BRPI0707170B1 - Método de acidificação em um poço - Google Patents
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Abstract
composição de tratamento de poço, e, método de acidificação em um poço. métodos e composições de acidificação melhorados são fornecidos em que as composições compreendem uma solução aquosa ompreendendo um ou mais ésteres ou poliésteres de hidroxiácido ou de licerol. a solução pode ser colocada em um poço onde os ésteres ou oliésteres sofrem hidrólise. a hidrólise dos ésteres ou poliésteres ocorre em uma taxa de reação mais lenta do que aquela de vários outros ésteres de acidificação conhecidos, tais como diformiato de dietilenoglicol, em temperaturas mais elevadas do que 600<198>c ou ainda mais elevadas do que 1000<198>c. assim, a solução de acidificação pode ser distribuída substancialmente através de uma região em um poço onde a acidificação é requerida antes da hidrólise ser completada, a despeito de ser exposta às temperaturas relativamente elevadas. a hidrólise pode resultar na liberação lenta de um ácido que é capaz de consumir toda ou a maior parte de uma substância indesejável no poço, por exemplo, uma torta de filtro.
Description
“MÉTODO DE ACIDIFICAÇÃO EM UM POÇO”
CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção de uma forma geral diz respeito à produção de hidrocarboneto, e mais particularmente aos métodos úteis em obter acidificação controlada em um poço mediante a colocação de uma solução aquosa que compreende um ou mais ésteres de hidroxiácido ou de glicerol no poço em locais onde a acidificação é requerida.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [002] Os parágrafos que seguem contêm algum debate, que é iluminado pelas inovações divulgadas no pedido, e qualquer debate de métodos presentes ou propostos ou possíveis nesta seção de fundamentos não implica que estes métodos sejam da técnica anterior.
[003] Os recursos naturais tais como gás, óleo e água que residem em uma formação subterrânea podem ser recuperados mediante a perfuração de poços na formação. A perfuração de poços envolve perfurar um poço em uma formação enquanto circula um fluido de perfuração através do furo de poço. Vários tipos de fluidos de perfuração, também conhecidos como lamas de lubrificação de brocas, têm sido usados na perfuração de poços tais como fluidos com base em óleo mineral e fluidos com base em óleo sintético. Tais fluidos de perfuração tipicamente formam uma torta de filtro fino e liso sobre a face de formação que fornece perfuração bem-sucedida do furo de poço e que ajuda a prevenir a perda de fluido na formação subterrânea. Nas partes de transporte de hidrocarboneto de uma formação, os fluidos de perfuração que produzem tortas de filtro de derivados de celulose e amido e carbonato de cálcio classificado por tamanhos são frequentemente empregados.
[004] Vários estágios podem ser usados para produzir óleo encontrado nas formações subterrâneas. O primeiro estágio, que é conhecido como o primeiro estágio de produção, permite o óleo fluir para dentro de um poço de produção (ou poços) sob forças naturais. A princípio, as forças naturais podem ser
Petição 870180142727, de 19/10/2018, pág. 11/28 / 16 suficientes para impulsionar o óleo para a superfície onde é recuperado. No entanto, em algum ponto, bombas podem ser requeridas para deslocar o óleo do furo de poço para a superfície. O estágio de produção primária geralmente produz apenas cerca de 5% a 15% do óleo no reservatório. Uma operação de recuperação secundária desta maneira é tipicamente executada para recuperar as quantidades adicionais do óleo a partir do reservatório. Uma operação de recuperação secundária comum conhecida como inundação secundária envolve injetar um fluido tal como água em um assim chamado poço de injeção (ou poços) para impulsionar o óleo na formação até o poço de produção (ou poços). A inundação secundária geralmente recupera até um adicional de 50% do óleo original no poço. As operações de recuperação secundárias tais como a inundação terciária, também podem ser usadas para impulsionar o óleo remanescente da formação até o poço de produção. Infelizmente, a presença da torta de filtro sobre a face da formação subterrânea pode adversamente afetar o fluxo do fluido através da injeção e dos poços de produção. A torta de filtro pode fechar a estrutura porosa da formação. No caso dos poços de injeção, particularmente em ambientes de águas profundas, o fluido injetado geralmente não é circulado de volta para remover a torta de filtro deixada pelo fluido de perfuração. No entanto, as pressões de bomba (por exemplo, pressões de fratura) requeridas para injetar além da torta de filtro podem ser mais elevadas do que o desejável para obter boa eficiência de circuito do óleo.
[005] Um procedimento conhecido com acidificação foi usado para a remoção da torta de filtro durante mais de um século. Em particular, a celulose, da qual a torta de filtro é principalmente composta, pode ser decomposta mediante a aplicação de ácido na torta de filtro. Acredita-se que o primeiro procedimento de acidificação envolveu diretamente a injeção de ácidos minerais fortes tais como ácido clorídrico (HCl) no poço. No entanto, a alta reatividade de tais ácidos fortes comumente resulta no consumo rápido do
Petição 870180142727, de 19/10/2018, pág. 12/28 / 16 ácido antes de poder alcançar a região de tratamento desejada onde a torta de filtro foi localizada. Além disso, tais ácidos são altamente corrosivos e assim atacam as partes de metal da estrutura do poço, causando dano irreversível ao poço.
[006] Novas soluções de tratamento da acidificação foram desenvolvidas para superar os problemas associados com o uso de ácidos minerais isoladamente. Por exemplo, uma tal solução de tratamento inclui ácido clorídrico emulsificado em óleo bruto tal que a fase aquosa, isto é, a solução de ácido em água, fica circundante por um emulsificante de fase oleosa contínua que impede o ácido de adversamente afetar as partes de metal da estrutura do poço. Uma variação desta solução de tratamento utiliza uma concentração mais elevada de emulsificante para prolongar a estabilidade da emulsão. Um outro método de tratamento envolve a remoção de qualquer água em contato com as partes de metal do poço antes da introdução do gás de HCl absorvido em um óleo mineral que é praticamente imiscível com ou insolúvel em água para isolar o metal do poço de ser atacado pelo ácido. Ainda um outro método utiliza tanto um fluido aquoso quanto um fluido não aquoso capaz de formar ou liberar um ácido após diluição com água. Em particular, o poço pode ser enchido com um óleo para proteger o metal do ácido, seguido pelo bombeamento do fluido aquoso até a formação. O fluido não aquoso contendo a substância formadora de ácido pode então ser introduzida no poço. Uma outra solução de tratamento utiliza um éster, tal como aquele derivado de glicerol, como um agente emulsificante para um ácido aquoso em óleo. O éster sofre hidrólise para quebrar a emulsão e liberar o ácido. Uma solução similar utiliza um anidrido ácido tal como anidrido acético em um fluido portador de hidrocarboneto para liberar o ácido após a reação com água. Uma outra solução de tratamento compreende um ácido orgânico anídrico, tal como ácido fórmico, ácido acético, ou ácido propiônico, em um hidrocarboneto anidro. Infelizmente, tais ácidos são tão prováveis de serem
Petição 870180142727, de 19/10/2018, pág. 13/28 / 16 prematuramente exauridos como os ácidos minerais antes de alcançar a região de tratamento desejada.
[007] Um método de acidificação moderno envolve a geração de ácidos no furo de poço através da ação de enzimas e precursores de ácido adequados. No entanto, este método é limitado pela tolerância térmica da enzima particular sendo usada e pela temperatura de decomposição química do precursor de ácido. O tratamento em temperaturas elevadas resulta na rápida exaustão de ácido e desativação da enzima que resulta na remoção fraca da torta de filtro. As enzimas e precursores de ácido desta maneira necessitam ser armazenados e manipulados no sítio do poço cuidadosamente para evitar de serem expostos às temperaturas relativamente elevadas devido ao calor da luz solar. Um outro método conta com a liberação ativada de ácido através da diminuição do pH de uma solução aquosa que compreende um orto-éster para abaixo de cerca de 7. Infelizmente, em temperaturas elevadas esta liberação pode ocorrer em um período relativamente curto de tempo. Ainda um outro método que cresce em popularidade conta com a reação dependente do tempo de certos ésteres, tais como diformiato de dietilenoglicol, em uma solução aquosa para gerar ácido tal como ácido fórmico. Os ésteres correntemente sendo usados para este propósito hidrolisam em taxas relativamente baixas nas temperaturas de menos do que 60°C. No entanto, em temperaturas mais elevadas aqueles ésteres hidrolisam muito rapidamente para permitir a solução aquosa ser adequadamente dispersa através da torta de filtro inteiro antes do ácido ser consumido. A remoção da torta de filtro desta maneira pode ser localizada em uma área proporcionalmente pequena quando se usam tais métodos, ainda resultando na perda prematura do fluido gerador de ácido através dos poros que foram desimpedidos por esta remoção localizada. É, portanto, desejável, desenvolver um método de acidificação em que a reação de liberação de ácido ocorra em uma taxa relativamente baixa sobre uma ampla faixa de temperatura, particularmente em temperaturas relativamente
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SUMÁRIO DA INVENÇÃO [008] Alguns ensinamentos e vantagens observados no presente pedido são resumidos sucintamente abaixo. Nenhuma destas declarações limita as reivindicações de qualquer maneira.
[009] A presente invenção fornece um método de acidificação em um poço. [0010] Uma solução de acidificação melhorada pode compreender um meio aquoso e um ou mais ésteres de um hidroxiácido ou de um glicerol e pode ser colocada em um poço. Nas formas de realização em que a solução compreende um éster de um glicerol, a solução está substancialmente ausente de um hidrocarboneto tal como um óleo. A hidrólise de tais ésteres ocorre em uma taxa de reação mais lenta do que aquela de outros ésteres de acidificação conhecidos, tais como diformiato de dietilenoglicol, em temperaturas mais elevadas do que 60°C ou ainda mais elevadas do que 100°C. Assim, a solução de acidificação melhorada pode ser distribuída substancialmente através de uma região em um poço onde a acidificação é requerida antes da hidrólise estar completada, a despeito de ser exposta às temperaturas relativamente elevadas. A hidrólise pode resultar na liberação lenta de um ácido que é capaz de consumir substâncias indesejáveis no poço, por exemplo, uma torta de filtro, sem estar preocupado que este consumo possa ser localizado. Além do mais, a intensidade deste ácido pode ser maior do que aquela do ácido formado por diformiato de dietilenoglicol, isto é, ácido fórmico. Consequentemente, o uso de ésteres de hidroxiácido ou de glicerol para os procedimentos de acidificação abaixo pode fornecer a remoção de todo ou a maior parte da torta de filtro presente no poço.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0011] A Figura 1 representa um mecanismo de hidrólise de éster usado nos exemplos fornecidos abaixo.
[0012] A Figura 2 ilustra os dados da hidrólise de vários ésteres aqui
Petição 870180142727, de 19/10/2018, pág. 15/28 / 16 descritos e de alguns ésteres de controle em água pura a 100°C.
[0013] A Figura 3 ilustra os dados da hidrólise de várias acetinas em água neutra a 100°C.
[0014] A Figura 4 ilustra os dados da hidrólise de formiato de butila e lactato de butila em água neutra a 100°C.
[0015] A Figura 5 ilustra os dados da hidrólise de lactato de etila em água neutra e em várias salmouras a 100°C.
[0016] A Figura 6 ilustra os dados da hidrólise de lactato de metila, etila, propila e butila em água neutra a 100°C.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS [0017] As composições de tratamento de poço, particularmente composições para executar a acidificação a jusante, podem incluir água combinada com (a) um ou mais ésteres de um hidroxiácido e/ou (b) um ou mais ésteres de um glicerol na ausência de um hidrocarboneto tal como um óleo. Tais ésteres apresentam uma solubilidade relativamente elevada na água e são capazes de sofrer hidrólise para produzir um ácido quando exposto à uma temperatura em uma faixa de cerca de 60°C a cerca de 150°C. Por exemplo, ésteres de lactato liberam ácido láctico quando hidrolisados. As quantidades relativas dos ésteres e da água nas composições de tratamento de poço podem ser efetivas para produzir uma quantidade eficaz de ácido para remover a maior parte ou todo de um contaminante no poço tal como uma torta de filtro. Em várias formas de realização, a quantidade dos ésteres presentes na composição de tratamento aquosa está na faixa de cerca de 10% a cerca de 23% em peso ou volume da composição.
[0018] Ésteres de hidroxiácido adequados para uso nas composições de tratamento de poço são lactato de propila, lactato de butila, trilactina (um triéster de ácido láctico e glicerol), e combinações dos mesmos. O lactato de etila é considerado um éster de lactato particularmente bom devido à sua
Petição 870180142727, de 19/10/2018, pág. 16/28 / 16 capacidade de hidrolisar sobre a ampla faixa de temperatura de cerca de 60°C a cerca de 150°C, com sua meia-vida sendo particularmente útil em temperaturas variando de cerca de 80°C a cerca de 140°C. Além disso, o lactato de etila é relativamente barato e está disponível em todo o mundo, enquanto outros ésteres tipicamente possuem disponibilidade limitada. Por exemplo, o diformiato de dietilenoglicol possui uma disponibilidade limitada
X na Europa e possivelmente na África. Os ésteres de glicerol para uso nas composições de tratamento de poço são tripropionina (um triéster de ácido propiônico e glicerol) e monoacetina. Várias combinações dos ésteres de hidroxiácido e/ou glicerol também podem ser empregadas para ajustar a meiavida da reação de hidrólise.
[0019] A água contida nas composições de tratamento de poço pode ser água pura (isto é, neutra) ou água salgada. Em várias formas de realização, a água compreende uma ou mais salmouras capazes de formar composições de tratamento de poço tendo valores de pH na faixa de cerca de 6 a cerca de 8. Exemplos de tais salmouras incluem salmoura de brometo de sódio (NaBr), salmoura de cloreto de cálcio (CaCl·), salmoura de formiato de sódio (NaCOOH), salmoura de formiato de potássio (KCOOH), salmoura de brometo de cálcio (CaBr2), salmoura de cloreto de potássio (KCl), salmoura de cloreto de sódio (NaCl), salmoura de cloreto de zinco (ZnCl), salmoura de brometo de zinco (ZnBr), e combinações destas. A escolha da salmoura é geralmente determinada principalmente pelo peso do fluido desejado.
[0020] Nas formas de realização adicionais, as composições de tratamento de poço podem incluir um ou mais outros tipos de ésteres para o ajuste da meia-vida da reação de hidrólise. Por exemplo, diformiato de dietilenoglicol pode ser empregado em uma composição de tratamento junto de um éster de um hidroxiácido ou de um glicerol para reduzir a sua meiavida. O diformiato de dietilenoglicol, portanto, pode ser usado para encurtar o tempo de completamento do poço. Ele forma ácido fórmico como um
Petição 870180142727, de 19/10/2018, pág. 17/28 / 16 resultado de hidrólise e é comercialmente disponível da Halliburton Energy Services, Inc. sob o nome comercial de BDF-325 diformiato dietilenoglicol. Exemplos de outros ésteres com os quais os ésteres aqui descritos podem ser combinados incluem dietilenoglicol, monoetilenoglicoldiformiato, monoetilenoglicol-monoformiato, e combinações dos mesmos. Similarmente, outros ésteres podem ser adicionados em conjunto com os ésteres aqui descritos para fornecer taxas mais rápidas de reação quando necessário.
[0021] As composições de tratamento de poço precedentes podem ser preparadas pela mistura do um ou mais ésteres e quaisquer outros componentes com água no local próximo do poço antes da operação de acidificação ser executada. Alternativamente, os componentes das composições de tratamento podem ser misturados distantes do local e transportados para o local para armazenagem até o seu uso; no entanto, o espaço extra requerido para acomodar a água, tanto durante o transporte quanto durante a armazenagem, torna esta opção menos desejável. Além disso, a mistura antecipadamente requereria que os componentes fossem mantidos bem abaixo dos 60°C para evitar a hidrólise do éster antes de sua adição no poço.
[0022] Métodos de acidificar um poço podem ser executados mediante o bombeamento de uma composição de tratamento de poço aqui descrita ao longo do poço. As temperaturas no poço podem ser suficientes para causar a reação de hidrólise entre o um ou mais ésteres e a água a ser encontrada. Por exemplo, as temperaturas podem estar na faixa de cerca de 60°C a cerca de 150°C. A meia-vida do um ou mais ésteres de lactato pode ser eficaz para permitir que a composição de tratamento seja bombeada substancialmente através de uma região no poço onde a acidificação é requerida antes que a hidrólise esteja completa. Em várias formas de realização, o um ou mais ésteres de lactato possuem meias-vidas em uma faixa de cerca de 6 horas a cerca de 16 horas, alternativamente de cerca de 8 horas a cerca de 13 horas,
Petição 870180142727, de 19/10/2018, pág. 18/28 / 16 ou alternativamente de cerca de 10 horas a cerca de 11 horas, quando hidrolisados com água neutra em 100°C. Exemplos particulares das meiasvidas de vários ésteres de ácido láctico e glicerol são apresentados na Tabela 1 abaixo. Como aqui usado, “meia-vida” se refere ao tempo que se leva para metade da quantidade original do éster reagir.
Tabela 1
Éster | Meia-vida em Água Neutra a 100°C (segundos) | Constante de Taxa da Pseudo Primeira Ordem (s-1) |
Triacetina | 9.480 | 7,04 x 10-5 |
Diacetina | 14.600 | 4,75 x 10-5 |
Monoacetina | 38.400 | 1,8 x10-5 |
Tripropionina | 32.344,83 | 1,05 x 10-5 |
Lactato de metila | 9.746,19 | 2,1 x 10-5 |
Lactato de etila | 31.363,63 | 2,2 x 10-5 |
Lactato de propila | 93.033,7 | 7,4 x 10-5 |
Lactato de butila | 76.704,5 | 9,03 x 10-5 |
[0023] Com base na Tabela 1, as meias-vidas de tais ésteres em temperaturas relativamente elevadas são mais longas do que aquelas de outros ésteres de acidificação conhecidos, por exemplo, diformiato de dietilenoglicol, que produz ácido fórmico. Por exemplo, a meia-vida de lactato de etila pode ser de cerca de 10 a 11 horas, ao passo que a meia vida do diformiato de dietilenoglicol pode ser de cerca de 18 a 20 minutos em água neutra a 100°C. Assim, a reação de tais ésteres com água prossegue em uma taxa mais lenta, deixando a composição de tratamento ser desviada através da região de tratamento direcionada inteira no poço antes da reação de hidrólise estar completa. A produção de ácido através da reação de hidrólise ocorre durante o momento oportuno em que o ácido está em contato com substâncias indesejáveis no poço. Além do mais, a intensidade do ácido (por exemplo, o pH do ácido acético = 4,76, o pH do ácido propiônico = 4,86; e o pH do ácido láctico = 3,08 a 100°C) é relativamente elevado, e no caso de ácido láctico, é ainda mais elevado do que aquele do ácido fórmico (pH = 3,75 em 100°C). Portanto, o ácido pode consumir toda ou a maior parte das substâncias indesejáveis antes de todo o éster ser consumido. A escolha de qual éster
Petição 870180142727, de 19/10/2018, pág. 19/28 / 16 utilizar na composição de tratamento pode ser baseada na temperatura de aplicação e meia-vida desejada do éster.
[0024] Em várias formas de realização, a composição de tratamento de poço pode ser usada durante a operação de completamento do poço tal como a remoção da torta de filtro da parede interna do poço. A taxa de reação relativamente lenta do um ou mais ésteres pode permitir que a composição de tratamento seja dispersa através da torta de filtro inteiro antes do fim da hidrólise. O ácido gerado pela hidrólise pode decompor o carbonato de cálcio presente na torta de filtro, que é um componente principal na torta de filtro. A remoção da torta de filtro garante que o óleo, gás e/ou água que permanece em um poço subterrâneo penetrado pelo poço pode fluir para dentro e através do poço durante a produção. De outra maneira, a torta de filtro pode bloquear os caminhos de migração tais como os poros na terra entre o poço e o interior do poço, desse modo impedindo o gás de óleo e/ou água da permeação através do poço.
[0025] Nas formas de realização adicionais, o procedimento de acidificação aqui descrito também pode ser empregado para reparar o dano na formação subterrânea que circunda o poço. Este dano pode estar na forma de depósitos de cera de hidrocarboneto e/ou depósitos de sal inorgânicos, tais como depósitos de carbonato de cálcio, nos poros de uma formação de areia calcária, de calcário, calcífera ou de magnésio. Tais depósitos de sal inorgânicos podem ocorrer como um resultado de água subterrânea que se torna saturada com carbonatos terrosos alcalinos sob pressão, seguido pela precipitação dos carbonatos quando a pressão é liberada após a perfuração do poço. O ácido láctico produzido pela hidrólise do éster de lactato pode atacar e dissolver os depósitos de cera e sal, assim aumentando a porosidade da formação.
EXEMPLOS [0026] A invenção tendo sido de uma forma geral descrita, os seguintes
Petição 870180142727, de 19/10/2018, pág. 20/28 / 16 exemplos são fornecidos como formas de realização particulares da invenção e demonstram a prática e suas vantagens. Fica entendido que os exemplos são fornecidos por meio de ilustração e não são destinados a limitar o relatório descritivo ou as reivindicações a seguir em qualquer maneira.
[0027] Nos seguintes exemplos, várias reações de hidrólise de éster foram operadas na presença de carbonato de cálcio (CaCO3) para estimular o consumo do material da torta de filtro. O ácido envolvido em cada reação foi medido per unidade de tempo. O ácido gerado após hidrólise foi rapidamente consumido em uma reação secundária que produziu dióxido de carbono (CO2). A meia-vida foi obtida quando metade do CaCO3 foi consumido. Isto é, usando PV = nRT, a quantidade de CaCO3 que renderia aproximadamente 1 litro de CO2 foi calculada para ser ao redor de 4,47 gramas. Dobramos a quantidade de CaCO3 (8,94 gramas) para as reações e depois calculamos a meia-vida com base no rendimento de 1 litro de CO2. A não ser que de outra maneira especificada, toda as cotações de meia-vida são realmente o tempo requerido para 4,47 gramas de CaCO3 serem consumidos.
[0028] O seguinte procedimento geral foi usado em cada um dos exemplos. O reator do sistema fechado mostrado na Figura 1 foi usado para medir a quantidade de gás CO2 que evoluiu em cada reação. Água ou salmoura foi adicionada a um frasco de ebulição 10, que foi aquecido em 100°C. O CaCO3 era insolúvel na água e assim foi observado no fundo do frasco 10. Assim que o líquido estava em ebulição, uma quantidade pesada de éster foi adicionada ao frasco 10. A quantidade de éster empregada era sempre em relação à água ou à água preparação usada para formular a salmoura exceto onde salmouras comercialmente disponíveis forem usadas. Seguinte a adição do éster no líquido em ebulição, um condensador de refluxo 12 foi afixado ao frasco 10. A parte de cima do condensador 12 foi fixada com um adaptador 14 em um tubo de entrada 18 em um tampão de borracha de 2 orifícios 16. O tubo de entrada 18 foi passado através do tampão 16,
Petição 870180142727, de 19/10/2018, pág. 21/28 / 16 fornecendo um lacre. Um tubo de saída 22 foi conduzido do fundo de um frasco 20 até um cilindro graduado de 1.000 ml. O frasco 20 foi carregado com óleo de base XP-07, comercialmente disponível de Halliburton Energy Services, Inc. O tubo de saída 22 serviu o propósito de descarregar o óleo dentro do cilindro graduado 24. A reação de hidrólise produziu ácido no frasco 10 que reagiu com o CaCO3 para produzir gás de CO2. O gás removeu o óleo do frasco 20 em cilindro graduado 24. A taxa de evolução de CO2 desta maneira pode ser monitorada visualmente mediante a leitura da quantidade de óleo no cilindro graduado 24 per unidade de tempo. Uma meia-vida de mais do que 10 horas a 100°C era desejável.
Exemplo 1 [0029] Soluções contendo vários ésteres de ácido láctico e de glicerol (isto é, monoacetina e tripropionina) e lactato de etila, triacetina e formiato de butila (controles), e BDF-325 diformiato de dietilenoglicol (um controle) em água neutra foram preparadas e combinadas com uma relação molar de CaCO3. As reações de hidrólise foram depois realizadas usando as soluções resultantes a 100°C. As reações de hidrólise foram monitoradas, e as meiasvidas dos ésteres foram comparadas. O volume de óleo removido pelo gás de CO2 é traçado em gráfico como uma função de tempo na Figura 2. As meiasvidas dos ésteres de ácido láctico e de glicerol foram eram mais longas do que aquelas do BDF-325 diformiato de dietilenoglicol. A relação molar de formiato de butila para CaCO3 foi dobrada para propósitos de comparação. A curva para a reação com relação molar de 1:1 foi surpreendentemente similar àquela para a reação com relação molar de 2:1. A duplicação da relação molar do formiato de butila deve levar a um aumento na taxa de reação relativa; no entanto, isto não aconteceu. Acredita-se que este comportamento foi devido à insolubilidade relativa do formiato de butila visto que a taxa de hidrólise foi determinada pela concentração do formiato de butila em solução e não pela quantidade adicionada.
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Exemplo 2 [0030] Soluções contendo 10% em volume de monoacetina, diacetina e triacetina em água deionizada foram preparadas e combinadas com uma relação molar de CaCO3. As reações de hidrólise foram depois realizadas usando as soluções resultantes a 100°C. As reações de hidrólise foram monitoradas, e as meias-vidas dos ésteres foram comparadas. O volume de óleo removido pelo gás de CO2 é traçado em gráfico como uma função de tempo na Figura 3. As taxas de hidrólise da triacetina e da diacetina eram muito similares. Entretanto, a monoacetina consumiu de 4 a 5 vezes mais lentamente em relação as outras duas acetinas, e a monoacetina removeu uma meia-vida dentro da faixa direcionada. Acredita-se que a presença de dois grupos de hidroxila na monoacetina retardou a taxa de hidrólise através da ligação de hidrogênio com a água. Uma outra teoria conta com o fato de que a monoacetina é uma mistura de isômeros. O grupo de acetato pode estar em um grupo de hidroxila primário ou um grupo secundário. Um isômero pode ser mais reativo do que o outro. A despeito das leves diferenças na taxa entre a triacetina e a diacetina, não se acredita que as diferenças na taxa são o resultado de um efeito cinético visto que a triacetina possui três grupos de acetato e a monoacetina possui um. Assim, as diferenças na taxa podem estar relacionadas com a ligação de hidrogênio.
Exemplo 3 [0031] Soluções contendo lactato de butila e formiato de butila (um controle) em água deionizada foram preparadas e combinadas com uma relação molar de CaCO3. As soluções similares em que a relação molar de formiato de butila e lactato de butila para CaCO3 foi dobrada, foram também preparadas para propósitos de comparação. As reações de hidrólise foram depois realizadas usando as soluções resultantes em 100°C. As reações de hidrólise foram monitoradas, e as meias-vidas dos ésteres foram comparadas. O volume de óleo removido pelo gás de CO2 é traçado em gráfico como uma
Petição 870180142727, de 19/10/2018, pág. 23/28 / 16 função de tempo na Figura 4. A taxa de reação do lactato de butila foi mais rápida do que aquela do formiato de butila. Esta diferença nas taxas de reação era provavelmente devido à diferença nas solubilidades destes dois compostos em água. Isto é, o lactato de butila é ligeiramente solúvel em água enquanto o formiato de butila apresenta solubilidade fraca em água. Duplicando a concentração de lactato de butila dobra-se a sua taxa de reação. A solubilidade fraca de formiato de butila influenciou sua taxa de reação lenta, tornando-o inadequado para uso na acidificação de um poço. Este comportamento indica que um éster necessita ser solúvel na fase aquosa antes que qualquer reação observável possa ocorrer.
Exemplo 4 [0032] Soluções contendo 10% em volume de lactato de etila em água deionizada e várias salmouras foram preparadas e combinadas com uma relação molar de CaCO3. As reações de hidrólise foram depois realizadas usando as soluções resultantes a 100°C. As reações de hidrólise foram monitoradas, e as meias-vidas dos ésteres foram comparadas. O volume de óleo removido pelo gás de CO2 é traçado em gráfico com uma função de tempo na Figura 5. O lactato de etila desempenhou consistentemente nas soluções aquosas diferentes. Estes resultados indicam que o lactato de etila seria muito adequado para uso na acidificação de um poço.
Exemplo 5 [0033] Soluções contendo 10% em volume de lactato de metila, etila, propila e butila na água deionizada foram preparadas e combinadas com uma relação molar de CaCO3. As reações de hidrólise foram depois realizadas usando as soluções resultantes a 100°C. As reações de hidrólise foram monitoradas, e as meias-vidas dos ésteres foram comparadas. O volume de óleo removido pelo gás de CO2 é traçado em gráfico com uma função de tempo na Figura 5. As velocidades de reação dos ésteres de lactato diminuíram quando as taxas de reações relativas dos ésteres diminuíram com
Petição 870180142727, de 19/10/2018, pág. 24/28 / 16 base na seguinte ordem:
metila > etila > propila > butila [0034] Em uma forma de realização, um método de acidificação em um poço compreende a colocação de um éster de um ácido de hidroxila e água no poço, desse modo deixando o éster ou sofrer hidrólise, em que o éster do ácido de hidroxila compreende lactato de propila, lactato de butila, trilactina, e combinações dos mesmos. Em uma realização, o método de acidificação em um poço compreende a colocação de uma solução aquosa compreendendo um éster de glicerol em um poço, desse modo deixando um éster sofrer hidrólise, em que a solução aquosa está substancialmente ausente de um hidrocarboneto, em que o éster de um glicerol compreende monoacetina, tripropionina, e combinações dos mesmos. Composições de tratamento de poço para executar acidificação em um poço compreendendo um éster de um hidroxiácido e água são descritos. Composições de tratamento de poço para executar a acidificação em um poço compreendendo um éster de um glicerol e água são descritos.
[0035] Nas formas de realização alternativas, o um ou mais ésteres de lactato e água podem ser adicionados em diferentes tipos de fluidos portadores comumente usados no poço. Exemplos de fluidos portadores adequados incluem, mas não são limitados a eles, um fluido de recheio com cascalho, um fluido de perfuração, um fluido de completamento, um fluido de deslocamento, e um fluido de preparação, todos dos quais são conhecidos na técnica.
[0036] Embora as formas de realização preferidas da invenção tenham sido apresentadas e descritas, suas modificações podem ser efetuadas por uma pessoa versada na técnica. As formas de realização aqui descritas são exemplares somente, e não são destinadas a serem limitativas. Muitas variações e modificações da invenção aqui divulgadas são possíveis.
[0037] Consequentemente, o escopo de proteção não é limitado pela
Petição 870180142727, de 19/10/2018, pág. 25/28 / 16 descrição apresentada acima, mas é apenas limitado pelas reivindicações que seguem. Cada uma e toda a reivindicação são incorporadas no relatório descritivo como uma forma de realização da presente invenção. Assim, as reivindicações são uma outra descrição e são uma adição às formas de realização preferidas da presente invenção.
Claims (3)
- REIVINDICAÇÕES1. Método de acidificação em um poço, caracterizado pelo fato de que compreende: a colocação um éster de um hidroxiácido e água no poço, desse modo permitindo o éster sofrer hidrólise, em que o éster do hidroxiácido compreende lactato de propila, lactato de butila, trilactina, ou combinações dos mesmos.
- 2. Método de acidificação em um poço, caracterizado pelo fato de que compreende: a colocação de uma solução aquosa compreendendo um éster de um glicerol em um poço, desse modo permitindo o éster sofrer hidrólise, em que a solução aquosa está ausente de um hidrocarboneto, e em que o éster de um glicerol compreende monoacetina, tripropionina, ou combinações dos mesmos.
- 3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende ainda combinar o éster com diformiato de dietilenoglicol, dietilenoglicol monoformiato, monoetilenoglicoldiformiato, monoetilenoglicol-monoformiato, ou combinações dos mesmos, antes da colocação no poço.
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