BR112017023159B1

BR112017023159B1 - Artigo para prover liberação controlada de um produto químico de campo de óleo, e, métodos para preparação de um artigo, para determinação de movimento de fluido ou gás em um reservatório subterrâneo e para aumento da quantidade de produto químico de campo de óleo

Info

Publication number: BR112017023159B1
Application number: BR112017023159-0A
Authority: BR
Inventors: Thomas William Burns; Paul Finbar Quigley; Chun-tian Zhao
Original assignee: Johnson Matthey Public Limited Company
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2016-04-26
Publication date: 2022-09-13
Also published as: EA201792390A1; US20180155597A1; BR112017023159A2; EP3289040A1; US11084966B2; WO2016174415A1

Abstract

COMPOSIÇÃO, E, MÉTODOS PARA PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO E PARA DETERMINAÇÃO DE MOVIMENTO DO FLUIDO OU GÁS EM UM RESERVATÓRIO SUBTERRÂNEO. São descritas composições tendo um núcleo e um revestimento que cobre pelo menos parte do núcleo, onde o núcleo compreende uma mistura de pelo menos um produto químico de campo de óleo e pelo menos um polímero de matriz de núcleo. A composição provê uma liberação mais lenta de um produto químico de campo de óleo em um eluente comparada à liberação provida pelo núcleo. As composições proveem para a liberação controlada de traçador por períodos longos de tempo mais do que é provido pela liberação a partir do núcleo. São descritos métodos para produção das composições e sistemas contendo as composições. Métodos para rastreamento do movimento do fluido em um reservatório de hidrocarbonetos usando as composições e também são descritos métodos para liberação de biocidas e outros agentes de tratamento de parede em fluidos de reservatórios sobre o tempo.

Description

CAMPO DE INVENÇÃO

[001] A invenção refere-se a composições de liberação controlada compreendendo um núcleo e um revestimento que cobre pelo menos parte do núcleo, onde o núcleo compreende uma mistura de pelo menos um produto químico de campo de óleo e pelo menos uma matriz e a composição proporciona uma liberação controlada do óleo químico de campo em um fluido que simula um fluido de reservatório de hidrocarbonetos ou um fluido de reservatório de hidrocarbonetos, os artigos contendo essas composições, métodos de fabricação das composições e artigos e métodos de utilização de tais composições e artigos para detectar a liberação de traçadores e traçar o fluxo de fluidos de um reservatório subterrâneo após várias operações de reservatório.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] É bem conhecido dispensar os chamados produtos químicos de campo de óleo para um reservatório de hidrocarbonetos para conduzir uma variedade de funções em vários estágios da produção de hidrocarbonetos. Os métodos para dispensar produtos químicos para campos de óleo a um reservatório incluem métodos nos quais o produto químico é feito na forma de partículas que são em suspensão em um fluido que é bombeado para baixo de um furo de poço para o reservatório.

[003] Os fluidos de campos de óleo (por exemplo, óleo, gás e água) são misturas complexas de hidrocarbonetos alifáticos, aromáticos, moléculas heteroatômicas, sais aniônicos e catiônicos, ácidos, areias, sedimentos, argilas e um vasto arranjo de outros componentes em várias quantidades. A natureza desses fluidos, combinada com as condições severas de calor, pressão e turbulência a que são frequentemente submetidas durante a recuperação, são fatores contributivos para deposição de parafina (incluindo a precipitação de cristais de cera), emulsificação (tanto água em óleo como óleo em água), formação de hidrato gasoso, corrosão e precipitação de asfaltenos em poços de produção de óleo e/ou gás e equipamentos de superfície. Isso, por sua vez, diminui a permeabilidade da formação subterrânea, reduz a produtividade do poço e reduz a vida útil dos equipamentos de produção. Muitas vezes, para se livrar de depósitos e precipitados indesejados de poços e equipamentos, é necessário interromper a produção e executar uma operação de limpeza, que é demorada e dispendiosa. Alguns tratamentos podem ser físicos, tais como, o uso de equipamentos tais como um medidor de inspeção de tubulação, enquanto alguns são baseados em produtos químicos e envolvem a introdução de misturas de compostos propositadamente projetadas.

[004] Exemplos desses produtos químicos de campo de óleo incluem inibidor de incrustação, inibidor de hidrato, inibidores de corrosão, biocidas e substâncias de controle de cera e asfalteno.

[005] Um outro exemplo de produtos químicos de campo de óleo são os reagentes usados para monitorar a produção de fluidos de reservatórios de áreas (zonas) dos reservatórios de hidrocarbonetos. Estes reagentes são mais conhecidos como traçadores. Eles podem ser amplamente categorizados em dois tipos distintos; traçadores radioativos e químicos (não radioativos). Os traçadores têm sido amplamente utilizados nas áreas de produção de óleo e gás e hidrologia há décadas. Os traçadores químicos não radioativos oferecem vantagens distintas sobre o uso de traçadores radioativos. Por exemplo, existem traçadores químicos mais exclusivos do que os traçadores radioativos e não são necessárias ferramentas de perfilação do furo abaixo. Além disso, há menos preocupações ambientais e de segurança presentes.

[006] A ótima produção de óleo do reservatório depende do conhecimento confiável das características do reservatório. Os métodos tradicionais para o monitoramento do reservatório incluem interpretação do perfilação sísmica, testes de pressão de poço, análise de fluidos de produção, combinações de histórico de produção e técnicas de traçamento interpoços. Devido à complexidade do reservatório, todas as informações disponíveis podem ser valiosas para dar ao operador o melhor conhecimento possível sobre a dinâmica no reservatório. A recuperação de óleo intensificada (EOR) é o uso de uma variedade de técnicas para aumentar a quantidade de óleo bruto que pode ser extraído de um campo de óleo. Um processo de recuperação de óleo intensificado comum é a injeção de água em poços de injeção dedicados. A água pode percorrer em diferentes camadas e varrer diferentes áreas no reservatório. Vários tipos de padrão de injeção são frequentemente usados, como 5 pontos, 7 pontos, 5 pontos invertidos e uma unidade de linha. O monitoramento da produção desta água em diferentes zonas no poço é importante na projeção de um programa de produção que melhora a eficiência da varredura e, assim, aumenta a recuperação do óleo. A mistura de água de injeção (água intencionalmente injetada no reservatório) e a formação de água (água naturalmente presente na formação) no reservatório pode causar soluções supersaturadas que podem levar à precipitação de partículas (incrustação) no reservatório perto da zona de poço ou na tubagem de produção. Ao saber quais as zonas contribuem para a produção de água, podem ser tomadas medidas para reduzir o efeito da incrustação e assim manter a produtividade. O método principal para determinar quais zonas contribuem para esta produção de água é o uso da tecnologia do traçador.

[007] O uso de traçadores para obter informações sobre um reservatório de hidrocarbonetos e/ou sobre o que está ocorrendo no mesmo tem sido praticado por várias décadas e foi descrito em vários documentos. Os traçadores têm sido usados principalmente para monitorar trajetos e velocidades de fluidos. Mais de uma substância traçadora pode ser usada simultaneamente. Por exemplo, a Pat. U.S. N° 5.892.147 descreve um procedimento no qual diferentes traçadores são colocados em localizações respectivos ao longo do comprimento de um poço penetrando em um reservatório. Os traçadores são colocados nestas localizações durante a conclusão do poço antes de a produção começar. O traçador em cada localização está afixado a uma seção de tubo antes de ser colocado naquela localização ou é dispensado na localização enquanto o revestimento é perfurado naquela localização. Quando a produção começa, o monitoramento das proporções dos traçadores individuais no óleo ou no gás produzido pelo poço permite o cálculo das proporções de óleo ou gás produzidas a partir de diferentes zonas do reservatório.

[008] É um requisito importante de todos os produtos químicos de campo de óleo que são dispensados nas localizações alvejados no reservatório de hidrocarbonetos e liberados de maneira controlada. Um agente de tratamento de poço deve ser dispensado de modo que a quantidade mínima necessária para causar o efeito desejado seja aplicada na localização desejada. De forma similar, um traçador deve ser dispensado para que possa ser detectado de forma confiável em fluidos produzidos. Vários métodos são conhecidos na técnica para introduzir traçadores e agentes de tratamento de poço em poços de produção. Uma técnica é incorporar o produto químico de campo de óleo em uma matriz de suporte e afixar a matriz no tubo durante o estágio de conclusão do poço, antes que o poço seja produzido. Este sistema, que usa um traçador em uma matriz, pode ser descrito como um sistema não revestido. Quando o fluido entra em contato com o sistema não revestido, o produto químico de campo de óleo é liberado. O mecanismo desta liberação pode variar de acordo com a matriz usada, mas acredita-se prosseguir principalmente por um processo de dissolução com uma liberação mínima atribuída a um processo de difusão.

[009] A principal desvantagem de usar um sistema não revestido é a dificuldade em liberar o produto químico de campo de óleo de forma controlada durante um período de tempo prolongado. Muitas vezes, a taxa de liberação inicial é alta, com uma grande quantidade de produto químico de campo de óleo removido durante os estágios iniciais. Como resultado, a concentração do produto químico de campo de óleo no fluido precisa ser acumulada ao encerrar a produção e permitir que a concentração do produto químico de campo de óleo seja acumulada até uma concentração mensurável ou efetiva. Muitas vezes, material adicional é adicionado durante o estágio de conclusão para contornar isso. Esta prática é menos prática, econômica e ecológica, já que é necessário adicionar mais do agente de tratamento do que o requerido. Ambos os processos não são econômicos e podem resultar em perda de receita de produção devido ao tempo de inatividade ou ao uso de mais produto químico do que o necessário.

[0010] Outra desvantagem deste sistema não revestido é que a taxa de liberação diária do produto químico do campo do petróleo do sistema pode ser altamente variável e depende do histórico do sistema. Quando exposto ao fluido, a taxa de liberação inicial pode ser alta e, quando exposta ao fluido por um longo tempo, a taxa de liberação pode ser maior que 50 vezes menor. Durante os estágios iniciais, pode haver uma sobredosagem do produto químico de campo de óleo no fluido e, nos estágios finais, não há uma quantidade significativa do material para causar um efeito ou ser medido. Esta variação pode causar outros problemas ao longo da produção e não garante uma dosagem uniforme ao longo da tubulação durante a vida útil dos poços.

[0011] A liberação de um composto de um sistema não revestido está relacionada à estrutura e à solubilidade do composto no fluido. Geralmente, os produtos químicos com base líquida serão liberados a uma taxa mais alta em comparação com produtos químicos sólidos, pois são facilmente solubilizados. Além disso, a incorporação de um produto químico líquido pode interferir com a resistência ou dureza total de um material não revestido. Por exemplo, em uma resina termocurada, a adição de um produto químico poderia ter um efeito semelhante à adição de um diluente não reativo. Nessa situação, a dureza e a temperatura de transição vítrea do material serão diminuídas. Por estas razões, a aplicação de produtos químicos de campo de óleo à base de líquido é limitada a processos de inundação e geralmente envolve o fechamento do poço.

[0012] Uma das questões mais importantes é a liberação de produtos químicos de campo de óleo de um sistema formulado para o fluido alvejado ou áreas alvejadas do reservatório. Embora seja frequentemente necessário que os produtos químicos de campo de óleo sejam liberados de forma prolongada, por exemplo, lentamente para que o tratamento possa ser eficaz durante um longo período de tempo (por exemplo, anos), a liberação dos produtos químicos na prática comercial atual é frequentemente muito rápida (menos de 6 meses) e não depende das necessidades da indústria. Como resultado, alguns produtos químicos de campo de óleo devem ser introduzidos repetidamente em poços para garantir que o nível necessário do agente de tratamento de poço esteja continuamente presente no poço. A liberação de produtos químicos de campo de óleo, como os traçadores, muitas vezes não é controlada na prática atual, causando variações significativas na concentração no fluido no reservatório ao longo do tempo para um único traçador e entre diferentes traçadores. Tais problemas muitas vezes resultam em tratamentos ineficazes ou perda de monitoramento do reservatório, e resulta em perda de receita de produção devido ao tempo de inatividade e os custos dos materiais adicionais que são usados para retratar os poços.

[0013] Consequentemente, continua a existir uma necessidade na técnica de controlar a liberação de produtos químicos de campo de óleo, de modo que haja uma liberação uniforme do produto químico que pode ocorrer durante um período de tempo de 9 meses até a vida útil do poço. A presente invenção satisfaz esta necessidade entre outros.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0014] No primeiro aspecto da invenção, uma composição compreende: (a) um núcleo e (b) um revestimento que cobre pelo menos parte do núcleo, onde o núcleo compreende uma mistura de pelo menos um produto químico de campo de óleo e pelo menos uma matriz de núcleo e a composição proporcionam uma liberação controlada do produto químico de campo de óleo em um fluido ou gás que é menor que uma composição comparável que não tem um revestimento no núcleo, durante um período de tempo sob condições de teste, simulando um reservatório de campo de óleo usando um representante eluente de fluido em um reservatório de hidrocarbonetos a uma temperatura de pelo menos 60°C.

[0015] Em outro aspecto da invenção, os métodos de preparação de uma composição do primeiro aspecto da invenção compreendem: (a) formar um núcleo compreendendo uma mistura de pelo menos um produto químico de campo de óleo em uma matriz, (b) aplicar um revestimento sobre o núcleo onde o revestimento cobre pelo menos parcialmente o núcleo.

[0016] Ainda em outro aspecto da invenção, um sistema de monitoramento de reservatório subterrâneo compreende uma composição do primeiro aspecto da invenção e um meio de obtenção de uma amostra de um fluido a partir de um reservatório de hidrocarbonetos.

[0017] Ainda em outro aspecto da invenção, os métodos para determinar o movimento de um fluido ou gás em um reservatório subterrâneo compreendem as etapas de colocar dentro de um poço penetrante no referido reservatório uma composição do primeiro aspecto da invenção, depois coletar uma amostra de meio que está sendo produzido a partir do poço e analisando a referida amostra para determinar a presença ou ausência do referido pelo menos um produto químico de campo de óleo e, opcionalmente, determinar a concentração de um ou mais produtos químicos de campo de óleo em fluidos que escoam do poço.

[0018] Em outro aspecto da invenção, métodos para aumentar a quantidade de produto químico de campo de óleo que pode ser adicionado a um volume definido em um reservatório subterrâneo que compreende as etapas de colocar dentro de um reservatório uma composição do primeiro aspecto da invenção.

[0019] Em outro aspecto da invenção, um método para melhorar a estabilidade de um produto químico de campo de óleo dentro de uma matriz de núcleo instável em um reservatório de hidrocarbonetos compreende colocar um produto químico de campo de óleo em uma matriz de núcleo que é instável quando colocada diretamente em um reservatório subterrâneo, e aplicar um revestimento para o núcleo para formar uma composição que é estável em um reservatório subterrâneo

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0020] A invenção pode ser entendida a partir da descrição detalhada a seguir quando lida em conexão com os desenhos anexos. O traçador em cada figura pode ter uma estrutura química diferente e é rotulado como traçador A, B, C e D. Mas, em todas as figuras, este é um haloaromático à base de óleo.

[0021] A Figura 1 é um gráfico que mostra a liberação acumulativa do traçador A liberado de (i) um núcleo epóxi não revestido em uma forma de cubo (l =15mm) e (ii) um núcleo epóxi semelhante tendo um revestimento epóxi equivalente a 14,5% (p/p) do peso total da composição, em ciclo- hexano a 60°C por 47 dias. O máximo teórico para o sistema também é mostrado e é baseado em um carregamento de 45% (p/p) do núcleo não revestido.

[0022] A Figura 2 é um gráfico que mostra a liberação acumulativa extrapolada do traçador A liberado dos mesmos sistemas epóxi não revestidos da Figura 1 e também mostra o tempo máximo teórico que o sistema pode continuar a liberar o traçador. O máximo teórico para este sistema também é mostrado e é baseado em um carregamento de 45,45% (p/p) do núcleo não revestido.

[0023] A Figura 3 é um gráfico que mostra a liberação acumulativa do traçador B de (i) um núcleo não revestido de uma peça moldada por injeção tendo dimensões de 40 mm x 5 mm x 3,2 mm compostas de náilon 12 com 2% de sílica pirogênica e (ii) um núcleo moldado por injeção similar de náilon 12 com 2% de sílica pirogênica tendo um revestimento por pulverização de silicone, em óleo sintético a 60°C por 14 dias. O máximo teórico para o sistema também é mostrado e é baseado em um carregamento de 20% (p/p) do núcleo não revestido.

[0024] A Figura 4 é um gráfico que mostra a liberação acumulativa do traçador B de (i) um núcleo não revestido de uma peça moldada por injeção tendo dimensões de 40 mm x 5 mm x 3,2 mm compostas de tereftalato de polibutileno (PBT) com 5% de metacrilato de etila (EMA) como um copolímero e (ii) um núcleo moldado por injeção semelhante de PBT com EMA a 5% como um copolímero tendo um revestimento por pulverização de silicone, em óleo sintético a 60°C por 14 dias. O máximo teórico para o sistema também é mostrado e é baseado em um carregamento de 20% (p/p) do núcleo não revestido.

[0025] A Figura 5 é um gráfico que mostra a liberação acumulativa do traçador C de (i) um núcleo não revestido de uma peça moldada por injeção tendo dimensões de 40 mm x 5 mm x 3,2 mm compostas de polipropileno e (ii) um núcleo moldado por injeção similar de polipropileno tendo um revestimento de poliuretano, em óleo sintético a 60°C por 14 dias. O máximo teórico para o sistema também é mostrado e é baseado em um carregamento de 10% (p/p) do núcleo não revestido.

[0026] A Figura 6 é um gráfico que mostra a liberação acumulativa do traçador C de (i) um núcleo não revestido de uma peça moldada por injeção tendo dimensões de 40 mm x 5 mm x 3,2 mm compostas de HDPE e (ii) um núcleo moldado por injeção semelhante de HDPE tendo um revestimento de poliuretano, em óleo sintético a 60°C por 13 dias. O máximo teórico para o sistema também é mostrado e é baseado em um carregamento de 10% (p/p) do núcleo não revestido.

[0027] A Figura 7 é um gráfico que mostra a liberação acumulativa do traçador B de (i) um núcleo não revestido de uma peça moldada por injeção tendo dimensões de 40 mm x 5 mm x 3,2 mm compostas de HDPE com EMA a 5% como copolímero e (ii) um núcleo moldado por injeção semelhante de HDPE com EMA a 5% como um copolímero com um revestimento de poliuretano, em óleo sintético a 60°C, por 14 dias. O máximo teórico para o sistema também é mostrado e é baseado em um carregamento de 20% (p/p) do núcleo não revestido.

[0028] A Figura 8 é um gráfico que mostra a liberação acumulativa do traçador D liberado de (i) um núcleo epóxi não revestido moldado em forma cilíndrica (h = 15 mm, 0 = 6 mm) e (ii) um núcleo epóxi moldado semelhante tendo um revestimento de epóxi equivalente a 17,4% (p/p) do peso total da composição, em óleo sintético a 95°C por 77 dias. O máximo teórico para o sistema também é mostrado e é baseado em um carregamento de 45,45% (p/p) do núcleo não revestido.

[0029] A Figura 9 é um gráfico expandido que mostra a liberação acumulativa do traçador D liberado da mesma peça de teste revestida descrita na figura 8.

[0030] A Figura 10 é um gráfico que mostra a liberação acumulativa do traçador D liberado de (i) um núcleo de epóxi não revestido moldado em uma forma de cubo (l = 15 mm) e (ii) um núcleo de epóxi moldado semelhante tendo um revestimento de epóxi equivalente a 18,5% (p/p) do peso total da composição, em óleo sintético a 95°C por 77 dias. O máximo teórico para o sistema também é mostrado e é baseado em um carregamento de 45,45% (p/p) do núcleo não revestido.

[0031] A Figura 11 é um gráfico expandido que mostra a liberação acumulativa do traçador D liberado da mesma peça de teste revestida descrita na figura 10.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0032] As seguintes definições são proporcionadas para auxiliar os habilitados na técnica a compreender a descrição detalhada da presente invenção.

[0033] Como usadas nesta especificação e as reivindicações anexas, as formas singulares “um”, “uma” e “a” e “o” incluem referentes plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário. Assim, por exemplo, a referência a “uma matriz” inclui uma mistura de duas ou mais matrizes, a menos que seja especificamente indicado de outra forma.

[0034] Como aqui usado, o termo “cerca de” significa aproximadamente e refere-se a uma faixa que é opcionalmente ± 25%, de preferência ± 10%, mais preferencialmente, ± 5%, ou mais preferencialmente ± 1% do valor com o qual o termo está associado.

[0035] Quando uma faixa, ou faixas, para vários elementos numéricos é(são) proporcinada(s), o faixa, ou faixas, pode(m) incluir os valores, a menos que especificado de outra forma.

[0036] O termo “reservatório de hidrocarbonetos” ou “reservatório” refere-se a um reservatório subterrâneo ou a uma formação que é manipulada, geralmente perfurando um furo de sondagem e colocando uma tubulação no furo de sondagem, de modo a extrair óleo e/ou gás (geralmente com água) do reservatório. O termo inclui reservatórios que produzem óleo e/ou gás.

[0037] O termo “liberação” significa um processo em que um ou mais produtos químicos de campo de óleo são introduzidos em um reservatório de hidrocarbonetos ou poço na forma de uma composição ou um artigo aqui descrita(o), e um ou mais produtos químicos de campo de óleo passam da composição ou artigo para um ou mais fluidos no reservatório. O termo “liberação”, quando usado no contexto de testes laboratoriais, refere-se ao movimento de um ou mais produtos químicos de campo de óleo de uma composição ou um artigo em um eluente que é representativo de um fluido de reservatório.

[0038] O termo “produto químico do campo do petróleo” significa um ou mais compostos que podem ser liberados em um fluido a partir de um reservatório de hidrocarbonetos subterrâneos (óleo ou gás) ou poço para realizar certas funções, tais como, monitoramento de reservatórios e tratamento de poços. O termo “produto químico do campo do petróleo” inclui qualquer classe de produto químico comumente usado em um campo de óleo, incluindo traçadores e agentes de tratamento de poço, tais como biocidas.

[0039] “% em peso” refere-se ao peso de um componente ou ingrediente em relação ao peso seco total de uma composição, por exemplo, percentagem em peso. Por exemplo, uma forma de dosagem compreendendo 40% em peso do composto (1) e que pesa 1000 mg contém 400 mg do composto (1).

[0040] O termo “taxa de liberação” refere-se à taxa na qual um composto é liberado de uma composição ou um artigo aqui descrita(o). A taxa pode ser baseada na quantidade de composto em termos de medida gravimétrica ou concentração no eluente ou fluido no momento da amostragem. A taxa de liberação diária é a quantidade de produto químico de campo de óleo, em percentagem da dose aplicada ou ng por g ou partes por milhão (ppm) de composição ou artigo, liberado em um período de 24 h.

[0041] O termo “% acumulativo do traçador aplicado (ou traçadores) liberado” refere-se à porcentagem total da quantidade inicial de um traçador (ou traçadores) que foi liberado de uma composição ao longo de um período de tempo específico sob condições de teste específicas.

[0042] O termo “liberação controlada” significa um processo pelo qual um ou mais compostos são liberados a partir de uma composição ou um artigo e se deslocam da composição ou do artigo para um ou mais fluidos para dentro de um reservatório de hidrocarbonetos de forma uniforme, de modo que uma quantidade aproximadamente igual de traçador é liberada em determinados prazos, tais como semanas ou meses. Isso pode ser mostrado, por exemplo, a partir de um gráfico do % do produto químico de campo de óleo aplicado liberado ao longo do tempo ou do% acumulativo do produto químico de campo de óleo aplicado liberado ao longo do tempo, onde o gráfico mostra que as concentrações são aproximadamente lineares ao longo do tempo. O perfil de liberação pode não ser linear durante todo um período de teste e pode conter uma liberação inicial que esteja em uma taxa maior que a maioria do perfil de liberação. É possível que o perfil de liberação tenha duas ou mais áreas lineares dependendo do período de tempo em que a liberação é avaliada, o número de amostras retiradas e os tempos em que as amostras são retiradas. Os exemplos abaixo são geralmente sistemas não otimizados, onde as taxas de liberação foram determinadas usando artigos tendo algumas imperfeições, tais como o núcleo não aderindo ao núcleo. Apesar de esses sistemas não serem otimizados, os gráficos que mostram os perfis de liberação do traçador dos artigos mostram uma liberação linear ao longo de pelo menos a maior parte do período avaliado.

[0043] O termo “agente de tratamento de poço” refere-se a qualquer dos vários materiais colocados dentro de um poço ou um reservatório de hidrocarbonetos para tratar vários efeitos indesejáveis causados por formações de incrustação, formações de sal, deposição de parafina, emulsificação (água em óleo e óleo em água), formação de hidrato gasoso, corrosão, precipitação de asfaltenos e formação de parafina. Os agentes de tratamento de poço incluem biocidas, inibidores de incrustação, inibidores de hidrato e haleto, inibidores de corrosão, substâncias de controle de cera e asfaltenos, desmulsificantes, rompedores de gel, redutores de arraste, inibidores de sal, inibidores de hidrato gasoso, removedores de oxigênio, agentes formadores de espuma, tensoativos e substâncias bem limpas (tais como, enzimas, moléculas orgânicas, ácidos, ésteres e compostos alifáticos).

[0044] O termo “traçador” significa um ou mais compostos que podem ser usados para traçar o movimento de um ou mais fluidos (óleo, água ou gás) em um reservatório de hidrocarbonetos. O termo “traçador radioativo” significa um traçador que é radioativo. O termo “traçador químico” significa um composto químico não radioativo que é usado como um traçador. Um traçador pode incluir um DNA ou RNA. Um traçador também pode incluir qualquer nanopartícula ou material nanocompósito.

[0045] O termo “núcleo” ou “sistema não revestido” refere-se a uma mistura de pelo menos um produto químico de campo de óleo e pelo menos uma matriz na qual o pelo menos um produto químico de campo de óleo é misturado ou incorporado.

[0046] Uma matriz é um material que forma uma estrutura que contém ou encerra um produto químico de campo de óleo ou, quando o material é um líquido, forma uma dispersão do produto químico de campo de óleo no líquido. Pode haver dois tipos de matriz, uma matriz central e uma matriz de revestimento. O termo “matriz central” refere-se a um ou mais materiais que podem ser combinados com um agente de tratamento de poço para permitir a formação de um artigo sólido ou líquido (um núcleo) que pode ser aplicado durante os estágios de conclusão em um reservatório de hidrocarbonetos. O termo “matriz” também pode se referir a uma outra matriz ou similar que pode ser aplicada a um núcleo. O termo “revestimento” ou “matriz de revestimento” refere-se a uma matriz que envolve pelo menos parcialmente um núcleo. A matriz de revestimento pode ser idêntica à matriz do núcleo ou não. O revestimento geralmente terá algumas propriedades de resistência química e proporcionará uma melhor resistência para toda a composição.

[0047] O termo “aditivos” refere-se a qualquer dos compostos ou misturas que pode ser introduzido em uma matriz para melhorar uma ou mais propriedades da composição. Os aditivos podem ser liberados da composição, mas não se destinam a serem usados como um produto químico de campo de óleo. O termo “aditivos” inclui, mas não está limitado a: antimicrobianos/biostabilizantes, antioxidantes, agentes antiestáticos, plastificantes biodegradáveis, agentes de insuflação, lubrificantes externos, cargas/extensores, retardadores de chama, termoestabilizantes, modificadores de impacto, lubrificantes, estabilizantes de luz, pigmentos, plastificantes, auxiliares e reforços de processo.

[0048] O termo “revestimentos primários” ou “endurecedores” refere- se a um ou mais compostos que reagem com um monômero para formar um composto intermediário capaz de se ligar sucessivamente a outros monômeros para formar um composto polimérico.

[0049] O termo “catalisador” refere-se a um ou mais compostos que catalisam a reação de monômeros e/ou um composto intermediário para formar um polímero.

[0050] O termo “eluente” refere-se a qualquer fluido, seja estacionário, agitado ou que escoa, que entra em contato com a composição ou o artigo e é capaz de permitir a liberação de um produto químico de campo de óleo contido na composição ou no artigo.

[0051] O termo “fluido” refere-se a qualquer fluido ou gás produzido a partir de um reservatório de hidrocarbonetos e inclui gás, óleo, água e misturas dos mesmos.

[0052] O termo “processabilidade” descreve a propriedade de processamento de uma formulação. “Processabilidade” refere-se à capacidade de formular uma matriz com outros ingredientes (por exemplo, um produto químico de campo de óleo), processar os ingredientes e formar a matriz em uma forma pré-configurada dentro de um período de tempo predeterminado. Assim, quando uma matriz é “processável”, ela pode ser formulada com outros ingredientes, processada e formada em forma predeterminada. Por outro lado, quando uma matriz é “não processável”, ela não pode ser formulada com outros ingredientes, processada e formada em forma predeterminada. Ao se referir a um polímero termofixado, a processabilidade refere-se ao período de tempo como descrito pela sua vida útil.

[0053] Verificou-se que as composições e os artigos tendo as estruturas aqui descritas proporcionam um meio para a liberação uniforme de um produto químico de campo de óleo sob condições que simulam aqueles encontrados em reservatórios de hidrocarbonetos por um período de pelo menos um mês e, em alguns casos, por mais de 3 meses. Ao incorporar um produto químico de campo de óleo em uma matriz para formar um núcleo e depois revestir pelo menos uma porção do núcleo com um revestimento para formar um artigo, o artigo proporciona uma taxa de liberação muito mais lenta e mais consistente do que é observado a partir de um sistema não revestido.

[0054] Para produzir um artigo não revestido, um produto químico de campo de óleo é misturado com uma matriz. Um exemplo de uma matriz pode ser um polímero termofixado, tal como uma resina epóxi, que tem um epóxido e um componente de endurecimento. Estes materiais quando misturados juntos reagem para formar uma estrutura tridimensional reticulada. Durante os estágios iniciais desta reação, a resina epóxi pode ser transferida para formas moldadas e é dito processável. À medida que a reação progride, a resina epóxi torna-se mais viscosa até um ponto em que o material não pode ser transferido e torna-se processável. O tempo a partir do qual o polímero é misturado quando se torna não processável é chamado de vida de armazenamento do polímero. Às vezes, esta vida de armazenamento pode ser menor que 30 minutos em temperatura ambiente e com aquecimento ou agitação vigorosa, esta vida de armazenamento seria reduzida ainda mais. Uma resina epóxi é proporcionada como um exemplo, mas esta questão pode se aplicar a uma série de outros sistemas poliméricos termofixados, tais como poliuretanos, vinil ésteres, alguns poliésteres insaturados e algumas formulações acrílicas.

[0055] Quando um produto químico de campo de óleo é adicionado a uma resina epóxi em um sistema não revestido, a resina é inicialmente mais viscosa em comparação com quando o produto químico de campo de óleo não está presente. Na tentativa de conseguir uma mistura homogênea do produto químico de campo de óleo dentro da matriz polimérica, é usado frequentemente um misturador de cisalhamento mecânico, como um misturador de Silverson. O uso de um misturador pode gerar uma grande quantidade de calor, o que pode acelerar a reação entre os componentes epóxido e endurecedor do epóxi, diminuindo ainda mais a vida de armazenamento do polímero. Essas restrições de tempo e aquecimento não permitem que o produto químico de campo de óleo seja efetivamente misturado dentro da matriz de polímero, uma vez que uma agitação mais vigorosa resultará na mistura química de polímero/ campo de óleo tornando- se não processável antes e o tempo de agitação já é bastante limitado. Nestes sistemas, é bastante comum que o produto químico no campo de óleo não seja otimamente dispersado pelas razões acima mencionadas.

[0056] Outra barreira para a obtenção de uma mistura homogênea de produto químico de campo de óleo em uma matriz pode ser um tamanho de partícula química de campo de óleo irregular ou uma ampla distribuição de tamanhos de partículas. Isso pode resultar em taxas de liberação variadas de um produto químico de campo de óleo do sistema, pois a obtenção de uma mistura homogênea de partículas químicas de campos de óleo de diferentes tamanhos torna-se quase impossível. Isto pode contribuir para a liberação desigual do produto químico de campo de óleo a partir de composições do mesmo lote.

[0057] O tamanho de partícula pode ser feito uniforme por um processo de moagem, de modo que todas as partículas do produto químico de campo de óleo estejam abaixo de um certo tamanho. Durante este procedimento, os produtos químicos de campo de óleo podem ser expostos a uma grande quantidade de calor gerada pelo procedimento e, portanto, a moagem é limitada a materiais em alta temperatura que não sofrem uma mudança de fase durante o processo de moagem. Um agitador de peneira físico poderia ser usado, mas não é realmente uma opção escalável e aumentará o tempo para preparar cada composição.

[0058] Durante o processo de cura para resinas epóxi, as peças não revestidas são curadas em um molde a uma temperatura elevada. Muitas vezes, durante esta etapa, o produto químico de campo de óleo pode sedimentar para o fundo da peça não revestida. Isso pode resultar em diferentes taxas de liberação do produto químico de campo de óleo de diferentes faces da peça de polímero não revestida. Isso pode ser às vezes contornado usando aditivos como a sílica pirogênica. No entanto, esses aditivos podem ter um efeito adverso na taxa de liberação de produtos químicos de campo de óleo e nas propriedades físicas em alguns sistemas. Às vezes, esses aditivos não podem ser sempre utilizados devido a problemas de processamento.

[0059] A taxa de liberação de um produto químico de campo de óleo de um sistema não revestido também depende de muitas variáveis, incluindo a estrutura do produto químico de campo de óleo e as propriedades da matriz na qual é misturado. Na maioria dos casos, a taxa de liberação inicial é muito alta, enquanto ao final do tempo de vida das composições a taxa de liberação é muito baixa. Uma consequência da produção destes sistemas não revestidos é que qualquer um dos químicos do campo de óleo em ou perto da superfície do sistema pode ser eluído bastante facilmente em um meio representativo de um fluido de reservatório. Métodos econômicos para reduzir a quantidade de produto químico de campo de óleo na superfície do sistema durante a fabricação não são totalmente evidentes. Além disso, a taxa de liberação química do campo de óleo geralmente não é uniforme ao longo da vida útil do reservatório. Isto pode resultar na liberação de um composto de um sistema não revestido que é imprevisível e incontrolável. Uma alta taxa de liberação inicial pode resultar em sobredosagem do produto químico de campo de óleo e exaustão rápida do sistema de liberação, o que, por sua vez, pode resultar na concentração do produto químico de campo de óleo no eluente ou fluido sendo muito baixa para medir ou para ser efetiva. Este perfil de liberação reduz assim a vida útil efetiva de sistemas não revestidos.

[0060] Nos últimos tempos, as empresas de extração de petróleo exigem informações mais detalhadas sobre o reservatório para maximizar a produção de óleo e gás. Um exemplo é a determinação de quanto óleo (ou água) entrou em uma zona específica. Determinando alguns dos processos que ocorrem no reservatório pode ser alcançado usando a tecnologia do traçador. No entanto, se a liberação do traçador for variável, certas informações nunca podem ser obtidas. Os sistemas não revestidos também têm vidas bastante curtas.

[0061] As estratégias atuais para prolongar essa vida útil incluem a aplicação de mais dos sistemas não revestidos durante o estágio de conclusão do poço ou o encerramento da produção do poço para permitir o acúmulo do(s) composto(s) de tratamento do poço.

[0062] Outra estratégia envolve a adição do composto várias vezes durante a vida útil dos poços para alcançar uma concentração consistente. O composto pode ser adicionado quando o poço está em operação ou às vezes o poço precisa ser encerrado para permitir que o traçador adicional seja adicionado. Isso é indesejável.

[0063] Enquanto a temperatura e a pressão em um único reservatório de hidrocarbonetos geralmente não variam significativamente, essas condições podem variar muito em todo o mundo. Dependendo de como o poço é completado, fatores tais como pH e viscosidade do fluido podem variar. Assim, ser capaz de variar as propriedades de liberação de um produto químico de campo de óleo é altamente desejável.

[0064] Em um programa de traçamento de reservatórios de vários estágios onde cada estágio usa um traçador exclusivo, a capacidade do sistema para liberar o traçador durante um longo período não é a única característica importante. Para alcançar a rede de liberação química do campo de óleo ideal, cada produto químico de campo de óleo deve ser liberado a uma taxa similar quando o fluxo de um líquido do reservatório após cada localização única do traçador é igual. Com o sistema não revestido atual, esse não é o caso e, portanto, um fator de correção deve ser incorporado em qualquer cálculo de modelagem do reservatório. Esses fatores de correção são gerados com base em dados laboratoriais novamente simulando as condições do reservatório. Este não é o ideal, pois qualquer desvio maior ou evento não planejado em um reservatório pode ter consequências únicas para cada sistema de traçador não revestido. Um sistema multitraçador é bastante comum, mas se um ou mais agentes de tratamento de poço devem ser usados em combinação uns com os outros, um sistema não revestido terá dificuldade em proporcionar a liberação igual do agente de tratamento de poço.

[0065] A fabricação desses sistemas não revestidos é um processo relativamente simples. Infelizmente, o uso de sistemas não revestidos vem com os problemas acima mencionados. Perfis de liberação indesejáveis com uma grande liberação inicial, perfis de liberação variados entre diferentes produtos químicos de campo de óleo, problemas de fabricação e processamento, incluindo mistura não homogênea de produtos químicos de campo de óleo, tamanho de partícula irregular, sedimentação de partículas e fácil dissolução do material de superfície. Devido à natureza relativamente simples dos sistemas não revestidos, qualquer modificação para resolver esses problemas deve ser um método econômico, relativamente rápido e fácil de completar de forma confiável e robusta.

[0066] A aplicação de uma camada de revestimento sobre um núcleo é um processo fácil e econômico. Devido à grande faixa de matrizes de revestimento e espessuras de revestimento, as propriedades de liberação de diferentes produtos químicos de campo de óleo de artigos com a mesma matriz do núcleo podem ser ajustadas pela seleção de um tipo e espessura apropriados para o revestimento.

[0067] O revestimento ideal deve ter uma série de propriedades em relação ao núcleo e ao produto químico de campo de óleo para permitir sua utilização efetiva.

[0068] O produto químico de campo de óleo deve ser compatível com o núcleo e as matrizes de revestimento. Se o produto químico de campo de óleo reage ou é instável com qualquer parte da composição, a composição não pode ser utilizada.

[0069] Se o produto químico de campo de óleo não pode difundir através do núcleo e o revestimento da composição, o revestimento e o núcleo são considerados incompatíveis entre si. Para garantir a compatibilidade, o núcleo e o revestimento devem ligar ou aderir uns aos outros ATRAVÉS de algum tipo de ligação química; caso contrário, um revestimento não ligado poderia ser facilmente removido da composição. Além disso, o material usado para o núcleo e o revestimento da composição deve ser selecionado para facilitar a difusão do produto químico de campo de óleo no reservatório. Em aplicações de reservatórios existem muitas peneiras, orifícios e processos de filtração que funcionam em conjunto. Se o revestimento não possui suficiente estabilidade, resistência física e química, a estrutura da composição pode falhar, resultando em peças que podem danificar, bloquear ou obstruir qualquer uma das muitas aberturas na tubulação. Isso representaria um enorme risco ambiental e de segurança e as composições não seriam adequadas para o propósito para o qual foram projetadas. Se o revestimento não ligado for removido, então as propriedades de liberação desejadas do revestimento serão perdidas.

[0070] Em sistemas não revestidos termocurados, durante os programas de cura prolongada, o polímero pode retrair ou expandir dependendo da presença de um produto químico de campo de óleo, o nível no qual o produto químico de campo de óleo está presente e o tipo de matriz que é usado. Qualquer revestimento aplicado a este sistema não revestido pode experimentar um efeito semelhante. Ao aplicar um revestimento a uma retração de artigo revestido e a expansão deve ser considerada como a fissura da matriz de revestimento do artigo pode ser observada. Isso terá um efeito na taxa de liberação do produto químico de campo de óleo da composição. Ao projetar uma composição, as propriedades de expansão térmica do núcleo e das matrizes de revestimento devem ser consideradas; caso contrário, a composição exibirá sinais de rachadura ou quebra do revestimento devido a efeitos térmicos irregulares. Isso pode resultar no desempenho das composições menos previsível.

[0071] O uso de um revestimento também pode ajudar a aumentar a resistência ou, se estiver usando um polímero, a temperatura de transição vítrea da composição ou do artigo sobre o de um sistema similar não revestido. Isto é particularmente evidente quando se utilizam produtos químicos de campo à base de óleo.

[0072] Quando um produto químico de campo de óleo é incorporado em um polímero termofixado, ele pode afetar propriedades do polímero, tal como a temperatura de transição vítrea (Tg), que é determinada usando calorimetria de varredura diferencial (DSC). Após a adição de um produto químico de campo de óleo a um polímero, a Tg pode diminuir em até 20%. Este efeito é devido à interferência química do campo de óleo com a reticulação do sistema, reduzindo assim a Tg. O efeito de Tg na taxa de liberação de um sistema foi investigado e parece mostrar que, com o aumento de Tg, a taxa de liberação diminui ou o sistema libera o produto químico de campo de óleo a uma taxa mais lenta. Portanto, em um sistema revestido usando a mesma resina termofixada no núcleo quanto ao revestimento, a Tg do revestimento será maior quando não houver substância química do campo de óleo no revestimento. Isso produzirá uma taxa de liberação mais lenta que é altamente desejável na indústria.

[0073] O revestimento pode proporcionar maior resistência do artigo ao crescimento bacteriano ou ao desenvolvimento do molde. O revestimento pode proporcionar proteção adicional do artigo contra ataques químicos ou de água. Isto é importante se o núcleo não for quimicamente ou fisicamente resistente.

[0074] Um revestimento químico resistente e fisicamente forte pode permitir o uso de uma matriz de núcleo menos resistente ou mais fraca. O uso da matriz mais fraca não permitiria que a aplicação do artigo não revestido fosse efetiva.

[0075] O uso de um revestimento sobre um núcleo que compreende um produto químico de campo de óleo não só mostrou reduzir a taxa de liberação de compostos da composição, mas a taxa de liberação também mostrou ser menos variável em comparação com um sistema não revestido. A liberação de um produto químico de campo de óleo de um artigo tendo um revestimento sobre um núcleo que compreende um produto químico de campo de óleo dependerá do tipo de revestimento aplicado e da quantidade de revestimento aplicada. Para um determinado revestimento, quanto maior a quantidade de revestimento no núcleo, menor será a taxa de liberação. Diferentes compostos podem ser liberados a taxas diferentes, mas ao selecionar um revestimento apropriado, a taxa de liberação pode ser modificada para que cada composto possa liberar a mesma taxa.

[0076] O revestimento também proporciona um melhor perfil de liberação. A liberação de um composto a partir de uma composição pode ser conseguida através de um processo de dissolução ou difusão. Quando um núcleo é formado, os produtos químicos de campo de óleo na borda/superfície do núcleo podem ser muito acessíveis e podem ser facilmente dissolvidos no meio. Quando expostos a fluidos do reservatório, os produtos químicos de campo de óleo podem ser facilmente eluídos da superfície de maneira similar ao contato direto com o fluido. A liberação à base de difusão é pensada para ser muito mínima neste estágio. Uma camada de revestimento proporciona uma barreira que pode prevenir ou minimizar a perda de produto químico de campo de óleo rápido por dissolução, pois o produto químico não estará em contato direto.

[0077] O uso de uma matriz de revestimento para contornar o número de problemas de fabricação e desempenho associados a sistemas não revestidos e as propriedades intensificadas que um revestimento confere ao sistema são atributos desejáveis da tecnologia de revestimento aqui descrita. É uma necessidade da indústria à medida que se aproxima do uso de programas de modelagem de reservatórios computacionais para determinar o desempenho do reservatório. Isto pode ser possível com um sistema não revestido; no entanto, o número de produtos químicos aplicáveis ao campo de óleo seria limitado em comparação com os usados em um sistema revestido, onde uma taxa de liberação mais uniforme de produtos químicos de campo de óleo pode ser alcançada.

[0078] O(s) produto(s) químico(s) de campo de óleo permanecerão como um composto estável na matriz do núcleo ou revestimento. Os produtos químicos de campo de óleo não estão ligados quimicamente por forças intermoleculares, tais como, ligações iônicas ou covalentes a quaisquer outros componentes da composição.

[0079] O(s) produto(s) químico(s) de campo de óleo só entrará(ão) no fluido do reservatório quando a composição entrar em contato com o fluido do reservatório. Dependendo do coeficiente de partição do produto químico de campo de óleo, o produto químico pode entrar na fase de óleo ou água. Teoricamente, o produto químico de campo de óleo permanecerá na matriz ao longo da vida útil da composição até entrar em contato com o líquido do reservatório no qual é solúvel.

[0080] O(s) produto(s) químico(s) de campo de óleo pode(m) estar no estado físico de um sólido, líquido ou gás na temperatura da qual os compostos devem ser liberados. Uma das vantagens do uso das composições e dos artigos aqui descritos é que os produtos químicos de campo de óleo líquidos e/ou sólidos, incluindo traçadores e agentes de tratamento de poço, podem ser incorporados nas composições ou nos artigos aqui descrita(o)s, e depois dispensados ao reservatório de hidrocarbonetos ou poço alvejado, onde sua liberação é muito mais controlada. Em uma composição sem revestimento, esses produtos químicos de campo de óleo líquidos terão uma taxa de liberação muito alta e seu uso seria menos favorável.

[0081] Nas composições aqui descritas, pelo menos um produto químico de campo de óleo está presente dentro do núcleo. O núcleo pode compreender dois ou mais produtos químicos de campo de óleo. Quando um ou mais produtos químicos de campo de óleo são incorporados no núcleo da composição, um ou mais produtos químicos de campo de óleo pode(m) ser misturado(s) ou pode(m) estar presente(s) no núcleo em estruturas discretas. Quando o núcleo contém dois ou mais produtos químicos de campo de óleo, todos os produtos químicos de campo de óleo podem ser produtos químicos de campo de óleo solúveis em óleo, produtos químicos de campo de óleo solúveis em água ou uma mistura de produtos químicos solúveis em água e solúveis em óleo. O revestimento pode compreender um ou mais produtos químicos de campo de óleo. Um ou mais produtos químicos de campo de óleo no revestimento pode(m) ser diferente(s) de um ou mais produtos químicos de campo de óleo no núcleo. Um ou mais produtos químicos de campo de óleo no revestimento pode(m) ser o(s) mesmo(s) que um ou mais produtos químicos de campo de óleo no núcleo. Quando o mesmo produto químico de campo de óleo está presente no núcleo e pelo menos um revestimento e as matrizes do núcleo e do revestimento são idênticas, o carregamento do produto químico de campo de óleo no núcleo é pelo menos o dobro do carregamento do produto químico de campo de óleo em todos os revestimentos. Quando dois ou mais produtos químicos de campo de óleo estão presentes na composição, todos os produtos químicos de campo de óleo podem ser produtos químicos de campo de óleo solúveis em óleo, todos os produtos químicos de campo de óleo podem ser produtos químicos de campo de óleo solúveis em água ou os produtos químicos de campo de óleo podem ser uma mistura de produtos químicos de campo de óleo solúveis em óleo e produtos químicos de campo de óleo solúveis em água. Quando dois ou mais produtos químicos de campo de óleo estão presentes na composição, pelo menos um dos produtos químicos de campo de óleo está presente em um núcleo.

[0082] O(s) produto(s) químico(s) de campo de óleo pode(m) estar presente(s) no núcleo ou na matriz de revestimento em uma forma encapsulada, onde o encapsulante pode compreender qualquer matriz que possa encapsular um traçador. Exemplos de tais materiais incluem, mas não estão limitados a, melamina-formaldeído, ureia-formaldeído, resina de fenol- formaldeído, resina de melamina-fenol-formaldeído, resina de furano- formaldeído, epóxi, um copolímero de polipropileno-polietileno, poliacrilatos, poliésteres, poliuretano, poliamidas, poliéteres, poliimidas, poliéter éter cetonas, poliolefinas, poliestireno e poliestireno funcionalizado.

[0083] Produtos químicos de campo de óleo na forma de nanopartículas ou micropartículas

[0084] As nanopartículas ou micropartículas podem ser usadas como produtos químicos de campo de óleo ou como compósitos de produtos químicos de campo de óleo. Após a sua liberação nos fluídos do reservatório, eles podem formar uma suspensão coloidal no fluido. Os exemplos incluem aqueles baseados em um núcleo de óxido metálico, onde o metal pode ter vários estados de oxidação ou ser uma mistura de metais. O núcleo de metal pode ter uma camada externa compreendendo um ligante de capeamento, um invólucro de polímero, invólucro de sílica ou qualquer outra funcionalidade para evitar a aglomeração. Esta camada externa da nanopartícula pode ter uma funcionalidade detectável para permitir a análise.

Traçadores químicos

[0085] Qualquer composto químico pode ser usado como um traçador com a presente invenção se não interferir ou interagir de forma indesejável com outros materiais presentes no poço de óleo nos níveis usados. De preferência, antes que o traçador seja adicionado ao poço, o traçador não está presente em um nível mensurável nos fluidos do reservatório do poço a ser testado. Isso significa que os níveis de fundo do traçador devem ser menores que o limite de detecção. Também é preferido que o traçador possa ser medido em níveis suficientemente baixos para permitir que seu uso seja econômico. Embora os limites superiores para a concentração do traçador no fluido do reservatório possam ser tão altos quanto cerca de 10.000 partes por milhão, por uma variedade de razões, tais como interações econômicas, toxicológicas, causando inaceitáveis com outros materiais presentes em um poço de petróleo, etc. os traçadores podem ser detectáveis a um limite inferior de cerca de 50 partes por milhão, de preferência cerca de 1 ppm, mais preferencialmente cerca de 100 partes por bilhão, ainda mais preferencialmente cerca de 10 partes por bilhão. Dependendo do traçador selecionado e do método analítico utilizado, o limite inferior de detecção pode ser particularmente de 1 parte por bilhão, mais particularmente 100 partes por trilhão, ainda mais especialmente 10 partes por trilhão, mais especialmente 1 parte por quadrilhão no fluido a ser analisado. O traçador pode ser um traçador radioativo, mas, de preferência, o traçador não é um traçador radioativo.

[0086] Mais de um traçador pode ser usado para medir múltiplas operações no mesmo poço. Por exemplo, os poços de petróleo geralmente possuem mais de um estrato ou uma zona de produção. Na prática da presente invenção, uma fratura poderia ser feita em um estrato usando um primeiro traçador e uma fratura poderia ser feita em outro estrato usando um segundo traçador. A perfuração horizontal permite a perfuração de furos múltiplos que terminam em um furo comum que se conecta à superfície. Em poços multilaterais como esses, vários traçadores diferentes poderiam ser usados para acompanhar a recuperação simultânea de materiais das várias pernas (furos laterais) de tais poços.

[0087] Os traçadores podem estar presentes nas composições em uma quantidade de cerca de 0,5% a 99% em peso da composição total, de preferência de cerca de 2% a cerca de 90% em peso da composição total, mais preferencialmente de cerca de 5% a cerca de 50% em peso da composição total. O traçador pode estar presente em 2 a 90% em peso do núcleo total. De preferência, o traçador está presente entre 5 e 80% p/p do núcleo total. A quantidade de traçador presente nas composições pode ser baseada no perfil de eluição e na concentração esperada no fluido do reservatório no qual o traçador irá se mover quando eluído das composições.

[0088] As concentrações do traçador no fluido do reservatório podem, de preferência ser pelo menos 10 vezes, de preferência pelo menos 100 vezes, o limite de detecção, que depende dos métodos químico e analítico usados.

Traçadores solúveis em óleo

[0089] Os traçadores usados para traçar o movimento de materiais solúveis em óleo geralmente têm baixa solubilidade em água e coeficientes de alta partição de octanol/água (>1000). Várias famílias de tais compostos foram usadas. Exemplos ilustrativos de compostos de traçador adequados da presente invenção são compostos orgânicos selecionados de hidrocarbonetos e hidrocarbonetos halogenados. As misturas destes compostos também podem ser usadas embora sejam preferidos os compostos individuais. O composto traçador pode ser, de preferência, um composto aromático halogenado, aromático policíclico, aromático heterocíclico, cetona aromática, cicloalcano ou alifático, em que o composto incluindo pelo menos um halogêneo selecionado do grupo que consiste em Br, Cl, F e I. Os traçadores adequados incluem, mas não estão limitados a, 4-iodotolueno, 1,4-dibromobenzeno, 1- cloro-4-iodobenzeno, 5-iodo-m-xileno, 4-iodo-o-xileno, 3,5-dibromotolueno, 1,4-diiodobenzeno, 1,2-diiodobenzeno, 2,4-dibromisosileno, 2,4,6- tribromotolueno, 1-iodonaftaleno, 2-iodobifenil, 9-bromofenantreno, 2- bromonaftaleno, bromociclo-hexano, 1,2-diclorobenzeno, 1,3-diclorobenzeno, 1,4-diclorobenzeno, 1-bromododecano, bromo-octano, 1-bromo-4- clorobenzeno, bromobenzeno, 1,2,3-triclorobenzeno, 4-clorobenzilcloreto, 1- bromo-4-fluorobenzeno, perfluorometilciclopentano (PMCP), perfluorometilciclo-hexano (PMCH), perfluorodimetilciclobutano (PDMCB), m-perfluorodimetilciclo-hexano (m-PDMCH), perfluorodimetilciclo-hexano (o-PDMCH), p-perfluorodimetilciclo-hexano (p-PDMCH), perfluorotrimetilciclo-hexano (PTMCH), perfluoroetilciclo-hexano (PECH), e perfluoroisopropilciclo-hexano (IPPCH).

Traçadores Solúveis em Água

[0090] Os traçadores solúveis em água podem ser usados para traçar o movimento de fluidos de produção contendo água. Grupos de compostos que são comumente descritos na técnica como corantes, pigmentos e colorantes podem ser usados. Estes compostos são frequentemente visíveis aos olhos na luz ambiente e na luz ultravioleta. Os traçados adequados úteis com a presente invenção incluem, mas não estão limitados aos selecionados do grupo que consiste em: Laranja de acridina; ácido 2-antracenossulfônico, sal de sódio; Antrasol Verde IBA (Corante Vat Solubilizado); sal dissódico de batofenantrolina ácido dissulfônico, ácido amino 2,5-benzeno dissulfônico, 2- (4-aminofenil)-6-metilbenzotiazol; Amarelo Ácido Brilhante 8G (Amarelo Lissamine FF, Amarelo Ácido 7); Azul Celeste; Violeta de Cresil Acetato; ácido dibenzofuranossulfônico, 1-isômero; ácido dibenzofuranossulfônico, isômero-2; iodeto de 1-etilquinaldínio; fluoresceína; sal de sódio de fluoresceína, (Amarelo Ácido 73, Uranina); Keyfluor White ST (Flu. Brilhante. 28); Keyfluor White CN; Leucophor BSB (Leucophor AP, Flu. Brilhante. 230); Leucophor BMB (Leucophor U, Flu. Brilhante. 290); Lucigenina (nitrato de bis-N-metilacridínio); naftalenos mono, di ou tri- sulfonados, incluindo mas não se limitando a ácido 1,5-naftalenodissulfônico, sal dissódico (hidrato) (hidratode 1,5-NDSA); ácido 2-amino-1- naftalenossulfônico; ácido 5-amino-2-naftalenossulfônico; ácido 4-amino-3- hidroxi-1-naftalenossulfônico; ácido 6-amino-4-hidroxi-2- naftalenossulfônico; ácido 7-amino-1,3-naftalenossulfônico, sal de potássio; ácido 4-amino-5-hidroxi-2,7-naftalenossulfônico; ácido 5-dimetilamino-1- naftalenossulfônico; ácido 1-amino-4-naftaleno sulfônico; ácido 1-amino-7- naftalenossulfônico; e ácido 2,6-naftalenodicarboxílico, sal dipotássico; ácido 3,4,9,10-perileno-tetracarboxílico; Phorwite CL (Flu. Brilhante. 191); Phorwite BKL (Flu. Brilhante. 200); Phorwite BHC 766; Pylaklor White S 15A; ácido 1,3,6,8-pirenetetrassulfônico, sal de tetrassódio; piranina, ácido (8-hidroxi-1,3,6-pissenossulfônico, sal trissódico); quinolina; rhodalux; rodamina WT; safranina O; Sandoz CW (Flu. Brilhante, 235); Sandoz CD (Flu. Brilhante. 220); Sandoz TH 40; Sulforododamina B (Vermelho Ácido 52); Tinopal 5BM GX; Tinopol DCS; Tinopal CBS X; Tinopal RBS 200; Amarelo Titan (Amarelo Tiazol G), e quaisquer sais de amônio, potássio e sódio existentes. Os traçadores fluorescentes preferidos incluem ácido 1,3,6,8- pirenotetrasulfônico, sal de tetrassódio e ácido 1,5-naftalenodissulfônico, sal dissódico (hidrato).

[0091] De um modo preferido, os traçadores químicos úteis com a presente invenção incluem, mas não estão limitados a: ácidos benzoicos halogenados, sais e compostos derivados do ácido de tal que hidrolizem para formar os ácidos, ou sais dos mesmos, no reservatório, incluindo ácido 2- fluorobenzoico; ácido 3-fluorobenzoico; ácido 4-fluorobenzoico; ácido 3,5- difluorobenzoico; ácido 3,4-difluorobenzoico; ácido 2,6-difluorobenzoico; ácido 2,5-difluorobenzoico; ácido 2,3-difluorobenzoico; ácido 2,4- difluorobenzoico; ácido pentafluorobenzoico; ácido 2,3,4,5- tetrafluorobenzoico; ácido 4-(trifluoro-metil)benzoico; ácido 2- (trifluorometil)benzoico; ácido 3-(trifluoro-metil)benzoico; ácido 3,4,5- trifluorobenzoico; ácido 2,4,5-trifluorobenzoico; ácido 2,3,4- trifluorobenzoico; ácido 2,3,5-trifluorobenzoico; ácido 2,3,6- trifluorobenzoico; ácido 2,4,6-trifluorobenzoico e os seus análogos bromados, clorados e iodados. Quando mais de um átomo de halogênio está presente no ácido benzoico, os halogêneos podem ser iguais ou diferentes. De preferência, os sais dos ácidos benzoicos halogenados são sais de sódio ou sais de potássio.

Agentes de Tratamento de Poço

[0092] Numerosos tipos de agentes de tratamento de poço são conhecidos na técnica. Os agentes de tratamento de poço são usados para inibir, controlar, prevenir ou tratar várias condições que podem afetar o reservatório e a produção de óleo e/ou gás do reservatório. Os agentes de tratamento de poço são descritos em geral em famílias com base na função que eles executam. O agente de tratamento do poço pode ser um biocida, um inibidor de incrustação, um dispersante e inibidor de asfaltenos, um produto químico de estimulação ácida, um agente de controle de areia, um agente anti- incrustante, um inibidor de corrosão, um agente de controle de hidrato gasoso, agente de controle de cera (cera parafina), um demulsificante, um agente de controle de espuma, um floculante, um eliminador de sulfeto de hidrogênio, um removedor de oxigênio, um agente de redução de arraste (DRA), um produto químico de hidroteste ou um espumante para a desliquificação do poço de gás. Em muitos casos, seria útil se os agentes de tratamento de poço pudessem ser liberados lentamente ao longo do tempo para ajudar a manter o agente de tratamento de poço em uma concentração efetiva no poço ou no reservatório. Vários tipos de agentes de tratamento de poço são descritos por Malcolm A. Kelland em Produção de Produtos Químicos para a Indústria de Óleo e gás, Segunda Edição, Hardcover, 16 de abril de 2014.

[0093] Os biocidas incluem biocidas oxidantes; biocidas orgânicos não oxidantes, tais como aldeídos, compostos de fosfônio quaternário, compostos de amônio quaternário, polímeros catiônicos, brometos orgânicos, metronidazol, isotiazolonas (ou isotiazolinonas) e tionas, tiocianatos orgânicos, fenólicos, alquilaminas, diaminas e triaminas, ditiocarbamatos, 2- decilotioletanamina e sais cloridrato, derivados de triazina e oxazolidinas; e biostáticos (“biocidas” de controle ou inibidores metabólicos), tais como, antraquinona, nitratos e nitritos. Exemplos específicos de biocidas incluem acroleína, bronopol, 2,2-dibromo-3-nitrilapropionamida, formaldeído, glutaraldeído, tetraquisidroximetil fosfônio sulfato (THPS), [NR1R2R3R4]+Cl- (em que R1 = alquil(C14-C18) e R2, R3 e R4 = metila ou benzila ou R1 e R2 = alquila(C10) e R3 e R4 = metila), dibromonitrilapropioanamida (DBNPA), Dazomet (MITC), cloreto de tributil tetradecil fosfônio (TTPC), oxidantes halogenados, ditiocarbamato, bistiocianato de metileno (MBT), didecilmetilquat, metilbenzilcocuato, diacetato de cocodiamina, cocodiamina e dióxido de cloro.

[0094] Os inibidores da incrustação incluem polifosfonatos, ésteres de fosfato, fosfonatos não poliméricos e aminofosfonatos, polifosfonatos, polímeros de fosfino e polifosfinatos, policarboxilatos, policarboxilatos e polissulfonatos biodegradáveis. Os inibidores de incrustação aniônicos exemplificativos incluem materiais ácidos fortes, tais como, um ácido fosfônico, um ácido fosfórico ou um ácido fosforoso, ésteres de fosfato, ácidos fosfato/fosfônicos, vários ácidos aminopolicarboxílicos, agentes quelantes e inibidores poliméricos e sais dos mesmos. Os organo fosfonatos, organo fosfatos e ésteres de fosfato são incluídos, bem como os ácidos correspondentes e sais dos mesmos. Os inibidores da incrustação poliméricos do tipo fosfonato/ácido fosfônico são frequentemente preferidos à luz da sua eficácia para controlar incrustações a uma concentração relativamente baixa. Os inibidores da incrustação polimérica, tais como, poliacrilamidas, sais de copolímero de acrilamido-metil propano sulfonato/ácido acrílico (AMPS/AA), copolímero maleico fosfinado (PHOS/MA) ou sal de sódio de terpolímeros de ácido polimaleico/ácido acrílico/acrilamido-metil propano sulfonato (PMA/AMPS), também são inibidores efetivos da incrustação. Os sais de sódio são preferidos.

[0095] Os dispersantes e inibidores de asfaltenos incluem dispersantes de asfaltenos não poliméricos de baixo peso molecular, tais como, anfífilicos aromáticos não poliméricos de baixa polaridade, dispersantes de asfaltenos de tensoativo não polimérico de base-ácido sulfônico, e dispersantes de asfaltenos de tensoativo não polimérico com grupos de cabeça ácidos, dispersantes de asfaltenos de tensoativo não polimérico de amida e imida, e alquilfenóis e dispersantes de asfaltenos relacionados; e dispersantes de asfaltenos oligoméricos (resinosos) e poliméricos, tais como, oligômeros de resina de alquilfenol-aldeído, dispersantes de asfaltenos de poliester e poliamida/imida e dissolventes de asfaltenos. Exemplos de produtos químicos de tratamento de asfaltenos incluem, mas não estão limitados a, homopolímeros e copolímeros de ésteres graxos (tais como ésteres graxos de polímeros e copolímeros de ácido acrílico e metacrílico) e mono-oleato de sorbitano.

[0096] Os produtos químicos para estimulação ácida incluem inibidores de corrosão para acidificar, inibidores de corrosão à base de nitrogênio, inibidores de corrosão contendo oxigênio, incluindo aqueles com ligações insaturadas, inibidores de corrosão contendo enxofre, agentes de controle de íons, agentes umectantes de água, agentes umectantes de óleo, ácidos orgânicos fracos, agentes fluorados acidificante de arenito fracos, ácidos tamponados, ácidos geleificados ou viscosos, ácidos espumados, produtos químicos e enzimas que geram ácido sensíveis à temperatura e ácidos emulsificados.

[0097] Os agentes de controle da areia incluem resinas e organossilanos.

[0098] Agentes anti-incrustantes incluem naftenato e outros agentes anti-incrustantes de e carboxilato.

[0099] Os agentes de controle de corrosão incluem inibidores de corrosão formadores de película (FFCI’s), tais como, ésteres de fosfato, sais de amina de ácidos policarboxílicos, sais de amônio quaternário e imínio e zwitteriônicos, amidoiminas e imidazolinas, amidas, poli-hidroxi e aminas/amidas etoxiladas, heterociclos contendo nitrogênio, compostos contendo enxofre e ácidos poliaminos. Os inibidores de corrosão exemplificativos incluem, mas não estão limitados a, imidazolinas graxas, alquil piridinas, quaternários de alquil piridina, quaternários de amina graxa e sais de fosfato de imidazolinas graxas.

[00100] Os agentes de controle de hidrato gasoso incluem inibidores de hidrato termodinâmicos (THI's); inibidores de hidrato cinético (KHI), tais como, polímeros de KHI de vinil lactama, KHI poliéster amida hiper- ramificado, polímeros de KHI de piroglutamato e KHI de polidialquilmetacrilamida; antiaglomerados (AA), tais como, tubulação de emulsão AA, tubulação hidrato-fílico AA’s, tensoativos naturais e óleos não tamponantes, AA’s de poço de gás e agentes de remoção de tampão de hidrato gasoso. Exemplos de agentes de controle de hidrato gasoso incluem, mas não estão limitados a, polímeros e homopolímeros e copolímeros de vinil pirrolidona, vinil caprolactama e inibidores de hidrato à base de amina, tais como os descritos nas Publicações de Patente US Nos 2006/0223713 e 2009/0325823, ambas são aqui incorporados por referência.

[00101] Os agentes de controle de cera (parafina) incluem solventes de cera, embalagens de controle de cera termoquímica, agentes químicos de prevenção de cera, tais como inibidores de cera, polímeros de etileno e copolímeros, polímeros de pente (polímeros de éster metacrílico e copolímeros maleicos), dispersantes de cera e melhoradores de fluxo de fração bruto polar. Os inibidores de parafina exemplificativos úteis para a prática da presente invenção incluem, mas não estão limitados a, copolímeros de etileno/acetato de vinila, acrilatos (tais como, ésteres de poliacrilato e ésteres de metacrilato de álcoois graxos) e ésteres de olefina/maleico.

[00102] Os demulsionantes incluem copolímeros em bloco de polialcoxilato e derivados de ésteres, alcoxilatos de resina de alquilfenol- aldeído, polialcoxilatos de polióis ou glicidil éteres, polialcoxilatos de poliamina e polímeros catiônicos relacionados, poliuretanos (carbamatos) e derivados de polialcoxilato, polímeros hiperramificados, polímeros de vinila, polissiliconas, desmulsificantes de duplo propósito e desmulsificantes biodegradáveis. Exemplos de agentes desmulsificantes incluem, mas não estão limitados a, polímeros de condensação de óxidos de alquileno e glicóis, tais como, óxido de etileno e polímeros de condensação de óxido de propileno de dipropileno glicol bem como trimetilal propano; e resinas de fenol formaldeído alquil-substituído, diepóxidos de bisfenila, e ésteres e diésteres de tais produtos difuncionais. Os demulsionantes não iônicos preferidos são resinas de fenol formaldeído oxialquilados, aminas e poliaminas oxialquiladas, poliéteres oxialquilados diepoxidados, etc. Os desmulsionantes adequados de óleo em água incluem cloreto de poli trietanolamina metila quaternário, coloide de ácido melamínico, poliacrilamida aminometilada etc.

[00103] Os agentes de controle de espuma incluem desespumantes e antiespumantes, como silicones e fluorossilicones e poliglicóis. Exemplos de agentes formadores de espuma incluem, mas não estão limitados a, sulfatos oxialquilados ou sulfatos de álcool etoxilado, ou misturas dos mesmos.

[00104] Floculantes incluem polímeros catiônicos, tais como, polímeros de cloreto de dialquimetilamônio, acrilamida ou polímeros catiônicos à base de acrilato; floculantes poliméricos catiônicos ecológicos; ditiocarbamatos; polímeros aniônicos e polímeros anfotéricos.

[00105] Os removedores de sulfeto de hidrogênio incluem removedores de H2S não regenerativos, tais como, eliminadores sólidos, produtos químicos oxidantes, aldeídos, produtos de reação de aldeídos e aminas, tais como, triazinas e carboxilatos e quelatos metálicos.

[00106] Os removedores de oxigênio incluem sais de ditionito, hidrazina e sais de guanidina, hidroxilaminas e oximas, aldeídos ativados e compostos de poli-hidroxila, agentes de hidrogenação catalíticos, enzimas, reagentes de sulfeto de ferro, bissulfito, metabissulfito e sulfato. Os removedores de oxigênio exemplificativos incluem triazinas, maleimidas, formaldeídos, aminas, carboxamidas, compostos de alquilcarboxil azo, compostos de peróxido de cumina, derivados de morfolino e amino, derivados de morfolina e piperazina, óxidos de amina, alcanolaminas, poliaminas alifáticas e aromáticas.

[00107] Os agentes redutores de arraste (DRA) incluem DRA’s solúveis em óleo, tais como, DRA’s de polialqueno (poliolefina) e DRA’s de polimetacrilato éster, DRA’s solúveis em água, tais como polissacarídeos e derivados, DRA’s de óxido de polietileno, DRA’s à base de acrilamida e DRA’s de tensoativo solúvel em água. Os tensoativos exemplificativos incluem tensoativos catiônicos, anfotéricos, aniônicos e não iônicos. Os tensoativos exemplificativos incluem aqueles contendo uma porção de amônio quaternário (tal como uma amina quaternária linear, uma amina quaternária de benzila ou um haleto de amônio quaternário), uma porção de sulfônio quaternário ou uma porção de fosfônio quaternário ou misturas dos mesmos. Tensoativos adequados contendo um grupo quaternário incluem halogeneto de amônio quaternário ou amina quaternária, tal como cloreto de amônio quaternário ou brometo de amônio quaternário. Incluídos como tensoativos anfotéricos são glicinatos, anfatoacetatos, propionatos, betaínas e misturas dos mesmos. O tensoativo catiônico ou anfotérico pode ter uma cauda hidrofóbica (que pode ser saturada ou insaturada), tal como, um comprimento da cadeia de carbono C12-C18. Além disso, a cauda hidrofóbica pode ser obtida a partir de óleo natural de plantas, tais como um ou mais de óleo de coco, óleo de colza e óleo de palma. Os tensoativos preferidos incluem cloreto de N,N,N-trimetil-1-octadecamônio, cloreto de N,N,N- trimetil 1-hexadecamônio; e cloreto de N,N,N-trimetil-1-soja-amônio e misturas dos mesmos. Os tensoativos aniônicos adequados são sulfonatos (tipo xileno sulfato de sódio e naftaleno sulfonato de sódio), fosfonatos, etoxissulfatos e misturas dos mesmos.

[00108] Os produtos químicos de hidroteste incluem biocidas, removedores de oxigênio, inibidores de corrosão, corantes e agentes ecológicos.

[00109] Também podem ser usados formadores de espuma para a desliquificação de poço de gás.

[00110] No primeiro aspecto da invenção, uma composição compreende: (a) um núcleo e (b) um revestimento que cobre pelo menos parte do núcleo, onde o núcleo compreende uma mistura de pelo menos um produto químico de campo de óleo e pelo menos uma matriz do núcleo, e a composição proporciona uma liberação controlada do produto químico de campo de óleo em um eluente que é menor que uma composição comparável que não tem um revestimento no núcleo, durante um período de pelo menos 14 dias em condições de teste simulando um reservatório de campo de óleo usando um eluente representante de fluido em um reservatório de hidrocarbonetos a uma temperatura de pelo menos 60°C. A composição pode proporcionar uma liberação do produto químico de campo de óleo em um eluente que é menor que uma composição comparável que não tem um revestimento no núcleo, por um período de 3 meses, de preferência, por um período de 6 meses, mais preferencialmente ao longo de um período de 1 ano, mais preferencialmente por um período de 2 anos, em condições que simulam as encontradas em um reservatório de hidrocarbonetos.

Matriz do núcleo

[00111] A matriz do núcleo é, de preferência, um polímero termofixável, uma mistura de um polímero termofixável com um ou mais polímeros termofixáveis adicionais, um polímero termoplástico, uma mistura de um ou mais polímeros termoplásticos com um ou mais polímeros termofixáveis, um elastômero, uma cera, um agente de ligação, uma borracha ou um polímero natural.

[00112] O polímero termofixável pode ser uma resina epóxi, uma resina de poliéster (alquídica), um polímero reticulável, uma poliolefina reticulável, uma resina amino, uma resina fenólica, um poliuretano, um polímero acrílico capaz de reticular, uma resina de fenol-formaldeído, uma resina de melamina, uma resina de ureia-formaldeído, uma resina de melamina-formaldeído, uma poliimida, uma resina de silicone, um éster de cianato (um policianurato) ou um ftalato de dialila (DAP).

[00113] Os polímeros termoplásticos podem ser uma poliolefina linear (tal como polipropileno (isotático ou sintático) ou um polietileno), um poliuretano, um poliéster (polietilenotereftalato, polietilenotereftalato), um polivinilifluoroetileno, uma poliamida, um polímero acrílico, uma poliimida, um poliestireno, um cloreto de polivinila ou um fluoropolímero.

[00114] O elastômero pode ser uma borracha não resistente a óleo, uma borracha resistente a óleo ou um elastômero termoplástico.

[00115] O líquido pode ser um solvente no qual um produto químico de campo de óleo pode ser total ou parcialmente solubilizado em tais como tolueno, acetona, álcool benzílico, tetra-hidrofurano, éter dietílico, água ou salmoura.

[00116] Um agente de ligação pode ser estearamida, uma cera microcristalina, álcool polivinílico (PVA), polivinilpirrolidona (PVP) ou gelatina.

[00117] A matriz do núcleo pode compreender pelo menos um dos produtos da reação de um epóxi com um endurecedor, um acrilato, um poliéster, uma poliolefina (linear e reticulada) um poliuretano, um tereftalato de polibutileno (PBT), um polipropileno, um polietileno altamente reticulado (PVC), um náilon, difluoreto de polivinilideno (PVDF), politetrafluoroetileno (PTFE), um polioximetileno (POM), um acrilonitrila butadieno estireno (ABS), um poliestireno, um policarbonato, um tereftalato de polietileno (PET), um policlorotrifluoroeteno (PTFCE), uma polissulfona, uma polimida, uma poliamida, uma melamina formaldeído, um cianoacrilato, um sulfeto de polifenileno (PPPS), um óxido de polipropileno, um fenil formaldeído balquelite, um poliestireno, um etileno propileno fluorado (FEP), um perfluoroalcoxi alcano (PFA etileno tetrafluoroetileno (ETFE), ou um poli(fluoroetileno- vinil éter) (PFEVE).

[00118] A matriz de núcleo usada na composição pode ser um polímero comercialmente disponível ou pode ser formada por polimerização direta de monômeros durante a fabricação das composições.

[00119] A matriz do núcleo também pode conter, além de polímeros, aditivos modificadores de propriedades. Os aditivos modificadores da propriedade podem ser enchimentos/extensores, agentes de enrijecimento, plastificantes, estabilizantes, antimicrobianos, etc. Um tipo de aditivo preferido é nanopartículas inorgânicas, tais como, sílica pirogênica, nanopartículas de óxido de alumínio, nanoargila (tal como, nanobentonita) ou carbonato de cálcio precipitado. Outros tipos de aditivos preferidos são os nanotubos de carbono e as fibras de carbono.

O núcleo

[00120] O núcleo compreende uma mistura de pelo menos um produto químico de campo de óleo incorporado em pelo menos uma matriz. A matriz do núcleo pode compreender, mas não está limitada a, um material moldado por injeção, um material moldado por moldagem, um material extrusado, uma solução, um polímero termofixado, um polímero termoplástico, um agente de ligação ou uma cera. A matriz do núcleo também pode ser um material orgânico sintético, um polímero sintético, um material inorgânico, um vidro ou misturas dos mesmos. O núcleo pode ainda compreender uma fibra de carbono e/ou partículas nano/micro. O núcleo pode ser formado a partir de uma pluralidade de peças modeladas. As peças modeladas podem compreender fibras, material microencapsulado ou qualquer um dos materiais descritos acima que podem estar no núcleo. As peças podem estar na forma de um cuboide, uma esfera, um corte, uma rede, um bloco ou uma película.

[00121] O núcleo pode ser formado em objeto de forma regular ou irregular. Objetos de forma regular podem ser retangulares, folhas, grânulos esféricos e forma cilíndrica ou forma de bloco. Formas irregulares incluem chips, fibras, grânulos elípticos ou redes. O núcleo pode ter várias formas ou orientações para variar o perfil de liberação do produto químico de campo de óleo. O núcleo pode ser pré-formado ou pode ser colocado em um molde pré- formado da matriz de revestimento com uma forma definida.

[00122] O núcleo pode compreender uma primeira matriz e o revestimento pode compreender uma segunda matriz, em que a primeira matriz é diferente da segunda matriz. O núcleo pode compreender uma primeira matriz e o revestimento pode compreender uma segunda matriz e a primeira matriz é a mesma que a segunda matriz. O revestimento pode compreender um ou mais produtos químicos de campo de óleo que são diferentes dos produtos químicos de campo de óleo na matriz do núcleo.

[00123] A composição pode ainda compreender um ou mais agentes adesivos ou agentes de ligação. Um ou mais agentes adesivos ou agentes de ligação podem estar localizados no núcleo e/ou entre o núcleo e o revestimento.

[00124] A quantidade de um produto químico de campo de óleo no núcleo está entre 0,01% e 99,9%, inclusive, de preferência entre 0,1% e 99%, inclusive, do peso total da composição. A quantidade de um produto químico de campo de óleo no núcleo é maior que ou igual a uma ou mais das seguintes percentagens com base no peso total da composição: 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 ou 90.

Revestimento

[00125] O revestimento pode ser uma matriz permeável ou semipermeável que permitirá a liberação controlada do produto químico de campo de óleo do núcleo ou revestimento. A composição pode compreender dois ou mais revestimentos. Cada revestimento compreende uma matriz de revestimento. A matriz de revestimento pode ser um polímero termofixável, uma mistura de polímero termofixável com um ou mais polímeros termofixáveis adicionais, um polímero termoplástico, uma mistura de um ou mais polímeros termoplásticos com um ou mais polímeros termofixáveis, um elastômero, uma borracha ou um polímero natural. O polímero termofixável pode ser uma resina epóxi, uma resina de poliéster (alquídica), um polímero reticulável, uma poliolefina reticulável, uma resina amino, uma resina fenólica, um poliuretano, um polímero acrílico capaz de reticular, uma resina de fenol-formaldeído, uma resina de melamina, uma resina de ureia- formaldeído, uma resina de melamina-formaldeído, uma poliimida, uma resina de silicone, um éster de cianato (um policianurato) ou um ftalato de dialila (DAP). O polímero termoplástico pode ser uma poliolefina linear (de preferência um polipropileno (isotático ou sintático) ou um polietileno), um poliuretano, um poliéster (polietilenotereftalato, polibutilenotereftalato), um polivinilifluoroetileno, uma poliamida, um polímero acrílico, uma poli-imida, um poliestireno, um cloreto de polivinila ou um fluoropolímero. A matriz de revestimento pode compreender, mas não está limitada a, pelo menos um de produto da reação de um epóxi com um endurecedor, um polímero acrílico, um poliéster, uma poliolefina (linear ou ramificada), um poliuretano, um tereftalato de polibutileno (PBT), um polipropileno, um polietileno um cloreto de polivinila (PVC), um náilon, difluoreto de polivinilideno (PVDF), politetrafluoroetileno (PTFE), uma poliamida, um polioximetileno (POM), um acrilonitrila butadieno estireno (ABS), um poliestireno, um policarbonato, poletileno trftalato (PET), um policlorotrifluoroeteno (PTFCE), polissulfona, polimidina, melamina formaldeído, cianoacrilato, sulfeto de polifenileno (PPPS), óxido de polipropileno, fenil formaldeído baquelita, poliestireno, etileno propileno fluorado (FEP), poliflouroalcoxi alcano (PFA), etileno tetrafluoroetileno (ETFE), ou um poli(fluoroetileno vinil éter) (PFEVE), um silicone, um poli-isopreno, um policloropreno, uma poliarletercetona, um polímero solúvel em água, uma graxa, uma cera, um fluoropolímero ou um revestimento de partículas, usando partículas orgânicas, partículas inorgânicas, tais como, carbonato de sílica ou cálcio, ou materiais híbridos orgânicos/inorgânicos, tais como materiais híbridos de sílica/poliamida.

[00126] O revestimento cobrirá pelo menos parcialmente o núcleo. O revestimento pode cobrir toda a área superficial do núcleo ou o revestimento pode cobrir >10%, de preferência >20%, mais preferencialmente >30%, ainda mais preferencialmente >40%, particularmente >50%, mais particularmente >60%, ainda mais particularmente >70%, mais particularmente >80% e mais preferencialmente >90% da área superficial do núcleo.

[00127] Em uma composição da invenção, a matriz de revestimento não contém um produto químico de campo de óleo. No entanto, em outra composição, o revestimento pode conter um ou mais produtos químicos de campo de óleo incorporados na sua matriz. Um ou mais produtos químicos de campo de óleo no revestimento pode(m) ser diferente(s) de um ou mais produtos químicos de campo de óleo no núcleo. Se um ou mais produtos químicos de campo de óleo do núcleo for(em) idêntico(s) a um ou mais produtos químicos de campo de óleo do revestimento, então a matriz do núcleo não é, de preferência, idêntica à matriz do revestimento.

[00128] A matriz de revestimento pode representar 0,01-100% p/p dos revestimentos. De preferência, a matriz de revestimento está na faixa de 1-100% p/p dos revestimentos. Se um produto químico de campo de óleo estiver presente no revestimento, então o produto químico de campo de óleo representará 1-99% p/p do revestimento. O revestimento pode ter uma massa de cerca de 0,001% a cerca de 50% da massa total da composição. De preferência, o revestimento está presente de 0,2 a 95% em peso da composição total.

[00129] O revestimento pode compreender ainda fibra de carbono e/ou nano/micro particulados. Os revestimentos podem ainda compreender um agente adesivo e/ou um agente de melhoria de propriedades.

[00130] Os agentes adesivos podem ser qualquer material compatível com a matriz do núcleo na qual o núcleo é formado que proporciona adesão adicional ou melhorada entre as matrizes do núcleo e o revestimento. Exemplos são copolímeros, tais como, copolímeros de etileno e anidrido maleico, polietileno oxidado, polipropileno oxidado, copolímero de acrilato- estireno. O núcleo pode ainda compreender um ou mais agentes adesivos. Os agentes adesivos podem ser sílica pirogênica, carbonato de cálcio precipitado ou um compatibilizante/estabilizante polimérico, tal como, copolímero de etileno acrilato, copolímero de metacrilato de etileno, copolímeros de etileno- anidrido maleico, copolímero de propileno-acrilato, copolímeros de metacrilato-propileno, polipropileno oxidado, polietileno oxidado, copolímeros de óxido de etileno-propileno, copolímeros de estireno-acrilato, copolímeros de acrilonitrila-butadieno-estireno e outros copolímeros adequados.

[00131] Os agentes adesivos podem estar presentes na superfície do núcleo, entre o núcleo e o revestimento e/ou no revestimento.

[00132] Os aditivos podem ser adicionados ao revestimento para ajudá- lo a formar ou a identificar o nível de revestimento. A sílica pirogênica ou um endurecedor de ação rápida, tal como DETA, são exemplos de aditivos que podem ajudar a formar o revestimento. Um corante ou um composto opticamente ativo pode ajudar a monitorar o nível de revestimento.

Artigos

[00133] A composição pode ser na forma de um artigo configurado para colocação em um reservatório de hidrocarbonetos. A forma pode ter a forma de uma haste, uma barra, um oval, um cuboide, uma tira, um filamento, um tubo, um disco, um botão, um bloco, um cilindro, uma peça plana, uma rede ou uma película. Por exemplo, o artigo pode ser um artigo alongado, de preferência tendo uma seção transversal substancialmente uniforme. A seção transversal é, de preferência, retangular. Em algumas formas de realização, a seção transversal pode ter geralmente a forma de um retângulo, mas em que alguns ou todos os lados têm uma curva côncava ou convexa para os mesmos. A área da seção transversal está, de preferência, na faixa de 4 mm2 a 15000 mm2, mais preferencialmente de 4 mm2 a 1000 mm2, e ainda mais preferencialmente de 10 mm2 a 300 mm2. A faixa de área pode estar entre os dois limites inferior e superior. Tais tamanhos podem vantajosamente permitir que os artigos sejam inseridos na conclusão, por exemplo, na camada de drenagem (isto é, a região entre a cobertura e o tubo de base). Por exemplo, os artigos podem ter uma seção transversal de 2 mm x 6 mm. Os artigos podem, por exemplo, ter um comprimento maior que 150 mm, de preferência um comprimento de 300 mm ou maior e mais preferencialmente de 400 mm ou maior. Em algumas formas de realização, o artigo pode ter até 1000 mm de comprimento inclusive. Isso pode proporcionar um equilíbrio entre facilidade de manipulação e velocidade de implantação. A forma do artigo pode ser modificada para ajustar a área superficial dos artigos que serão expostos a fluidos do reservatório. Por exemplo, uma barra ou tira pode conter uma série de ranhuras em forma de V. Os artigos podem compreender um núcleo que compreende um ou mais produtos químicos de campo de óleo e uma ou mais matriz do núcleo, onde o núcleo é coberto por um ou mais revestimentos e os artigos têm uma forma.

[00134] Os artigos podem ser formados por um procedimento de uma etapa ou de várias etapas. Em um procedimento de uma etapa, o núcleo e o revestimento são formados simultaneamente. Em um procedimento de várias etapas, o núcleo e o revestimento são formados em etapas separadas.

[00135] O procedimento de uma etapa pode ser coextrusão. Uma matriz do núcleo, um produto químico de campo de óleo e aditivos são misturados para formar uma formulação do núcleo extrusável. Um polímero de revestimento, aditivos e, opcionalmente, um produto químico de campo de óleo são misturados para formar uma formulação de revestimento. As duas formulações são extrusadas atualmente, mas separadamente, usando uma extrusora co-extrusada ou dupla, de modo que quando um núcleo for formado, também é revestido. A forma do artigo é determinada pela matriz da coextrusora.

[00136] Em um procedimento de várias etapas, o núcleo e o revestimento podem ser formados separadamente e combinados sequencialmente. De preferência, uma matriz de núcleo pode ser combinada com um produto químico de campo de óleo e adicionada a um tubo cilíndrico da matriz de revestimento. O artigo então tem uma forma definida pelo tubo.

[00137] O núcleo pode ser formado por qualquer um de uma variedade de processos de formação de térmicos ou não térmicos conhecidos incluindo, mas não se limitando a composição, fundição e moldagem. De preferência, um núcleo é formado por moldagem, tais como moldagem por injeção, incluindo a moldagem por injeção e reação (RIM), que envolve a polimerização rápida de monômeros/pré-polímeros com o produto químico de campo de óleo incorporado em um dos componentes antes da mistura.

[00138] O núcleo pode ser formado combinando pelo menos um produto químico de campo de óleo com um agente de ligação ou uma cera, pressionando fisicamente uma mistura dos dois componentes para a forma desejada.

[00139] Um núcleo pode, de preferência, formar-se por extrusão de uma formulação compreendendo um ou mais produtos químicos de campo de óleo e um ou mais materiais de matriz de núcleo através de uma prensa e/ou extrusora de parafuso único ou duplo.

[00140] A forma desejada do núcleo e a composição/o artigo final podem ser formados através da fundição, moldagem ou extrusão na etapa de formação. Após a formação, o núcleo também pode ser processado através, por exemplo, de técnicas de orientação de polímero. O núcleo também pode ser colocado em um molde pré-formado de uma matriz de revestimento.

[00141] Em um procedimento de múltiplas etapas, um revestimento pode ser aplicado sequencialmente após a formação do núcleo. O revestimento pode ser aplicado a um núcleo por pintura, revestimento por pulverização (técnicas úmidas e secas), revestimento por centrifugação, imersão, formação de vácuo, revestimento de rolo a rolo, fundição em solução, fundição térmica, fundição de misturas e pré-polímero e agente de cura seguido por polimerização IN SITU.

[00142] Um revestimento pode ser fabricado na forma de película e a película pode ser aplicada ao núcleo por envolvimento por retração.

[00143] O revestimento pode ser um tubo no qual a matriz do núcleo com pelo menos um produto químico de campo de óleo é inserida.

[00144] Em um procedimento de várias etapas, pode ser formada uma estrutura de revestimento-núcleo-revestimento, semelhante a um sanduíche. Um revestimento pode ser formado primeiro e um núcleo formado separadamente pode ser aplicado e aderido ao primeiro revestimento. Em seguida, um outro revestimento pode ser formado no topo. Apenas duas faces do núcleo podem ser revestidas.

[00145] A matriz no núcleo pode ter um ou mais grupos químicos na sua superfície que são reativos em relação à matriz no revestimento, mas não ao produto químico de campo de óleo. Os grupos reativos podem ser, mas não limitados a, carboxilatos, aminas, anidridos, hidroxilas, isocianatos, fosfatos, nitrilas, ésteres e aldeídos. Durante o processo de adição do revestimento ao núcleo, podem ocorrer reações entre o revestimento e as matrizes do núcleo, mas não os produtos químicos de campo de óleo. No caso de resinas epóxidas usando um endurecedor de amina, o revestimento torna-se incorporado/adere- se à matriz do núcleo através de amina livre e, em menor grau, grupos hidroxila.

[00146] Como parte do processo de formação do revestimento, a superfície do núcleo pode ser tratada com um agente adesivo ou revestimento primário.

[00147] As composições podem ser na forma de artigos que compreendem tiras de polímero e produtos químicos de campo de óleo onde as tiras são revestidas com um polímero e as tiras revestidas são colocadas dentro de revestimentos de poço. As tiras de polímero também podem ser usadas em aplicações de furo abaixo (perto do furo de poço) para detectar ingresso de óleo e água.

[00148] O processo para incorporar produtos químicos de campo de óleo no núcleo e matrizes de revestimento

[00149] Durante a fabricação da composição, não deve haver nenhuma reação que forme ligações químicas entre os produtos químicos de campo de óleo e quaisquer matrizes usadas para a preparação da composição/do artigo. Os produtos químicos de campo de óleo podem ser incorporados na matriz do núcleo por mistura física e combinação. Desta forma, não se espera que ocorram reações entre as matrizes e os produtos químicos de campo de óleo.

[00150] A composição do primeiro aspecto da invenção pode ser feita por: (a) proporcionar um núcleo compreendendo uma mistura de pelo menos um produto químico de campo de óleo em uma matriz, (b) aplicar um revestimento sobre o núcleo onde o revestimento cobre pelo menos parcialmente o núcleo. A etapa de proporcionar o núcleo pode ser realizada obtendo um núcleo ou preparando ou formando um núcleo. O núcleo pode ser formado por mistura homogênea de um ou mais produtos químicos de campo de óleo em uma matriz. O núcleo pode ser feito por moldagem por injeção, moldagem por injeção reativa, fundição, prensa ou extrusão. O método pode ainda compreender a colocação de um revestimento compreendendo pelo menos um agente adesivo no núcleo. O revestimento pode ser aplicado usando técnicas, tais como, mas não se limitando a, pintura, revestimento por pulverização a úmido ou a seco, revestimento por imersão, envolvimento por retração ou extrusão. O revestimento pode ser pré-formado em uma forma específica e o núcleo pode ser moldado no revestimento. O método pode ainda compreender a colocação de um segundo revestimento sobre o primeiro revestimento, em que pelo menos um dos revestimentos compreende um agente adesivo. Quando a composição compreende um núcleo extrusado e um revestimento extrusado e a etapa de aplicação de um revestimento sobre o núcleo é coextrusão realizada com o núcleo.

[00151] Produtos químicos de campo de óleo podem ser formados em artigos que compreendem qualquer uma das matrizes descritas acima. De preferência, os artigos compreendem matrizes de um polímero termofixável ou termoplástico. De preferência, os artigos têm a forma de barras, blocos, tiras, hastes, um elipsoide ou uma esfera. A forma do artigo pode ser modificada para ajustar a área superficial dos artigos que serão expostos aos fluidos do reservatório. Por exemplo, uma barra ou tira pode conter uma série de ranhuras em forma de V. A composição do primeiro aspecto da invenção pode compreender uma ou mais modificações na forma básica do núcleo ou da composição global de modo que a composição tenha uma área superficial aumentada em relação a uma composição similar sem uma ou mais modificações. O núcleo pode ser incorporado em um revestimento e modelado em um artigo.

[00152] Os produtos químicos de campo de óleo são dispersados dentro do núcleo e também podem estar presentes em um ou mais revestimentos que circundam o núcleo. Os produtos químicos de campo de partículas podem ser pré-tratados para ter um faixa ou distribuição desejada de tamanhos de partículas por moagem ou trituração. Quando os produtos químicos de campo de óleo são colocados nos revestimentos, os produtos químicos de campo de óleo podem ser misturados com um ou mais outros componentes do revestimento. Também podem ser usadas misturas de diferentes produtos químicos de campo de óleo.

[00153] A mistura do núcleo, agentes adesivos e/ou compatibilizantes e polímeros/pré-polímeros e aditivos de incorporação podem ser realizados por prensa/extrusão através de um parafuso duplo, uma prensa/extrusor de um único parafuso, um equipamento de dispersão de alta velocidade com um rotor, uma misturador de rotação ou outro método conhecido na técnica.

[00154] A incorporação de um(s) produto(s) químico(s) de campo do óleo no núcleo da matriz pode afetar as propriedades do material do núcleo. Em polímeros termoplásticos e polímeros termofixáveis, propriedades tais como a temperatura de transição vítrea, resistência à flexão e resistência mecânica podem ser modificadas. Nos casos em que o núcleo e o revestimento contêm o mesmo produto químico de campo de óleo e o núcleo e a matriz de revestimento são idênticos, o revestimento terá pelo menos 50% (p/p) de menor carga do produto químico de campo de óleo do que no núcleo. O material de revestimento pode conferir resistência adicional ao artigo, além de proporcionar controle de liberação. A combinação de material de revestimento e material de núcleo pode proporcionar um aumento significativo na resistência à temperatura para a liberação.

Liberação de produtos químicos de campo de óleo de composições e artigos

[00155] As várias composições e os artigos aqui descritos proporcionam diferentes perfis de taxa de liberação como mostrado abaixo nos exemplos. Embora não exista um método padrão aceito pela indústria para as condições para testar as taxas de liberação, os habilitados na técnica reconheceriam que os testes típicos do tipo de dissolução em temperaturas elevadas representando aqueles encontrados em um reservatório de hidrocarbonetos usando um eluente representativo do óleo podem ser usados. O teste típico do tipo de dissolução envolve a suspensão de um material contendo um composto de interesse em um eluente com agitação, tirando amostras do eluente em vários momentos e determinando a quantidade do composto de interesse que está presente no eluente ao longo do tempo. O sistema está parcialmente aberto e a perda de eluente é mínima devido ao alto ponto de ebulição do eluente. A partir desta informação, um gráfico da quantidade acumulativa do composto de interesse liberado ao longo do tempo é produzido.

[00156] Um fluido de teste típico contendo 0-100% (mais tipicamente 10 30%, mais preferencialmente 15 25%) material aromático pode ser usado para simular o teor aromático típico encontrado em uma faixa de óleos brutos. Um exemplo de um fluido de teste usado óleo do transformador Transulate a 80% (Smith & Allan) e óleo Downtherm Q a 20% (Dow Chemical) a 60°C.

[00157] Em produtos atuais, a liberação de um produto químico de campo de óleo é influenciada por uma combinação de dissolução e difusão e a taxa de liberação inicial, por dia, pode ser relativamente alta, em comparação com os sistemas revestidos. Os sistemas atuais (não revestidos) sofrem de um efeito de histerese, uma vez que a taxa de liberação depende dos tempos de exposição a fluido, isto é, quanto mais tempo o sistema tenha sido exposto a fluido, menor será a taxa de liberação. Devido a isso, a capacidade de medir com precisão informações, tais como, o influxo de volume para o furo de poço é muito complicado. A invenção não sofre dessa dependência do histórico de sistemas e, como proporcionado em exemplos posteriores, a liberação é mais uniforme. Em artigos não revestidos, os compostos podem ser liberados da matriz através da dissolução e/ou do processo de difusão. Em contraste, em um sistema revestido, o efeito da dissolução diminui grandemente e a liberação do traçador é influenciada principalmente por um processo de difusão.

[00158] As composições do primeiro aspecto da invenção podem proporcionar a liberação do produto químico de campo de óleo para os fluidos do poço de óleo em um reservatório de hidrocarbonetos de modo que concentrações mensuráveis do traçador ou concentrações efetivas do agente de tratamento de poço possam ser obtidas por pelo menos 14 dias, pelo menos 30 dias, pelo menos 3 meses, pelo menos 6 meses, pelo menos 9 meses, pelo menos 1 ano, pelo menos 15 meses, pelo menos 18 meses, pelo menos 21 meses, pelo menos 2 anos, pelo menos 27 meses, pelo menos 30 meses, pelo menos 33 meses, pelo menos 2 anos e pelo menos 5 anos após o artigo ter sido colocado em um reservatório de hidrocarbonetos ou em um sistema tendo um eluente e a temperatura simulando um reservatório de hidrocarbonetos. A temperatura ussada na simulação de um reservatório de hidrocarbonetos deve ser de pelo menos 60°C.

[00159] As composições do primeiro aspecto da invenção podem proporcionar uma liberação do produto químico de campo de óleo em um eluente que é <80%, de preferência <50%, mais preferencialmente <20, ainda mais preferencialmente <10%, do que uma composição comparável que não tem um revestimento sobre o núcleo.

Uso de artigos que proporcionam uma liberação controlada em reservatórios de poço.

[00160] As composições aqui descritas têm inúmeras aplicações na área de detecção e rastreamento do movimento de fluidos de campo de óleo em um reservatório de hidrocarbonetos. As composições aqui descritas também têm inúmeras aplicações na área de liberação de agentes de tratamento de poço.

[00161] As composições e os artigos aqui descritos podem ser usados no monitoramento/rastreamento de um fluxo de fluido a partir de um reservatório de hidrocarbonetos. Um método para determinar o movimento de um fluido ou gás em um reservatório subterrâneo que compreende as etapas de colocar uma composição do primeiro aspecto da invenção dentro de um poço penetrando no reservatório, depois coletando uma amostra do fluido ou gás que está sendo produzido a partir do poço e analisando a amostra para determinar pelo menos uma da presença ou ausência do pelo menos um produto químico de campo de óleo e determinando a concentração de um ou mais produtos químicos de campo de óleo em fluidos que escoam do poço. O método pode ainda compreender tirar uma pluralidade de amostras de fluido ou gás que escoa do poço ao longo de um período de tempo e determinando as concentrações de um ou mais produtos químicos de campo de óleo no fluido ou no gás durante o período de tempo. A etapa de colocar uma composição do primeiro aspecto da invenção dentro de um poço que penetra no reservatório compreende colocar a composição do primeiro aspecto da invenção dentro de uma fratura em uma formação de rocha que forma o reservatório, dentro de um aparelho de conclusão de poço instalado dentro do poço, ou afixado a um aparelho de conclusão de poço instalado dentro do poço.

[00162] Os métodos usados para monitorar/rastrear um fluxo de fluido a partir de um reservatório de hidrocarbonetos compreendem as seguintes etapas: (a) colocar uma composição tendo um núcleo compreendendo um produto químico de campo de óleo e pelo menos uma matriz de núcleo, onde o núcleo é revestido com uma matriz que retarde a liberação do produto químico de campo de óleo da composição no reservatório de hidrocarbonetos e a composição é colocada sobre, ou em, tubos ou acessórios para serem inseridos em um poço, para localizações em um poço, tais como, filtros, revestimento próximo ou parte do furos de poço, ou dentro, ou afixados a outro aparelho de conclusão de poço instalado dentro do poço, (b) coletar uma amostra de fluido que escoa do poço e analisar a amostra para determinar a presença ou ausência do pelo menos um traçador e, opcionalmente, determinar a concentração de um ou mais traçadores em fluidos que escoam do poço, (c) coletar e analisar uma pluralidade de amostras de fluidos que escoam do poço por um período de tempo e determinar as concentrações de um ou mais traçadores nos fluidos do reservatório e (d) analisar as concentrações do traçador para determinar um padrão de fluxo de retorno para obter mais informações sobre o fluxo do reservatório.

[00163] Outro método de monitoração/rastreamento de um fluxo de fluido a partir de um reservatório de hidrocarbonetos compreende as seguintes etapas: (a) aplicar uma matriz de núcleo compreendendo pelo menos um produto químico de campo de óleo, ou em, tubos ou acessórios a serem inseridos em um poço, em uma ou mais localizações de um poço, tais como filtros, revestimento próximo ou parte dos furos de poço, ou dentro ou afixado a outro aparelho de conclusão de poço instalado dentro do poço, (b) formar um revestimento na composição modelada, onde o revestimento pode cobrir pelo menos uma face da matriz do núcleo, (c) coletar uma amostra de fluido que escoa do poço e analisar a amostra para determinar a presença ou ausência do pelo menos um traçador e, opcionalmente, determinar a concentração de um ou mais traçadores em fluidos que escoam do poço, (d) coletar e analisar uma pluralidade de amostras de fluidos que escoam do poço ao longo de um período de tempo e determinar as concentrações de um ou mais traçadores nos líquidos do reservatório, e (e) analisar as concentrações do traçador para determinar um padrão de fluxo de retorno para obter mais informações sobre o fluxo do reservatório.

[00164] Um outro método de monitoração/rastreamento de um fluxo de fluido a partir de um reservatório de hidrocarbonetos compreende as seguintes etapas: (a) aplicar uma matriz de revestimento sobre, ou em, tubos ou acessórios a serem inseridos em um poço, em uma ou mais localizações de um poço, tais como, filtros, revestimento próximo ou parte dos furos de poço, ou dentro ou afixado a outro aparelho de conclusão de poço instalado dentro do poço, (b) formar e colocar uma composição modelada contendo um agente de tratamento de poço no primeiro revestimento, (c) aplicar uma segunda matriz de revestimento sobre o núcleo formado, (d) coletar uma amostra de fluido que escoa do poço e analisar a amostra para determinar a presença ou a ausência do pelo menos um traçador e, opcionalmente, determinar a concentração de um ou mais traçadores em fluidos que escoam do poço, (e) coletar e analisar uma pluralidade de amostras de fluidos que escoam do poço por um período de tempo e determinar as concentrações de um ou mais traçadores nos líquidos do reservatório, e (f) analisar as concentrações do traçador para determinar um padrão de fluxo de retorno para obter mais informações sobre o fluxo do reservatório.

[00165] Um método para aumentar a quantidade de produto químico de campo de óleo adicionado a um volume definido em um reservatório subterrâneo compreende a etapa de colocar dentro de um reservatório uma composição do primeiro aspecto da invenção. O produto químico de campo de óleo pode ser um agente de tratamento de poço e a composição pode proporcionar uma taxa de liberação do agente de tratamento de poço que permite que o agente de tratamento de poço produza um efeito desejado causado pela presença do agente de tratamento de poço por pelo menos 14 dias, de preferência pelo menos 30 dias, mais preferencialmente pelo menos 60 dias.

[00166] Um método para melhorar a estabilidade de um produto químico de campo de óleo dentro de uma matriz de núcleo instável em um reservatório de hidrocarbonetos, o método que consiste em colocar um produto químico de campo de óleo em uma matriz de núcleo que é instável quando colocado diretamente em um reservatório subterrâneo, e aplicar um revestimento ao núcleo para formar uma composição que é estável em um reservatório subterrâneo.

[00167] As composições com núcleos que compreendem produtos químicos de campo de óleo (por exemplo, traçadores, biocidas ou outros agente de tratamento de poço) podem ser usadas para colocar agentes de tratamento de poço em reservatórios e/ou tubos de poço e proporcionar a liberação controlada de agente de tratamento de poço ao longo de períodos de pelo menos 14 dias, pelo menos 30 dias, pelo menos 3 meses, pelo menos 6 meses, pelo menos 9 meses, pelo menos 1 ano, pelo menos 15 meses, pelo menos 18 meses, pelo menos 21 meses, pelo menos 2 anos, pelo menos 27 meses, pelo menos 30 meses, pelo menos 33 meses, pelo menos 2 anos e pelo menos 5 anos após o artigo ter sido colocado em um reservatório de hidrocarbonetos ou em um sistema tendo um eluente e a temperatura simulando um reservatório de hidrocarbonetos.

[00168] As composições e os artigos descritos acima podem compreender um único traçador, em que as composições e os artigos proporcionam pelo menos dois perfis de liberação diferentes do traçador. Os produtos químicos de campo de óleo podem ser localizados dentro do núcleo e também podem estar presentes em um ou mais revestimentos circundando o núcleo. Quando o revestimento é idêntico ao núcleo, não haverá traçador no revestimento, o traçador no revestimento será diferente de qualquer traçador no núcleo, ou o nível de carga química de campo de óleo no revestimento será de pelo menos 50% menor do que o carregamento no núcleo. Os produtos químicos de campo de óleo sólido podem ser pré-tratados para ter uma faixa ou distribuição desejada de tamanhos de partículas por moagem ou trituração. Os produtos químicos de campo de óleo também podem ser incorporados em misturas de outros produtos químicos, tais como solventes. Quando os produtos químicos de campo de óleo são colocados nos revestimentos, os produtos químicos de campo de óleo podem ser misturados com um ou mais outros componentes do revestimento. Também podem ser usadas misturas de diferentes traçadores.

[00169] Um sistema de monitoramento de reservatório subterrâneo pode compreender uma composição do primeiro aspecto da invenção e um meio de obtenção de uma amostra de um fluido a partir de um reservatório de hidrocarbonetos.

Exemplos

[00170] Um traçador haloaromático foi usado como o traçador em cada um dos exemplos abaixo.

Exemplo 1. Traçador A em uma resina epóxi revestida com a mesma resina epóxi.

[00171] O traçador A (100 g) foi peneirado através de uma peneira de 1 μm. 10 g deste material foram misturados com 10 g de um componente epóxido de diglicidil éter de bisfenol A (Sigma) em um recipiente de plástico e misturado com uma espátula de madeira. Foram adicionados 2 g de trietilenotetramina (Sigma) à mistura traçador/epóxido. A mistura foi então vertida em um molde de silício em forma de cubo (l = 15 mm). O topo do cubo foi nivelado usando a espátula de madeira para que o nível da resina estivesse nivelado com o molde. Isso foi curado em um forno a 60°C. Após 1 h, o molde foi removido, deixado resfriar em temperatura ambiente e os cubos liberados do molde. Os cubos não eram aderentes e eram difíceis de tocar.

[00172] Uma camada de revestimento epóxi foi aplicada ao núcleo de traçador/epóxi preparado acima. 1 g de trietilenotetramina (Sigma) foi adicionado a 5 g de diglicidil éter de bisfenol A (Sigma) em temperatura ambiente em um recipiente de plástico e misturados com uma espátula de madeira. Após 15 minutos, a mistura tornou-se mais viscosa. Usando uma espátula de madeira, a mistura de revestimento foi colocada em cada lado do cubo. Este cubo revestido foi deixado em repouso por 5 minutos. Para se certificar de que o cubo foi coberto uniformemente, o processo de revestimento foi repetido 4 vezes mais por 1 h. Os cubos revestidos foram colocados no forno a 60°C e deixados curar por um total de 2 h.

[00173] Um núcleo cúbico epóxi não revestido (4.687 g) e um núcleo cúbico revestido com epóxi (5.483 g) foram colocados em garrafas individuais de ciclo-hexano (200 mL) e aquecidos a 60°C e agitados magneticamente por 47 dias. As amostras do ciclo-hexano foram tiradas ao longo do tempo e analisadas com um padrão interno para determinar a quantidade de traçador liberado no ciclo-hexano.

[00174] A Figura 1 mostra a liberação do traçador A a partir de um núcleo revestido com epóxi e um núcleo não revestido. O núcleo não revestido liberou cerca de oito vezes a quantidade de traçador que foi liberado do traçador revestido no primeiro dia (1532 ppm versus 179 ppm). Mais de 63% da quantidade total de traçador (6394 ppm) no núcleo não revestido foi liberado no dia 7, enquanto que menos de 12% (1155 ppm) da quantidade total do traçador A foi liberado do núcleo revestido. No dia 16, mais de 87% da quantidade total de traçador A (cerca de 8885 ppm) no núcleo não revestido foi liberado, enquanto menos de 26% (2621 ppm) da quantidade total de traçador foi liberado do núcleo revestido. No dia 28, a quantidade acumulativa de traçador obtida do núcleo não revestido atingiu o pico em cerca de 92% (9303 ppm) da quantidade total aplicada ao núcleo. No entanto, o núcleo revestido liberou apenas cerca de 34% (3444 ppm) da quantidade total de traçador aplicado ao núcleo. De cerca de três semanas a cerca de sete semanas, a quantidade acumulativa de traçador liberado do núcleo não revestido aumentou ligeiramente de cerca de 92% para cerca de 95% (9632 ppm), enquanto a quantidade acumulativa de traçador liberado do núcleo revestido aumentou de cerca de 34 % a cerca de 51% (5168 ppm). A extrapolação do ajuste dos dados de 47 dias a 90 dias (Figura 2) indica que, nas condições do teste, o núcleo revestido liberaria a mesma quantidade de traçador durante cerca de 90 dias, como foi liberado pelo núcleo não revestido por cerca de 21 dias. Portanto, o núcleo revestido proporciona uma liberação mais longa em comparação com o núcleo não revestido, nas condições deste teste.

Exemplo 2. Traçador B em um náilon 12 e núcleo de sílica pirogênica revestido com silicone

[00175] 500 g de pó sólido de um traçador B solúvel em óleo foram prensados com 2,0 kg de Náilon 12 (Rilsamid AESN O TL, Arkema) e extrusados através de uma extrusora de parafuso duplo (Prism TS24E, ThermoFisher) a 220°C. O extrusado foi resfriado com água e depois granulado. Os grânulos foram então secos a 110°C por 3 horas. Os materiais grânulos secos foram então moldados por injeção em peças com dimensões de 125 mm de comprimento, 12,5 mm de largura e 3,2 mm de espessura usando uma máquina de moldagem por injeção (Boy 22S, BOYS Machines.) a 220°C.

[00176] Uma parte da peça moldada por injeção feita acima (40 mm x 5 mm x 3,2 mm, 0,5598 g) foi revestida com resina de silicone usando um aerossol de resina de silício comercial, LFCC (ex-Electrolube). O revestimento foi pulverizado para cada lado da peça até um revestimento visual uniforme ser observado. Cada lado foi deixado ao ar seco por 30 minutos antes de aplicar um revestimento para o lado seguinte. Dois revestimentos foram aplicados em cada lado. Após a secagem no ar do segundo revestimento, a peça revestida foi colocada em um forno a 60°C para posterior cura. Após 16 h, a peça foi retirada do forno e deixada resfriar até a temperatura ambiente. A peça revestida não era aderente e era dura ao tocar.

[00177] A peça revestida (0,5933 g) e uma peça não revestida (0,5598 g) foram colocadas em garrafas individuais de óleo sintético (100 g) e aquecidas a 60°C. As amostras foram agitadas duas vezes ao dia. As amostras do óleo sintético foram tiradas ao longo do tempo e analisadas com um padrão interno para determinar a quantidade de traçador liberado para o óleo sintético. A Figura 3 mostra que a liberação inicial no dia 1 das amostras revestidas e não revestidas é comparável, com o sistema revestido liberando 127 ppm e o sistema não revestido liberando 137 ppm. Após a liberação inicial, a liberação do traçador da amostra revestida foi mais lenta que a da amostra não revestida. Por exemplo, no dia 3, a concentração de traçador no óleo sintético das amostras revestidas e não revestidas foi de 179 e 235 ppm, respectivamente. A liberação do traçador no dia 3 da amostra revestida foi de 76% daquela da amostra não revestida. No dia 14, a concentração do traçador no óleo sintético das amostras revestidas e não revestidas foi de 332 e 454 ppm, respectivamente. A liberação do traçador no dia 14 da amostra revestida foi de 75% da amostra não revestida.

Exemplo 3. Traçador B em um tereftalato de polibutileno (PBT) com copolímero de metacrilato de etileno (EMA) revestido com uma resina de silicone.

[00178] 500 g de pó sólido de um traçador solúvel a óleo foram prensados com 1,875 kg de tereftalato de polibutileno (Arnite T08 200, DSM) e 0,125 kg de metacrilato de etila (Lotryl 20 MA08, Arkema). Isso foi extrusado através de uma extrusora de parafuso duplo (Prism TS24E, ThermoFisher) a 240°C. O extrusado foi resfriado com água e depois granulado. Os grânulos foram então secos a 110°C por 3 h. Os materiais de pelota secos foram então moldados por injeção em peças com dimensões de 125 mm de comprimento, 12,5 mm de largura e 3,2 mm de espessura usando uma máquina de moldagem por injeção (Boy 22S, BOYS Machines.) a 240°C.

[00179] Uma parte da peça moldada por injeção preparada acima (40 mm x 5 mm x 3,2 mm, 0,6751 g) foi revestida com resina de silicone. Um aerossol de resina de silício comercial LFCC (de Electrolube) foi usado para o revestimento. O revestimento foi pulverizado para cada lado da peça moldada até um revestimento uniforme ser observado visualmente. Cada lado foi deixado ao ar seco por 30 minutos antes de aplicar um revestimento para o lado seguinte. Dois revestimentos foram aplicados em cada lado. Após a secagem ao ar do segundo revestimento, a peça revestida foi colocada em um forno a 60°C para a cura final. Após 16 h, a peça foi tirada do forno e deixada resfriar até a temperatura ambiente. A peça revestida não era aderente e dura ao tocar.

[00180] A peça revestida (0,7101 g) e uma peça não revestida (0,6751 g) foram colocadas em recipientes individuais de óleo sintético (100 g) e aquecidas a 60°C. As amostras foram agitadas duas vezes ao dia. As amostras do óleo sintético foram tiradas ao longo do tempo e analisadas com um padrão interno para determinar a quantidade de traçador liberado no óleo sintético.

[00181] A Figura 4 mostra que a liberação do traçador da amostra revestida é mais lenta em comparação com a liberação da amostra não revestida. Por exemplo, no dia 1, a concentração de traçador no óleo sintético das amostras revestidas e não revestidas foi de 93 e 121 ppm, respectivamente. A liberação do traçador no dia 1 da amostra revestida foi de cerca de 78% da amostra não revestida. No dia 6, a concentração de traçador no óleo sintético das amostras revestidas e não revestidas era de 212 e 268 ppm, respectivamente. A liberação do traçador no dia 6 da amostra revestida foi de cerca de 79% da amostra não revestida. No dia 14, a concentração de traçador no óleo sintético das amostras revestidas e não revestidas foi de 291 e 414 ppm, respectivamente. A liberação do traçador no dia 14 da amostra revestida foi de cerca de 70% daquela da amostra não revestida.

Exemplo 4. Traçador C em um núcleo de polipropileno (PP) revestido com poliuretano (PUR).

[00182] 500 g de pó sólido de um traçador de óleo solúvel foram prensados com 4,5 kg de polipropileno (Moplen HP556E, LyndellBassell Industries) e extrusados através de uma extrusora de parafuso duplo (Prism TS24E ThermoFisher) a 240°C. O extrusado foi resfriado com água e depois granulado. Os grânulos foram então secos a 110°C por 3 h. Os materiais de pelota secos foram então moldados por injeção em peças com dimensões de 125 mm de comprimento, 12,5 mm de largura e 3,2 mm de espessura usando uma máquina de moldagem por injeção (Boy 22S, BOYS Machines.) a 240°C.

[00183] Uma parte da peça moldada por injeção feita acima (40 mm x 5 mm x 3,2 mm, 0,5201 g) foi revestida com poliuretano. O poliuretano comercial de duas partes (Neukadur PN1695, ex Altroplo) foi usado para o revestimento. O revestimento foi revestido por imersão sobre a peça e, em seguida, uma espátula de madeira foi usada para garantir uma cobertura uniforme em toda a superfície. Uma mistura 1:1 de poliol e isocianato com 15% (p/p) de bolhas de vidro (carga), foram pré-misturados em temperatura ambiente. A peça foi então revestida por imersão na mistura e a mistura se espalhou sobre a superfície com uma espátula de madeira. A peça foi deixada curar em temperatura ambiente por 16 horas. A peça revestida não era aderente e dura ao tocar.

[00184] A peça revestida (0,8704 g) e uma peça não revestida (0,5201 g) foram colocadas em garrafas de amostra individuais de óleo sintético (100 g) e aquecidas a 60°C. As amostras foram agitadas duas vezes ao dia. As amostras do óleo sintético foram tiradas ao longo do tempo e analisadas com um padrão interno para determinar a quantidade de traçador liberado para o óleo sintético.

[00185] A Figura 5 mostra que a liberação do traçador é significativamente atrasada. O revestimento de poliuretano parece atrasar a liberação inicial do traçador, com pouca liberação acumulativa a partir do dia 1-3. Após o período inicial de 3 dias, a amostra revestida liberou cerca de 55% da quantidade de traçador liberada pela amostra não revestida. Por exemplo, no dia 6, a concentração de traçador no óleo sintético das amostras revestidas e não revestidas foi de 48 e 86 ppm, respectivamente. A liberação do traçador no dia 6 a partir da amostra revestida foi de cerca de 56% daquela da amostra não revestida. No dia 10, a concentração de traçador no óleo sintético liberado das amostras revestidas e não revestidas foi de 53 e 97 ppm, respectivamente. A liberação do traçador no dia 10 a partir da amostra revestida foi apenas cerca de 55% daquela da amostra não revestida. No dia 14, a concentração de traçador no óleo sintético das amostras revestidas e não revestidas foi de 57 e 103 ppm, respectivamente. A liberação do traçador no dia 14 a partir da amostra revestida foi de apenas cerca de 55% da amostra não revestida.

Exemplo 5. Traçador C em um núcleo de polietileno de alta densidade (HDPE) revestido com poliuretano (PUR).

[00186] 500 g de pó sólido de um traçador C solúvel em óleo foram prensados com 4,5 kg de polietileno de alta densidade (HE3366, Borelais) e extrusados através de uma extrusora de parafuso duplo (Prism TS24E ThermoFisher) a 240°C. O extrusado foi resfriado com água e depois granulado. Os grânulos foram então secos a 110°C por 3 h. Os materiais de grânulos secos foram então moldados por injeção em peças com dimensões de 125 mm de comprimento, 12,5 mm de largura e 3,2 mm de espessura usando uma máquina de moldagem por injeção (Boy 22S, BOYS Machines) a 240°C.

[00187] Uma parte da peça moldada por injeção feita acima (40 mm x 5 mm x 3,2 mm, 0,5654 g) foi revestida com poliuretano. O poliuretano comercial de 2 partes (Neukadur PN1695, ex Altroplo) foi usado para o revestimento. O revestimento foi revestido por imersão sobre a peça e, em seguida, uma espátula de madeira foi usada para garantir uma cobertura uniforme em toda a superfície. Uma mistura de 1:1 de poliol e isocianato com 15% p/p de bolhas de vidro (enchimento), foram pré-misturados em temperatura ambiente. A peça foi então imersa na mistura e a mistura se espalhou sobre a superfície com uma espátula de madeira. A peça foi deixada curar a temperatura ambiente por 16 h. A peça revestida não era aderente e o revestimento era duro.

[00188] A peça revestida (0,9205 g) e uma peça não revestida (0,5654 g) foram colocadas em garrafas de amostra individuais de óleo sintético (100 g) e aquecidas a 60°C. As amostras foram agitadas duas vezes ao dia. As amostras do óleo sintético foram tiradas ao longo do tempo e analisadas com um padrão interno para determinar a quantidade de traçador liberado para o óleo sintético.

[00189] A Figura 6 mostra que a liberação do traçador da amostra revestida é significativamente retardada em comparação com a da amostra não revestida, com a amostra revestida liberando apenas cerca de 11% ou menos do traçador em comparação com a quantidade liberada da amostra não revestida. Por exemplo, no dia 2, a concentração de traçador no óleo sintético das amostras revestidas e não revestidas foi de 2 e 84 ppm, respectivamente. A liberação do traçador no dia 2 da amostra revestida foi de apenas cerca de 2% da amostra não revestida. No dia 6, a concentração do traçador no óleo sintético das amostras revestidas e não revestidas foi de 12 e 123 ppm, respectivamente. A liberação do traçador no dia 6 da amostra revestida foi de cerca de 10% daquela da amostra não revestida. No dia 13, a concentração de traçador no óleo sintético das amostras revestidas e não revestidas foi de 28 e 246 ppm, respectivamente. A liberação do traçador no dia 13 da amostra revestida foi apenas cerca de 11% daquela da amostra não revestida.

Exemplo 6. Traçador em um polietileno de alta densidade (HDPE) e etileno- metacrilato como um núcleo de copolímero (EMA) revestido com poliuretano (PUR).

[00190] 500 g de pó sólido de um traçador solúvel em óleo C, 1,875 kg de polietileno de alta densidade (HE3366, ex Borelais) e 0,125 kg de copolímero de metacrilato de etila (Lotryl 20 MA08, Arkema) foram prensados e extrusados através de uma extrusora de parafuso duplo (Prism TS24E ThermoFisher) a 240°C. O extrusado foi resfriado com água e depois granulado. Os grânulos foram então secos a 110°C por 3 h. Os materiais de grânulo secos foram então moldados por injeção em peças com dimensões de 125 mm de comprimento, 12,5 mm de largura e 3,2 mm de espessura usando uma máquina de moldagem por injeção (Boy 22S, BOYS Machines) a 240°C.

[00191] Uma parte da peça moldada por injeção feita acima (40 mm x 5 mm x 3,2 mm, 0,5239 g) foi revestida com poliuretano. O poliuretano comercial de 2 partes (Neukadur PN1695, Altroplo) foi usado para o revestimento. O revestimento foi revestido por imersão sobre a peça e, em seguida, uma espátula de madeira foi usada para garantir uma cobertura uniforme em toda a superfície. Uma mistura de 1:1 de poliol e isocianato com 15% (p/p) de bolhas de vidro (carga), foi pré-misturada em temperatura ambiente. A peça foi então revestida por imersão na mistura e a mistura foi espalhada sobre a superfície com uma espátula de madeira. A peça foi deixada curar em temperatura ambiente por 16 h. A peça revestida não era aderente e o revestimento era duro.

[00192] A peça revestida (0,9172 g) e uma peça não revestida (0,5239 g) foram colocadas em garrafas de amostra individuais de óleo sintético (100 g) e aquecidas a 60°C. As amostras foram agitadas duas vezes ao dia. As amostras do óleo sintético foram tiradas ao longo do tempo e analisadas com um padrão interno para determinar a quantidade de traçador liberado no óleo sintético.

[00193] A Figura 7 mostra que a liberação do traçador da amostra revestida é significativamente diminuída em comparação com a da amostra não revestida, com as amostras revestidas liberando apenas cerca de 22% ou menos da quantidade de traçador em comparação com a quantidade liberada da amostra não revestida. Por exemplo, no dia 1, a concentração de traçador no óleo sintético das amostras revestidas e não revestidas foi de 15 e 362 ppm, respectivamente. A liberação do traçador no dia 1 a partir da amostra revestida foi apenas de cerca de 4% daquela da amostra não revestida. No dia 3, a concentração de traçador no óleo sintético das amostras revestidas e não revestidas era de 17 e 456 ppm, respectivamente. A liberação do traçador no dia 3 da amostra revestida foi de apenas cerca de 4% daquela da amostra não revestida. No dia 8, a concentração de traçador no óleo sintético das amostras revestidas e não revestidas foi de 53 e 511 ppm, respectivamente. A liberação do traçador no dia 8 da amostra revestida foi de cerca de 10% daquela da amostra não revestida. No dia 14, a concentração de traçador no óleo sintético das amostras revestidas e não revestidas foi de 110 e 517 ppm, respectivamente. A liberação do traçador no dia 13 da amostra revestida foi apenas de cerca de 22% ou menos daquela da amostra não revestida.

Exemplo 7. Traçador D em um núcleo epóxi de forma cilíndrica revestido com epóxi

[00194] O Traçador D foi colocado em um sistema de epóxi de tal forma que a concentração final do traçador foi de aproximadamente 45,45% (p/p) do traçador. Várias peças de epóxi foram fundidas em forma cilíndrica (h = 15 mm, 0 = 6 mm). Estas seriam as amostras não revestidas e também seriam o núcleo das amostras revestidas. Para alguns destes núcleos, a mesma resina epóxi foi usada para revestir estes, de modo que a quantidade do revestimento fosse aproximadamente 18,5% do peso total da composição final.

[00195] A peça revestida (0,7491 g) e uma peça não revestida (0,6187 g) foram colocadas em garrafas de amostra individuais de óleo sintético (200 g) e aquecidas a 60°C. As amostras foram agitadas usando uma barra de agitação magnética. As amostras do óleo sintético foram tiradas ao longo do tempo e analisadas com um padrão interno para determinar a quantidade de traçador liberado no óleo sintético.

[00196] A Figura 8 mostra um gráfico da concentração acumulativa do traçador liberado do cilindro não revestido e do cilindro revestido. No dia 77, a concentração acumulativa do traçador do sistema não revestido era de cerca de 1275 ppm, com uma concentração máxima teórica de 1612 ppm. A quantidade de traçador liberado foi de cerca de 79% da quantidade do traçador total aplicado. No dia 77, a concentração acumulativa do traçador do sistema revestido era de cerca de 16 ppm. O núcleo da peça revestida tinha uma massa semelhante à peça não revestida descrita acima; portanto, a concentração máxima teórica é de cerca de 1612 ppm. A quantidade de traçador liberado do sistema revestido foi menor que 1% da quantidade do traçador total aplicado.

[00197] A Figura 9 mostra um gráfico expandido da concentração acumulativa a partir da mesma amostra revestida da Figura 8.

Exemplo 8. Traçador D em um núcleo epóxi em forma de cubo revestido com epóxi

[00198] O Traçador D foi colocado em um sistema de epóxi de forma que a concentração final do traçador fosse de aproximadamente 45,45% (p/p) do traçador. Várias peças de epóxi foram fundidas em formas de cubo (l = 15 mm). Estas seriam as amostras não revestidas e também seriam o núcleo das amostras revestidas. Para alguns destes núcleos, a mesma resina epóxi foi usada para revestir estes, de modo que a quantidade do revestimento fosse aproximadamente 17,4% do peso total da composição final.

[00199] A peça revestida (6.0735 g) e uma peça não revestida (4.9706 g) foram colocadas em garrafas de amostra individuais de óleo sintético (200 g) e aquecidas a 60°C. As amostras foram agitadas usando uma barra de agitação magnética. As amostras do óleo sintético foram tiradas ao longo do tempo e analisadas com um padrão interno para determinar a quantidade de traçador liberado para o óleo sintético.

[00200] A Figura 10 mostra um gráfico da concentração acumulativa do traçador obtido a partir do cubo não revestido e do cubo revestido. No dia 77, a concentração acumulativa do traçador do sistema não revestido era de cerca de 8165 ppm, com uma concentração máxima teórica de 13285 ppm. A quantidade de traçador liberada foi de cerca de 61% da quantidade do traçador total aplicado. No dia 77, a concentração acumulativa do traçador do sistema revestido era de cerca de 4 ppm. O núcleo da peça revestida tinha uma massa semelhante à peça não revestida descrita acima; portanto, a concentração máxima teórica é de cerca de 13285 ppm. A quantidade de traçador liberada do sistema revestido foi menor que 0,04% da quantidade do traçador total aplicado.

[00201] A Figura 11 mostra um gráfico expandido da concentração acumulada da mesma amostra revestida da Figura 10.

[00202] Embora a invenção seja ilustrada e descrita aqui com referência a aspectos específicos da invenção, a invenção não se destina a ser limitada aos detalhes mostrados. Em vez disso, podem ser feitas várias modificações nos detalhes dentro do escopo e alcance das reivindicações e sem se afastar da invenção.

Claims

1. Artigo para prover liberação controlada de um produto químico de campo de óleo, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) um núcleo e (b) um revestimento que cobre pelo menos parte do núcleo, onde o núcleo compreende uma mistura de pelo menos um produto químico de campo de óleo e pelo menos uma matriz de núcleo e o artigo provê uma liberação controlada do produto químico de campo de óleo em um eluente que é menor que um artigo comparável não tendo um revestimento no núcleo, por um período de pelo menos 14 dias sob condições de teste que simulam um reservatório de campo de óleo usando um eluente representativo de fluido em um reservatório de hidrocarbonetos em uma temperatura de pelo menos 60°C, em que o artigo é um artigo alongado formado pelo núcleo e pelo revestimento, dito artigo alongado tendo um comprimento maior que 150 mm, e uma área de seção transversal em uma faixa de 4 mm2 a 15000 mm2, em que o revestimento compreende um polímero termofixável, uma mistura de polímero termofixável com um ou mais polímeros termofixáveis adicionais, um polímero termoplástico, uma mistura de um ou mais polímeros termoplásticos com um ou mais polímeros termofixáveis, um elastômero, uma borracha ou um polímero natural, em que o revestimento cobre >50% da área superficial do núcleo, em que o produto químico de campo de óleo é um traçador ou um agente de tratamento de poço, em que a quantidade de produto químico de campo de óleo no núcleo é >20% com base no peso total do artigo, em que a matriz de núcleo é um polímero termofixável, uma mistura de um polímero termofixável com um ou mais polímeros termofixáveis adicionais, um polímero termoplástico, uma mistura de um ou mais polímeros termoplásticos com um ou mais polímeros termofixáveis, um elastômetro, uma cera, um agente de ligação, uma borracha ou um polímero natural, em que dito artigo provê uma liberação do produto químico de campo de óleo em um eluente que é 80% ou menos que um artigo comparável não tendo um revestimento no núcleo.

2. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a quantidade de um produto químico de campo de óleo no núcleo é >50%, mais preferivelmente >75%, com base no peso total do artigo.

3. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o revestimento cobre >90% da área superficial do núcleo.

4. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o núcleo compreende pelo menos um de um produto da reação de um epóxi com um endurecedor, um acrilato, um poliéster, uma poliolefina (linear e reticulada), um poliuretano, polibutileno tereftalato (PBT), um polipropileno, um polietileno altamente reticulado, um cloreto de polivinila (PVC), um náilon, um difluoreto de polivinilideno (PVDF), um politetrafluoroetileno (PTFE), um polioximetileno (POM), acrilonitrila butadieno estireno (ABS), um poliestireno, um policarbonato, polietileno tereftalato (PET), policlorotrifluoroeteno (PTFCE), uma polisulfona, uma poliimida, uma poliamida, uma melamina formaldeído, um cianoacrilato, sulfeto de polifenileno (PPPS), óxido de polipropileno, fenil formaldeído Bakelite, um poliestireno, um etileno propileno fluorado (FEP), um perfluoroalcoxi alcano (PFA), um etileno tetrafluoroetileno (ETFE) ou um poli(fluoroetileno-vinil éter) (PFEVE).

5. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o núcleo ser formado a partir de uma pluralidade de pedaços conformados.

6. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido artigo compreende adicionalmente fibra de carbono e/ou nano/micro particulados.

7. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o núcleo compreender uma primeira matriz e o revestimento compreender uma segunda matriz e em que a primeira matriz é diferente da segunda matriz.

8. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o produto químico de campo de óleo estar na forma de uma pluralidade de partículas dispostas dentro do núcleo.

9. Artigo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de cada uma da pluralidade de partículas compreender um produto químico de campo de óleo cercado por uma camada de encapsulamento.

10. Método para preparação de um artigo conforme definido na reivindicação 1, método esse sendo caracterizado pelo fato de que compreende: (a) prover um núcleo que compreende uma mistura de pelo menos um produto químico de campo de óleo numa matriz, (b) aplicar um revestimento no núcleo onde o revestimento cobre pelo menos parcialmente o núcleo.

11. Método para determinação de movimento de fluido ou gás em um reservatório subterrâneo, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de colocar um artigo conforme definido na reivindicação 1 dentro de um poço que penetra no reservatório, depois disso coletar uma amostra do fluido ou gás sendo produzido a partir do poço e analisar a amostra para determinar pelo menos uma da presença ou da ausência do pelo menos um produto químico de campo de óleo e determinar a concentração de um ou mais produtos químicos de campo de óleo em fluidos que escoam a partir do poço.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente pegar uma pluralidade de amostras de fluido ou gás escoando a partir do poço por um período de tempo e determinar as concentrações de um ou mais produtos químicos de campo de óleo no fluido ou gás pelo mesmo período de tempo.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a etapa de colocar um artigo conforme definido na reivindicação 1 dentro de um poço que penetra no reservatório compreende colocar tal artigo dentro de uma fratura numa formação de rocha que forma o reservatório, dentro de um aparelho de conclusão de poço instalado dentro do poço, ou afixado a um aparelho de conclusão de poço instalado dentro do poço.

14. Método para aumento da quantidade de produto químico de campo de óleo adicionado a um volume definido em um reservatório subterrâneo, caracterizado por compreender a etapa de colocar dentro de um reservatório um artigo conforme definido na reivindicação 1.