BR112017026369B1

BR112017026369B1 - Fluido de perfuração, método para formar um fluido de perfuração e para perfurar lama, e, uso de um nanocompósito e de um fluido de perfuração

Info

Publication number: BR112017026369B1
Application number: BR112017026369-6A
Authority: BR
Inventors: Mario Roberto Rojas; Vittoria Balsamo de Hernandez
Original assignee: Championx Usa Inc
Priority date: 2015-06-11
Filing date: 2016-06-09
Publication date: 2022-11-08
Also published as: AR104971A1; WO2016201061A1; EP3307844A1; BR112017026369A2; CA2987773C; CA2987773A1; CO2017012265A2; AU2016276716A1; RU2740054C2; RU2018100267A; EP3307844A4; US20160362594A1; BR122022015634B1; RU2018100267A3; US11124686B2; AU2016276716B2; MX2017016022A

Abstract

FLUIDO DE PERFURAÇÃO, MÉTODO PARA PERFURAR LAMA, COMPOSIÇÃO DE CIMENTO, E, USO DE UM NANOCOMPÓSITO E DE UM FLUIDO DE PERFURAÇÃO. Composições de fluido de perfuração e métodos de uso das mesmas são descritos. As composições de fluido de perfuração compreendem nanocompósitos que compreendem morfologia de núcleo- casca, em que o material de núcleo compreende uma nanopartícula que tem um tamanho de partícula médio de cerca de 5 nm a 100 nm, e o material de casca compreende um polímero reticulado que compreende unidades de repetição de acrilamida. Os nanocompósitos são agentes de controle de perda de fluido eficazes quando os fluidos de perfuração são empregues em operações de perfuração de lama.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA AO PEDIDO RELACIONADO

[01] Este pedido reivindica prioridade do Pedido de Patente Número de Série U.S. 62/174.300, depositado em quinta-feira, 11 de junho de 2015, cuja revelação é incorporada no presente documento a título de referência em sua totalidade.

CAMPO DA TÉCNICA

[02] A invenção está relacionada a composições de fluido de perfuração que incluem nanocompósitos de polímeros e nanopartículas orgânicas e inorgânicas, e métodos para perfuração que empregam as composições de fluido de perfuração.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[03] Na engenharia geotécnica, os fluidos de perfuração são usados para auxiliar a perfuração de poços inacabados na terra. Os fluidos de perfuração são frequentemente usados enquanto perfura poços de gás natural e óleo e em plataformas de perfuração de exploração, mas também são úteis em operações mais simples como perfuração de poços de água. O fluido de perfuração líquido é frequentemente chamado de lama. As três categorias principais de fluidos de perfuração são lama aquosa (que pode ser dispersada e não dispersada), lama não aquosa, geralmente chamada de lama à base de óleo e fluido de perfuração gasoso, em que uma ampla gama de gases é usada.

[04] As lamas aquosas tipicamente incluem água, uma ou mais argilas, e vários aditivos que são misturados para criar uma suspensão estável. A argila é, por exemplo, uma combinação de argilas nativas que se tornaram suspensas no fluido durante a perfuração, ou um tipo específico de argila e mistura de argila vendida como um aditivo para sistemas de lama aquosa. O tipo mais comumente empregue de argila em lamas aquosas é bentonita. Muitos outros produtos químicos são adicionados a um sistema de lama à base de água para alcançar vários efeitos, incluindo controle de viscosidade, estabilidade de folhelho, taxa de perfuração aperfeiçoada de penetração, resfriamento e lubrificação.

[05] As principais funções de fluidos de perfuração incluem fornecer pressão hidrostática para evitar que os fluidos de formação entrem no interior do furo de poço, mantendo a broca fria e limpa durante a perfuração, carregando para fora fragmentos e cascalhos e suspendendo os fragmentos e cascalhos enquanto a perfuração está pausada e quando a montagem de perfuração for levada para dentro e fora do furo. O fluido de perfuração usado para um trabalho particular é selecionado adicionalmente para evitar dados de formação e para limitar a corrosão.

[06] Visto que um propósito principal de empregar um fluido de perfuração é fornecer pressão hidrostática, é criticamente importante evitar a secagem ou drenagem do fluido. Os ambientes severos encontrados pelo fluido de perfuração em operações de perfuração de alta temperatura/alta pressão (HTHP) exacerbam esses problemas. Embora agentes de retenção de água como polímeros higroscópicos (por exemplo, poliacrilamida ou um sal de poliaerilato) ou argila de montmorilonita são eficazes na retenção de fluido, esses materiais também dilatam apreciavelmente na água, levando a problemas reológicos como gelificação ou empelotamento que, por sua vez, levam à inoperabilidade do fluido de perfuração.

[07] Portanto, existe uma necessidade na indústria por métodos para evitar a perda de fluido na formação em lamas aquosas, em que o agente de controle de perda de fluido não dilata substancialmente na água. Existe uma necessidade na indústria por métodos de retenção de água em lamas aquosas em que a temperatura atinge ou excede 80°C a 200°C.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[08] São revelados no presente documento fluidos de perfuração que compreendem uma fonte de água; um agente de ponte; e um nanocompósito que compreende uma morfologia de núcleo-casca em que o núcleo compreende uma nanopartícula que tem um tamanho de partícula médio de cerca de 5 nm a 500 nm, e a casca compreende um polímero reticulado que compreende unidades de repetição de acrilamida. Os nanocompósitos são eficazes como aditivos de barreira nos fluidos de perfuração, em que os mesmos atuam para aperfeiçoar a embalagem de sólidos na superfície da rocha para criar uma torta de filtro. Os nanocompósitos fornecem essa barreira quando misturados com água e um agente de ponte como carbonato de cálcio, mas não causam a gelificação ou outros problemas reológicos que levam à inoperabilidade do fluido de perfuração. Em algumas modalidades, o agente de ponte é carbonato de cálcio. Em algumas modalidades, a nanopartícula compreende sílica, titânia, alumina ou zircônia. Em algumas modalidades, o polímero compreende adicionalmente unidades de repetição derivadas de ácido acrílico ou um sal do mesmo. Ácido 2-acriloilamino-2-metilpropano-1-sulfônico ou um sal do mesmo, ou uma combinação de dois ou mais dos mesmos. Em algumas modalidades, o reticulador consiste em N,N'-metilenobisacrilamida. Em algumas modalidades, a razão de peso entre nanopartícula e polímero é cerca de 1:100 a cerca de 50:50. Em algumas modalidades, o nanocompósito está presente em cerca de 0,5% em peso a cerca de 5% em peso do peso de fluido. Em algumas modalidades, o nanocompósito compreende duas ou mais fontes de nanocompósito, ou duas ou mais fontes de nanoparticulado, ou ambas.

[09] Também é revelado no presente documento um fluido de perfuração formado pelo método que compreende: formar um látex de água em óleo que compreende um óleo, um tensoativo de látex, água, um monômero, um reticulador, e nanopartículas que têm um tamanho de partícula médio de cerca de 5 nm a 500 nm; submeter o látex a condições de polimerização para formar um látex nanocompósito; opcionalmente secar o látex nanocompósito para fornecer um nanocompósito; e adicionar um agente de ponte e uma fonte de água ao nanocompósito ou látex nanocompósito para formar um fluido de perfuração.

[10] Também é revelado no presente documento um método para perfurar lama que compreende: aplicar um fluido de perfuração a um furo de poço de uma formação rochosa que porta hidrocarboneto, sendo que o fluido de perfuração compreende a fonte de água, um agente de ponte e um nanocompósito que compreende uma morfologia de núcleo-casca em que o núcleo compreende uma nanopartícula que tem um tamanho de partícula médio de cerca de 10 nm a 100 nm, e a casca compreende um polímero reticulado que compreende unidades de repetição de acrilamida; e perfurar dentro do furo de poço. Em algumas modalidades, uma porção do furo de poço é cerca de 80°C a 200°C. Em algumas modalidades, a perda de fluido dentro do furo de poço na presença do fluido de perfuração corresponde a menos que cerca de 10 ml a 149°C quando medido de acordo com o Procedimento Recomendado pelo API 13B-1.

[11] As vantagens adicionais e recursos inovadores da invenção serão apresentados em parte na descrição que segue, e em parte se tornarão evidentes àqueles versados na técnica mediante a examinação do seguinte, ou podem ser aprendidos através de experimentação de rotina mediante a prática da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[12] A Figura 1 é um gráfico que mostra viscosidade como uma função da taxa de cisalhamento para fluidos de perfuração da invenção.

[13] A Figura 2 é um gráfico que mostra perda de fluido após envelhecimento térmico a 121,1°C como uma função do tempo para fluidos de perfuração da invenção, medida de acordo com o Procedimento Recomendado pelo API 13B- 1.

[14] A Figura 3 é um gráfico que mostra perda de fluido após envelhecimento térmico a 148,9°C como uma função do tempo para fluidos de perfuração da invenção, medida de acordo com o Procedimento Recomendado pelo API 13B- 1.

[15] A Figura 4 é um gráfico que mostra perda de fluido após envelhecimento térmico a 121,1°C como uma função do tempo para fluidos de perfuração da invenção, medida de acordo com o Procedimento Recomendado pelo API 13B- 1.

[16] A Figura 5 é um gráfico que mostra perda de fluido após envelhecimento térmico a 148,9°C como uma função do tempo para fluidos de perfuração da invenção, medida de acordo com o Procedimento Recomendado pelo API 13B- 1.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[17] Embora a presente revelação forneça referências a modalidades preferenciais, pessoas versadas na técnica reconhecerão que mudanças podem ser feitas na forma e detalhes sem se afastar do espírito e escopo da invenção. Referência a várias modalidades não limita o escopo das reivindicações anexas ao mesmo. Adicionalmente, quaisquer exemplos apresentados neste relatório descritivo não são destinados a ser limitadores e meramente apresentam algumas das muitas modalidades possíveis para as reivindicações anexas.

DEFINIÇÕES

[18] Conforme usado no presente documento, o termo "fonte de água" significa uma fonte de água que compreende, que consiste essencialmente em ou que consiste em água doce, água de torneira, água de poço, água deionizada, água destilada, água produzida, água municipal, água de refugo como água de escoamento, água "cinza", ou água de refugo municipal, água de refugo tratada ou parcialmente tratada, água salobra, ou água do mar ou uma combinação de duas ou mais dessas fontes de água conforme determinado pelo contexto. Em algumas modalidades, uma fonte de água inclui um ou mais sais, íons, tampões, ácidos, bases, tensoativos ou outros compostos dissolvidos, dispersos ou emulsificados, materiais, componentes ou combinações dos mesmos. Em algumas modalidades, uma fonte de água inclui cerca de 0% em peso a 30% em peso total de sólidos dissolvidos. O termo “à base de água" ou "solução de água" se refere geralmente a uma composição que inclui uma fonte de água. Geralmente e conforme determinado pelo contexto, o termo "fonte de água" inclui fontes de água de teor alto de sólidos dissolvidos totais, fontes de água de alta temperatura e teor alto de sólidos dissolvidos totais, fontes de água de alta temperatura.

[19] Conforme usado no presente documento, o termo "alta temperatura" significa cerca de 80°C a 200°C, conforme especificado ou determinado pelo contexto.

[20] Conforme usado no presente documento, o termo "teor alto de sólidos dissolvidos totais" se refere a uma fonte de água que inclui pelo menos cerca de 4% em peso de sólidos dissolvidos no mesmo, e em modalidades de até cerca de 30% em peso de sólidos dissolvidos no mesmo.

[21] Conforme usado no presente documento, o termo "opcional" ou "opcionalmente" significa que o evento subsequentemente descrito ou circunstância podem, porém não precisam ocorrer, e que a descrição inclui casos em que o evento ou circunstância ocorre e casos em que não ocorrem.

[22] Conforme usado no presente documento, o termo "cerca de" que modifica, por exemplo, a quantidade de um ingrediente em uma composição, concentração, volume, temperatura de processo, tempo de processo, rendimento, taxa de fluxo, pressão e valores de similares e faixas dos mesmos, empregues na descrição das modalidades da revelação, se refere à variação na quantidade numérica que pode ocorrer, por exemplo, através de procedimentos de manipulação e medição típicos usados para produzir compostos, composições, concentrados ou formulações de uso; através do erro inadvertido nesses procedimentos; através de diferenças na fabricação, fonte ou pureza dos materiais de partida ou ingredientes usados para executar os métodos e como considerações aproximadas. O termo “cerca de" também abrange quantidades que diferente devido ao envelhecimento de uma formulação com uma concentração ou mistura inicial, e quantidades que diferem devido à mistura ou processamento de uma formulação com uma mistura ou concentração inicial particular. Quando modificado pelo termo "cerca de" as reivindicações anexas ao mesmo incluem equivalentes a essas quantidades. Adicionalmente, quando "cerca de" for usado para descrever uma faixa, "de cerca de x a y" ou "de x a cerca de y" ambos significam o mesmo que "de cerca de x a cerca de y" salvo especificado em contrário; essas faixas incluem a faixa que consiste em "de x a y".

[23] Conforme usado no presente documento, a palavra "substancialmente" que modifica, por exemplo, o tipo ou quantidade de um ingrediente em uma composição, uma propriedade, uma quantidade mensurável, um método, uma posição, um valor, ou uma faixa, empregues na descrição das modalidades da revelação, se refere a uma variação que não afeta a composição, propriedade, quantidade, método, posição, valor ou faixa citada geral do mesmo de modo que negue uma composição, propriedade, quantidade, método, posição, valor ou faixa pretendida. Os exemplos de propriedades pretendidas incluem, apenas a título de exemplos não limitadores dos mesmos, flexibilidade, coeficiente de partição, solubilidade, temperatura, viscosidade e similares; os valores pretendidos incluem taxa, espessura, rendimento, peso, concentração e similares. O efeito sob métodos que são modificados por "substancialmente" inclui os efeitos causados por variações em tipo ou quantidade de materiais usados em um processo, variabilidade em definições de máquina, os efeitos de condições de ambiente em um processo, e similares em que a forma ou grau do efeito não nega uma ou mais propriedades ou resultados pretendidos; e considerações aproximadas semelhantes. Quando modificadas pelo termo "substancialmente" as reivindicações anexas ao mesmo incluem equivalentes a esses tipos e quantidades de materiais.

DISCUSSÃO

[24] São descritas aqui as composições de fluido de perfuração e métodos que usam as mesmas. As composições de fluido de perfuração compreendem nanocompósitos que compreendem morfologia de núcleo-casca em que o material de núcleo compreende, consiste essencialmente em, ou consistem em sílica, sílica modificada, ou outra nanopartícula orgânica ou inorgânica que tem um tamanho de partícula médio de cerca de 5 nm a 500 nm, e a casca compreende, consiste essencialmente em, ou consiste em um polímero reticulado que compreende unidades de repetição de acrilamida. A composição do polímero reticulado que compreende unidades de repetição de acrilamida não é particularmente limitada, mas em algumas modalidades é um copolímero de poliacrilamida. Em algumas modalidades, o polímero é reticulado. Quando empregues como um componente de um fluido de perfuração, os nanocompósitos fornecem excelentes propriedades de perda de fluido em aplicações de perfuração de lama, diminuindo o estímulo inicial e o volume de filtrado total nos testes de perda de fluido. Os nanocompósitos são substancialmente isentos de dilatação na água, portanto, não causam gelificação do fluido de perfuração. Os nanocompósitos são termicamente estáveis até pelo menos cerca de 180°C, em algumas modalidades até 250°C e, portanto, são adequados para contato com fontes de água de alta temperatura encontradas em algumas operações de perfuração. Os nanocompósitos também são úteis em aplicações relacionadas ao controle de perda de fluido de cimento, conformância de água em reservatórios de alta permeabilidade (recuperação de óleo aperfeiçoada), e desvio de fluxo em operações de estimulação.

NANOCOMPÓSITOS

[25] Os nanocompósitos úteis nos fluidos de perfuração da invenção são partículas de núcleo-casca em que o núcleo compreende, consiste essencialmente em, ou consiste em um nanoparticulado inorgânico ou orgânico que tem um tamanho de partícula de cerca de 5 nm a 500 nm e uma casca que compreende, que consiste essencialmente em, ou que consiste em um polímero solúvel em água orgânico, ou um polímero reticulado que seria solúvel em água se não reticulado. Nas modalidades, o tamanho de partícula do nanoparticulado é uma dimensão média em pelo menos uma direção. Em algumas modalidades, o tamanho de nanopartícula é cerca de 5 nm a 450 nm, ou cerca de 5 nm a 400 nm, ou cerca de 5 nm a 350 nm, ou cerca de 5 nm a 300 nm, ou cerca de 5 nm a 250 nm, ou cerca de 5 nm a 200 nm, ou cerca de 5 nm a 150 nm, ou cerca de 5 nm a 100 nm, ou cerca de 5 nm a 50 nm, ou cerca de 5 nm a 20 nm, ou cerca de 10 nm a 500 nm, ou cerca de 10 nm a 400 nm, ou cerca de 10 nm a 300 nm, ou cerca de 10 nm a 200 nm, ou cerca de 10 nm a 100 nm, ou cerca de 10 nm a 50 nm, ou cerca de 10 nm a 40 nm, ou cerca de 10 nm a 30 nm, ou cerca de 10 nm a 20 nm. Em algumas modalidades, o tamanho de partícula médio indica o tamanho médio de partículas distintas, não aglomerados das mesmas. Em outras modalidades, o tamanho de partícula indica o tamanho médio dos aglomerados de partícula.

[26] Em algumas modalidades, uma nanopartícula é uma fonte de nanopartícula, em que duas ou mais fontes de nanopartícula são empregues na síntese. Por exemplo, em algumas modalidades, as nanopartículas que tem um tamanho de partícula médio de cerca de 10 nm a 20 nm são misturadas com nanopartículas que têm um tamanho de partícula médio de 100 nm a 200 nm em uma única síntese de nanocompósitos. Essa mesclagem não é limitada de qualquer forma: várias fontes de nanopartícula são vantajosamente mescladas em qualquer razão adequada para obter um conjunto selecionado de tamanhos de partícula de nanocompósito. Com o uso de duas ou mais fontes de nanopartícula, modos bimodais ou modos de ordem superior de tamanhos médios de partícula de nanocompósito são obtidos. Em algumas modalidades, as duas ou mais fontes de nanopartícula compreendem nanopartículas de composição variada. Essas fontes de nanopartícula são mescladas para obter um produto final que tem duas composições de nanocompósito diferentes. Em algumas modalidades, as fontes de nanopartícula de tamanho de partícula médio diferente, composição diferente, ou ambas são mescladas em uma única síntese para atingir uma composição de nanocompósito alvejada.

[27] Os nanoparticulados úteis na formação dos nanocompósitos incluem particulados coloidais suspensos em particulados de água e secos. Os exemplos de nanopartículas inorgânicas adequadas incluem sílica, sílica fumê tratada ou parcialmente tradada, sílica coloidal, ou partículas compósitas de sílica-alumina; alumina, titânia, zircônia ou argila; carbono; e particulados à base de produto natural como lignita. Os particulados microporosos e mesoporosos que incorporam essas químicas também são úteis na formação dos nanocompósitos. Quaisquer desses particulados são adequadamente empregues com ou sem tratamento de superfície do mesmo. Os tratamentos de superfície são comumente empregues para produzir uma superfície de particulado mais hidrofóbica; esses particulados são chamados de hidrofobicamente modificados. Por exemplo, agentes de acoplamento de silano (fórmula geral de (RO)3SiR', em que R e R' são grupos alquila) são comumente empregues para condensar e/ou ligar à superfície do particulado, fornecendo assim um grupo alquila (R') na superfície de partícula para aumentar a hidrofobicidade da superfície. Em algumas modalidades, R' é um grupo polimerizável, como um grupo acrilato ou acrilamida funcional. Nessas modalidades, a subsequente polimerização leva a um polímero enxertado à nanopartícula.

[28] Ambos os nanoparticulados de superfície tratado e não tratada são vantajosamente usados na presente invenção. De modo semelhante, outros particulados são tratados em superfície em algumas modalidades da invenção. Os particulados de sílica adequados úteis na formação de nanocompósitos incluem aqueles vendidos por Evonik Industries AG de Essen, Alemanha sob as designações comerciais AEROSIL®, como AEROSIL® 90 (sílica fumê, tamanho de partícula 12 nm, área de superfície de BET 90 m2/g) e AEROSIL® R-972 (sílica hidrofobicamente modificada, tamanho de partícula 16 nm, área de superfície de BET 110 m2/g).

[29] A distribuição de tamanho dos nanoparticulados não é particularmente limitada exceto que é desejável excluir particulados que têm uma proporção substancial de partículas que têm tamanho de partícula acima de 300 nm, ou até mesmo acima de 200 nm. Portanto, em algumas modalidades uma fração substancial, como cerca de 50% a 100% dos particulados tem um tamanho de partícula de 200 nm ou menos, ou cerca de 60% a 100%, ou cerca de 70% a 100%, ou cerca de 80% a 100%, ou cerca de 90% a 100%, ou cerca de 95% a 100%, ou cerca de 98% a 100%, ou cerca de 99% a 100%, ou cerca de 100% dos particulados têm um tamanho de partícula de 200 nm ou menos. Em algumas modalidades, o tamanho de partícula significa o tamanho de partículas distintas; em outras modalidades o tamanho de partícula significa o tamanho de um aglomerado de partículas. Adicionalmente, ao mesmo tempo em que o formato das nanopartículas não é particularmente limitado, constatou-se que os materiais de particulado substancialmente esférico são vantajosos para o controle de perda de fluido em aplicações de perfuração de lama. Outros particulados são placas empilhadas, irregulares ou similares a fibra (como muitos materiais de argila) são úteis nas presentes sínteses e aplicações de nanocompósito.

[30] Síntese de nanocompósito é descrita em Bhardwaj et al., Mat. Sci. (2010) 45:1.008 a 1.016. O polímero casca é aplicado ao núcleo de particulado por meio de polimerização in situ com o uso de uma emulsão de água em óleo (látex de w/o). Durante a síntese, os particulados são suspensos dentro da fase de água descontínua do látex juntamente com monômeros solúveis em água; mediante iniciação da polimerização, os monômeros são polimerizados na presença da nanopartícula para formar uma morfologia de núcleo-casca distinta que tem uma distribuição de tamanho atribuída à faixa de tamanho estreito da fase de água descontínua. O produto de látex que resulta não precipita, mas em algumas modalidades o látex é precipitado e seco, e os sólidos são divididos, por exemplo, em um pó. Constatou-se que mecanismos de secagem comumente empregue como secagem por aspersão dos látex levam às partículas de nanocompósito não aglomerado que mediante a ressuspensão na forma de água distinta, particulados divididos que têm substancialmente a mesma faixa de tamanho que medido no fim da síntese e antes da secagem do nanocompósito. Em uma modalidade alternativa, o produto de látex é concentrado por evaporação de uma porção da fase de óleo, fase de água, ou ambos após a polimerização ser concluída.

[31] A síntese dos nanocompósitos emprega combinações de um ou mais nanoparticulados e componentes de polimerização de látex de w/o convencional: uma fase de água que inclui um ou mais monômeros solúveis em água, uma fase de óleo que inclui um solvente não aquoso ou óleo, e pelo menos um tensoativo adequado para estabilizar a fase de água como uma fase descontínua dentro de uma fase de óleo contínua. Opcionalmente, um reticulador solúvel em água está incluso na fase de água. O nanoparticulado é adicionado à fase de água ou ao látex de w/o antes da polimerização. Após um ou mais nanoparticulados e componentes de polimerização de látex de w/o convencionais serem combinados, a polimerização é iniciada de acordo com os processos de polimerização de emulsão inversa convencional para resultar nos nanocompósitos da invenção, que residem substancialmente dentro da fase de água do látex de w/o.

[32] Nas modalidades, um ou mais monômeros estão presentes na fase de água em cerca de 5% em peso a 50% em peso com base no peso total do látex de w/o, ou cerca de 5% em peso a 40% em peso, ou cerca de 5% em peso a 30% em peso, ou cerca de 5% em peso a 20% em peso, ou cerca de 10% em peso a 50% em peso, ou cerca de 15% em peso a 50% em peso, ou cerca de 20% em peso a 50% em peso, ou cerca de 25% em peso a 50% em peso, ou cerca de 30% em peso a 50% em peso, ou cerca de 35% em peso a 50% em peso, ou cerca de 40% em peso a 50% em peso, ou cerca de 20% em peso a 40% em peso com base no peso total do látex de w/o.

[33] Os exemplos não limitadores de monômeros empregues na síntese da porção de casca dos nanocompósitos incluem acrilamida, metacrilamida, N,N-dimetilacrilamida, N-isopropilacrilamida, ácido acrílico e sais do mesmo, ácido 2-acriloilamino-2-metilpropano-1-sulfônico (AMPSA), dimetilaminopropil metacrilamida (DMAPMA), cloreto de metacrilamido propiltrimetilamônio (MAPTAC), cloreto de N,N-dimetil-N,N-dialil amônio (DADMAC), [3-(acriloilamino)propil]trimetil amônio (APTAC), cloreto de 2-acriloiloxietiltrimetil amônio (AETAC), cloreto de 2- metacriloiloxietiltrimetil amônio (METAC), cloreto de acriloiloxietildimetilbenzil amônio (AEDBAC), cloreto de metacriloiloxietildimetilbenzil amônio (MEDBAC) e combinações dos mesmos em qualquer razão. Em algumas modalidades, os monômeros compreendem, consistem essencialmente em ou consistem em acrilamida e ácido acrílico; em algumas dessas modalidades, a razão molar entre acrilamida e ácido acrílico é cerca de 70:30. Em algumas modalidades, os monômeros compreendem, consistem essencialmente em ou consistem em acrilamida, ácido acrílico e AMPSA. Em algumas modalidades, os monômeros compreendem, consistem essencialmente em ou consistem em acrilamida e AMPSA. Em algumas modalidades, os monômeros compreendem, consistem essencialmente em ou consistem em acrilamida.

[34] Um reticulador solúvel em água é incluso na fase de água. Os reticuladores úteis incluem qualquer composto solúvel em água que tem duas ou mais porções químicas insaturadas que são reativas com fontes de radical livre. Por exemplo, diésteres de acrilato de dióis como glicóis, diésteres de acrilato, triésteres, ou ésteres de funcionalidade superior de polióis que incluem álcoois de açúcar (por exemplo, glicerol, eritritol, sorbitol e similares) e açúcares, e compostos de bisacrilamida como N,N'-metileno bisacrilamida são comumente empregues na indústria e são úteis como reticuladores na formação dos nanocompósitos. Quando presentes, os reticuladores são empregues no látex de w/o em cerca de 1% em peso ou menos do látex de w/o, por exemplo, cerca de 0,01% em peso a 1% em peso, ou cerca de 0,05% em peso a 1% em peso, ou cerca de 0,1% em peso a 1% em peso, ou cerca de 0,01% em peso a 0,5% em peso, ou cerca de 0,01% em peso a 0,4% em peso, ou cerca de 0,01% em peso a 0,3% em peso, ou cerca de 0,01% em peso a 0,2% em peso, ou cerca de 0,01% em peso a 0,1% em peso, ou cerca de 0,05% em peso a 0,5% em peso, ou cerca de 0,1% em peso a 0,3% em peso do látex.

[35] Também está presente no látex de w/o uma quantidade de água suficiente para formar uma fase de água dentro do látex. A água está presente no látex de w/o em cerca de 30% em peso a 60% em peso com base no peso total do látex de w/o, ou cerca de 35% em peso a 60% em peso, ou cerca de 40% em peso a 60% em peso, ou cerca de 45% em peso a 60% em peso, ou cerca de 30% em peso a 55% em peso, ou cerca de 30% em peso a 50% em peso, ou cerca de 35% em peso a 50% em peso, ou cerca de 40% em peso a 50% em peso com base no peso total do látex de w/o. Em algumas modalidades, a água é uma fonte de água.

[36] Também está presente no látex de w/o uma quantidade de óleo suficiente para formar uma fase de óleo contínua dentro do látex. Em algumas modalidades, o óleo não é inflamável em temperaturas menores do que cerca de 90°C, ou menores do que cerca de 80°C, ou menores do que cerca de 70°C. Em algumas modalidades, o óleo é uma mistura de compostos, em que a mistura é menor do que 0,1% em peso solúvel em água a 25°C e é substancialmente um líquido ao longo da faixa de 20°C a 90°C. Em algumas modalidades, o óleo compreende, consiste essencialmente em, ou consiste em uma ou mais porções químicas de hidrocarboneto cíclico, ramificado ou lineares, porções químicas de arila ou alcarila, ou combinações de duas ou mais dessas porções químicas. Em algumas modalidades, o óleo tem uma densidade de cerca de 0,8 g/l a 1,0 g/l, por exemplo cerca de 0,8 g/l a 0,9 g/l. Os exemplos de óleo adequados incluem decano, dodecano, isotridecano, ciclohexano, tolueno, xileno, nafta, e solventes de parafina misturados. Em algumas modalidades, o óleo está presente no látex de w/o em cerca de 20% em peso a 50% em peso com base no peso total do látex de w/o, ou cerca de 25% em peso a 50% em peso, ou cerca de 30% em peso a 50% em peso, ou cerca de 20% em peso a 45% em peso, ou cerca de 20% em peso a 40% em peso, ou cerca de 25% em peso a 45% em peso, ou cerca de 25% em peso a 40% em peso, ou cerca de 30% em peso a 40% em peso com base no peso total do látex de w/o.

[37] Também está presente no látex de w/o um ou mais tensoativos de látex. Os tensoativos de látex são empregues para formar e estabilizar os látex de w/o durante a polimerização e para manter estabilidade até a inversão. Os tensoativos convencionalmente empregues para látex de w/o incluem ésteres de ácido graxo etoxilados não iônicos, copolímeros de bloco de óxido de etileno e óxido de propileno, ésteres de ácido graxo de sorbitano etoxilado, ésteres de sorbitano de ácidos graxos como monolaurato de sorbitano, monoestearato de sorbitano e monooleato de sorbitano, copolímeros de bloco de óxido de etileno e hidroxiácidos que têm uma cadeia de hidrocarboneto ramificado ou linear C10-C30, e mesclas de dois ou mais desses alvejados para alcançar um saldo hidrofílico/lipofílico (HLB). Aqueles indivíduos versados compreenderão que uma pletora de tensoativos são empregues por toda a indústria para formar e estabilizar látex de w/o, servindo como um meio para polimerização de monômeros e mantendo adicionalmente a estabilidade de emulsão do produto polimerizado formado no mesmo até o processamento adicional ou uso subsequente no campo. Quaisquer tensoativos não iônicos e mesclas dos mesmos convencionalmente empregues em látex de w/o são adequadamente empregues em combinação com a presente invenção. Nas modalidades, o tensoativo de látex é um único tensoativo não iônico ou mescla dos mesmos que tem um valor de HLB combinado de cerca de 4 a 11, por exemplo cerca de 5 a 11, ou cerca de 6 a 11, ou cerca de 5 a 9, ou cerca de 5 a 10, ou cerca de 6 a 10, ou cerca de 7 a 10. Os tensoativos adequados incluem monooleato de sorbitano e Polisorbato 85 (vendido por algumas fontes sob as designações comerciais SPAN® 80 e TWEEN® 85, respectivamente), ésteres de ácido graxo de sorbitano etoxilado vendidos sob várias designações comerciais como será apreciado por uma pessoa versada.

[38] Nas modalidades, os tensoativos de látex estão presentes no látex de w/o em cerca de 5% em peso a 15% em peso do látex de w/o, ou cerca de 6% em peso a 15% em peso, ou cerca de 7% em peso a 15% em peso, ou cerca de 8% em peso a 15% em peso, ou cerca de 9% em peso a 15% em peso, ou cerca de 10% em peso a 15% em peso, ou cerca de 5% em peso a 14% em peso, ou cerca de 5% em peso a 13% em peso, ou cerca de 5% em peso a 12% em peso, ou cerca de 5% em peso a 11% em peso, ou cerca de 5% em peso a 10% em peso, ou cerca de 5% em peso a 9% em peso, ou cerca de 5% em peso a 8% em peso, ou cerca de 5% em peso a 7% em peso do látex de w/o.

[39] As quantidades representativas dos materiais listados acima são adequadamente inclusas em um ou mais látex de w/o, em que as quantidades são selecionadas adequadamente para fornecer estabilidade cinética ideal do látex. As quantidades representativas desses materiais são mostradas abaixo, em que essas quantidades são destinadas a ser representativas do látex de w/o útil em combinação com os métodos e materiais da invenção. Os látex de w/o úteis não são limitados àqueles mostrados abaixo. Quando quantidades listadas abaixo não adicionam até 100% em peso, um ou mais componentes adicionais também estão presentes no látex.

[40] Os látex de w/o incluem opcionalmente um ou mais aditivos. Os sais, tampões, ácidos, bases, agentes de transferência de cadeia, estabilizantes térmicos, quelantes de metal, solventes de coalescentes, e similares são opcionalmente inclusos no látex de w/o. Em algumas modalidades, os aditivos incluem um ou mais inibidores de corrosão, inibidores de escala, emulsificantes, clareadores de água, sequestrantes de sulfeto de hidrogênio, inibidores de hidrato de gás, biocidas, modificadores de pH, antioxidantes, inibidores de asfalteno ou inibidores de parafina. Em algumas modalidades, os aditivos incluem um ou mais tensoativos de inversão, que são tensoativos iônicos ou não iônicos que têm um HLB maior do que cerca de 10. Embora a quantidade de um aditivo geralmente empregue no látex de w/o dependa do aditivo e da aplicação pretendida, em geral a quantidade de qualquer aditivo individual é cerca de 0% em peso a 5% em peso com base no peso total do látex de w/o, ou cerca de 0% em peso a 4% em peso, ou cerca de 0% em peso a 3% em peso, ou cerca de 0% em peso a 2% em peso, ou cerca de 0 % em peso a 1% em peso com base no peso total do látex.

[41] O nanoparticulado é adicionado à fase de água antes da formação do látex de w/o, ou é adicionado ao látex de w/o após os componentes acima serem reunidos. Os nanoparticulados são descritos acima. Os mesmos são adicionados ao látex de w/o em cerca de 0,1% em peso a 10% em peso do látex de w/o, ou cerca de 0,2% em peso a 10% em peso, ou cerca de 0,3% em peso a 10% em peso, ou cerca de 0,4% em peso a 10% em peso, ou cerca de 0,5% em peso a 10% em peso, ou cerca de 1% em peso a 10% em peso, ou cerca de 2% em peso a 10% em peso, ou cerca de 3% em peso a 10% em peso, ou cerca de 4% em peso a 10% em peso, ou cerca de 0,1% em peso a 9% em peso, ou cerca de 0,1% em peso a 8% em peso, ou cerca de 0,1% em peso a 7% em peso, ou cerca de 0,1% em peso a 6% em peso, ou cerca de 0,1% em peso a 5% em peso, ou cerca de 0,1% em peso a 4% em peso, ou cerca de 0,1% em peso a 3% em peso, ou cerca de 0,1% em peso a 2% em peso, ou cerca de 0,1% em peso a 1% em peso, ou cerca de 0,5% em peso a 7% em peso, ou cerca de 0,5% em peso a 6% em peso, ou cerca de 0,5% em peso a 5% em peso, ou cerca de 1% em peso a 5% em peso do látex de w/o.

[42] Nas modalidades, os látex de w/o são produzidos com o uso de equipamento e metodologia convencionais. Portanto, nas modalidades, um látex de w/o que contém os monômeros e é formado e a polimerização é iniciada dentro da fase de água do látex. Um versado na técnica entenderá que o método de iniciação, e o equipamento e compostos empregues para iniciar a polimerização não são particularmente limitados. Uma ampla faixa de iniciadores do tipo redox ou de radical livre solúveis em água funcionarão para iniciar a polimerização; iniciadores insolúveis em água como azobisisobutironitrila (AIBN) também são comumente empregues para iniciar a polimerização na fase de água. Os métodos convencionais de iniciação que incluem exclusão de ar, aquecimento e agitação por um período de tempo para realizar a polimerização são empregues para polimerizar os monômeros presentes no látex de w/o e resultar em uma composição de nanocompósito de látex.

[43] Após a polimerização, a razão entre peso de nanopartícula e polímero nas partículas de nanocompósito é cerca de 1:100 a 50:50, por exemplo cerca de 2:98 a 50:50, ou cerca de 3:97 a 50:50, ou cerca de 4:97 a 50:50, ou cerca de 5:95 a 50:50, ou cerca de 1:100 a 40:60, ou cerca de 1:100 a 30:70, ou cerca de 1:100 a 20:80, ou cerca de 1:100 a 10:90, ou cerca de 1:100 a 5:95.

[44] As nanopartículas atuam como um substrato para o crescimento de polímero durante a síntese. O tamanho das gotículas de fase de água dentro da fase de óleo contínua controla o tamanho do polímero casca à medida que se forma ao redor das partículas. Para fins de fornecer um produto reproduzível controlado, é vantajoso fornecer a distribuição de tamanho uniforme de um nanocompósito derivado de uma única fonte de nanopartícula. Além da fabricação eficaz, um nanocompósito mais uniforme habilitar a previsibilidade e otimização de embalagem de partícula quando o nanocompósito for incorporado, por exemplo, no fluido de perfuração e, portanto, as quantidades de dosagem do nanoparticulado podem ser previstas no campo. O desempenho dos nanocompósitos é repetível e previsível em uma ou mais aplicações de perfuração de lama. Adicionalmente, a capacidade de fornecer distribuições de tamanho de modo de ordem superior ou bimodal controlada, conforme descrito acima, é facilmente realizado fornecendo-se duas ou mais distribuições de tamanho de partícula médio de nanocompósito em uma única síntese.

[45] Em algumas modalidades, o tamanho de partícula médio dos nanocompósitos é cerca de igual ou menor do que o tamanho de partícula que surge quanto o polímero correspondente for sintetizado sob as mesmas condições, porém sem o nanoparticulado. Portanto, por exemplo, em algumas modalidades um homopolímero de acrilamida sintetizado em um látex de w/o na ausência de nanoparticulado tem cerca o mesmo tamanho de partícula médio após a conclusão da polimerização que o mesmo polímero de acrilamida quando sintetizada sob as mesmas condições, mas com uma nanopartícula presente. Em algumas modalidades, um homopolímero de acrilamida sintetizado em um látex de w/o na ausência de nanoparticulado (partícula de polímero) tem um tamanho de partícula médio maior após a conclusão da polimerização que o mesmo polímero de acrilamida quando sintetizado sob as mesmas condições, mas com uma nanopartícula presente (partícula de nanocompósito), por exemplo, tamanho de partícula médio cerca de 5% a 50% maior, ou tamanho de partícula médio cerca de 10% a 30% maior.

[46] Em algumas modalidades, é possível sintetizar os nanocompósitos com o uso de técnicas de polimerização de dispersão. Uma polimerização de dispersão em água é empregue quando for desejado evitar o uso de óleo, e adicionalmente em que é desejável reduzir ou eliminar o uso de tensoativos. A polimerização é executada substancialmente em água, em que o produto da polimerização é um nanocompósito disperso em água, substancialmente livre de óleo e que tem um nível de tensoativo reduzido ou que é substancialmente livre de tensoativo.

[47] Os nanocompósitos incluem uma ou mais das seguintes propriedades, quantidades ou dimensões. Os nanocompósitos são selecionados para uma ou mais propriedades com base nas propriedades, quantidades e dimensões dos materiais usados na síntese dos mesmos.

APLICAÇÕES

[48] Os métodos e composições de controle de perda de fluido. A cimentação é uma técnica comum empregue durante muitas fases de operações de furo de poço. Por exemplo, o cimento pode ser empregue para isolar ou prender várias colunas de revestimento e/ou forros em um poço. Em outros casos, a cimentação pode ser usada em operações remediais para reparar revestimento e/ou alcançar o isolamento de formação. Em ainda outros casos, a cimentação pode ser empregue durante o abandono de poço

[49] Os nanocompósitos são úteis como aditivos de perda de fluido de cimento para evitar que a pasta fluida de cimento migre para o interior das formações rochosas após a aplicação do cimento recentemente misturado e antes da cura. A migração cria danos de formação, que posteriormente afeta a produção de óleo. A migração também representa uma perda de pasta fluida, que é uma despesa considerável em ambas as operações de perfuração e cimentação. As operações de cimento realizadas em furos de poço sob condições de estresse alto podem apresentar problemas particulares, dentre outras coisas, dificuldade na obtenção de isolamento de furo de poço satisfatório e/ou mantendo a integridade mecânica do furo de poço ao longo da vida do poço.

[50] Para os propósitos desta revelação, o termo "cimento seco" significa um cimento particulado antes da adição de água. Nas modalidades, os nanocompósitos são combinados com um cimento seco, como pó de cimento Portland, e uma fonte de água para formar uma composição de cimento da invenção. Durante a subsequente reação de cura, as composições de cimento da invenção têm propriedades de retenção de fluido superiores em comparação a cimentos convencionais. Isso é um fator significativo no fornecimento de cura adequada do cimento, que é reativa à água para formar uma matriz curada forte. As composições de cimento também são eficazes em substancialmente impedir a migração de sólidos para o interior de formações rochosas durante cura.

[51] Nas modalidades, as composições de cimento da invenção compreendem ou consistem essencialmente em água, cimento e um nanocompósito que compreende uma morfologia de núcleo-casca em que o núcleo compreende uma nanopartícula que tem um tamanho de partícula médio de cerca de 10 nm a 500 nm, e a casca compreende um polímero reticulado que compreende unidades de repetição de acrilamida.

[52] Nenhum método especial é necessário para formar a composições de cimento da invenção; componentes podem ser adequadamente adicionados em qualquer ordem com agitação adequada para formar uma composição de cimento adequada para um ou mais propósitos de construção como será reconhecido por uma pessoa versada. Em algumas modalidades, os nanocompósitos são empregues na forma de látex de w/o, que é adicionado diretamente à fonte de água e cimento para formar uma composição de cimento da invenção. Em outras modalidades, o látex de nanocompósitos é seco por aspersão ou seco e triturado para formar um pó fino, e o pó é adicionado ao cimento e uma fonte de água para formar a composição de cimento da invenção. Em ainda outras modalidades, uma dispersão do nanocompósito formado por polimerização de dispersão é adicionado ao cimento para formar uma composição de cimento da invenção; em algumas dessas modalidades, a dispersão supre toda a água necessária para causar o cimento para curar; em outras modalidades, água adicional deve ser adicionada para facilitar a formação de nanocompósito.

[53] Os nanocompósitos úteis nas composições de cimento da invenção compreendem, consiste essencialmente em, ou consiste em núcleos de nanoparticulado que têm cascas de polímero reticulado. Os nanocompósitos estão presentes nas composições de cimento da invenção em cerca de 0,5% em peso a 5% em peso da composição de cimento, ou cerca de 0,7% em peso a 5% em peso, ou cerca de 1% em peso a 5% em peso, ou cerca de 0,5% em peso a 3,5% em peso, ou cerca de 0,5% em peso a 3% em peso, ou cerca de 0,5% em peso a 2,5% em peso, ou cerca de 0,5% em peso a 2% em peso da composição de cimento,

[54] O cimento seco está presente nas composições de cimento da invenção em cerca de 30% em peso a 80% em peso da composição, ou cerca de 40% em peso a 80% em peso, ou cerca de 50% em peso a 80% em peso, ou cerca de 60% em peso a 80% em peso, ou cerca de 50% em peso a 70% em peso, ou cerca de 60% em peso a 70% em peso das composições de cimento da invenção.

[55] A fonte de nanocompósito inclui uma única composição de nanopartícula ou duas ou mais composições de nanopartícula, conforme selecionado pelo usuário na síntese conforme descrito acima. Em outras modalidades, duas ou mais fontes de nanocompósito são mescladas em um único cimento, em que as fontes de nanocompósito são diferentes.

[56] As composições e métodos de fluido de perfuração. Nas modalidades, os nanocompósitos são combinados com um agente de ponte e uma fonte de água para formar um fluido de perfuração da invenção. Os fluidos de perfuração da invenção têm propriedades de retenção de fluido superiores quando comparados aos fluidos de perfuração convencionais. Os fluidos de perfuração também são eficazes em substancialmente impedir a migração de sólidos em formações rochosas durante as operações de perfuração.

[57] Nas modalidades, os fluidos de perfuração da invenção compreendem ou consistem essencialmente em água, carbonato de cálcio; e um nanocompósito que compreende uma morfologia de núcleo-casca em que o núcleo compreende uma nanopartícula que tem um tamanho de partícula médio de cerca de 10 nm a 500 nm, e a casca compreende um polímero reticulado que compreende unidades de repetição de acrilamida.

[58] Métodos especiais são necessários para formar os fluidos de perfuração da invenção; componentes podem ser adequadamente adicionados em qualquer ordem com agitação adequada para formar uma lama ou fluido de perfuração adequado como será reconhecido por uma pessoa versada. Em algumas modalidades, os nanocompósitos são empregues na forma de látex de w/o, que é adicionado diretamente à fonte de água e agente de ponte para formar o fluido de perfuração. Em outras modalidades, o látex de nanocompósitos é seco por aspersão ou seco e moído para formar um pó fino, e o pó é adicionado ao agente de ponte e fonte de água para formar o fluido de perfuração.

[59] Os nanocompósitos úteis nas composições de lama da invenção compreendem, consiste essencialmente em, ou consiste em núcleos de nanoparticulado que têm cascas de polímero reticulado. Quando adicionados a um ou mais materiais de ponte e uma fonte de água, os nanoparticulados funcionam como agentes de controle de perda de fluido em uma ou mais operações de perfuração. Os nanocompósitos estão presentes nos fluidos de perfuração da invenção em cerca de 0,5% em peso a 5% em peso do fluido de perfuração, ou cerca de 0,7% em peso a 5% em peso, ou cerca de 1% em peso a 5% em peso, ou cerca de 1,3% em peso a 5% em peso, ou cerca de 1,5% em peso a 5% em peso, ou cerca de 1,7% em peso a 5% em peso, ou cerca de 2,0% em peso a 5% em peso, ou cerca de 0,5% em peso a 3,5% em peso, ou cerca de 0,5% em peso a 3% em peso, ou cerca de 0,5% em peso a 2,5% em peso, ou cerca de 0,5% em peso a 2% em peso, ou cerca de 1% em peso a 4% em peso, ou cerca de 1% em peso a 3% em peso do fluido de perfuração.

[60] Em algumas modalidades, uma fonte de nanocompósito é o produto de uma única síntese de nanocompósito. Em algumas modalidades, uma única fonte de nanocompósito é empregue em um fluido de perfuração. A fonte de nanocompósito tem uma única distribuição de tamanho de partícula ou distribuição modal superior ou bimodal, conforme selecionado pelo usuário na síntese conforme descrito acima. A fonte de nanocompósito inclui uma única composição de nanopartícula ou duas ou mais composições de nanopartícula, conforme selecionado pelo usuário na síntese conforme descrito acima. Em outras modalidades, duas ou mais fontes de nanocompósito são mescladas em um único fluido de perfuração, em que as fontes de nanocompósito são diferentes. Portanto, em várias modalidades o usuário pode selecionar vantajosamente e mesclar, em qualquer razão, duas ou mais fontes de nanocompósito que têm diferentes distribuições de tamanho de nanopartícula, composições de nanopartícula diferentes, teor de polímero diferente, razões diferentes entre polímero e nanoparticulado, ou fontes de nanocompósito que têm duas ou mais dessas diferenças em um único fluido de perfuração. A capacidade para controlar o teor de nanocompósito dos fluidos de perfuração da invenção com facilidade é uma vantagem da invenção, devido ao fato de que diferentes reservatórios têm diferentes porosidades de rocha, tamanhos de fratura e tamanhos de poro para lidar. A capacidade para selecionar e opcionalmente mesclar fontes de nanocompósito com facilidade significa que a otimização de fluidos de perfuração para manipular diferentes necessidades de embalagem de partícula é realizada com facilidade. As diferentes fontes de nanocompósito são vantajosamente mescladas durante uma etapa de fabricação ou embalagem, ou in situ no campo.

[61] Os fluidos de perfuração da invenção compreendem uma ou mais fontes de nanocompósito, uma fonte de água e um agente de ponte. Os agentes de ponto são sólidos particulados adicionados a um fluido de perfuração para transpor o gargalo de poro ou fraturas de uma rocha exposta, compondo, assim, uma torta de filtro para evitar a perda de lama completa ou filtrado excessivo. Para aplicações de reservatório, agentes de ponte comuns incluem carbonato de cálcio, sal suspenso e resinas solúveis em óleo. O tamanho de partícula do agente de ponte é selecionado pelo usuário. Em algumas modalidades, seleção se baseia em critérios familiares àqueles indivíduos versados: tamanho de partícula do agente de ponte é selecionado para ser aproximadamente um-terço do tamanho de poro médio da formação de rocha sendo manipulada.

[62] O agente de ponte está presente nas composições de lama da invenção em cerca de 10% em peso a 30% em peso da composição, ou cerca de 10% em peso a 25% em peso, ou cerca de 10% em peso a 20% em peso, ou cerca de 10% em peso a 15% em peso, ou cerca de 11% em peso a 30% em peso, ou cerca de 12% em peso a 30% em peso, ou cerca de 13% em peso a 30% em peso, ou cerca de 14% em peso a 30% em peso, ou cerca de 15% em peso a 30% em peso, ou cerca de 12% em peso a 20% em peso das composições de lama da invenção.

[63] Conformância de água e composições e métodos de EOR. Essa aplicação envolve o uso de géis de polímero ou outros materiais para dividir, vedar ou separar o fluxo em duas seções diferentes de um reservatório. Os nanocompósitos são úteis para bloquear temporariamente uma camada ou seção do reservatório para o propósito de isolamento e reduzir a migração de água para a seção alvo desejada. Mais sobre conformância de água e aplicações potenciais de EOR é encontrado em http://petrowiki.org/Conformance_improvement.

[64] Métodos e composições de carga de papel. As combinações de nanocompósitos e amido catiônico são úteis como cargas de papel e para evitar a migração e deposição em suspensões de fibra de celulose à base de água usadas para produção de papel. Essas aplicações incluem o uso de processos de produção de papel e equipamento para produzir artigos não tecidos como meio de filtro.

[65] O agente floculante e métodos e composições de clarificador. Os nanocompósitos são úteis como agentes de floculação e clarificadores em processos como produção de papel e tratamento de água. Em algumas dessas modalidades, os nanocompósitos incluem uma casca de polímero iônico carregada cationicamente.

MÉTODOS DE PERFURAÇÃO

[66] Nas modalidades, os fluidos de perfuração da invenção são úteis em um ou mais métodos de perfuração de lama. Em algumas modalidades, os métodos de perfuração envolvem a aplicação do fluido de perfuração a um furo de poço de uma formação rochosa que porta hidrocarboneto, concomitantemente com a perfuração dentro do furo de poço. Os fluidos de perfuração são adicionados ao furo de poço para facilitar o processo de perfuração suspendendo-se fragmentos e cascalhos, controlando- se pressão, estabilizando-se rocha exposta, fornecendo-se flutuabilidade, e resfriamento e lubrificação. Os fluidos de perfuração da invenção não adsorvem a formações rochosas no poço e, portanto, não entopem os poros da formação rochosa. O controle de perda de fluido é obtido sem qualquer gelificação ou empelotamento observado do fluido, como dentro de um furo de poço.

[67] Os fluidos de perfuração têm propriedades superiores de controle de perda de fluido em comparação aos aditivos de perda de fluido à base de água convencionais como amido. Por exemplo, quando medido de acordo com o Procedimento Recomendado pelo API 13B-1, os fluidos de perfuração da invenção experimentam uma perda de fluido menor do que cerca de 10 ml em condições de HPHT que incluem temperaturas acima de 100°C, por exemplo 100°C a 200°C, ou cerca de 100°C a 190°C, ou cerca de 100°C a 180°C, ou cerca de 100°C a 170°C, ou cerca de 110°C a 200°C, ou cerca de 120°C a 200°C, ou cerca de 130°C a 200°C, ou cerca de 140°C a 200°C, ou cerca de 150°C a 200°C, ou cerca de 120°C a 180°C. Nesse teste, a perda de fluido dos fluidos de perfuração da invenção é cerca de 1 ml a 10 ml, ou cerca de 1 ml a 9 ml, ou cerca de 1 ml a 8 ml, ou cerca de 1 ml a 7 ml, ou cerca de 1 ml a 6 ml, ou cerca de 1 ml a 5 ml, ou cerca de 2 ml a 10 ml, ou cerca de 3 ml a 10 ml, ou cerca de 4 ml a 10 ml, ou cerca de 5 ml a 10 ml, ou cerca de 5 ml a 9 ml, ou cerca de 5 ml a 8 ml, ou cerca de 5 ml a 7 ml. Em alguns desses testes, os fluidos de perfuração da invenção são envelhecidos por calor a uma temperatura de 120°C a 150°C por 16 horas ou mais antes do teste de perda de fluido, em que os resultados de teste de perda de fluido antes e após o envelhecimento térmico (laminação a quente) são substancialmente iguais ou são menores (representando o desempenho de perda de fluido aprimorado) após ser submetido ao envelhecimento térmico. Em outros testes, os fluidos de perfuração da invenção são envelhecidos por calor a uma temperatura de 150°C a 170°C por 16 horas ou mais antes do teste de perda de fluido, em que os resultados de teste de perda de fluido antes e após o envelhecimento térmico refletem a estabilização térmica fornecida pela presença do nanoparticulado. Constatou-se que a presença da nanopartícula faz com que o desempenho do nanocompósito seja aprimorado em aplicações de alta temperatura, tanto antes quanto depós do envelhecimento térmico a 150°C a 170°C. Por exemplo, até mesmo após 16 horas de envelhecimento térmico a 163°C, os nanocompósitos experimentam uma perda de fluido menor do que cerca de 10 ml em condições de HPHT. Adicionalmente, os nanocompósitos exibem pelo menos 10% menos perda de fluido durante o uso do que um particulado de polímero formado com o uso dos mesmos procedimentos que o nanocompósito, porém sem incluir uma nanopartícula, quando os dois materiais forem comparados na mesma base de peso. Em algumas dessas modalidades, a perda de fluido observada para o nanocompósito é cerca de 10% a 40% menor do que aquela do particulado de polímero correspondente (mesmo polímero, porém sem nanoparticulado), ou cerca de 15% a 40% menor, ou cerca de 20% a 40% menor, ou cerca de 25% a 40% menor, ou cerca de 30% a 40% menor, ou cerca de 10% a 35% menor, ou cerca de 10% a 30% menor, ou cerca de 15% a 35% menor, ou cerca de 25% a 35% menor, ou cerca de 30% a 35% menor do que aquela do particulado de polímero correspondente quando medições são obtidas a 150°C a 170°C.

[68] Nas modalidades, um método da invenção compreende aplicar um fluido de perfuração da invenção a um furo de poço, e executar uma operação de perfuração no furo de poço. Em algumas modalidades, a perfuração é intermitente, isto é, a perfuração é executada por períodos de tempo, entre os quais a perfuração é interrompida. Em algumas modalidades, a temperatura dentro de uma porção do furo de poço é cerca de 60°C a 250°C. Em algumas modalidades, o furo de poço compreende uma fonte de água que tem teor alto de sólidos dissolvidos totais.

[69] Os fluidos de perfuração da invenção são eficazes para evitar a perda de fluido em um ou mais furos de poço durante a perfuração. Os fluidos de perfuração da invenção evitam a perda de fluido durante a perfuração intermitente. Os fluidos de perfuração da invenção não passam por gelificação ou empelotamento substancial dentro do furo de poço durante a perfuração ou durante perfuração intermitente, ainda fornece prevenção de perda de fluido eficaz na e ao redor das superfícies de rocha e fissuras ou rachaduras na rocha.

EXPERIMENTAL EXEMPLO 1

[70] Os componentes listados na Tabela 1 foram misturados para formar emulsões de água em óleo conforme descrito no procedimento abaixo. TABELA 1 COMPONENTES DE UMA SÍNTESE DE NANOCOMPÓSITO.

[71] O destilado parafínico e tensoativos SPAN® e TWEEN® foram adicionados a um vaso e misturados por cerca de 10 minutos. Então, água, acrilamida e ácido 2-acriloilamino-2-metilpropano-1-sulfônico foram mesclados juntos e essa mescla foi adicionada ao vaso, os reagentes combinados foram misturados a 900 rpm por 10 minutos. A purgação de nitrogênio foi iniciada e as nanopartículas selecionadas foram adicionadas ao vaso. Após 10 minutos de agitação, o tetraacetato de etileno diamina foi adicionado ao vaso. A agitação foi continuada por 30 minutos adicionais sob purgação de nitrogênio. Então 2,2'-azobisisobutironitrila e N,N'- metilenobisacrilamida foram adicionados como sólidos ao vaso e a agitação foi continuada por cerca de 1 hora. Então, a temperatura dos teores de vaso foi aumentada para 50°C, com controle de temperatura subsequente empregue para manter a temperatura entre 60°C e 65°C. Após 5 horas a 60°C a 65°C, metabissulfeto de sódio foi adicionado ao vaso. O vaso foi mantido a 60°C com agitação por 1 hora adicional. Então, os conteúdos do vaso foram deixados para esfriar naturalmente para a temperatura laboratorial do meio ambiente.

[72] Com o uso dessa técnica, as composições mostradas na Tabela 2 foram sintetizadas. O conteúdo do vaso foi subsequentemente usado como é para adição a uma ou mais composições de fluido de perfuração. TABELA 2 COMPONENTES DE MATERIAIS USADOS COMO AGENTES DE CONTROLE DE PERDA DE FLUIDO. "% EM PESO DE SECO" SIGNIFICA A PORCENTAGEM EM PESO DE

EXEMPLO 2

[73] A Tabela 3 mostra componentes de um fluido de perfuração da invenção. Os componentes foram misturados na ordem indicada, com a mistura para a quantidade de tempo indicada antes da adição do próximo componente na lista. TABELA 3 COMPONENTES DE UM FLUIDO DE PERFURAÇÃO. AGENTES DE CONTROLE DE PERDA DE FLUIDO (FLC) SÃO INDICADOS NA TABELA 4.

[74] A Tabela 4 mostra as composições de fluido de perfuração formadas com o uso dos componentes da Tabela 3 e que incorporam os nanocompósitos da Tabela 2. TABELA 4 FLUIDOS DE PERFURAÇÃO DE ACORDO COM A FORMULAÇÃO DA TABELA 3, QUE INCORPORA OS ADITIVOS DE CONTROLE DE PERDA DE FLUIDO (FLC) DA TABELA 2.

EXEMPLO 3

[75] A viscosidade como uma função da taxa de cisalhamento para Fluido C1, Fluido C2, Fluido C3, Fluido C4, Fluido 1 e Fluido 2 foi medida com o uso de um Viscosímetro FANN® 35 (obtido junto à FANN® Instrument Company of Houston, TX) a 65°C (150°F); a taxa de cisalhamento foi variada de 10 a 1.000 s-1. A Figura 1 é um gráfico de viscosidade (cP) como uma função da taxa de cisalhamento para os fluidos indicados.

[76] A Figura 1 mostra que a reologia do fluido de perfuração não foi substancialmente alterada pela presença dos agentes de controle de perda de fluido. Quando o Fluido 1 e Fluido 2 forem comparados a um fluido de perfuração que não tem agente de controle de perda de fluido (Fluido C1) ou ao amido como um agente de controle de perda de fluido (Fluido C4), observa-se que os nanocompósitos não aumentam a viscosidade substancialmente. Portanto, os nanocompósitos são caracterizados pela ausência de substancial dilatação nos fluidos de perfuração da invenção: se o componente de polímero dos nanocompósitos dilatar substancialmente na presença de água, seria esperado que a viscosidade do fluido de perfuração aumentasse - em particular em relação à viscosidade do fluido que não tem agente de controle de perda de fluido. Em alguns casos, a dilatação excessiva leva à gelificação dentro de um furo de poço, que é indesejável para uso com equipamento de perfuração. Entretanto, é necessário para os nanocompósitos dilatarem suficientemente para evitar a perda de fluido. A perda de fluido é medida no Exemplo 4.

EXEMPLO 4

[77] O desempenho de controle de perda de fluido de agentes de controle de perda de fluido foi medido de acordo com as condições esperadas em operações de perfuração de alta temperatura/alta pressão (HTHP). Uma porção de cada um dos fluidos foi colocada em células de alta pressão (células OFITE) e laminados por 16 horas a 149°C para simular as condições de envelhecimento de fluido à alta temperatura. Então, os fluidos envelhecidos e não envelhecidos foram submetidos ao Teste de Perda de Fluido conforme descrito abaixo. Os resultados de perda de fluido são mostrados na Tabela 5.

[78] Teste de Perda de Fluido: Esse teste foi conduzido de acordo com os procedimentos do API (Instituto de Petróleo Americano) para filtração de HTHP, que é uma medida de perda de fluido das lamas sob condições de HTHP (Práticas Recomendadas 13B-1 e 13B-2). De acordo com o procedimento, uma jaqueta de HTHP deve ser pré-aquecida para 5,6°C (10°F) acima da temperatura de teste. Quando a jaqueta atinge a temperatura, a célula de teste é colocada na jaqueta, as conexões de pressão de topo e fundo são feitas e a célula de teste pressurizada é deixada para aquecer naturalmente. Quando a temperatura de célula está dentro de 2,8°C (5°F) da temperatura de teste, a pressão de topo e fundo é ajustada para o valor selecionado, e o teste de HTHP começa. As recomendações de API são que o fluido e célula de teste deveriam atingir a temperatura de teste dentro de uma hora. O volume de fluido é coletado como uma função de tempo por 30 minutos. (Leituras de 1, 3, 5, 10, 15, 20, 25 e 30 minutos).

[79] Na presente revelação, o teste foi conduzido a 148,9°C salvo especificado em contrário, e o seguinte procedimento foi usado com essa temperatura de teste:

[80] A jaqueta de HTHP é pré-aquecida para 154,5°C. O fluido de teste é misturado por 10 antes de adicionar à célula de teste. A célula de teste retém aproximadamente 175 ml de uma amostra na porção de topo da célula. Um termopar é colocado na porção de topo da célula de teste, rosqueado através da porta de topo e vedado. Os reguladores de pressão de topo e fundo são conectados. O gás nitrogênio é aplicado através da válvula de topo a 690 kPa. A célula de teste e fluido pressurizados são deixados para aquecer naturalmente por 60 minutos, em que no fim de 30 minutos, a pressão no regulador de topo é aumentada para 4.140 kPa e a pressão de receptor de fundo é ajustada para 690 kPa, resultando em uma pressão diferencial de 3.447 kPa através do papel de filtro (Papel de filtro #206056, obtido junto à Fann Instrument Company of Houston, TX). Então, a válvula de célula de teste de fundo é aberta para iniciar o teste. Após 30 minutos, a válvula de fundo é fechada para terminar o teste. O volume de filtrado é medido e gravado TABELA 5 PERDA DE FLUIDO APÓS 30 MINUTOS, ANTES E APÓS 16 HORAS DE ENVELHECIMENTO POR LAMINAÇÃO A QUENTE A 149°C PARA OS FLUIDOS INDICADOS.

EXEMPLO 5

[81] As propriedades de perda de fluido foram comparadas para nanocompósitos que incluem nanopartículas de sílica de tamanhos de partícula variados. Portanto, FLC 3 e FLC 5 foram comparados no teste de perda de fluido a 121,1°C e 148,9°C com o uso do procedimento de Exemplo 4. Os materiais de FLC foram testados a 0,57% em peso e 1,14% em peso em fluidos de perfuração que têm os mesmos componentes conforme mostrado na Tabela 3. A Figura 2 é um gráfico de perda de fluido como filtrado como uma função de tempo após 16 horas de envelhecimento por laminação a quente a 121,1°C para os agentes de controle de perda de fluido indicados em 0,57% em peso. A FIGURA 3 é um gráfico de perda de fluido como filtrado como uma função de tempo após 16 horas de envelhecimento por laminação a quente a 148,9°C para os agentes de controle de perda de fluido indicados em 1,14% em peso.

EXEMPLO 6

[82] As propriedades de perda de fluido foram comparadas para nanocompósitos que têm várias composições. Portanto, FLC1, FLC5 e FLC6 foram comparados no teste de perda de fluido a 121,1°C e 148,9°C com o uso do procedimento de Exemplo 4. Os materiais de FLC foram testados a 0,57% em peso e 1,14% em peso em fluidos de perfuração que têm os mesmos componentes conforme mostrado na Tabela 3. A FIGURA 4 é um gráfico de perda de fluido como filtrado como uma função de tempo após 16 horas de envelhecimento por laminação a quente a 121,1°C para os agentes de controle de perda de fluido indicados em 0,57% em peso. A FIGURA 5 é um gráfico de perda de fluido como filtrado como uma função de tempo após 16 horas de envelhecimento por laminação a quente a 148,9°C para os agentes de controle de perda de fluido indicados em 1,14% em peso.

EXEMPLO 7

[83] As propriedades de estabilidade de alta temperatura e perda de fluido foram comparadas para nanocompósitos vs. partículas de polímero formadas sem incluir uma nanopartícula. Portanto, FLC2 e C2 (consulte a Tabela 2) foram comparados no teste de perda de fluido com o uso do procedimento do Exemplo 4, exceto que o teste foi executado a 163°C. Os fluidos testados incluíam 1,14% em peso de sólidos de FLC2 ou C2 em um fluido de perfuração que tem os mesmos componentes conforme mostrado na Tabela 3. Os fluidos foram testados tanto antes quanto após a laminação a quente a 163°C por 16 horas. Os resultados de perda de fluido são mostrados na Tabela 6. TABELA 6 PERDA DE FLUIDO APÓS 30 MINUTOS, ANTES E APÓS 16 HORAS DE ENVELHECIMENTO POR LAMINAÇÃO A QUENTE A 163°C PARA OS FLUIDOS INDICADOS.

[84] Pode ser visto a partir do supracitado que a presença do nanoparticulado tem um efeito benéfico substancial na manutenção do desempenho do nanocompósito em aplicações de alta temperatura. Antes da laminação a quente, DFC3, que inclui agente de controle de perda de fluido C2 exibiu perda de fluido de acima de 15% em relação a DF 2, que inclui o agente de controle de perda de fluido FLC2. Após a laminação a quente por 16 horas, DFC3 exibiu perda de fluido maior do que 30% em relação a DF 2. EXEMPLO 8

[85] Tamanho de partícula foi medido para a agentes de controle de perda de fluido listados na Tabela 7. Tamanho de partícula foi medido com o uso de difusão de luz dinâmica com um analisador de Nanopartícula Horiba SZ-100 (obtida junto à Horiba Ltd. of Kyoto, Japão). Amostras de amostras foram adicionadas diretamente às células de quartzo, e medições foram realizadas à temperatura ambiente e em triplicado. TABELA 7 ANÁLISE DE TAMANHO DE PARTÍCULA DOS AGENTES DE CONTROLE DE PERDA DE FLUIDO LISTADOS.

[86] O tamanho de partícula de FLC1 é cerca de 1.000% o tamanho da nanopartícula usada na síntese de FLC1 (16 nm de SiO2). Entretanto, o tamanho de partícula do FLC1 é cerca de 12% menor do que o tamanho de partícula de C1. O tamanho de partícula de FLC2 é cerca de 380% do tamanho da nanopartícula usada na síntese de FLC2. Entretanto, o tamanho de partícula do FLC2 é cerca de 20% menor do que o tamanho de partícula de C2.

EXEMPLO 9

[87] A análise termogravimétrica foi conduzida pelos agentes de controle de perda de fluido listrados na Tabela 8. Para obter uma amostra para análise, porções dos látex formados de acordo com o procedimento do Exemplo 1 foram precipitadas sob agitação em pelo menos um excesso 5 vezes de metanol, seguido pela centrifugação por 15 minutos. A camada superior líquida foi descartada e o precipitado foi lavado novamente com metanol e recentrifugado. Esse procedimento foi repetido três vezes. Então, o precipitado foi seco em um forno a vácuo a 60°C por 24 horas. As curvas termogravimétricas foram obtidas para as amostras secas em um analisador termogravimétrico Q500 (obtido a partir de TA Instruments of New Castle, DE) sob uma rampa de sensibilidade de alta resolução de 10°C/minuto da temperatura de laboratório do meio ambiente para 600°C, sob purgação de nitrogênio. TABELA 8 PERDA DE PESO TERMOGRAVIMÉTRICA TOTAL PARA OS AGENTES DE CONTROLE DE PERDA DE FLUIDO INDICADOS.

EXEMPLO 10

[88] Para testar controle de perda de fluido dos nanocompósitos no cimento durante a cura, um mesclador Waring foi carregado com 228 g de água de torneira e uma quantidade suficiente de FLC 3 ou FLC 5 para fornecer 1% em peso de teor de nanocompósito após a adição de cimento. O mesclador foi ativado e ajustado a cerca de 4.000 rpm. Então, 600 g de cimento Portland de classe H Joppa foram adicionados ao mesclador ao longo de cerca de 15 segundos. A agitação foi continuada por cerca de 15 segundos após a adição ser concluída; então a velocidade de mistura foi aumentada para 12.000 rpm e a agitação foi mantida por cerca de 35 segundos adicionais.

[89] A perda de fluido da composição de cimento assim formado foi determinada com o uso de um Filtro Prensa de HPHT da OFITE (obtida junto à OFI Testing Equipment, Inc. of Houston, TX) que emprega o procedimento esboçado para uso pelo fabricante, o diferencial de pressão de 6,89 MPa (1.000 psi) com o uso de N2, temperatura de 93°C, e tela de malha 325 (44 μm). A perda de fluido foi comparada para os nanocompósitos FLC 3 e FLC 5 e um controle (nenhum aditivo de controle de perda de fluido) após 30 minutos de pressurização. Os resultados são mostrados na Tabela 9. TABELA 9 PERDA DE FLUIDO DE CIMENTO RECENTEMENTE MISTURADO COM E SEM NANOCOMPÓSITOS APÓS 30 MINUTOS A 93°C, 6,89 MPa (1.000 PSI).

[90] A invenção revela de modo ilustrativo no presente documento pode ser adequadamente praticada na ausência de qualquer elemento que não é especificamente revelado no presente documento. Adicionalmente, cada e toda modalidade da invenção, conforme descrito no presente documento, destina-se a ser usada sozinha ou em combinação com qualquer outra modalidade descrita no presente documento bem como modificações, equivalentes e alternativas dos mesmos. Em várias modalidades, a invenção compreende adequadamente, consiste essencialmente em, ou consiste nos elementos descritos no presente documento e reivindicados de acordo com as reivindicações. Será reconhecido que várias modificações e mudanças podem ser feitas sem seguir as modalidades exemplificativas e aplicações ilustradas e descritas no presente documento, e sem se afastar do escopo das reivindicações.

Claims

1. Fluido de perfuração, caracterizado pelo fato de que compreende uma fonte de água; um agente de ponte, em que o agente de ponte é carbonato de cálcio; e um nanocompósito compreendendo uma morfologia de núcleo-casca, em que o núcleo compreende uma nanopartícula tendo um tamanho de partícula médio de 5 nm a 500 nm; e a casca compreende um polímero reticulado compreendendo unidades de repetição de acrilamida.

2. Fluido de perfuração de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a nanopartícula compreende sílica ou titânia.

3. Fluido de perfuração de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a nanopartícula é modificada hidrofobicamente.

4. Fluido de perfuração de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o polímero compreende ainda unidades de repetição derivadas de ácido acrílico ou um sal do mesmo, ácido 2-acriloilamino-2-metilpropano-1-sulfônico ou um sal do mesmo, ou uma combinação de dois ou mais destes.

5. Fluido de perfuração de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o reticulador é N, N'- metilenobisacrilamida.

6. Fluido de perfuração de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a razão em peso de nanopartícula para polímero é de 1:100 a 50:50.

7. Fluido de perfuração de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o nanocompósito está presente em 0,5% em peso a 5% em peso do peso do fluido.

8. Método para formar um fluido de perfuração conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende a. formar um látex água em óleo compreendendo um óleo, um surfactante de látex, água, um monômero, um reticulador e nanopartículas tendo um tamanho de partícula médio de 5 nm a 100 nm; b. submeter o látex a condições de polimerização para formar um látex de nanocompósito; c. opcionalmente secar o látex de nanocompósito para fornecer um nanocompósito, em que o nanocompósito compreende uma morfologia de núcleo-casca, em que o núcleo compreende uma nanopartícula tendo um tamanho de partícula médio de 5 nm a 500 nm; e a casca compreende um polímero reticulado compreendendo unidades de repetição de acrilamida; e d. adicionar um agente de ponte e uma fonte de água ao nanocompósito ou látex de nanocompósito para formar um fluido de perfuração.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o látex não é seco antes da adição do agente de ponte e da fonte de água.

10. Método de perfurar com lama, caracterizado pelo fato de que compreende aplicar um fluido de perfuração conforme definido na reivindicação 1 a um furo de poço de uma formação rochosa contendo hidrocarboneto, o fluido de perfuração compreendendo uma fonte de água, um agente de ponte e um nanocompósito compreendendo uma morfologia de núcleo-casca, em que o núcleo compreende uma nanopartícula tendo um tamanho de partícula médio de 10 nm a 100 nm, e a casca compreende um polímero reticulado compreendendo unidades de repetição de acrilamida; e perfurar dentro do furo de poço.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o furo de poço compreende uma temperatura dentro de uma porção do mesmo de 80°C a 200°C, uma fonte de água tendo altos sólidos dissolvidos totais ou ambos.

12. Uso de um nanocompósito em perfuração com lama por meio do método conforme definido na reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o nanocompósito compreende uma morfologia de núcleo-casca, em que o núcleo compreende uma nanopartícula tendo um tamanho de partícula médio de 5 nm a 500 nm e a casca compreende um polímero reticulado compreendendo unidades de repetição de acrilamida.

13. Uso de um fluido de perfuração conforme definido qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que é para perfuração com lama.