operação de fratura hidráulica, bem como um particulado de controle de areia em uma operação de embalagem de cascalho. a presença do agente de tratamento de modificação de superfície na superfície do particulado sólido reduz a geração de finos e poeira, bem como a migração de areia durante uma operação de fratura hidráulica, ou uma operação de controle de areia. a presença do agente de tratamento de modificação de superfície na superfície do particulado sólido intensifica adicionalmente a resistência a esmagamento do particulado sólido.

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO

[0001] Este pedido reivindica o benefício do pedido de patente N°.de série US 61/880,841, depositado em 20 de setembro 2013; pedido de patente N°. de série US 61/880,758, depositado em 20 de setembro 2013; pedido de patente N°. de série US 61/981,051, depositado em 17 de abril de 2014, e pedido de patente N°. de série US 61/989,267, depositado em 6 de maio de 2014, todos dos quais são aqui incorporados por referência.

Campo da Descrição

[0002] A descrição se relaciona a um composto de tratamento de poço e a métodos para uso do composto. O composto é produzido de um particulado sólido e um agente de tratamento de modificação de superfície, tendo uma âncora, e pelo menos uma cauda hidrofó- bica. A cauda hidrofóbica é fixada ao particulado sólido através da âncora.

Antecedentes da Descrição

[0003] Procedimentos de estimulação frequentemente requerem o uso de particulados sólidos tendo alta resistência à compressão. No fraturamento hidráulico, tais particulados devem adicionalmente ser capazes de intensificar a produção de fluidos e gás natural de forma-ções de baixa permeabilidade.

[0004] Em um tratamento de fraturamento hidráulico típico, um fluido de tratamento contendo um particulado sólido ou propante é injetado no furo de sondagem a altas pressões. Uma vez que as pres-sões no reservatório natural são excedidas, o fluido que induz fraturas na formação e propante é depositado na fratura, onde ele permanece após o tratamento ser completado. O propante serve para manter a fratura aberta, intensificando, desse modo, a capacidade dos fluidos migrarem a partir da formação para o furo de sondagem. Devido a produtividade do poço fraturado depende da capacidade de uma fra-tura conduzir fluidos de uma formação para um furo de sondagem, a condutividade da fratura é um parâmetro importante na determinação do grau de sucesso de um tratamento de fraturamento hidráulico.

[0005] Desde que o grau de estimulação proporcionado pelo tratamento de fratura é dependente da largura sustentada, é importante que o propante exiba resistência a trituração a partir de altos estresses no poço. Quando o propante é incapaz de suportar tensões de encerramento impostas pela formação, os particulados sólidos são comprimidos juntos de tal modo que eles ficam triturados, e finos e/ou poeira são gerados. Os finos e/ou poeira gerados a partir do propante entopem as gargantas de poro na matriz do reservatório, reduzindo, desse modo, a permeabilidade do reservatório.

[0006] Aperfeiçoamentos têm sido continuamente procurados para controlar e impedir a trituração de propantes em condições de reser-vatório in-situ. Por exemplo, materiais de propante revestidos com resina foram designados para ajudar a formar um pack de fratura consolidado e permeável quando colocado na formação no qual o revestimento de resina intensifica a resistência à trituração do propante.

[0007] É adicionalmente necessário, quando da produção de oleo e/ou gás de uma formação subterrânea não consolidada, impedir os grãos de areia e/ou outra formação de finos de migrarem no furo de sondagem e de serem produzidos a partir do poço. A criação e/ou mobilização de finos do reservatório durante fraturamento e produção foram também instrumentais na redução de condutividade de fratura e redução da permeabilidade do reservatório para tamponamento de gargantas do poro pelos finos.

[0008] Um método comum para controlar referida migração é en- chimento de cascalho que é designado para impedir a produção de formação de areia, e reduzir a migração de formação não consolidada de particulados no furo de sondagem. Tipicamente, as operações de enchimento de cascalho envolvem a colocação de uma peneira de enchimento de cascalho no furo de sondagem. Um fluido transportador que transporta os particulados sólidos ou "cascalho" vaza na zona subterrânea, e/ou é retornado para a superfície, enquanto que os par- ticulados são deixados na zona, e são acondicionados no anular cir-cundante entre a peneira e o furo de sondagem. Os particulados operam para prenderem, e, desse modo, impedirem a migração adicional de, formação de areia e finos que, de outro modo, seriam produzidos junto com o fluido de formação. Similar aos propantes, os particulados de controle de areia devem exibir alta resistência, e serem capazes de funcionarem em formações de baixa permeabilidade.

[0009] Em algumas situações, os processos de fraturamento hidráulico e enchimento de cascalho são combinados em um tratamento único para proporcionar produção estimulada, e reduzir formação de produção de areia. Tais tratamentos são frequentemente referidos como operações de "recheio frac". Em alguns casos, os tratamentos são completados com uma montagem de peneira de enchimento de cascalho no lugar, e o fluido de fraturamento hidráulico é bombeado através do espaço anular entre o revestimento e a peneira. Em tal situação, o tratamento de fraturamento hidráulico usualmente termina em uma condição de peneiramento, criando um enchimento de cascalho anular entre a peneira e o revestimento. Isto permite que ambos o tratamento de fraturamento hidráulico e enchimento de cascalho sejam colocados em uma operação única.

[00010] Os particulados revestidos e/ou não revestidos foram adi-cionalmente usados no enchimento de cascalho para minimizar a mi-gração de finos e/ou poeira gerados. Enquanto que o uso de propan- tes revestidos com resina foram bem-sucedidos na minimização da geração de finos durante fraturamento hidráulico e migração de fino durante o enchimento de cascalho, tais materiais são conhecidos por frequentemente erodirem equipamento de produção de óleo e gás. Existe uma necessidade permanente de se desenvolver particulados que exibam resistência à trituração que possam ser usados como propantes e cascalho para minimização de geração de finos e migra-ção de finos, que reduza o enchimento de propante e danifique o en-chimento de cascalho, e que sejam menos erosivos a equipamento de produção de óleo e gás, enquanto que exibam tolerância a condições de estresse in-situ.

[00011] Em adição a interesses que ocorrem a partir da criação de finos e poeira de furo descendente, a liberação de poeira durante transporte do propante e particulados de controle de areia tem vindo recentemente sob observação cuidadosa como interesses de saúde dos operadores de campo e aqueles dentro de áreas residenciais de dentro da vizinhança de um fraturamento em terra firme tem ocorrido. Não existe um método aceitável desenvolvido até aqui especificamente designado para reduzir a liberação de poeira de propantes e parti- culados de controle de areias. Enquanto que revestimento de resina de areia frac tem sido notado diminuir a produção de poeira, a adição de um revestimento de resina dobra o custo da areia frac. Em adição, os químicos usados para produzir as resinas não são ecológicos. Por último, a aplicação de revestimento de resina a areia frac requer que a areia seja aquecida, ou por eletricidade, ou por queima de gás natural, ambos dos quais são custosos. Métodos alternativos para redução da geração de poeira de particulados como poço como controle da migração de particulados na produção de formações têm sido, desse modo, procurados.

[00012] Adicionalmente, materiais alternativos têm sido procurados para uso em operações de simulação seletivas. Tipicamente, uma formação subterrânea penetrada por um poço tem uma pluralidade de zonas distintas ou formações de interesse. Durante produção de fluidos a partir do poço, usualmente é desejável estabelecer comunicação com somente a zona ou formações de interesse, tal que tratamentos de estimulação não fluem inadvertentemente em uma zona não produtiva ou uma zona de interesse diminuído. A estimulação seletiva (tal como por fraturamento hidráulico e estimulação ácida) tornou-se pronunciada a medida que a vida do poço declina, e a produtividade do poço diminui.

[00013] Tipicamente, estimulação seletiva implica em perfuração da zona e/ou formação com um canhão de perfuração colocado adjacente à zona e/ou formação de interesse. O procedimento é repetido até que todas das zonas e/ou formações de interesse tenham sido perfuradas. O canhão de perfuração é, em seguida, recuperado para a superfície por meio de uma wireline. Quando fraturamento é desejado, o fluido de fraturamento é bombeado no poço sob pressão que excede a pressão na qual a zona e/ou formações fraturariam. De modo a impedir o fluido de fraturamento de escoar em zonas tendo maior porosidade e/ou pressão mais baixa, um dispositivo mecânico, tal como obturador de transposição, ou obturador, ou enchimento de areia, pode ser assentado no poço entre uma zona fraturada e a zona a ser fraturada para isolar a zona estimulada de contato adicional com o fluido de fratura- mento. Este procedimento é, em seguida, repetido até que todas das zonas de interesse sejam perfuradas e fraturadas. Uma vez que a operação de completação é terminada, cada obturador é perfurado ou, de outro modo, removido a partir do poço para permitir que fluido seja produzido à superfície.

[00014] Recentemente, métodos e conjuntos foram desenvolvidos para efetuar isolamento de zona entre intervalos do furo de sondagem não dependem da remoção de equipamento de perfuração dentro e fora do poço. Por exemplo, atenção tem sido focalizada no uso de conjuntos de isolamento que permite tratamento selecionado de furos de sondagem produtivos (ou intervalos previamente de produção) em intervalos múltiplos. Os conjuntos de isolamento zonais são custosos, e alternativas têm sido procuradas.

[00015] O foco tem se centralizado recentemente no uso de materi-ais elastoméricos intumescíveis como perfis de obturadores e de iso-lamento. Contudo, o uso de polímeros elastoméricos intumescíveis em poços é frequentemente limitado devido a químicos orgânicos e inorgânicos evasivos, temperaturas, pressões, e outros fatores ambientais subterrâneos que diminuem a vida e a confiança do elastômero. Tais fatores também apresentam problema a outros componentes usados na recuperação de hidrocarbonetos de poços. Por exemplo, as enzimas comumente usadas como quebradores em fluidos de fraturamen- to são tipicamente inativadas a altas temperaturas. Seu uso a temperaturas elevadas, por exemplo, a temperaturas maiores do que (66°C (150°F)), faz com que elas desnaturem e percam atividade.

[00016] O fraturamento ineficiente de uma formação pode também resultar a partir da perda de fricção entre o tubular e outros substratos metálicos no interior do poço. A redução de fricção entre os fluidos de tratamento e superfícies contatadas pelo fluido tem também apresentado problemas permanentes. Em muitos exemplos, os tipos de agentes de viscosidade que podem ser usados nos fluidos de fraturamento são limitados, visto que a redução de fricção se iguala a uma redução mais rápida na viscosidade do agente de viscosidade após contato com hidrocarbonetos. Alternativas foram procuradas para determinação da redução de fricção em condições de furo descendente in-situ.

[00017] Recursos foram também gastos e ambas técnicas químicas e físicas para reduzir efetivamente o arraste friccional criado durante o fluxo de hidrocarbonetos no interior de um reservatório de produção de hidrocarboneto. Alternativas para redução da fricção se focalizaram em agentes de redução de arraste. Tipicamente, agentes de redução de fricção são polímeros grandes com cadeias longas que tendem a formarem estruturas de gel não-Newtonianas. Géis de redução de arraste são sensíveis à cisalhamento e frequentemente requerem equipamento de injeção especializado (tais como sistemas de distribuição pressurizados). Adicionalmente, desde que os agentes de redução de fricção são tipicamente altamente viscosos, usualmente não mais do que 10 porcento por peso de agentes de redução de fricção poliméri- cos estão presentes no fluido transportador. Alguma atenção foi focalizada no uso de pastas fluidas ou dispersões de polímeros para formar misturas de escoamento livre e bombeáveis no meio líquido. Contudo, tais polímeros frequentemente se aglomeram com o tempo, tornando, desse modo, muito difícil para eles serem colocados em líquidos de hidrocarboneto onde arraste reduzido é necessário. Alternativas adicionais para abaixamento do arraste friccional de fluidos no interior de um poço foram procuradas de modo a intensificar a produtividade de hidrocarbonetos a partir do poço.

[00018] Em adição, alternativas foram procuradas para controlar ou inibir a formação e/ou precipitação de escamas, parafinas e asfaltenos durante a produção de hidrocarbonetos em formações subterrâneas. Enquanto que agentes de tratamento de poço foram empregados com sucesso para controlar e/ou inibir a formação de escamas, parafinas e asfaltenos, tais agentes são tipicamente misturados no ajuste com outros componentes, tais como propante e particulados de controle de areia. Meios alternativos de controlar a formação e/ou de inibição de escamas, parafinas e asfaltenos, que simplificam a preparação de fluidos de tratamento de poço no local, são desejados.

[00019] Deve ser compreendido que a discussão acima descrita é proporcionada para proposta ilustrativa somente e não é pretendida para limitar o escopo ou matéria objeto das reivindicações em anexo ou de qualquer pedido de patente relacionado. Desse modo, nenhuma das reivindicações em anexo ou reivindicações de qualquer pedido relacionado ou patente devem ser limitados pela discussão acima ou construídos para determinar, incluir ou excluir cada ou qualquer das características ou vantagens acima citadas meramente devido à menção destas aqui.

Sumário da Descrição

[00020] Em uma concretização da descrição, um composto é provido para tratamento de um poço. O composto compreende um agente de tratamento de modificação de superfície pelo menos parcialmente revestido em um particulado sólido. O agente de tratamento de modificação de superfície tem uma âncora de metal e uma cauda hidrofó- bica. A cauda hidrofóbica é um material de organo-silício, um hidro- carboneto fluorado, ou ambos um material de organo-silício hidrofóbico e um hidrocarboneto fluorado. A âncora de metal do agente de tratamento de modificação de superfície é fixada ao particulado sólido.

[00021] Em outra concretização da descrição, um composto é pro-porcionado para tratamento de um poço. O composto contém um par- ticulado sólido e um agente de tratamento de modificação de superfície. O agente de tratamento de modificação de superfície é composto de uma âncora de metal, e pelo menos uma cauda hidrofóbica fixada ao metal da âncora de metal. A âncora de metal é fixada ao particulado sólido.

[00022] Em outra concretização da descrição, um composto é pro-porcionado para uso em uma operação de tratamento de poço, tal como fraturamento hidráulico, ou uma operação de controle de areia. O composto tem um agente de tratamento de modificação de superfície que é fixado a pelo menos uma porção da superfície de um particulado sólido. O tratamento de modificação de superfície tem uma cauda hi- drofóbica e um local de âncora. A âncora liga a cauda hidrofóbica ao particulado sólido.

[00023] Em outra concretização, um composto para tratamento de um furo de sondagem é proporcionado, que compreende (i) um parti- culado sólido capaz de suportar estresses maiores do que cerca de10, 34 MPa (1500 psi) a uma temperatura superior a (66°C), e (ii) um agente de tratamento de modificação de superfície fixado a pelo menos uma porção da superfície do particulado sólido. O agente de tratamento de modificação de superfície compreende uma âncora e uma cauda hidrofóbica. A cauda hidrofóbica é indiretamente fixada ao par- ticulado sólido através da âncora.

[00024] Em outra concretização da descrição, um composto é pro-porcionado para tratamento de um furo de sondagem, no qual o composto compreende um agente de tratamento de modificação de superfície, e um particulado sólido capaz de suportar estresses maiores do que cerca de10, 34 MPa (1500 psi) a uma temperatura superior a 66°C(66°C). O agente de tratamento de modificação de superfície compreende uma âncora de metal e uma cauda hidrofóbica. A cauda hidrofóbica é fixada ao metal da âncora de metal, a âncora de metal sendo fixada ao particulado sólido.

[00025] Em outra concretização, um composto para tratamento de um furo de sondagem é revelado, no qual o composto compreende um particulado sólido e um agente de tratamento de modificação de superfície da fórmula X-M, no qual M é um metal contendo ligante orgânico, e X é uma cauda hidrofóbica. O agente de tratamento de modificação de superfície é fixado ao particulado sólido pelo metal contendo ligante orgânico.

[00026] Em outra concretização, um composto para tratamento de um furo de sondagem é proporcionado, no qual o composto compre- ende (i) um particulado sólido e (ii) um agente de tratamento de modificação de superfície compreendendo o produto de um metal contendo ligante orgânico e um material hidrofóbico contendo organo-silício. O metal do metal contendo ligante orgânico é um metal do Grupo 3, 4, 5 ou 6, e o ligante orgânico é um alcóxido, haleto, ceto ácido, amina, ou acrilato.

[00027] Em outra concretização, um método para tratamento de um poço que penetra uma formação subterrânea, é proporcionado. Neste método, um composto de um particulado sólido e um agente de tratamento de modificação de superfície é introduzido no poço. O agente de tratamento de modificação de superfície tem uma âncora de metal e uma cauda hidrofóbica. Pelo menos uma porção da superfície do parti- culado sólido é revestida com o agente de tratamento de modificação de superfície. A cauda hidrofóbica é um material de organo-silício, um hidrocarboneto fluorado, ou ambos um material de organo-silício hidro- fóbico e um hidrocarboneto fluorado. A âncora de metal do agente de tratamento de modificação de superfície é fixada ao particulado sólido.

[00028] Em outra concretização, um método para tratamento de um poço que penetra uma formação subterrânea, é proporcionado. Neste método, um composto tendo um agente de tratamento de modificação de superfície e uma cauda hidrofóbica, é formado in-situ no interior do poço. Nesta concretização, um particulado sólido pode ser introduzido no poço. Um agente de tratamento de modificação de superfície é, em seguida, introduzido. O agente de tratamento de modificação de superfície tem uma âncora de metal e uma cauda hidrofóbica. A âncora de metal do agente de tratamento de modificação de superfície se fixa a pelo menos uma porção da superfície do particulado sólido. A cauda hidrofóbica do agente de tratamento de modificação de superfície é um material de organo-silício, um hidrocarboneto fluorado, ou ambos um material de organo-silício hidrofóbico, e um hidrocarboneto fluorado.

[00029] Em outra concretização da descrição, um método de trata-mento de um poço que penetra uma formação subterrânea é propor-cionado, no qual um composto é introduzido no poço. O composto tem um particulado sólido e um agente de tratamento de modificação de superfície em pelo menos uma porção da superfície do particulado sólido. O agente de tratamento de modificação de superfície tem uma âncora de metal, e pelo menos uma cauda hidrofóbica fixada ao metal da âncora de metal. A âncora de metal é fixada ao particulado sólido.

[00030] Em outra concretização, um método para tratamento de um poço que penetra uma formação subterrânea, é proporcionado. Neste método, um particulado sólido é introduzido no poço. Um agente de tratamento de modificação de superfície é, em seguida, bombeado no poço. O agente de tratamento de modificação de superfície contém uma âncora de metal e uma cauda hidrofóbica. A âncora de metal do agente de tratamento de modificação de superfície se fixa a pelo menos uma porção da superfície do particulado sólido in-situ.

[00031] Em outra concretização da descrição, um método de redu-ção da quantidade de finos gerada durante uma operação de fratura hidráulica, ou uma operação de controle de areia, é proporcionado. No método, um particulado sólido é bombeado em um poço que penetra uma formação subterrânea. Um agente de tratamento de modificação de superfície é fixado na pelo menos uma porção da superfície do par- ticulado sólido. O tratamento de modificação de superfície tem uma cauda hidrofóbica e uma âncora. A âncora segura a cauda hidrofóbica ao particulado sólido.

[00032] Em outra concretização da descrição, um composto de um agente de tratamento de modificação de superfície e um particulado sólido é bombeado em um poço. O poço penetra uma formação tendo zonas produtivas múltiplas. O agente de tratamento de modificação de superfície tem uma âncora e uma cauda hidrofóbica. O agente de tra- tamento de modificação de superfície é fixado ao particulado sólido por esta âncora. O composto isola uma zona produtiva predeterminada de outras zonas do poço.

[00033] Em outra concretização da descrição, um composto de um agente de tratamento de modificação de superfície e um particulado sólido é bombeado em um poço. O composto tem uma âncora e uma cauda hidrofóbica. O agente de tratamento de modificação de superfície é fixado ao particulado sólido pela âncora. O composto minimiza pressões de fricção tubular no interior do poço.

[00034] Em outra concretização da descrição, um composto de um agente de tratamento de modificação de superfície e um particulado sólido é formado in-situ em um poço. O poço penetra uma formação tendo zonas produtivas múltiplas. O composto é formado por primeiro introdução em um poço de um particulado sólido. O agente de tratamento de modificação de superfície é, em seguida, introduzido no poço, e forma um revestimento em pelo menos uma porção da superfície do particulado sólido. O agente de tratamento de modificação de superfície tem uma âncora e uma cauda hidrofóbica. O composto isola uma zona produtiva predeterminada de outras zonas do poço.

[00035] Em outra concretização da descrição, um composto de um agente de tratamento de modificação de superfície e um particulado sólido é formado in-situ em um poço. O composto tem uma âncora e uma cauda hidrofóbica. O composto é formado por primeiro introdução em um poço de um particulado sólido. O agente de tratamento de modificação de superfície é, em seguida, introduzido no poço, e forma um revestimento em pelo menos uma porção da superfície do particulado sólido. O agente de tratamento de modificação de superfície tem uma âncora e uma cauda hidrofóbica. O composto minimiza pressões de fricção tubular no interior do poço.

[00036] Em outra concretização da descrição, um método para tra- tamento de um poço que penetra uma formação subterrânea é propor-cionado, no qual um composto é bombeado no poço, no qual o composto compreende um particulado sólido e um agente de tratamento de modificação de superfície no particulado sólido. O agente de tratamento de modificação de superfície compreende um metal ligado a um material de organo-silício hidrofóbico, um hidrocarboneto fluorado, ou a ambos um material de organo-silício hidrofóbico e um hidrocarboneto fluorado. O metal é fixado ao particulado sólido.

[00037] Em outra concretização da descrição, um método para tra-tamento de um poço que penetra uma formação subterrânea é proporcionado, no qual um composto é bombeado no poço, no qual o composto compreende um particulado sólido e um agente de tratamento de modificação de superfície, em pelo menos uma porção da superfície do particulado sólido. O agente de tratamento de modificação de superfície é um produto de reação de um composto organometálico tendo um ligante de oxigênio e um material contendo organo-silício.

[00038] Em outra concretização da descrição, um método para tra-tamento de um poço que penetra uma formação subterrânea é proporcionado, no qual um composto é bombeado no poço, no qual o composto compreende um particulado sólido e um agente de tratamento de modificação de superfície da fórmula X-M, no qual M é um metal contendo ligante orgânico, e X é uma cauda hidrofóbica.

[00039] Em outra concretização da descrição, um método de esti-mulação de uma formação subterrânea é proporcionado. No método, um composto é bombeado em um poço que penetra a formação subterrânea a uma pressão acima da pressão de fratura da formação subterrânea. O composto pode ser caracterizado por um particulado sólido tendo revestido em pelo menos uma porção de sua superfície um agente de tratamento de modificação de superfície. O agente de tratamento de modificação de superfície contém uma cauda hidrofóbi- ca e uma âncora para segurar a cauda hidrofóbica à superfície do par- ticulado sólido. A geração de finos ou poeira a partir do particulado sólido é minimizada durante estimulação, e dano a um recheio de pro- pante no interior da formação é minimizado pela presença do agente de tratamento de modificação de superfície no particulado sólido.

[00040] Em outra concretização da descrição, um método de redu-ção da geração de finos e/ou poeira de um propante ou particulado de controle de areia durante uma operação de tratamento de poço é proporcionado. Nesta concretização, um composto é formado por auto- montagem em pelo menos uma porção da superfície do propante, ou particulado de controle de areia, e um agente de tratamento de modificação de superfície. O agente de tratamento de modificação de superfície é caracterizado por uma cauda hidrofóbica e uma âncora para segurar a cauda hidrofóbica ao propante ou particulado de controle de areia. A quantidade de finos e/ou poeira gerados a partir do propante ou particulado de controle de areia é reduzida pela automontagem do agente de tratamento de modificação de superfície no propante ou par- ticulado de controle de areia.

[00041] Em outra concretização, um método de redução da geração de finos durante a produção de hidrocarbonetos de uma formação subterrânea, é proporcionado. No método, um propante ou particulado de controle de areia é bombeado no poço. O propante ou particulado de controle de areia é revestido com um tratamento de modificação de superfície caracterizado por uma cauda hidrofóbica e uma âncora para aderência da cauda hidrofóbica ao propante ou particulado de controle de areia. A quantidade de finos gerada durante bombeio do propante ou particulado de controle de areia no poço é menor do que a quantidade de finos gerada durante bombeio do propante pristina ou particu- lado de controle de areia no poço.

[00042] Em outra concretização, um método de redução da quanti- dade de finos gerada durante bombeio de um propante ou a particula- do de controle de areia em um poço, é proporcionado. No método, pelo menos uma porção da superfície do propante ou particulado de controle de areia é revestido com um agente de tratamento de modificação de superfície antes do bombeio do propante ou particulado de controle de areia no poço. O agente de tratamento de modificação de superfície contém uma cauda hidrofóbica e uma âncora para segurar a cauda hidrofóbica ao propante ou particulado de controle de areia. A quanti-dade de finos gerada durante bombeio do propante ou particulado de controle de areia no poço é menor do que a quantidade de finos gerada durante bombeio de um propante de pristina ou particulado de controle de areia no poço.

[00043] Em outra concretização, um método de prevenção da libe-ração de poeira de um propante ou particulado de controle de areia durante a operação de tratamento de poço, é proporcionado. No mé-todo, pelo menos uma porção da superfície do propante ou particulado de controle de areia é revestido com um agente de tratamento de modificação de superfície. O agente de tratamento de modificação de superfície compreende uma cauda hidrofóbica e uma âncora para segurar a cauda hidrofóbica ao propante ou particulado de controle de areia. O propante revestido ou particulado de controle de areia revestido é, em seguida, bombeado em um poço que penetra um reservatório de produção de hidrocarboneto. A quantidade de poeira liberada a partir do propante ou particulado de controle de areia é reduzida pela presença do agente de tratamento de modificação de superfície na superfície do propante ou particulado de controle de areia.

[00044] Em outra concretização da descrição, um método de au-mentar a resistência a esmagamento de um propante bombeado em um poço que penetra uma formação subterrânea durante a operação de fratura hidráulica, é proporcionado. Neste método, um propante é tratado com um agente de tratamento de modificação de superfície. O agente de tratamento de modificação de superfície é caracterizado por uma cauda hidrofóbica e uma âncora para segurar a cauda hidrofóbica à superfície do propante. A resistência a esmagamento do propante a uma tensão do encerramento de 10,34 MPa (1.500 psi), API RP 5856 ou API RP 60, é superior a a resistência a esmagamento de um pro- pante de pristina a uma temperatura superior a 66°C (150°F).

[00045] Em outra concretização da descrição, um método de pre-venção da migração de areia durante uma operação de controle de areia dentro de um poço, é proporcionado. No método, um agente de particulado de controle de areia é bombeado em um poço. Pelo menos uma porção da superfície do particulado de controle de areia é tratada com um tratamento de modificação de superfície compreendendo uma cauda hidrofóbica e uma âncora. A âncora segura a cauda hidrofóbica à superfície do particulado de controle de areia.

[00046] Em outra concretização da descrição, um método de pre-venção da migração de areia durante uma operação de controle de areia, é proporcionado. No método, um particulado de controle de areia é bombeado em um poço. Um agente de tratamento de modifi-cação de superfície compreendendo uma cauda hidrofóbica e uma âncora é seguro a pelo menos uma porção da superfície do particulado de controle de areia in-situ através da âncora.

[00047] Em outra concretização da descrição, um método de redu-ção da quantidade de finos gerada durante uma operação de fratura hidráulica, ou uma operação de controle de areia dentro de uma for-mação subterrânea, é proporcionado. No método, um particulado sólido é bombeado em um poço que penetra a formação subterrânea. Um tratamento de modificação de superfície compreendendo uma cauda hidrofóbica e uma âncora é, em seguida, seguro em pelo menos uma porção da superfície do particulado sólido in-situ através da âncora do agente de tratamento de modificação de superfície.

[00048] Em ainda outra concretização da descrição, um método de estimulação de uma formação subterrânea é proporcionado, no qual um fluido de fraturamento contendo um particulado sólido é bombeado em um poço que penetra a formação subterrânea a uma pressão acima da pressão de fraturamento da formação subterrânea. Um agente de tratamento de modificação de superfície é seguro in-situ em pelo menos uma porção da superfície do particulado sólido. O agente de tratamento de modificação de superfície compreende uma cauda hi- drofóbica e uma âncora para segurar a cauda hidrofóbica ao particu- lado sólido. A geração de finos ou poeira a partir do particulado sólido é minimizada e dano a um recheio de propante no interior da formação é minimizado pela presença do agente de tratamento de modificação de superfície no particulado sólido.

[00049] Em ainda outra concretização da descrição, um método de redução da geração de finos e/ou poeira de um propante ou particula- do de controle de areia durante a operação de tratamento de poço, é proporcionado. Neste método, um propante ou particulado de controle de areia é bombeado no poço. Um agente de tratamento de modificação de superfície compreendendo uma cauda hidrofóbica e uma âncora é, em seguida, bombeado no poço. O agente de tratamento de modificação de superfície através de sua âncora é seguro em pelo menos uma porção do propante ou particulado de controle de areia in-situ. A quantidade de finos e/ou poeira gerados a partir do propante ou particulado de controle de areia é reduzida pela presença do agente de tratamento de modificação de superfície na superfície do pro- pante ou particulado de controle de areia.

[00050] Em uma outra concretização da descrição, um método de prevenção da liberação de poeira de um propante ou particulado de controle de areia durante a operação de tratamento de poço, é propor- cionado. Neste método, um propante ou particulado de controle de areia é bombeado em um poço que penetra uma formação subterrâ-nea. Um agente de tratamento de modificação de superfície é seguro in-situ em pelo menos uma porção da superfície do propante ou parti- culado de controle de areia. O agente de tratamento de modificação de superfície tem uma cauda hidrofóbica e uma âncora. O agente de tratamento de modificação de superfície é seguro na superfície do pro- pante ou particulado de controle de areia através da âncora. A quantidade de poeira liberada do propante ou particulado de controle de areia durante a operação de tratamento de poço é reduzida pela presença do agente de tratamento de modificação de superfície na superfície do propante ou particulado de controle de areia.

[00051] Em ainda outra concretização da descrição, um método de aumentar a resistência a esmagamento de um propante bombeado em um poço que penetra uma formação subterrânea durante a operação de fratura hidráulica, é proporcionado. Neste método, um agente de tratamento de modificação de superfície compreendendo uma cauda hidrofóbica e uma âncora é seguro em pelo menos uma porção da superfície do propante após o propante ser colocado no poço. O agente de tratamento de modificação de superfície é seguro na superfície do propante através de sua âncora. A resistência a esmagamento do propante a uma tensão do encerramento de 10,34 MPa (1.500 psi), AAPI 56 ou API RP 60, é superior a a resistência a esmagamento de um propante de pristina.

[00052] Em outra concretização da descrição, um método para tra-tamento de um poço que penetra uma formação subterrânea é proporcionado, no qual um composto é bombeado no poço no qual o composto compreende (i) um particulado sólido e (ii) um agente de tratamento de modificação de superfície compreendendo o produto de um metal contendo ligante orgânico, e um material hidrofóbico contendo organo-silício. O metal do metal contendo ligante orgânico é um metal do Grupo 3, 4, 5 ou 6, e o ligante orgânico é um alcóxido, haleto, ceto ácido, amina, ou acrilato.

[00053] Em outra concretização, um método de intensificar a produ-tividade de uma formação subterrânea é revelado, no qual um com-posto é introduzido no poço. O composto compreende um núcleo elastomérico e um agente de tratamento de modificação de superfície pelo menos parcialmente revestido no núcleo elastomérico. O agente de tratamento de modificação de superfície é compreendido de um metal ligado a um material de organo-silício hidrofóbico, um hidrocar- boneto fluorado, ou a ambos um material de organo-silício hidrofóbico e um hidrocarboneto fluorado, e no qual o metal é fixado ao núcleo elastomérico.

[00054] Em outra concretização, um composto compreendendo um núcleo elastomérico e um agente de tratamento de modificação de superfície é revelado no isolamento de uma zona produtiva de outras zonas do poço. O composto compreende um núcleo elastomérico e um agente de tratamento de modificação de superfície pelo menos parcialmente revestido no núcleo elastomérico. O agente de tratamento de modificação de superfície é compreendido de um metal ligado a um material de organo-silício hidrofóbico, um hidrocarboneto fluorado, ou a ambos um material de organo-silício hidrofóbico e um hidrocar- boneto fluorado, e no qual o metal é fixado ao núcleo elastomérico.

[00055] Em outra concretização, um composto compreendendo um núcleo elastomérico e um agente de tratamento de modificação de superfície é revelado para intensificar a eficiência de um quebrador durante uma operação de fratura hidráulica. O composto compreende um núcleo elastomérico e um agente de tratamento de modificação de superfície pelo menos parcialmente revestido no núcleo elastomérico. O agente de tratamento de modificação de superfície tem uma cauda hidrofóbica e uma âncora para aderência da cauda hidrofóbica ao nú-cleo elastomérico. A âncora é um metal.

[00056] Em outra concretização, um composto compreendendo um núcleo elastomérico e um agente de tratamento de modificação de superfície é revelado para minimizar pressões de fricções tubulares no interior de um poço. O composto compreende um núcleo elastomérico e um agente de tratamento de modificação de superfície pelo menos parcialmente revestido no núcleo elastomérico. O agente de tratamento de modificação de superfície tem uma cauda hidrofóbica e uma âncora para aderência da cauda hidrofóbica ao núcleo elastomérico. A âncora é um metal.

[00057] Em outra concretização da descrição, um método de pro-dução de hidrocarbonetos de um reservatório subterrâneo é proporcionado, no qual um composto tendo um núcleo elastomérico e um agente de tratamento de modificação de superfície pelo menos parcialmente revestido no núcleo elastomérico é bombeado em um reservatório subterrâneo. O agente de tratamento de modificação de superfície contém uma cauda hidrofóbica e uma âncora para aderência da cauda hidrofóbica ao núcleo elastomérico. A âncora é um metal. A cauda hidrofóbica não é diretamente fixada ao núcleo elastomérico, nas é somente indiretamente fixada através da âncora.

[00058] Em outra concretização, um método de tratamento de uma formação subterrânea penetrada por um poço é revelado, no qual um composto tendo um núcleo elastomérico e um agente de tratamento de modificação de superfície pelo menos parcialmente revestido no núcleo elastomérico é bombeado na formação subterrânea através de um furo de sondagem. O agente de tratamento de modificação de superfície compreendendo, como cauda hidrofóbica, um material de or- gano-silício, um hidrocarboneto fluorado, ou ambos um material de organo-silício hidrofóbico, e um hidrocarboneto fluorado. A âncora é um metal.

[00059] Características e vantagens da presente descrição descritas acima e características adicionais e benefícios serão prontamente aparentes àqueles técnicos no assunto após consideração da seguinte descrição detalhada de várias concretizações, e se referindo aos de-senhos acompanhantes.

Breve Descrição dos Desenhos

[00060] As seguintes Figuras são parte do presente relatório descri-tivo, incluídas para demonstrar certos aspectos de várias concretiza-ções desta descrição, e referenciadas na descrição detalhada aqui:

[00061] As Figuras 1 e 2 representam representações esquemáticas da fixação de um agente de tratamento de modificação de superfície contendo uma âncora de metal na superfície de um particulado só-lido.

[00062] A Figura 3 ilustra retenção na permeabilidade em um núcleo sintético contendo 20-40 de propante Carbolite e areia de sílica de mesh 80-100 quando usando o agente de tratamento de modificação de superfície aqui descrito.

[00063] A Figura 4 ilustra a recuperação da permeabilidade em um propante/cascalho (trado e não tratado) após expor o recheio à água, gel linear e, em seguida, água.

Descrição Detalhada das Concretizações Preferidas

[00064] As características e vantagens da presente descrição e ca-racterísticas e benefícios adicionais serão prontamente aparentes àqueles técnicos no assunto após consideração da seguinte descrição detalhada de concretizações exemplares da presente descrição. Deve ser compreendido que a descrição aqui, sendo de concretizações de exemplo, não são pretendidas para limitar as reivindicações desta pa-tente, ou qualquer patente ou pedido de patente reivindicando prioridade a este. Ao contrário, a intenção é cobrir todas as modificações, equivalentes e alternativas que caem dentro do espírito e escopo das reivindicações. Muitas mudanças podem ser feitas às concretizações particulares e detalhes aqui revelados sem fugir de tal espírito e esco-po.

[00065] Certos termos são aqui usados, e nas reivindicações em anexo, podem se referir a componentes particulares, a etapas de pro-cesso, ou a operações de tratamento de poço. Conforme um técnico no assunto apreciará, pessoas diferentes podem se referir a um com-ponente, a uma etapa de processo, ou a uma operação de tratamento de poço por nomes diferentes. Este documento não pretende distinguir entre componentes, etapas de processo, ou operações de tratamento de poço que diferem no nome, mas na função ou operação. Também, os termos "incluindo" e "compreendendo" são aqui usados e, nas reivindicações em anexo, em um modo aberto, e, desse modo, devem ser interpretados para significar "incluindo, mas não limitado a. "O termo "introduzindo" em relação à introdução de um material ou fluido em um poço ou formação subterrânea, deve incluir bombeio ou injeção do material ou fluido no poço ou formação. Adicionalmente, referência aqui e nas reivindicações em anexo a componentes e aspectos em um sentido singular não necessariamente limitam a presente descrição ou reivindicações em anexo a somente um tal componente ou aspecto, mas devem ser interpretados geralmente para significar um ou mais, conforme pode ser adequado e desejável em cada exemplo particular.

[00066] O composto é compreendido de um particulado sólido e um agente de tratamento de modificação de superfície que exibe hidrofo- bicidade. O agente de tratamento de modificação de superfície pode compreender uma cauda hidrofóbica e uma âncora para fixação da cauda hidrofóbica ao particulado sólido. [Conforme aqui usado, os termos "fixação" ou "seguramento" devem incluir, mas não são limitados a, aderência, enxerto, ligação (incluindo ligação covalentemente), revestimento ou, de outro modo, ligação da cauda hidrofóbica ao par- ticulado sólido. Também, conforme aqui usado, o termo "cauda hidro- fóbica" deve se referir ao substituinte hidrofóbico do agente de tratamento de modificação de superfície]. A natureza hidrofóbica da cauda pode, adicionalmente, alterar a molhabilidade da superfície do particu- lado sólido. Enquanto que a cauda do agente de tratamento de modificação de superfície exibe características hidrofóbicas, ela pode também exibir propriedades oleofóbicas. O agente de tratamento de modificação de superfície pode, portanto, ser considerado ser omnifóbico.

[00067] A âncora serve para conectar (de preferência, por ligação covalente), o agente de tratamento de modificação de superfície à superfície do particulado sólido. A cauda hidrofóbica fixada à âncora do agente de tratamento de modificação de superfície não é acreditada se ligar à superfície do particulado sólido. Desse modo, a cauda do agente de tratamento de modificação de superfície é somente indiretamente fixada ao particulado, através da âncora.

[00068] A hidrofobicidade provida ao particulado sólido pelo agente de tratamento de modificação de superfície pode prolongar a vida útil do particulado, comparada a quando o particulado sólido está em seu estado de pristina. [O termo "pristina", conforme aqui usado, se refere a um particulado sólido não revestido com um agente de tratamento de modificação de superfície. Quando comparando um particulado sólido de pristina a um particulado sólido tendo um agente de tratamento de modificação de superfície fixado, é compreendido que o particulado sólido do composto é o mesmo particulado como o particulado de pristina (ou não revestido)].

[00069] O composto geralmente tem a capacidade de suportar mais do que 0,13 MPa (20 psi) de estresse a uma temperatura superior a 66°C (150°F) sem quebra. Quando usado em uma operação de fratura hidráulica, o composto tipicamente tem a capacidade de suportar mais do que cerca de 10,34 MPa10, 34 MPa (1500 psi) a uma temperatura superior a 66°C (150°F), API RP 56 ou API RP 60, sem decomposição. Os particulados podem se deformar com o estresse, e ainda são sufi-cientemente fortes para serem usados em si a altas pressões em ex-cesso de 27,57 MPa (4.000 psi).

[00070] Os compostos impedem grãos de areia e/ou outros finos de formação de migrarem no furo de sondagem.

[00071] Quando usados em uma operação de fratura hidráulica, o particulado sólido do composto pode ser um propante. Quando usado em uma operação de controle de areia, o agente de tratamento de modificação de superfície pode ser um particulado de controle de areia.

[00072] O agente de tratamento de modificação de superfície pode circundar completamente o particulado sólido. Alternativamente, o agente de tratamento de modificação de superfície pode ser aplicado somente a uma porção do particulado sólido. Em uma concretização preferida, o agente de tratamento de modificação de superfície pode ser aplicado em cerca de 10 a 100% da área de superfície do particu- lado sólido e, de preferência, cerca de 75% da área de superfície do particulado sólido. Em uma concretização mais preferida, o agente de tratamento de modificação de superfície cobre todas da área de superfície do particulado sólido. A espessura do agente de tratamento de modificação de superfície no particulado sólido é tipicamente entre cerca de 2 a cerca de 40 nm.

[00073] Tipicamente, o composto é preparado antes de ser bom-beado no poço e/ou formação. Contudo, o agente de tratamento de modificação de superfície pode ser bombeado no poço, e os particu- lados sólidos podem, em seguida, serem revestidos in-situ no particu- lado sólido no interior do poço. Desse modo, uma concretização da descrição inclui um método de ligar covalentemente ou fixar a cauda hidrofóbica, oleofóbica ou omnifóbica no propante ou particulados de recheio de cascalho sob condições in-situ. Por exemplo, um agente de tratamento de modificação de superfície pode ser bombeado corretivamente no poço após um recheio de propante ser formado no interior do poço e/ou formação. Em tais exemplos, os agentes de tratamento de modificação de superfície são seguros nos particulados de propan- te, definindo um recheio de propante in-situ.

[00074] Quando o composto é formado in-situ, o agente de trata-mento de modificação de superfície e o particulado sólido podem ser bombeados no furo de sondagem usando o mesmo tratamento de fluido (bem como diferente).

[00075] O particulado sólido do composto pode ser elastomérico. Os elastômeros podem formar um núcleo elastomérico no qual é re-vestido com o agente de tratamento de modificação de superfície. Os elastômeros úteis nos compostos aqui revelados incluem borracha natural e substâncias feitas pelo homem que imitam borracha natural que esticam sob tensão, exibem uma alta resistência à tensão, retraem rapidamente, e substancialmente recuperam suas dimensões originais. O termo "elastômeros", conforme aqui usado, incluem elastômeros termoplásticos, e elastômeros não termoplásticos. O termo inclui misturas (misturas físicas) de elastômeros, bem como copolímeros, terpo- límeros, e multipolímeros. Incluídos como elastômeros adequados estão polímero de etileno-propileno (EPDM), borrachas de nitrila, tais como copolímeros de butadieno e acrilonitrita, copolímeros de acriloni- trila butadieno carboxilatados, misturas de polivinilcloreto-nitrila buta- dieno, polietileno clorado, sulfonato polietileno clorado, poliésteres ali- fáticos com cadeias laterais cloradas (tal como homopolímero de epi- clorohidrina, copolímero de epiclorohidrina, e terpolímero de epiclo- rohidrina, borrachas de poliacrilato, tais como copolímero de etile- no-acrilato, terpolímeros de etileno-acrilato, elastômeros de etileno e propileno, às vezes com um terceiro monômero, tal como copolímero de etileno-propileno (EPM), copolímeros de etileno vinil acetato, polímeros de fluorocarbono, copolímeros de poli(vinilideno fluoreto) e he- xafluoropropileno, terpolímeros de poli(vinilideno fluoreto), hexafluoro- propileno, e tetrafluoroetileno, terpolímeros de poli(vinilideno fluoreto), polivinil metil éter e tetrafluoroetileno, terpolímeros de poli(vinilideno fluoreto), hexafluoropropileno, e tetrafluoroetileno, terpolímeros de po- li(vinilideno fluoreto), tetrafluoroetileno, e propileno, perfluoroelastô- meros, tais como perfluoroelastômeros de tetrafluoroetileno, elastô- meros altamente fluorados, borracha de butadieno, borracha de poli- cloropreno), borracha de poli-isopreno, polinorbornenos, borrachas de polisulfeto, poliuretanos, borrachas de silicone, borrachas de vinil silicone, borracha de fluorometil silicone, borrachas de fluorovinil silicone, borrachas de fenilmetil silicone, borrachas de estireno-butadieno, co- polímeros de isobutileno e isopreno ou butil, copolímeros brominatados de isobutileno e isopreno, e copolímeros clorados de isobutileno e iso- preno.

[00076] Exemplos adequados de fluoroelastômeros são copolíme- ros de vinilideno fluoreto e hexafluoropropileno e terpolímeros de vini- lideno fluoreto, hexafluoropropileno e tetrafluoroetileno. Os fluoroelas- tômeros adequados podem compreender uma ou mais unidade de vi- nilideno fluoreto, uma ou mais unidades de hexafluoropropileno, uma ou mais unidades de tetrafluoroetileno, uma ou mais unidades de clo- rotrifluoroetileno, e/ou uma ou mais unidades de perfluoro(alquil vinil éter), tais como perfluoro(metil vinil éter), perfluoro(etil vinil éter), e per- fluoro(propil vinil éter). Estes elastômeros podem ser homopolímeros ou copolímeros. Particularmente adequados são fluoroelastômeros contendo unidades de vinilideno fluoreto, unidades de hexafluoropro- pileno, e, optconalmente, unidades de tetrafluoroetileno e fluoroelas- tômeros contendo unidades de vinilideno fluoreto, unidades de perflu- oroalquil perfluorovinil éter, e unidades de tetrafluoroetileno, bem como copolímeros de unidades de vinilideno fluoreto e hexafluoropropileno.

[00077] Elastômeros termoplásticos comercialmente disponíveis incluem elastômeros termoplásticos de poliéster segmentados, elas- tômeros termoplásticos de poliuretano segmentados, elastômeros termoplásticos de poliamida segmentados, misturas de elastômeros termoplásticos e polímeros termoplásticos, e elastômeros termoplásticos ionoméricos.

[00078] Outros materiais exemplares para o particulado sólido do composto para uso na descrição incluem cerâmicas, areia, bauxita, alumina, minerais, cascas de frutos secos, cascalho, vidro, partículas resinosas, partículas poliméricas, bem como combinações destes.

[00079] Exemplos de cerâmicas incluem cerâmicas à base de óxido, cerâmicas à base de nitreto, cerâmicas à base de carbeto, cerâmicas à base de boreto, cerâmicas à base de siliceto, ou uma combinação destes. Em uma concretização, a cerâmica à base de óxido é sílica (SiO2), titânia (TiO2), óxido de alumínio, óxido de boro, óxido de potássio, óxido de zircônia, óxido de magnésio, óxido de cálcio, óxido de lítio, óxido de fósforo, e/ou óxido de titânio, ou uma combinação destes. A cerâmica à base de óxido, cerâmica à base de nitreto, cerâ-mica à base de carbeto, cerâmica à base de boreto, ou cerâmica à base de siliceto, contêm um não metal (por exemplo, oxigênio, nitrogênio, boro, carbono, ou silício e similares), um metal (por exemplo, alumínio, chumbo, bismuto e similares), de metal de transição (por exemplo, nióbio, tungstênio, titânio, zircônio, háfnio, ítrio, e similares), de metal alcalino (por exemplo, lítio, potássio e similares), de metal alcalino terroso (por exemplo, cálcio, magnésio, estrôncio e similares), de terra rara (por exemplo, lantânio, cério e similares), ou halogênio (por exemplo, flúor, cloro e similares). Cerâmicas exemplares incluem zir- cônia, zircônia estabilizada, mulita, zircônia alumina endurecida, espi- nélio, aluminosilicatos (por exemplo, mulita, cordierita), perovskita, carbeto de silício, nitreto de silício, carbeto de titânio, nitreto de titânio, carbeto de alumínio, nitreto de alumínio, carbeto de zircônio, nitreto de zircônio, carbeto de ferro, oxinitreto de alumínio, oxinitreto de silício alumínio, titanato de alumínio, carbeto de tungstênio, nitreto de tungs- tênio, esteatita e similares, ou uma combinação destes.

[00080] Exemplos de areias adequadas para o particulado sólido incluem, mas não são limitadas a, areia do Arizona, areia de Wiscon-sin, areia de Badger, areia de Brady, e areia de Ottawa. Em uma con-cretização, o particulado sólido é produzido de um mineral, tal como bauxita, e é sinterizado para obter um material duro. Em uma concre-tização, a bauxita, ou bauxita sinterizada, tem uma permeabilidade relativamente alta, tal como o material de bauxita revelado na Patente dos Estados Unidos N°. 4.713.203, o conteúdo da qual é incorporado aqui por referência em sua totalidade.

[00081] Em outra concretização, o particulado sólido é material par- ticulado relativamente leve, ou material particulado substancialmente neutramente flutuante, ou uma mistura destes. Tais materiais podem ser cortados, moídos, triturados, ou, de outro modo, processados. Por "relativamente leve", é significativo que o particulado sólido tem uma gravidade específica aparente (ASG) que é menor do que ou igual a 2,45, incluindo aqueles materiais ultraleves tendo um ASG menor do que ou igual a 2,25, mais de preferência, menor do que ou igual a 2,0, ainda mais, de preferência, menor do que ou igual a 1,75, mais de preferência, menor do que ou igual a 1,25, e frequentemente menor do que ou igual a 1,05.

[00082] Particulados sólidos que ocorrem naturalmente incluem cascas de frutos secos, tais como noz, coco, noz de pecan, amêndoa, noz forte, castanha-do-pará, e similares; cascas de sementes de frutos tais como ameixa, oliva, pêssego, cereja, damasco e similares; cascas de sementes de outras plantas, tal como milho (por exemplo, espigas de milho ou grãos de milho); materiais de madeira, tais como aqueles derivados de carvalho, nogueira, noz, álamo, mogno, e similares. Tais materiais são partículas formadas por trituração, moagem, corte, fragmentação, e similares.

[00083] Particulados sólidos relativamente leves adequados são aqueles revelados nas Patentes dos Estados Unidos Nos. 6.364.018, 6.330.916 e 6.059.034, todas das quais são aqui incorporadas por re-ferência.

[00084] Outros particulados sólidos para uso aqui incluem plásticos revestidos com resina, cerâmicas revestidas com resina, ou partícula orgânica sintética, tais como esferas ou pelotas de nylon, cerâmicas, poliestireno, poluestireno divinil benzeno, ou polietileno tereftalato, tais como aqueles colocados na Patente dos Estados Unidos N°. 7.931.087, aqui incorporada por referência.

[00085] O termo "particulado sólido", conforme aqui usado, inclui particulados revestidos, bem como particulados não revestidos. Em uma concretização, o particulado sólido pode ser tratado com um re-vestimento (antes da aplicação do agente de tratamento de modificação de superfície). O revestimento tipicamente é não fluorado, e não é um derivado de um ácido contendo fósforo. Por exemplo, o particulado sólido pode ser uma cerâmica porosa tendo um revestimento, tal como aquele colocado na Patente dos Estados Unidos N°. 7.426.961, aqui incorporada por referência.

[00086] Em uma concretização, quaisquer dos particulados sólidos aqui revelados podem ser revestidos, por exemplo, com uma resina, antes da aplicação do agente de tratamento de modificação de superfície. Em alguns exemplos, o revestimento pode conceder resistência ao particulado sólido e, desse modo, minimizar a desfragmentação do particulado sólido durante operações de furo descendente usando o composto aqui revelado. Tais revestimentos incluem revestimentos curados, parcialmente curados, ou não curados de, por exemplo, uma resina de termocura ou termoplástica.

[00087] O revestimento do particulado sólido pode ser um composto orgânico que inclui resina epóxi, fenólica, poliuretano, policarbodiimida, poliamida, poliamida imida, resinas de furano, ou uma combinação destas. A resina fenólica é, por exemplo, uma resina de fenol formal- deído obtida pela reação de fenol, bisfenol, ou derivados destas com formaldeído. Termoplásticos exemplares incluem polietileno, acriloni- trila-butadieno estireno, poliestireno, polivinil cloreto, fluoroplásticos, polissulfeto, polipropileno, estireno acrilonitrila, náilon, e óxido de feni- leno. Resinas de termocura exemplares incluem epóxi, fenólica (uma resina de termocura verdadeira, tal como resol, ou uma resina termoplástica que é tornada de termocura por um agente de endurecimento), resina de poliéster, poliuretanos, resina fenólica epóxi-modificada, e derivados destas.

[00088] Em outra concretização, o particulado sólido, antes da apli-cação do agente de tratamento de modificação de superfície, é um plástico revestido com resina, propante de cerâmica revestida com resina.

[00089] Em uma concretização, o revestimento do particulado sólido é uma resina reticulada. O revestimento reticulado tipicamente proporciona resistência à trituração, ou resistência aos particulados sólidos.

[00090] Os particulados sólidos preferidos são aqueles que têm grupos em sua superfície que são reativos com grupos funcionais as-sociados com a âncora. Por exemplo, onde o agente de tratamento de modificação de superfície contém uma âncora de metal, o agente de tratamento de modificação de superfície pode ser ligado à superfície do particulado pela ligação do metal da âncora de metal à superfície. A superfície pode conter um óxido de sílica, ou alumínio, ou ter outro local reativo para interação com a âncora do agente de tratamento de modificação de superfície. Por exemplo, o particulado pode ser areia de sílica, ou uma cerâmica.

[00091] O tamanho de partícula dos particulados sólidos pode ser selecionado baseado nas condições de furo descendente antecipadas. Neste particular, tamanhos de partícula maiores podem ser mais de-sejáveis em situações onde um material particulado de resistência re-lativamente mais baixa é empregado. Os particulados sólidos tipica-mente têm um tamanho variando de cerca de mesh 4 a cerca de mesh 100, alternativamente de cerca de mesh 20 a cerca de mesh 40.

[00092] O agente de tratamento de modificação de superfície, con-forme aqui revelado, é estável a condições de temperatura e pressão in-situ no interior do poço. O agente de tratamento de modificação de superfície adicionalmente intensifica o tempo de vida do particulado sólido.

[00093] Em uma concretização preferida, a âncora compreende um metal e a cauda hidrofóbica compreende um material de organo-silício, um hidrocarboneto fluorado, ou ambos um material de organo-silício e um hidrocarboneto fluorado.

[00094] A âncora do agente de tratamento de modificação de super-fície pode ser um metal e, de preferência, é metal do Grupo 3, 4, 5, ou 6. Em uma concretização preferida, o metal é um metal do Grupo 4, tal como Ti, Zr ou Hf, u metal do Grupo 5, tal como Ta ou Nb, um metal do Grupo 6, tal como W, ou um metal da série de lantanídeo, tal como La.

[00095] Enquanto não estando ligado a qualquer teoria, acredita-se que o metal do agente de tratamento de modificação de superfície é a âncora, e se liga covalentemente à superfície do particulado sólido. Exemplos são colocados na Figura 1 e Figura 2 onde J representa a cauda hidrofóbica e Z representa o metal da âncora. Na Figura 1, a superfície do particulado sólido contém um OH livre que pode, por exemplo, ser fixada a um átomo de alumínio, ou um átomo de silício. Conforme ilustrado, o metal do agente de tratamento de modificação de superfície pode se ligar ao átomo de oxigênio da ligação de silí- cio-oxo, ou a ligação de alumínio-oxo do substrato por reação com o grupo -OH. Na Figura 2, a superfície do particulado sólido é mostrada como contendo um grupo de silício-oxo sem um -OH livre. O meca-nismo de reação do agente de tratamento de modificação de superfície é ilustrado como sendo diferente daquele colocado na Figura 1. A cauda hidrofóbica não é acreditada se ligar ao particulado sólido per se. Desse modo, a cauda hidrofóbica do agente de tratamento de modificação de superfície está somente indiretamente fixada ao particu- lado sólido através do local de fixação.

[00096] Em uma concretização, o material contendo organo-silício pode ser um silano, polissiloxano, ou um polissilazano.

[00097] Exemplos de material contendo organo-silícios são aqueles tendo a fórmula R14-xSiAx ou (R13Si)yB, bem como orga- no(poli)siloxanos e organo(poli)silazanos contendo unidades da fór-mula:

em que R1 pode ser o mesmo ou diferente, e é um radical hidrocarboneto contendo de 1 a 100, tal como 1 a 20 átomos de car-bono, e 1 a 12, de preferência, 1 a 6 átomos de carbono, e R3 pode ser hidrogênio, ou um hidrocarboneto ou hidrocarboneto substituído tendo 1 a 12, de preferência, 1 a 6 átomos de carbono. Em adição, R1 pode ser a um radical hidrocarboneto substituído, radical hidrocarboneto, tal como halo, particularmente um radical hidrocarboneto fluo- ro-substituído. O organo(poli)siloxano pode adicionalmente conter unidades adicionais da fórmula: R52SiO2 onde R5 é um halogênio tal como substituinte de cloro ou flúor.

[00098] Em uma concretização, o composto contendo organo-silício pode ser um organo(poli)siloxano, ou organo(poli)silazano de um peso molecular médio de número de pelo menos 400, usualmente entre 1000 e 5.000.000.

[00099] O substituinte A em R14-xSiAx pode ser hidrogênio, um ha- logênio, tal como cloreto, OH, OR2 ou

no qual B na fórmula estrutural acima pode ser NR33-y, R2 um radical hidrocarboneto ou radical hidrocarboneto substituído contendo de 1 a 12, tipicamente 1 a 4 átomos de carbono. R3 é hidrogênio, ou tem o mesmo significado como R1. x é 1, 2 ou 3, y é 1 ou 2.

[000100] De preferência, R1 é um hidrocarboneto fluoro-substituído. Preferidos são tais hidrocarbonetos fluoro-substituídos são aqueles da estrutura:

em que Y é F ou CnF2n+1; m é 4 a 20, e n é 1 a 6; R2 é al- quila contendo de 1 a 4 átomos de carbono, e p é 0 a 18. Também, hidrocarbonetos fluoro-substituídos podem ser da estrutura:

em que A é um radical oxigênio, ou uma ligação química; n é 1 a 6, y é F ou CnF2n; b é pelo menos 1, tal como 2 a 10; m é 0 a 6, e p é 0 a 18.

[000101] Materiais de organo-silício preferidos incluem siloxanos ha- logenados, alcoxissiloxanos halogenados, tais como perfluoroalcoxis- siloxano (PFOSi), alcóxi halogenado alcoxissilanos, tal como alcó- xi-perfluoroalcoxissilano; alcoxiacetilacetonato halogenado polis- siloxanos, tal como alcoxiacetilacetonateperfluoroalcoxissiloxano, alcó- xi-alquilsililhaletos; polialquilsiloxanos, tais como polidimetilsiloxanos, e alcoxiacetilacetonato-polialquilsiloxanos, tal como alcoxiacetilacetonato (acac) polidimetilsiloxanos. Agentes de tratamento de modificação de superfície exemplares incluem tântalo haleto-perfluoroalcoxissiloxano, tal como TaCl5:PFOSi;tântaloalcóxi-perfluoroalcoxissilano;tântalo alco- xiacetilacetonato-perfluoroalcoxissiloxano, similar a Ta(EtO)4acac:PFOSi; tântalo alcóxi-alquilsililhaleto; tântalo hale- to-polialquilsiloxano, similar a TaCl5:PDMS; nióbio alcóxi- do-perfluoroalcoxissiloxano, tais como Nb(EtO)5:PFOSi e Ta(EtO)5:PFOSi; alcóxido de titânio-perfluoroalcoxissiloxano, similar a Ti(n-BuO)4:PFOSi; alcóxido de zircônio-perfluoroalcoxissiloxano; alcó- xido de lantânio-perfluoroalcoxissilano, similar a La(iPrO)3PFOSi; clo-reto de tungstênioperfluoroalcoxissiloxano, similar a WCl6:PFOSi; alcó- xido de tântalo-polialquilsiloxano, similar a (EtO)5:PDMS; e tântalo al- coxiacetilacetonato-polialquilsiloxano, similar a Ta(EtO)4acac:PDMS.

[000102] Em uma concretização, o hidrocarboneto fluorado é Rf-(CH2)p-X onde Rf é um grupo hidrocarboneto perfluorado incluindo um grupo hidrocarboneto substituído de oxigênio, tal como um grupo alquil perfluorado, ou um grupo de éter alquileno perfluorado, e p é 0 a 18, de preferência, 0-4, e X é um grupo polar, tal como a é carboxil, similar da estrutura -(C=O)-OR; e R é hidrogênio, perfluoroalquila, alquila ou aquila substituído de 1 a 50 átomos de carbono.

[000103] Exemplos de grupos perfluoroalquila são aqueles da estru-tura F-(CFYCF2)m, onde Y é F ou CnF2n+1; m é 4 a 20, e n é 1 a 6.

[000104] Exemplos de grupos de éter perfluoroalquileno são aqueles da estrutura:

em que A é um radical oxigênio, ou uma ligação química; n é 1 a 6, Y é F ou CnF2n; b é 2 a 20, m é 0 a 6, e p é 0 a 18, de prefe-rência, 2 a 4, e mais de preferência, 2.

[000105] Materiais fluorados preferidos são ésteres de álcoois per- fluorados, tais como os álcoois da estrutura F-(CFY-CF2)m-CH2-CH2-OH onde Y é F ou CnF2n+1; m é 4 a 20, e n é 1 a 6.

[000106] Adicionalmente preferidos como hidrocarbonetos fluorados são hidrocarbonetos perfluorados da estrutura Rf-(CH2)p-X onde Rf é um grupo de perfluoroalquileno éter, ou um grupo alquila perfluorado, tal como aqueles descritos acima, p é um inteiro de a partir de 0 a 18, de preferência, 0 a 4, e X é um grupo carboxil, de preferência, um grupo éster carboxílico contendo de 1 a 50, de preferência, de 2 a 20 átomos de carbono no grupo alquila que é associado com a ligação de éster.

[000107] Adicionalmente preferidos como hidrocarbonetos fluorados são hidrocarbonetos perfluorados da estrutura Rf-(CH2)p-Z onde Rf e p são conforme definido acima, de preferência, Rf é um grupo perfluoro- alquileno éter, tal como aquele descrito acima, e p é de 2 a 4, e Z é um grupo de ácido de fósforo. Exemplos de grupos de ácido de fósforo são:

em que R" é um radical hidrocarboneto, ou radical hidro- carboneto substituído tendo até 200, tal como 1 a 30 e 6 a 20 carbo-nos, R" pode também incluir os grupos perfluoroalquila mencionados acima, e R' é H, um metal, tal como potássio ou sódio, ou uma amina ou um radical alifático, por exemplo, alquila incluindo alquila substituído tendo 1 a 50 carbonos, de preferência, alquila inferior tendo 1 a 4 carbonos tal como metila ou etila, ou arila incluindo arila substituída tendo 6 a 50 carbonos.

[000108] De preferência, o ácido de fósforo é de fórmula II onde R e R' são H.

[000109] O agente de tratamento de modificação de superfície pode ser representado pela fórmula X-M, no qual M é o metal contendo li- gante orgânico, e X é a cauda hidrofóbica representada pelo material contendo organo-silício, o hidrocarboneto fluorado, ou uma combinação de material contendo organo-silício, e hidrocarboneto fluorado. O composto pode ser formado por reação de M com um grupo reativo, tal como átomo de silício, ou um átomo de alumínio, na superfície do par- ticulado.

[000110] A cauda do agente de tratamento de modificação de super-fície pode ser alinhada tal que o caráter de hidrofobicidade do agente de tratamento é concedido distante da âncora. Água e, desse modo, fluidos aquosos no interior do poço podem facilmente deslizarem através da superfície do particulado que conduz hidrocarbonetos com ele à medida que adesão lateral do fluido é reduzida.

[000111] Em uma concretização preferida, a cauda pode se autoali- nhar à superfície do particulado sólido, tal que a cauda hidrofóbica é oposta à superfície. Desse modo, durante a operação de tratamento de poço, a cauda do agente de tratamento de modificação de superfí-cie pode se alinhar tal que o grupo hidrofóbico do agente de tratamento de modificação de superfície é concedido distante a partir da superfície do recheio de propante ou de cascalho.

[000112] Em uma concretização, a cauda do agente de tratamento de modificação de superfície se autoalinha na superfície do particulado para formar uma montagem de multicamada. A formação de uma ou mais camadas de agentes de tratamento de modificação de superfície na superfície do particulado é acreditada ocorrer por organização espontânea induzida por ligação química da cauda.

[000113] O agente de tratamento de modificação de superfície pode ser formado por reação de um metal contendo ligante orgânico, tal como alcóxido derivatizado, com um material contendo organo-silício, e/ou grupo de hidrocarboneto fluorado. O metal do metal contendo li- gante orgânico pode ser covalentemente ligado ao composto de orga- no-silício para formar a âncora e a cauda hidrofóbica.

[000114] O metal contendo ligante orgânico pode ser formado por reação de um composto de metal, tal como um haleto de metal, similar a TaCl5, com um ligante contendo oxigênio. Dependendo da posição do metal de transição na Tabela Periódica, o metal contendo ligante orgânico pode ter de dois a seis grupos de ligante orgânico.

[000115] Em uma concretização, o ligante do metal contendo ligante orgânico contém um alcóxido ou éster. Derivados organometálicos adequados incluem derivados de metal de C1 a C18 alcóxidos, de preferência, alcóxidos contendo de 2 a 8 átomos de carbono, tais co-mo etóxido, propóxido, isopropóxido, butóxido, isobutóxido e butóxido terciário. Por exemplo, o metal contendo ligante orgânico pode ser um metal de transição tetra-alcóxido, tal como zircônio tetra terc-butóxido.

[000116] Os alcóxidos podem estar na forma de ésteres simples e formas poliméricas dos alcoxilatos e ésteres, bem como vários quela- tos e complexos. Por exemplo, com o metal Ta, os ésteres simples podem ser Ta(OR)5, onde R é C1 a C18 alquil. Ésteres poliméricos podem ser obtidos por condensação de um alquil éster, e podem ter a estrutura RO--[Ta(OR)3-O-]x--R onde R é definido acima e x é um inteiro positivo.

[000117] Adicionalmente, o composto organometálico pode incluir, por exemplo, quando o metal é titânio ou zircônio: alcoxilatos tendo a fórmula geral M(OR)4, no qual M é sele-cionado de Ti e Zr, e R é C1-C18 alquila;

[000118] alquil titanatos poliméricos e zirconatos obteníveis por con-densação dos alcoxilatos de (a), isto é, alcoxilatos parcialmente hidro- lisados da fórmula geral RO[-M(OR)2O-]x-1R, no qual M e R são con-forme acima, e x é um inteiro positivo;

[000119] quelatos de titânio, derivados de ácido orto titânico e álco-ois polifuncionais contendo um ou mais grupos hidroxis adicionais, halo, ceto, carboxila ou amino capazes de doarem elétrons ao titânio. Exemplos destes quelatos são aqueles tendo a fórmula geral Ti(O)a(OH)b(OR')c(XY)d, no qual a=4-b-c-d; b=4-a-c-d; c=4-a-b-d; d=4-a-b-c; R' é H, R conforme acima, ou X-Y, no qual X é um grupo doador de elétron, tal como oxigênio ou nitrogênio, e Y é um radical alifático tendo dois ou três cadeia de átomo de carbono tal como:

[000120] (i)-CH2CH2-, por exemplo, de etanolamina, dietanolamina e trietanolamina, ou

[000121] (ii) ácido láctico,

[000122] (iii) forma de acetilacetona enol, e

[000123] (iv) 1,3-octilenoglicol,acrilatos de titânio tendo a fórmula geral Ti(OCOR)4-n(OR)n no qual R é C1-18 alquila conforme acima, e n é um inteiro de a partir de 1 a 3, e formas poliméricas destes, ou misturas destes.

[000124] Acetil acetonatos, alcanolaminas, lactatos e haletos, tal como cloreto, podem também serem usados como o ligante do ligante orgânico contendo oxigênio. Em adição, o ligante contendo oxigênio pode conter uma mistura de ligantes selecionados de alcóxidos, acetil acetonatos, alcanolaminas, lactatos e haletos.

[000125] Métodos adequados para preparação dos agentes de tra-tamento de modificação de superfície no qual a porção organo do li- gante orgânico contendo metal é reativa com o material contendo or- gano-silício, ou grupo de hidrocarboneto fluorado são revelados na Patente dos Estados Unidos No 7.879.437 e 8.067.103, aqui incorporadas por referência. Em uma concretização, por exemplo, a porção organo do composto organometálico pode ser selecionada daqueles grupos que podem ser reativos com os ácidos (ou seus derivados) de um perfluoroalquileno éter.

[000126] Como um exemplo, o agente de tratamento de modificação de superfície pode ser preparado por mistura do ligante orgânico contendo metal e o material contendo silício, ou hidrocarboneto fluorado em um sistema fechado para evitar hidrólise dos reagentes. A reação pode ocorrer pura, ou na presença de um solvente não reativo, tal co mo solvente clorado ou fluorado, por exemplo, cloreto de metileno. Calor pode ser usado para iniciar e completar a reação. Solvente pode ser removido por evaporação, e o produto de reação pode ser redis- solvido em um solvente adequado, tal como um álcool, por exemplo, etanol ou propanol, para aplicação ao substrato. A proporção de mole do material contendo organo-silício para o metal contendo ligante orgânico é tipicamente de 100:1 a 1:100, de preferência, de 1:1 a 10:1, dependendo da valência do metal do ligante orgânico contendo metal. Por exemplo, a proporção molar de composto de organo-silício para Ta(V) é tipicamente 5 a 1.

[000127] Em uma concretização, o agente de tratamento de modifi-cação de superfície pode ser representado pela fórmula Xa(OR)bM, no qual OR é a C1 a C18 alcóxido, X é a cauda hidrofóbica representada pelo material de organo-silício, ou o hidrocarboneto fluorado, M é metal do ligante orgânico contendo metal, e a + b se iguala a valência de M, e adicionalmente no qual, nem a nem b são zero.

[000128] Os compostos aqui revelados podem ser preparados por mistura do particulado sólido e agente de tratamento de modificação de superfície em um vaso à temperatura ambiente por um certo perí-odo de tempo, de preferência, de cerca de 2 a cerca de 5 minutos. O sólido pode, em seguida, ser filtrado e secado à temperatura ambiente, sob vácuo, ou em um forno a uma temperatura entre cerca de 100 a cerca de 400°F, mas, de preferência, entre cerca de 100 a cerca de 200°F, mais de preferência, cerca de 66°C. Alternativamente, o líquido pode ser deixado com o sólido, e a mistura posta em um forno à uma temperatura entre cerca de 37,7 a 204,4°C (100 a cerca de 400°F), de preferência, entre cerca de 37,7 a 102,2°C (100 a cerca de 200°F), mais de preferência, cerca de 66°C (150°F). O produto é, em seguida, resfriado à temperatura ambiente. Alternativamente, os compostos podem ser preparados pelo uso de técnicas de revestimento de leito fluidizado, ou pulverização, ou imersão.

[000129] O agente de tratamento de modificação de superfície pode ser dissolvido ou disperso em um diluente para formar uma solução. A solução pode, em seguida, ser aplicada no particulado sólido. Diluen- tes adequados incluem álcoois, tais como metanol, etanol ou propanol; hidrocarbonetos alifáticos, tais como hexano, isso-octano e decano, éteres, por exemplo, tetra-hidrofurano e dialquiléteres, tal como dieti- léter. Diluentes para materiais fluorados podem incluir compostos per- fluorados tal como tetra-hidrofurano perfluorado.

[000130] O agente de tratamento de modificação de superfície dos compostos é capaz de formar uma superfície oleofílica no particulado sólido. Acredita-se que a superfície oleofílica facilita o movimento do fluido de tratamento aquoso, visto que a água será repelida pela su-perfície oleofílica.

[000131] Um aderente pode ser aplicado no particulado sólido antes da aplicação do agente de tratamento de modificação de superfície. O aderente pode ser um adesivo ou resina de aderência, e serve para auxiliar a adesão do agente de tratamento de modificação de superfí-cie no particulado sólido. O aderente pode, adicionalmente, ser uma camada que proporciona um grupo funcional reativo para o particulado sólido.

[000132] Em uma concretização preferida, um material organometá- lico é usado como aderente. Tais compostos organometálicos incluem aqueles derivados de um metal de transição, tal como um metal do Grupo IIIB, ou um metal de transição selecionado do Grupo IVB, VB e VIB. Metais de transição preferidos são titânio, zircônio, lantânio, háfnio, tântalo, e tungstênio.

[000133] A porção organo do organometálico pode conter um alcó- xido e/ou haletos. Exemplos de grupos alcóxidos adequados são aqueles contendo de 1 a 18 átomos de carbono, de preferência, 2 a 8 átomos de carbono, tais como etóxido, propóxido, isopropóxido, butó- xido, isobutóxido e butóxido terciário. Exemplos de haletos adequados são fluoreto e cloreto. Outros ligantes que podem também estar presentes são acetil acetonatos.

[000134] Composto organometálicos adequados podem ser ésteres e formas poliméricas dos ésteres incluindo: alcoxilatos de titânio e zircônio tendo a fórmula geral M(OR)4, no qual M é selecionado de Ti e Zr, e R é C1-18 alquil; alquil ésteres de titânio e zircônio tendo a fórmula geral (X)4- y-M(OR)y, no qual M é selecionado de Ti e Zr; X é selecionado de flúor e cloro; R é C1-18 alquil e y=2 a 3; alquil titanatos poliméricos e zirconatos obteníveis por condensação dos alquil ésteres de (a), isto é, alquil ésteres parcialmente hidrolisados da fórmula geral RO[-M(OR)(X)O--]yR, no qual M, R e X são conforme acima, e y é um inteiro positivo, quelatos de titânio, derivados de ácido orto titânico e álco-ois polifuncionais contendo um ou mais grupos adicionais de hidroxila, halo, ceto, carboxila ou amino capazes de doarem elétrons ao titânio. Exemplos destes quelatos são aqueles tendo a fórmula geral Ti(O)a(OH)b(OR')c(XY)d, no qual a=4-b-c-d; b=4-a-c-d; c=4-a-b-d; d=4-a-b-c; R' é H, R conforme acima, ou X-Y, no qual X é um grupo doador de elétrons, tal como oxigênio ou nitrogênio, e Y é um radical alifático tendo um ou três átomos de carbono tais como: -CH2CH2-, por exemplo, de etanolamina, dietanolamina e trietanolamina, ou

[000135] (ii) ácido láctico,

[000136] (iii) forma de acetilacetona enol, e

[000137] (iv) 1,3-octilenoglicol, acrilatos de titânio tendo a fórmula geral Ti(OCOR)4-n(OU)n, no qual R é C1-18 alquila conforme acima, e n é um inteiro de 1 a 3, e formas poliméricas destes, ou misturas de (a) e (b).

[000138] O composto organometálico é usualmente dissolvido ou disperso em um diluente. Exemplos de diluentes adequados são álco-ois tais como metanol, etanol e propanol, hidrocarbonetos alifáticos, tais como hexano, isso-octano e decano, éteres, por exemplo, te- tra-hidrofurano e dialquil éteres, tal como dietil éter. Alternativamente, o composto organometálico pode ser aplicado ao particulado sólido por técnicas de deposição de vapor.

[000139] A concentração do composto organometálico na composi-ção não é particularmente crítica, mas é usualmente pelo menos 0,001 milimolar, tipicamente de 0,01 a 100 milimolar, e, mais tipicamente, de 0,1 a 50 milimolar.

[000140] O aderente pode ser aplicado ao particulado sólido por mistura de todos dos componentes ao mesmo tempo com mistura de baixo cisalhamento, ou por combinação dos ingredientes em várias etapas. A composição organometálica pode ser aplicada ao particulado sólido por meios convencionais, tal como revestimento de imersão, tal como imersão, rolamento, pulverização ou limpeza para formar uma película. O diluente é permitido evaporar. Isto pode ser acompanhado por aquecimento a 50-200°C.

[000141] O composto é especialmente útil no tratamento de forma-ções de arenito, formações de carbonato, e xisto.

[000142] O composto pode ser bombeado em um transportador ou fluido de tratamento de modo a facilitar a colocação do composto a uma localização desejada no interior da formação. Qualquer fluido transportador adequado para transporte do particulado em um poço e/ou fratura de formação subterrânea em comunicação com estes pode ser empregado incluindo, mas não limitados a, fluidos transportadores incluindo uma salmoura, água salgada, água não viscosificada, água doce, solução de cloreto de potássio, uma solução de cloreto de sódio saturada, hidrocarbonetos líquidos, e/ou um gás, tal como nitrogênio ou dióxido de carbono. O composto pode ser bombeado no reservatório como um componente de um fluido. O fluido pode ser bombeado na formação a qualquer momento. Desse modo, por exemplo, o composto pode ser bombeado no reservatório como um componente de um fluido de fraturamento, fluido amortecedor, fluido de acidifica- ção, etc.

[000143] A concentração do agente de tratamento de modificação de superfície em um fluido bombeado no reservatório é tipicamente entre cerca de 0,01% a 100%, ou mais tipicamente entre cerca de 0,1% a cerca de 20% (v/v). Em uma concretização, os compostos podem ser usados em operações de faturamento a concentrações relativamente baixas.

[000144] A cauda do agente de tratamento de modificação de super-fície pode se alinhar, tal que a hidrofobicidade do agente de tratamento de modificação de superfície é concedida distante da superfície do particulado sólido. Desde que a cauda hidrofóbica do agente de tratamento de modificação de superfície é alinhada distante a partir do par- ticulado sólido, o particulado sólido pode ser mais efetivamente usado.

[000145] O composto aperfeiçoa a produtividade do furo de sonda- gem. No fraturamento, o composto proporciona comunicação de alta condutividade no interior da formação, permitindo, desse modo, uma taxa aumentada de produção de óleo e gás. A permeabilidade da formação é, desse modo, intensificada quando o agente de tratamento de modificação de superfície é fixado na superfície do particulado sólido, conforme comparado a quando o particulado sólido de pristina (ou não tratado) é usado por si próprio. Adicionalmente, o uso dos compostos revelados resulta efetivamente em maior condutividade do que quando propantes convencionais são usados.

[000146] Adicionalmente, a condutividade pode ser aumentada pelo uso do método aqui revelado, visto que a cauda hidrofóbica auxilia efetivamente na remoção de polímero residual. A condutividade aumentada pode ser atribuível a comprimentos de fratura propostos efetivos maiores. O comprimento de fratura proposto efetivo grande se traduz em eficiência de estimulação aperfeiçoada, produtividade do poço, e drenagem do reservatório.

[000147] Os compostos são particularmente efetivos nas operações de fratura hidráulica com um quebrador, tal como um quebrador de enzima, para conceder omnifobicidade (características hidrofóbicas e oleofóbicas) ao redor do quebrador. Isto auxilia na estabilidade do quebrador especialmente a altas temperaturas, tal como em excesso de 71,1 oC (160° F), em alguns casos, em excesso de 82,2 oC (180° F), e, em alguns casos, em excesso de 104,4 oC (220°F).

[000148] Em tais aplicações, o composto é direcionado para aper-feiçoar a produtividade do furo de sondagem e/ou controlar a produção de propante de fratura, ou areia de formação.

[000149] O agente de tratamento de modificação de superfície é também útil no revestimento de um recheio de propante in-situ. O recheio de propante pode ser dependente na gravidade específica do propante. Por exemplo, o recheio pode ser entre cerca de 0,007 a 0,029 kg (0,02 a cerca de 0,8 lb). Por pé quadrado para um propante com uma gravidade específica aparente entre cerca de 0,39 a 0,55 kg (1,06 a cerca de 1,5). O recheio de propante pode causar um aumento na porosidade da fratura.

[000150] Em adição, os compostos são efetivos como particulados em uma operação de recheio de cascalho. Quando usado na operação de controle de areias, o tratamento pode ou não pode empregar uma peneira de recheio de cascalho, pode ser introduzido em um furo de sondagem a pressões abaixo, em ou acima da pressão de fratura- mento da formação, tal como recheio frac, e/ou pode ser empregado em conjunto com resinas, tais como resinas de consolidação de areia, se assim desejado. Uma alternativa a uma peneira, qualquer outro método no qual um recheio de material particulado é formado no interior de um furo de sondagem que é permeável à fluidos produzidos de um furo de sondagem, tal como óleo, gás, ou água, mas que substancialmente impede ou reduz produção de materiais de formação, tal como areia de formação, a partir da formação no furo de sondagem, pode ser usado. O caráter hidrofóbico dos compostos aqui revelados adicionalmente intensifica a produtividade por prevenção da migração de particulados de formação não consolidados no furo de sondagem, e para impedir fluxo de retorno de propante ou particulados de recheio de cascalho com fluidos produzidos. A propensão diminuída para fluxo de retorno criada pelos compostos pode ser contável pela consolidação dos particulados estendida pelo agente de tratamento de modificação de superfície.

[000151] A presença dos agentes de tratamento de modificação de superfície no particulado sólido adicionalmente reduz arraste friccional de fluidos no interior do reservatório de produção de hidrocarboneto. O arraste friccional pode ser criado durante o fluxo turbulento de fluidos no interior do poço. Adicionalmente, a redução no arraste friccional ocorre durante o bombeio de hidrocarbonetos produzidos a partir do reservatório de produção de hidrocarboneto. A redução no arraste fric- cional no interior do poço é, desse modo, atribuível à ligação do agente de tratamento de modificação de superfície na superfície do particu- lado sólido. Desse modo, arraste friccional é reduzido, e fluxo de hi- drocarboneto (ou fase de água) aperfeiçoado pela presença do agente de tratamento de modificação de superfície no particulado sólido.

[000152] Em adição, a redução na fricção no interior do poço propor-cionada pelo agente de tratamento de modificação de superfície diminui o embebimento ou a possibilidade de embebimento de propante no interior da formação. Isto é particularmente pronunciado nas formações de xisto.

[000153] Quando ligado à superfície do particulado sólido, o ângulo de deslizamento entre fluidos no interior do poço e o composto é reduzido, comparado a um particulado sólido de pristina não apresentando o agente de tratamento de modificação de superfície. O aperfeiçoamento do fluxo de fluido foi evidente em ambas fases de hidrocarbo- neto e aquosa. A redução no ângulo de deslizamento adicionalmente é de benefício na intensificação de recuperação de carga de água pelo aumento da recuperação de água de fluxo de retorno a partir do poço após um fluido de fraturamento ter sido retornado à superfície.

[000154] Conforme aqui usado, o ângulo de deslizamento (também conhecido como ângulo de inclinação) é uma medição da adesão la-teral de uma gota de um fluido à superfície de um substrato. Desse modo, o ângulo de deslizamento de um fluido em um substrato tendo um agente de tratamento de modificação de superfície ligado a este é menor do que o ângulo de deslizamento do mesmo fluido no (mesmo) substrato ("substrato não modificado de pristina") que não tem o agente de tratamento de modificação de superfície ligado a este. Onde o agente de tratamento de modificação de superfície é ligado somente a uma porção do substrato, o ângulo de deslizamento da gota de fluido na porção do substrato tendo o agente de tratamento de modificação de superfície ligado a este é menor do que o ângulo de deslizamento do fluido no substrato não apresentando o agente de tratamento de modificação de superfície ligado a este.

[000155] A redução no arraste friccional durante a produção de hi- drocarbonetos a partir do poço pode ser medida por uma redução no ângulo de deslizamento do fluido com a superfície de formação. A re-dução na adesão de resistência à ligação resulta em arraste reduzido entre a superfície do líquido e do sólido, permitindo fluxo de fluido mais fácil a um dado estresse. A diminuição no ângulo de deslizamento acelera o fluxo de fluido a partir do poço pela diminuição da quantidade de fluido presa no interior da formação.

[000156] Em uma concretização, o ângulo de deslizamento de um fluido a uma superfície do particulado sólido tratado com o agente de tratamento de modificação de superfície pode ser menor do que ou igual a 60°; em alguns casos, menor do que ou igual a 20°; em outros casos, menor do que ou igual a 10° e, em alguns outros casos, menor do que ou igual a 5°. Em um exemplo, o ângulo de deslizamento para hidrocarbonetos foi observado ser menor do que 10°. Em outro exemplo, a redução na adesão lateral de um fluido foi observada por uma redução no ângulo de deslizamento de 80° (substrato não tratado) a 40° (substrato tratado).

[000157] A redução no ângulo de deslizamento é independente do ângulo de contato. O ângulo de contato se refere ao ângulo entre uma gota do líquido e a superfície do particulado sólido. Um alto ângulo de contato reduz a adesão normal de uma gota de líquido à superfície sólida devido a uma redução da área de contato líquido-sólido.

[000158] O ângulo de contato é uma medida da hidrofobicidade. Ti-picamente, um líquido é considerado ser "não molhado", ou hidrofílico, quando o ângulo de contato é menor do que 90°, e "de não-molhamento", ou hidrofóbico, quando o ângulo de contato é supe-rior a 90°. Uma superfície tendo um ângulo de contato de água superior a 150° é usualmente denominado "ultra-hidrofóbico" que caracteriza uma superfície repelente à água. Uma superfície super-hidrofóbica pode ter uma histerese de ângulo de contato menor do que 10°; em alguns casos, menor do que 5°. Quando o ângulo de contato é menor do que 90°, a tendência à molhamento da substrato com superfície modificada pode maior quando o substrato é áspero versus liso. Quando o ângulo de contato é superior a 90°, o substrato pode repelir mais quando o substrato é áspero.

[000159] Desde que a hidrofobicidade impede a formação de blocos de água na superfície do substrato, o ângulo de contato é indicativo da pressão capilar dentro do substrato. Onde o ângulo de contato é representativo de condições estáticas, o ângulo de deslizamento é re-presentativo de furo descendente de movimento de fluido. Nenhum relacionamento pode ser designado entre o ângulo de contato e ângulo de deslizamento. Como tal, o ângulo de contato não proporciona indicação do ângulo de deslizamento. O aperfeiçoamento no arraste friccional tem sido visto com um ângulo de deslizamento reduzido e um ângulo de contato menor do que ou igual a 20°. Adicionalmente, os aperfeiçoamentos no arraste friccional foram observados com um ângulo de deslizamento reduzido e um ângulo de contato superior a ou igual a 120°. Por exemplo, a eficiência do agente de tratamento de modificação de superfícies nas superfícies do substrato para reduzir arraste friccional foi com fluidos que exibem um ângulo de contato menor do que 20°, e um ângulo de deslizamento menor do que 20°, e um ângulo de contato superior a 120°, e um ângulo de deslizamento menor do que 20°.

[000160] A quantidade de finos ou poeira tipicamente gerada de um particulado sólido de pristina sob condições in-situ pode ser reduzida pela fixação do agente de tratamento de modificação de superfície a pelo menos uma porção da superfície do particulado sólido. Por exemplo, a quantidade de finos gerada durante bombeio de um propante, ou particulado de controle de areia, em um poço, é menor quando o agente de tratamento de modificação de superfície é fixado a pelo menos uma porção do particulado sólido do que a quantidade de finos gerada durante bombeio do propante de pristina, ou particulado de controle de areia, no poço.

[000161] A diminuição na geração de finos e/ou poeira pode, adicio-nalmente, ser atribuível a redução de fricção no interior do poço con-cedida pela presença do agente de tratamento de modificação de su-perfície na superfície do particulado sólido. Conforme descrito, o parti- culado pode ser bombeado no poço primeiro, e o agente de tratamento de modificação de superfície em seguida bombeado no poço para revestir o particulado in-situ. A quantidade de finos e/ou poeira gerada a partir do particulado sólido é reduzida pelo agente de tratamento de modificação de superfície.

[000162] Quando os particulados estão presentes no interior da for-mação como um recheio, a quantidade de geração de finos e, desse modo, dano à formação, ou operação que normalmente atribuível ao vazamento de finos a partir do recheio de particulado no interior da formação, podem ser minimizado quando os particulados do recheio são revestidos com o agente de tratamento de modificação de superfície do que quando os particulados estão em seu estado de pristina.

[000163] Em adição, para minimizar a geração de finos e/ou poeira durante a operação de tratamento de poço, os compostos podem ser usados para impedir os grãos de areia também como finos de forma-ção de migrarem no furo de sondagem.

[000164] O composto pode também ser usado em tratamentos perto do furo de sondagem na natureza (afetando perto das regiões de furo de sondagem). Em uma concretização, os compostos podem ser usa-dos como recheios ou perfiladores de isolamento, e na efetuação do isolamento zonal no interior de uma formação. As vedações expostas aos compostos aqui definidos pode ter área de contato reduzida com fluidos no interior do furo de sondagem. Esta área de contato reduzida pode aperfeiçoar a vida útil das vedações. Em operações de simulação seletivas, o particulado sólido é, de preferência, elastomérico.

[000165] O agente de tratamento de modificação de superfície adi-cionalmente protege o particulado sólido de químicos orgânicos e inorgânicos invasivos e outros fatores ambientais subterrâneos que diminuem a vida e a confiabilidade do particulado, tais como temperaturas e pressões.

[000166] O agente de tratamento de modificação de superfície reves-tido no particulado sólido adicionalmente reduz a fricção entre subs-tratos tubulares e outros substratos metálicos no interior do poço. Quando usado no fraturamento, o composto pode minimizar redução de fricção e, desse modo, auxiliar na manutenção da viscosidade do fluido após contato com hidrocarbonetos, e fatores ambientais adversos. Adicionalmente, o composto é submetido a menos trituração no interior do poço em condições in-situ à luz da redução na fricção.

[000167] A cauda hidrofóbica do agente de tratamento de modifica-ção de superfície pode proporcionar energia de superfície reduzida, tal que água e outros líquidos podem ser repelidos. Como tal, tal superfície pode ser de "autolimpeza", significando que água e outros líquidos que contatam os compostos podem remover materiais indesejados. Por exemplo, os materiais corrosivos usados na perfuração podem ser removidos das ferramentas de perfuração de sondagem na presença dos compostos do que as ferramentas expostas a tais compostos. Após remoção de um furo de sondagem, as ferramentas expostas aos compostos revelados podem ser mais limpas do que as ferramentas não expostas a tais compostos, e podem, portanto, requerer menos esforço para limpar corretamente e armazená-las.

[000168] Em adição, ferramentas de operação de furo de sondagem podem ser expostas a forças friccionais mais baixas contra os materi-ais de formação. Desse modo, tais ferramentas podem requerer pres-sões de bomba mais baixas e taxas de fluxo para operarem do que ferramentas similares sem serem expostas aos compostos revelados.

[000169] A presença de tais compostos em linhas de fluxo pode, adi-cionalmente, proporcionar menos forças friccionais nos fluidos que se deslocam através dos mesmos. Desse modo, as perdas de pressão dentro das linhas de fluxo contendo os compostos podem ser mais baixas do que as perdas de pressão nas linhas de fluxo não expostas a tais compostos. Os compostos, desse modo, oferecem a capacidade de usar pequenas bombas, linhas de fluxo menores, ou perfuração em regiões que requerem pressão mais alta.

[000170] Qualquer dos particulados sólidos aqui descritos como o particulado sólido do composto pode também ser usado como um (pristina) particulado em combinação com o composto. Por exemplo, um composto conforme aqui descrito tendo uma cerâmica como o par- ticulado sólido (no qual um agente de tratamento de modificação de superfície foi aplicado) pode também ser usado em combinação com um propante cerâmico convencional ou não tratado. O particulado sólido do composto e o propante usados na mistura com o composto não tem que ser os mesmos materiais. Qualquer combinação pode ser aceitável. Por exemplo, um composto de um particulado de cerâmica e um agente de tratamento de modificação de superfície podem ser misturados com areia. Um composto de um particulado de areia e agente de tratamento de modificação de superfície pode ser usado em combinação com um propante de náilon, e assim por diante.

[000171] A cauda hidrofóbica do composto aqui revelado pode ser também efetiva para inibir, controlar, impedir ou remover passivamente deposição de escama em ou no interior da formação. A cauda hidrofó- bica minimiza ou diminui a capacidade de tais materiais aderirem à formação. Isto pode ser atribuível à natureza hidrofóbica de tais escamas minerais como sais de cálcio, bário, magnésio, e similares, incluindo escamas de sulfato de bário, sulfato de cálcio, e carbonato de cálcio. Os compostos podem, adicionalmente, ter aplicabilidade no tratamento de outras escamas inorgânicas, tais como escamas de sulfeto de metal, similares à sulfeto de zinco, sulfeto de ferro, etc. Desde que tais escamas tendem a obstruírem os espaços de poro e reduzirem a porosidade e permeabilidade da formação, o agente de tratamento de modificação de superfície aqui descrito aperfeiçoa a permeabilidade da formação.

[000172] A natureza volumosa da cauda hidrofóbica dos compostos pode, adicionalmente, auxiliar, prevenir ou controlar deposição de par- ticulados orgânicos no substrato de formação. Isto pode auxiliar no retorno de finos da superfície com fluido produzido.

[000173] Em adição, a cauda hidrofóbica dos compostos aqui reve-lados minimiza os locais de ligação dos particulados orgânicos no interior do poço. Desse modo, os compostos podem ser usados para controlar ou prevenir a deposição de materiais orgânicos (tais como parafinas e/ou asfaltenos) no interior ou na formação. Tais sólidos e parti- culados são conhecidos por impactarem negativamente a eficiência total de completação de poços e, similares a inibidores de escama, podem precipitar da água produzida e criar bloqueios em trajetórias de fluxo no interior da formação. A formação e deposição de tais conta- minantes indesejados diminuem a permeabilidade da formação subterrânea, reduz a produtividade do poço, e, em alguns casos, pode bloquear completamente o revestimento do poço.

[000174] O composto pode, adicionalmente, servir como uma função antimicrobial passive de modo a contar o crescimento bacterial principalmente causado pelo nitrogênio e/ou fósforo na formação de água, ou dentro do fluido injetado na formação. A hidrofobicidade do composto pode repelir o fluido a partir da formação e, desse modo, diminui o tempo de contato do fluido na formação. Isto impede a formação de bactéria aeróbica, bactéria anaeróbica, e outros microbiais.

[000175] Desse modo, pelo funcionamento como aditivos de trata-mento de poço, os compostos oferecem vantagens aos operadores, visto que eles frequentemente minimizam ou eliminam a necessidade de tais componentes. Isto também facilita as operações de mistura intensamente. Este é especialmente o caso onde espaço limitado é disponível aos operadores.

[000176] Adicionalmente, os compostos da descrição podem ser usados em fluidos corretivos (tais como um fluido de acidificação, ou um fluido de inibição de escama, ou um fluido de recheio de cascalho). A omnifobicidade oferecida pela cauda do agente de tratamento de modificação de superfície é de benefício durante limpeza do poço e fluidos no interior do poço, tais como fluidos de fraturamento.

[000177] Adicionalmente, a cauda do agente de tratamento de modi-ficação de superfície pode também ser usada em trabalhadores corretivos de poços de modo a manter silicatos em suspensão, e remover depósitos de argila, fino e areia, bem como escamas inorgânicas de peneiras de furo de sondagem e de dano de fluido de perfuração. A cauda hidrofóbica do composto minimiza a formação de fluoreto de cálcio e fluoreto de magnésio ou fluorossilicato de sódio ou potássio, ou fluoroaluminato no interior do poço. Tal ação proporciona adicionalmente uma solução corretiva tendo tempo de parada mínimo e baixos custos.

[000178] Adicionalmente, a natureza hidrofóbica da cauda do com- posto altera a molhabilidade da superfície do particulado sólido. Desse modo, quando usado como um propante ou particulado de controle de areia, a cada hidrofóbica revestida no particulado abaixa a saturação de água, e intensifica a recuperação de água a partir da formação.

[000179] Em adição, a cauda hidrofóbica do agente de tratamento de modificação de superfície pode alterar a energia da superfície do pro- pante ou particulado de controle de areia. A redução na energia da superfície é provavelmente a resultante da densidade de carga reduzida na superfície do composto. A produção de hidrocarbonetos a partir da formação é, portanto, aperfeiçoada pelo uso do composto aqui revelado.

[000180] O composto de tratamento de poço aqui revelado pode ser preparado na localização por pulverização ou mistura dos particulados sólidos, e deixando-os reagirem por pelo menos cinco minutos com a reação de modificação de superfície para ocorrer antes da colocação no furo de sondagem. Um primer pode também ser aplicado no parti- culado sólido antes da aplicação do agente de tratamento de modificação de superfície. O primer pode ser um adesivo ou resina de aderência, e serve para auxiliar a adesão do agente de tratamento de modificação de superfície no particulado sólido. O primer pode ser um composto organometálico, tal como aquele aqui referenciado. Em tal caso, a organo porção do organometálico, de preferência, contém um alcóxido e/ou haleto.

[000181] As concretizações preferidas da presente descrição ofere-cem, desse modo, vantagens sobre a técnica anterior, e são bem adaptadas para efetuar um ou mais dos objetivos desta descrição. Contudo, a presente descrição não requer cada um dos componentes e atos descritos acima e são, em nenhum modo, limitados às concre-tizações ou métodos de operação acima descritos. Qualquer um ou mais dos componentes acima, características e processos, podem ser empregados em qualquer configuração adequada sem inclusão de outros tais componentes, características e processos. Além disso, a presente descrição inclui características adicionais, capacidades, funções, métodos, usos e aplicações que não foram especificamente aqui determinados, mas são, ou tornar-se-ão, aparentes a partir da descrição aqui, nos desenhos em anexo e reivindicações.

[000182] Todas as percentagens colocadas nos Exemplos são dadas em termos de unidades de peso, exceto conforme podem, de outro modo, serem indicadas.

EXEMPLOS

[000183] Exemplo 1. Teste de permeabilidade foi realizado em nú-cleos sintéticos compostos de propante 20-40 Carbolite e areia de sí-lica de mesh 80-100. Cada um dos núcleos sintéticos foi 1,0" de diâ-metro e 2,0" de comprimento, e tendo permeabilidade de nitrogênio de 100 md, foi saturado com fluido parafínico ISOPARTM. Cada um dos núcleos foi, em seguida, instalado em um aparelho de retentor de núcleo hidroestático e testado individualmente. Pressão de retorno de aproximadamente 1,37 MPa (200 psi) foi aplicada na extremidade de saída e aproximadamente 0,68 MPa (1.000 psi) confinando estresse (pressão de sobrecarga) foi aplicada ao redor do cilindro total. A pressão de estresse de confinamento simula estresse na formação do furo descendente. Uma solução aquosa de 2% de cloreto de potássio (KCl) foi, em seguida, escoada através do núcleo de modo a estabelecer permeabilidade de base de referência à água a saturação de óleo residual. Após estabelecimento da permeabilidade de água de base de referência, fluido parafínico ISOPARTM foi esvaziado através do núcleo até que uma permeabilidade de base de referência a óleo foi estabelecida a saturação de água irredutível. A queda de pressão foi medida através do comprimento total do núcleo, e foi usada para calcular a permeabilidade de base de referência individual à água e a óleo.

[000184] Um volume de poro de cinco de um fluido de H1-F foi, em seguida, injetado no núcleo, e permitido molhar por cerca de uma hora no 20-40 Carbolite. Após tratamento, fluido parafínico foi escoado através do núcleo, e permeabilidade de óleo a saturação de água irredutível foi, em seguida, medida, e a percentagem de retenção na permeabilidade foi, em seguida, determinada. Após o óleo, água foi escoada medindo-se a permeabilidade da água em óleo residual após tratamento, e comparando aquela à água antes do tratamento. Como tal, o óleo a saturação de água irredutível e a água a saturação de água residual foram medidos, e a percentagem de retenção na permeabilidade foi, em seguida, determinada.

[000185] Uma segunda areia de sílica de mesh 80-100 de núcleo já de superfície modificada com H1- F foi preparada. A areia de sílica e H1-F foi misturada junto a cerca de cinco minutos, e, em seguida, a mistura foi posta no forno durante a noite até que a areia foi comple-tamente secada. O núcleo foi produzido após a areia resfriada à tem-peratura ambiente seguindo o método descrito anteriormente. O nú-cleo foi primeiro saturado em fluido parafínico, em seguida carregado no retentor de núcleo hidrostático nas mesmas condições como antes. Água foi escoada medindo-se a permeabilidade da água em óleo residual após tratamento, e comparando aquele à água antes do tratamento. Após a água, óleo parafínico foi escoado através do núcleo, e a permeabilidade do óleo saturação de água irredutível foi, em seguida, medida, e a percentagem de retenção na permeabilidade foi, em seguida, determinada. Como tal, o óleo a saturação de água irredutível e a água a saturação de óleo residual foram medidas, e a percentagem de retenção na permeabilidade foi, em seguida, determinada.

[000186] Retenção na permeabilidade no núcleo sintético contendo 20-40 de propante Carbolite e areia de sílica de mesh 80-100, é ilus-trada na Figura 3.

[000187] Exemplo 2. Recuperação de gel em recheio de propan- te/cascalho foi determinada por pesagem de um quilograma de partí-culas, do que recheando-os em coluna de 0,04 cm (12 polegadas) de comprimento, 0,006 cm (2 polegadas) de diâmetro. Três litros de água deionizada, seguido por dois litros de gel linear (40 ppt, (lb por mil galões)), HEC e 3 litros de água, foram operados através do recheio. A pressão diferencial foi registrada e usada para calcular a percentagem de permeabilidade.

[000188] Três amostras foram testadas: (1) areia de sílica (areia de controle frac); (2) E-areia de sílica modificada (E- Mod Frac Sand) e (3) H1-F areia de sílica modificada (H1-F Mod Frac Sand). A areia de sílica com superfície modificada foi preparada por mistura da areia com a solução contendo o tratamento de superfície, mistura por cerca de cinco minutos do que secagem em um forno durante a noite a 65,5 oC (150 °F). As amostras foram resfriadas antes do uso.

[000189] A recuperação de permeabilidade no propante/cascalho (trado e não tratado) após exposição à obturação à água, gel linear e, em seguida, água, é ilustrada na Figura 4.

[000190] Os métodos que podem ser descritos acima ou reivindica-dos aqui, e quaisquer outros métodos que podem cair dentro do es-copo das reivindicações em anexo, podem ser realizados em qualquer ordem adequada desejada, e não são necessariamente limitados a qualquer sequência aqui descrita, ou como podem ser listados nas reivindicações em anexo. Adicionalmente, os métodos da presente descrição não necessariamente requerem uso das concretizações particulares mostradas e descritas aqui, mas são igualmente aplicáveis com qualquer outra estrutura, forma e configuração adequadas de componentes.

[000191] Exemplo 3. Areia do Norte Branca, comercialmente dispo-nível de Unimin Corporation, tendo um tamanho de mesh 20/40 (pro- pante) foi modificada usando três agentes de tratamento de modificação de superfície. Cada um dos agentes de tratamento de modificação de superfície, disponíveis de Aculon, Inc., tem uma cauda hidrofóbica e uma âncora. Os agentes de tratamento de modificação de superfície podem ser identificados como H1-F e Aculon E [compreendendo 2% de um agente de tratamento tendo um metal de transição (âncora) ligado a uma cauda de hidrocarboneto fluorado em um solvente orgânico], e AL-B [compreendendo 2% de um organofosfonato (âncora) tendo uma cauda hidrofóbica polimérica de hidrocarboneto em uma mistura de solvente orgânico]. Aculon-E e AL-B exibem propriedades hidrofóbicas e oleofóbicas, enquanto que H1-F exibe propriedades hi- drofóbicas somente. 1,5 kg de areia foi misturado com o agente de tratamento de modificação de superfície por 5 minutos à temperatura ambiente. O revestimento do agente de tratamento de modificação de superfície na superfície do propante procedeu por automontagem de monocamadas. Tais monocamadas automontadas (SAMs) proporcionam montagens moleculares altamente ordenadas que se formam espontaneamente por quimiossorção e auto-organização de moléculas de cadeia longa tendo grupos hidrofóbicos e oleofóbicos na superfície do propante. Os grupos hidrofóbicos e oleofóbicos foram ancorados na superfície do propante através de uma reação de condensação com a espécie de oxigênio na superfície da areia, proporcionando, desse modo, uma ligação covalente forte. Isto aumenta adicionalmente a longevidade da vida útil da superfície do particulado. A automontagem do agente de tratamento de modificação de superfície na superfície do propante proporcionou um revestimento de aproximadamente 4 a 20 nm de espessura. O propante tendo os SAMs revestidos foram, em seguida, mantidos em um forno a 66°C (150°F) até que completamente seco. Após a amostra ser resfriada, ela foi dividida consequentemente a API RP 56, e testes de trituração foram realizados. A Tabela 1 mostra os resultados obtidos para testes de trituração de 41,3 a 48,2 MPa (6.000 e 7.000 psi) para areia modificada não revestida e de su-perfície.Tabela 1

[000192] A partir dos dados, é claramente visto que a areia revestida tem uma melhor tolerância a estresse do que a areia não-revestida, à medida que a percentagem de finos diminui dramaticamente.

[000193] Enquanto que concretizações exemplares da descrição fo-ram mostradas e descritas, muitas variações são possíveis dentro do escopo das reivindicações em anexo, e podem ser feitas e usadas por um técnico no assunto sem fugir do espírito ou ensinamentos da in-venção e escopo das reivindicações em anexo. Desse modo, toda matéria aqui colocada ou mostrada nos desenhos acompanhantes deve ser interpretada como ilustrativa, e o escopo da descrição e das reivindicações em anexo não deve ser limitado às concretizações des-critas e mostradas aqui.

[000194] Concretizações preferidas da presente descrição, desse modo, oferecem vantagens sobre a técnica anterior, e são bem adap-tadas para efetuar um ou mais dos objetivos desta descrição. Contudo, a presente descrição não requer cada um dos componentes, e atos descritos acima, e não são, de nenhum modo, limitados às concretizações ou métodos de operação acima descritos. Qualquer um ou mais dos componentes acima, características e processos podem ser empregados em qualquer configuração adequada sem inclusão de ou- tros tais componentes, características e processos. Além disso, a pre-sente descrição inclui características adicionais, capacidades, funções, métodos, usos e aplicações, que não foram especificamente determi-nados aqui, mas são, ou tornar-se-ão, aparentes a partir da descrição aqui, das reivindicações em anexo.

[000195] Os métodos que podem ser descritos acima ou aqui reivin-dicados, e quaisquer outros métodos que podem cair dentro do escopo das reivindicações em anexo, podem ser realizados em qualquer ordem desejada, e não são necessariamente limitados a qualquer sequência aqui descrita, ou conforme podem ser listados nas reivindicações em anexo. Adicionalmente, os métodos da presente invenção não requerem necessariamente o uso das concretizações particulares mostradas e descritas aqui, mas são igualmente aplicáveis com qualquer outra estrutura adequada, forma e configuração de componentes.

[000196] Variações, modificações e/ou mudanças dos compostos e métodos da presente invenção, tais como nos componentes, detalhes de construção e operação são possíveis, que podem ser produzidos e usados por um técnico no assunto sem fugir do espírito ou ensinamentos da invenção e escopo das reivindicações em anexo. Desse modo, toda matéria aqui colocada deve ser interpretada como ilustrativa, e o escopo da descrição e das reivindicações em anexo não devem ser limitados às concretizações descritas e mostradas aqui.

Claims

1. Compósito para tratamento de um poço, caracterizado pelo fato de que compreende um agente de tratamento de modificação de superfície pelo menos parcialmente revestido em um particulado sólido, e sendo que o agente de tratamento de modificação de superfície compreende uma âncora de metal e uma cauda hidrofóbica, sendo que a cauda hidrofóbica é um material de organo-silício, um hidrocar- boneto fluorado, ou ambos um material de organo-silício hidrofóbico e um hidrocarboneto fluorado, e adicionalmente sendo que a âncora de metal do agente de tratamento de modificação de superfície é fixada ao particulado sólido.

2. Compósito, de acordo com a reivindicação 1, caracteri-zado pelo fato de que a cauda hidrofóbica é um derivativo de um silano, polissiloxano, ou um polissilazano; sendo que o metal da âncora de metal é um metal do Gru-po 3, 4, 5, ou 6; sendo que a cauda hidrofóbica é um derivado de um orga- no-silício da fórmula: R14-xSiAx ou (R13Si)yB ou um organo(poli)siloxano ou organo(poli)silazano da fór-mula:

na qual R1 são idênticos ou diferentes, e são um radical hidrocar- boneto ou radical hidrocarboneto substituído contendo de 1 a 100 átomos de carbono; A é hidrogênio, halogênio, OH, OR2 ou

B é NR33-y; R2 é um radical hidrocarboneto, ou radical hidrocarboneto substituído contendo de 1 a 12 átomos de carbono; R3 é hidrogênio ou R1; x é 1, 2 ou 3; e y é 1 ou 2; sendo que o hidrocarboneto fluorado contém a estrutura:

na qual Y é F ou CnF2n+1; m é 4 a 20; n é 1 a 6; R2 é alquil contendo de 1 a 4 átomos de carbono; e p é 0 a 18.; sendo que o hidrocarboneto fluorado apresenta a estrutura:

na qual A é um radical oxigênio ou uma ligação química; n é 1 a 6; Y é F ou CnF2n; b é pelo menos 1; m é 0 a 6; e p é 0 a 18; sendo que a cauda hidrofóbica contém unidades de R52SiO2, na qual R5 é halogênio; compreendendo ainda uma aderência entre o particulado sólido e a âncora metálica do agente modificador de superfície à liga-ção da âncora metálica ao particulado sólido; sendo que as partículas sólidas são selecionadas a partir do grupo consistindo em cerâmica, areia, minerais, cascas de conchas, cascalho, partículas poliméricas e suas misturas; sendo que a partícula sólida é constituída por um elastó- mero; sendo que o organo(poli)siloxano ou organo(poli)silazano apresenta unidades da fórmula:

na qual R1 é idêntico ou diferente e é um hidrocarboneto ou radical de hidrocarboneto substituto contendo de 1 a 12 átomos de carbono; e R3 é hidrogénio ou R1; sendo que o aderente é um composto organometálico; sendo que o composto organometálico compreende um metal de transição selecionado do grupo consistindo em titânio, zir- cónio, lantânio, háfnio, tântalo e tungstênio e respectivas misturas; sendo que as partículas poliméricas são esferas ou pastilhas de poliestireno, nylon, divinilbenzeno de poliestireno, tereftalato de polietileno ou uma combinação destes; sendo que as partículas sólidas apresentam ainda um revestimento resinoso; sendo que o elastômero é selecionado do grupo composto de borracha natural, polímeros de etileno-propileno-dieno (EPDM), borrachas nitrílicas, copolímeros de acrilonitrila butadieno carboxilado, misturas de polivinilclorido-nitrila butadieno, polietileno clorado, polieti- leno sulfonado clorado, poliésteres alifáticos com cadeias laterais cloradas, borrachas poliacrilato, terpolímeros de etileno-acrilato, copolí- meros de etileno e propileno, e opcionalmente com um ou mais mo- nômeros etilenicamente insaturados, copolímeros de etileno acetato de vinila, polímeros e copolímeros de fluorocarbono, éter metílico de polivinila, borracha de butadieno, borracha de policloropreno, borracha de poliisopreno, polinorbornenos, borrachas de polissulfureto, poliuretanos, borrachas de silicone, borrachas de silicone de vinila, borracha de silicone de fluorometil, borrachas de silicone fluorovinila, borrachas de silicone fenilmetílico, borrachas de estireno-butadieno, copolímeros de isobutileno e borrachas de isopreno ou butila, copolímeros bromados de isobutileno e isopreno e copolímeros clorados de isobutileno e isopreno e suas misturas; ou sendo que o elastômero é borracha natural ou um polímero de pelo menos um dos monômeros selecionados do grupo composto por fluoreto de vinilideno, hexafluoropropileno, tetrafluoroetileno, cloro- trifluoroetileno, perfluoro(éter alquílico vinílico).

3. Compósito, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o metal da âncora metálica é selecionado do grupo consistindo em Ti, Zr, La, Hf, Ta, W e Nb.

4. Propa nte, ou particulado de controle de areia, caracterizado pelo fato de que compreende o compósito, como definido na reivindicação 1.

5. Método para tratamento de um poço, que penetra uma formação subterrânea, caracterizado pelo fato de que compreende introduzir no poço o compósito, como definido na reivindicação 1, ou formação do compósito in-situ no poço; sendo que pelo menos uma das seguintes condições prevalecem: (a) o agente de tratamento de modificação de superfície funciona como um agente antimicrobial passivo; (b) o agente de tratamento de modificação de superfície funciona para inibir passivamente ou controlar deposição de escama em ou no interior da formação subterrânea; (c) o agente de tratamento de modificação de superfície do composto impede passivamente ou controla deposição de particu- lados orgânicos em ou no interior da superfície da formação subterrânea; ou (d) o agente de tratamento de modificação de superfície do composto controla o retorno de propante; sendo que o compósito é bombeado no poço durante uma operação de fratura hidráulica, e adicionalmente no qual o particulado sólido é capaz de suportar estresses maiores do que 10, 34 MPa (1500 psi) a uma temperatura superior a 66°C (150°F); ou sendo que o compósito é formado in-situ no poço por primeiro bombeio do particulado sólido no poço e, em seguida, pelo menos parcialmente revestimento do particulado sólido por bombeio subsequentemente do agente de tratamento de modificação de superfície no poço.

6. Compósito para tratamento de um furo de sondagem, caracterizado pelo fato de que compreende um particulado sólido e um agente de tratamento de modificação de superfície pelo menos parcialmente em um particulado sólido, o agente de tratamento de modificação de superfície compreendendo uma âncora e pelo menos uma cauda hidrofóbica fixada à âncora, no qual a âncora é fixada ao parti- culado sólido; sendo que o agente de tratamento de modificação de superfície é um produto de reação de um composto organometálico tendo um ligante de oxigênio e um material contendo organo-silício; ou sendo que o agente de tratamento de modificação de superfície é da fórmula X-M, na qual M é um metal contendo ligante orgânico, e X é uma cauda hidrofóbica.

7. Método para tratamento de um poço, que penetra uma formação subterrânea, caracterizado pelo fato de que compreende introduzir no poço o compósito, como definido na reivindicação 6, ou formação do compósito in-situ no interior do poço.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o compósito é bombeado no poço, ou é formado in-situ no interior do poço durante uma operação de fratura hidráulica, ou uma operação de controle de areia; sendo que a formação penetrada pelo poço apresenta zonas produtivas múltiplas, e no qual o composto isola uma zona produtiva pré-determinada de outras zonas do poço; sendo que o compósito minimiza pressões de fricção tubular no interior do poço; sendo que a quantidade de finos e/ou areia migrados durante tratamento do poço é diminuída pela presença do agente de tratamento de modificação de superfície revestido no particulado sólido; sendo que a cauda hidrofóbica do composto é alinhada distante a partir da superfície do particulado sólido; sendo que um fluido contendo o compósito é bombeado no poço durante uma operação de fratura hidráulica, e no qual o particu- lado sólido é um propante, e adicionalmente no qual a resistência a esmagamento do propante a uma tensão do encerramento de 10,34 MPa (1.500 psi), AAPI 56 ou API RP 60, é superior à resistência ao esmagamento de um propante de pristina em um modo substancialmente similar, o propante de pristina não apresentando o agente de tratamento de modificação de superfície pelo menos parcialmente revestido no propante; compreendendo ainda a produção de hidrocarbonetos a partir do poço e redução de arraste friccional durante produção de hi- drocarboneto; ou sendo que o ângulo de deslizamento de um fluido no poço na superfície do composto é menor do que o ângulo de deslizamento do mesmo fluido na superfície de um particulado sólido de pristina não apresentando o agente de tratamento de modificação de superfície fixado ao mesmo.