CN107690465A - 聚集组合物、改性颗粒状固体组合物及其制备和使用方法 - Google Patents

聚集组合物、改性颗粒状固体组合物及其制备和使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107690465A
CN107690465A CN201680030103.XA CN201680030103A CN107690465A CN 107690465 A CN107690465 A CN 107690465A CN 201680030103 A CN201680030103 A CN 201680030103A CN 107690465 A CN107690465 A CN 107690465A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mixture
oxide
compound
acid
amine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201680030103.XA
Other languages
English (en)
Inventor
D·S·特雷比格
L·维德曼
R·K·塞尼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lubrizol Corp
Original Assignee
Clearwater International Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Clearwater International Inc filed Critical Clearwater International Inc
Publication of CN107690465A publication Critical patent/CN107690465A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/56—Compositions for consolidating loose sand or the like around wells without excessively decreasing the permeability thereof
    • C09K8/57—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/575—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/5751—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02—Well-drilling compositions
    • C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions
    • C09K8/035—Organic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02—Well-drilling compositions
    • C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/56—Compositions for consolidating loose sand or the like around wells without excessively decreasing the permeability thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/56—Compositions for consolidating loose sand or the like around wells without excessively decreasing the permeability thereof
    • C09K8/57—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/572—Compositions based on water or polar solvents containing inorganic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/62—Compositions for forming crevices or fractures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/80—Compositions for reinforcing fractures, e.g. compositions of proppants used to keep the fractures open
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/80—Compositions for reinforcing fractures, e.g. compositions of proppants used to keep the fractures open
    • C09K8/805—Coated proppants
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02—Subsoil filtering
    • E21B43/025—Consolidation of loose sand or the like round the wells without excessively decreasing the permeability thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Glanulating (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

用于改变表面性质的聚集组合物，包含胺、多胺和/或胺聚合物和酸性含羟基化合物和/或路易斯酸或其混合物和组合的反应产物，其中组合物在固体材料上形成部分或完全涂层，改变用于井下操作的表面的聚集倾向和/或ζ电位。一种处理固体材料的方法，包括在井下操作中使材料与聚集组合物接触。经处理的固体材料，包含含有用于井下操作的聚集组合物的部分或完全涂层。

Description

聚集组合物、改性颗粒状固体组合物及其制备和使用方法
发明背景
1.发明领域
本发明涉及用于固体材料或基质的聚集剂及其制造和使用方法，固体材料或基质包括金属氧化物或陶瓷固体材料或基质(天然或合成的)，金属固体材料或基质，聚合物或塑料固体材料或基质(天然或合成的)，固体植物材料或基质(天然或经处理)或其它类型的固体材料或基质。
更具体地，本发明涉及用于颗粒状固体材料或基质的聚集剂，其中聚集剂改变颗粒状固体材料的表面性质增加其附聚倾向或性质，其中聚集剂包含至少一种含氮化合物和至少一种胺反应性化合物及混合物或组合的反应产物。本发明还涉及能够自聚集的经涂覆或改性的颗粒状固体材料，其中涂层包含本发明聚集剂。本发明还涉及用于聚集颗粒状固体材料的方法，特别是在井下应用和任何其它应用中，其中颗粒状含金属氧化物的固体聚集是理想的，其中涂层包含本发明聚集剂。
2.相关技术描述
在许多情况下，砂、颗粒状含金属氧化物的固体或其他颗粒材料或固体材料由于它们不能聚集或彼此粘附或形成允许地层流体通过放置或泵入的流体流回而不会使固体流回到表面的聚集体而难以在地下地层中固结。此外，由于地层未固结的特征，在井开采过程中发生地层砂流动且流沙被运送到表面的其他情况。
现在存在用增粘剂使这种颗粒状固体粘结的几种技术，但在本领域中需要不同的处理组合物以使这种颗粒状固体自聚集，以及制备自聚集颗粒状固体的方法。
发明内容
聚集组合物
本发明提供包含至少一种含氮化合物和至少一种胺反应性化合物和混合物或组合的反应产物的聚集组合物。含氮化合物包括：(a)一种胺或多种胺，(b)一种环氧改性的胺或多种环氧改性的胺，(c)一种低聚胺(胺低聚物)或多种低聚胺(胺低聚物)，(d)一种环氧改性的低聚胺或多种环氧改性的低聚胺，(e)一种聚合胺(多胺)或多种聚合胺(多胺)，(f)一种环氧改性的多胺或多种环氧改性的多胺，(g)一种含胺聚合物或多种含胺聚合物，(h)一种环氧改性的含胺聚合物或多种环氧改性的含胺聚合物；(i)至少一种含环氧的化合物和至少一种含氮化合物的一种反应产物或至少一种含环氧的化合物和至少一种含氮化合物的多种反应产物；(j)一种生物聚合物或多种生物聚合物，(k)一种环氧改性的生物聚合物或多种环氧改性的生物聚合物，和(l)混合物或组合。胺反应性化合物还可以包括：(1)脱质子化时形成负电荷的含酸化合物，例如酸性含氮化合物，或一种酸性含羟基化合物或多种酸性含羟基化合物，(2)酸性含羟基化合物的同型酐和混合酐或多种酸性含羟基化合物的同型酐和混合酐；(3)一种路易斯酸或多种路易斯酸，(4)一种含磷酸酯化合物或多种含磷酸酯化合物，或(5)其混合物和组合，其中含磷酸酯化合物与一种其他胺反应性化合物联合使用。本发明组合物能够通过在固体材料上形成部分或完全的涂层来修改、增强和/或改变固体材料的附聚倾向和/或ζ电位。在某些实施方案中，涂层是可变形的，允许流体流动以用本发明聚集组合物重新排列聚集颗粒涂层，以更有效地形成通过地层的流动通道。聚集组合物还可以包含交联剂。聚集组合物可另外包含树脂。
经涂覆固体
本发明提供了一种颗粒状固体材料如具有改进的自聚集性质的含金属氧化物的固体，其中颗粒状固体材料包含含有本发明聚集组合物的部分或完全涂层。颗粒的改进的自聚集或附聚倾向或改变的ζ电位源自具有包括本发明聚集组合物的部分或完全涂层的颗粒状固体的表面。由本发明组合物在颗粒上形成的涂层能够在压力下变形并赋予固体颗粒提高的聚集倾向。
涂覆基质
本发明提供了具有部分或完全涂覆有本发明组合物的表面的基质，其中涂层是可变形的，并且其中基质理想地适用于从流体尤其是在油气钻井，完井，开采，压裂，支撑，其他生产强化过程或其他相关应用中使用的流体中过滤细粒和/或其它颗粒材料。结构可以是地层表面，筛网表面，陶瓷结构或陶瓷纤维结构的表面，在砂和/或砾石充填结构中使用的砂和/或砾石的表面，其中表面部分或完全涂覆本发明组合物。这种结构非常适于在井下操作中与或不与筛网一起使用的过滤介质。
处理方法
本发明提供了修改、更改和/或改变固体材料如含金属氧化物的固体，地层细粒，地层表面和井下设备表面的聚集潜力或倾向或ζ电位的方法，其中该方法包括使固体材料与本发明聚集组合物接触以在固体材料的表面上形成部分或完全涂层的步骤。在某些实施方案中，本发明聚集组合物作为未反应的组分泵入井下，其中在条件下足以使各组分反应形成本发明反应产物，然后在固体材料的表面上形成部分或完全的涂层。
使用处理方法的方法
压裂
本发明提供了一种压裂地层的方法，包括以下步骤：将包含支撑剂的压裂流体以足以压裂地层并提高生产率或注入效率的压力泵入生产层或注入层，其中支撑剂撑开在压裂期间形成的地层裂缝，并且其中支撑剂包含在足以在颗粒状固体材料的表面上形成部分或完全涂层的条件下用本发明聚集组合物预处理的颗粒状固体。在某些实施方案中，压裂流体可以包含聚集组合物的组分，并且井下条件足以使组分形成本发明反应产物，然后在支撑剂和颗粒状固体材料的表面上形成部分或完全涂层。
本发明提供了一种用于压裂地层的方法，包括将包含支撑剂和本发明聚集组合物的压裂流体在足以压裂地层并提高生产率或注入效率的压力下泵入生产层或注入层的步骤。组合物导致支撑剂，地层颗粒和地层表面的附聚倾向和/或ζ电位的修改，改变和/或变化，使得地层颗粒和/或支撑剂聚集和/或粘附于地层表面。
本发明提供了一种用于压裂地层的方法，包括将包含本发明聚集组合物的压裂流体以足以压裂地层并提高生产率的压力泵入生产层的步骤。组合物导致地层颗粒和地层表面的附聚倾向，潜力和/或ζ电位的修改，使得地层颗粒聚集和/或粘附到地层表面。该方法还可以包括在压裂之后泵送包含本发明经涂覆颗粒状固体组合物的支撑剂的步骤，使得经涂覆颗粒撑开压裂地层并倾向于聚集至地层表面和/或在压裂期间形成的地层颗粒。
钻井
本发明提供了一种钻井方法，包括在钻井时，循环钻井流体，提供钻头润滑，除热和钻屑去除的步骤，其中钻井流体包含本发明聚集组合物。该组合物增加钻井流体中任何颗粒状含金属氧化物固体的聚集潜力或倾向和/或改变ζ电位，或者变得夹带在钻井流体中以增加固体去除。该方法可以在过压条件或欠平衡条件下或在欠控制压力条件下操作。该方法特别适合欠平衡或控制的压力条件。
本发明提供了一种钻井方法，其包括以下步骤：在钻井时，循环第一钻井流体以提供钻头润滑，除热和钻屑去除。当遇到产生不期望数量的颗粒状固体的地下结构时，将第一钻井流体改变为包含本发明组合物的第二钻井流体，以提供钻头润滑，除热和钻屑去除并降低钻井流体中任何颗粒状固体的ζ电位的绝对值或增加聚集潜力，或者变得夹带在钻井流体中以增加固体去除。该方法可以在过压条件或欠平衡条件下或在欠控制压力条件下操作。该方法特别适合欠平衡或控制的压力条件。
本发明提供了一种钻井方法，包括在钻井时循环第一钻井流体以提供钻头润滑，除热和钻屑去除的步骤。当遇到产生不期望数量的颗粒状固体的地下结构时，将第一钻井流体改变为包含本发明组合物的第二钻井流体，以提供钻头润滑，除热和钻屑去除并且降低钻井流体中任何颗粒状固体的ζ电位的绝对值或增加聚集潜力，或者变得夹带在钻井流体中以增加固体去除。在通过产生不期望数量的颗粒状固体的结构之后，将第二钻井流体改变为第一钻井流体或第三钻井流体。该方法可以在过压条件或欠平衡条件下或欠控制压力条件下操作。该方法特别适合欠平衡或控制的压力条件。
完井
本发明提供了一种完井方法，将流体循环和/或泵入开采中的井中的步骤，其中流体包含本发明聚集组合物，其降低流体中任何颗粒状固体的ζ电位的绝对值或增加聚集潜力或变得夹带在流体中以增加固体颗粒去除并降低颗粒堵塞地层和/或开采管道的潜力。
开采
本发明提供了一种开采方法，包括将流体循环和/或泵入开采中的井中的步骤，其中流体包含本发明聚集组合物，其降低流体中任何颗粒状固体的ζ电位的绝对值或增加聚集潜力或者变得夹带在流体中以增加固体颗粒去除并降低颗粒堵塞地层和/或开采管道的潜力。
本发明还提供了一种用于控制砂或细粒迁移的方法，包括将包含本发明组合物的流体以速率和压力泵送通过基质进入地层以控制砂和细粒开采或迁移到开采流体中。
本发明还提供了用于控制砂或细粒迁移的另一种方法，包括将本发明经涂覆颗粒状固体材料沉积在筛网型砂和细粒控制装置附近的步骤，使得砂和/或细粒被吸引到经涂覆颗粒，不会遇到或污染筛网型设备的筛网。
本发明实施方案提供了组合物，其包含：(1)能够在地层表面，地层颗粒表面，井下流体固体表面和/或支撑剂表面上形成可变形部分或完全涂层的聚集组合物，其中涂层增加颗粒和表面的聚集和/或附聚倾向以形成具有可变形涂层的颗粒簇或柱，和(2)能够改变经涂覆簇或柱的性质以形成固结的、稳定的和/或增强的簇或柱的聚集稳定和/或增强组合物。稳定和/或增强的支撑剂材料可用于压裂应用，压裂充填应用，滑溜水应用，填砂应用，用于固结未固结或弱固结地层的地层固结应用，或其中支撑剂具有增强的ζ电位改变的涂层(部分或完全)的任何其它应用将适用。在所有这些应用中，可以在处理期间的任何时间将聚集组合物和涂料交联组合物单独或组合地加入到处理流体中。通常，涂料交联组合物在ζ电位改变组合物之后或注入用ζ电位改变组合物处理的支撑剂之后使用。在一些情况下，交联组合物可与ζ颗粒改变组合物紧密混合，以作为单组分体系进行处理。该组合物被定制以产生由热或时间触发的延迟固结或交联效应。
本发明中使用的定义
术语“基本上”是指该性质在其所需值的80％以内。在其他实施方案中，“基本上”表示该性质在其所需值的90％以内。在其它实施方案中，“基本上”表示该性质在其所需值的95％以内。在其他实施方案中，“基本上”表示该性质在其所需值的99％以内。例如，与涂层有关的术语“基本上完全”是指涂层是完全的至少80％。在其它实施方案中，与涂层相关的术语“基本上完全”是指涂层是完全的至少90％。在其它实施方案中，与涂层相关的术语“基本上完全”是指涂层是完全的至少95％。在其它实施方案中，与涂层相关的术语“基本上完全”是指涂层是完全的至少99％。
术语“基本上”是指值在指示值的约10％以内。在某些实施方案中，该值在指示值的约5％内。在某些实施方案中，该值在指示值的约2.5％内。在某些实施方案中，该值在指示值的约1％内。在某些实施方案中，该值在指示值的约0.5％内。
术语“约”表示该值在指示值的约10％内。在某些实施方案中，该值在指示值的约5％内。在某些实施方案中，该值在指示值的约2.5％内。在某些实施方案中，该值在指示值的约1％内。在某些实施方案中，该值在指示值的约0.5％内。
术语“钻井流体”是指在钻井操作期间使用的任何流体，包括油和/或气井，地热井，水井或其他类似的井。
过平衡钻井流体是指具有大于地层密度(压力)的循环静水密度(压力)的钻井流体。
欠平衡和/或控制的压力钻井流体是指具有低于或等于地层密度(压力)的循环静水密度(压力)的钻井流体。例如，如果在10,000ft(真垂向深度-TVD)的已知地层具有5000psi或9.6lbm/gal的静水压力，则欠平衡的钻井流体具有小于或等于9.6lbm/gal的静水压力。大多数欠平衡和/或控制的压力钻井流体至少包含密度降低添加剂。可以包含其它添加剂，例如腐蚀抑制剂，pH调节剂和/或页岩抑制剂。
术语“支撑剂柱，支撑剂岛，支撑剂簇，支撑剂聚集体或支撑剂附聚体”是指多个支撑剂颗粒聚集，群聚，附聚或以其他方式粘合在一起以形成离散结构。
术语“移动或再恢复支撑剂柱，支撑剂岛，支撑剂簇，支撑剂聚集体或支撑剂附聚体”是指在压裂、生产或注入操作期间能够复位的支撑剂柱，支撑剂岛，支撑剂簇，支撑剂聚集体或支撑剂附聚体。
术语“再恢复支撑剂柱，支撑剂岛，支撑剂簇，支撑剂聚集体或支撑剂附聚体”是指压裂，生产或注入操作能够分解和重组的支撑剂柱，支撑剂岛，支撑剂簇，支撑剂聚集体或支撑剂附聚体。
术语“两性”是指具有正电荷和负电荷的表面活性剂。取决于溶液的pH，表面活性剂的净电荷可以是正的、负的或中性的。
术语“阴离子”是指具有净负电荷的那些粘弹性表面活性剂。
术语“压裂”是指通过在非常高的压力下泵送流体来分解地质构造，即井眼周围的岩层的工艺和方法，以便提高来自油气层的生产率。本发明压裂方法使用本领域已知的常规技术。
术语“支撑剂”是指在压裂操作期间悬浮在压裂流体中的颗粒状物质，其用于在释放压力后使地层保持自身关闭。本发明设想的支撑剂包括但不限于本领域技术人员熟悉的常规支撑剂，例如砂，20-40目砂，树脂涂覆砂，烧结铝土矿，玻璃珠和类似材料。
缩写“RPM”是指相对渗透率改进剂。
术语“表面活性剂”是指降低液体的表面张力或减少两种液体或液体和固体之间的界面间张力(通过在这些界面聚集和定向)的可溶性或部分可溶性化合物。
术语“粘弹性”是指具有弹性性质的那些粘性流体，即当施加的应力被释放时，液体至少部分地恢复到其原始形式。
短语“粘弹性表面活性剂”或“VES”是指在水溶液中抗衡离子存在下可形成胶束(球晶状的，不等轴的，层状的或液晶的)从而赋予流体粘度的化合物类。特别优选不等轴胶束，因为它们在溶液中的行为与聚合物最相似。
缩写“VAS”是指粘弹性阴离子表面活性剂，可用于压裂操作和压裂充填。如本文所讨论的，它们具有阴离子性质，优选的抗衡离子是钾，铵，钠，钙或镁。
术语“可发泡”是指当与气体混合时形成稳定的泡沫的组合物。
术语“压裂层”用于表示意图在单次压裂处理中压裂的一层或多层岩石层。重要的是要理解，“压裂层”可以包括通常由渗透率，岩石类型，孔隙度，晶粒尺寸，杨氏模量，流体含量或许多其它参数中任一个的差异所定义的一层或多于一层岩石层或地层。也就是说，“压裂层”是与所有穿孔接触的一层或多层岩石层，在给定的处理中流体通过穿孔被迫进入岩石。操作者可以选择一次压裂，“压裂层”包括水区和烃区，和/或高渗透率和低渗透率区(或甚至不渗透区，例如页岩区)等。因此，“压裂层”可以包含多个区，通常称为单独层，地层，区，裂纹，补给区等，我们以常规方式使用这些术语来描述压裂层的各部分。通常，压裂层包含油气层，但是所述方法也可用于压裂水井，储存井，注入井等。还应注意，本发明一些实施方案描述为常规圆形穿孔(例如，由成形炸药产生的)，通常具有穿孔隧道。然而，本发明也可以实施其他类型的“穿孔”，例如通过喷射切入管道的开口或槽。
术语“MSFR”是指最大无砂生产率，这是在没有共同生产砂或地层颗粒的情况下可以在井中实现的最大生产率。
术语“空化或气穴”是指在生产管道、套管或注水泥套管周围形成空腔，即产生围绕生产管道、套管或注水泥套套管的不含砂的体积。
术语“空化地层”是具有围绕生产管道、套管或注水泥套管的一个或多个空腔的地层。
术语“生产压差(draw down pressure)”是指将地层或区的内容物(例如但不限于油，气体和/或水)移动到套管、衬套或管道所需的压降。
术语“临界生产压差”是指将地层颗粒(例如但不限于硅石，粘土，砂和/或细粒)产生到套管或衬套或管道中所需的压降。
术语“聚集、附聚或堆集地层”意味着弱固结，半固结或未固结的地层已经用聚集，附聚或堆集组合物处理，使得地层足够稳定以在低于其临界生产压差产生而不塌陷。
术语“生产压差”是指每单位面积可开采地层或区的生产压差。
术语“摩尔比”或“摩尔比”是指基于每种材料或化合物的相对摩尔数的比。
术语“重量比”是指基于每种材料或化合物的相对重量的比。
术语“体积比”是指基于每种材料或化合物的相对体积的比。
术语“g”是指克。
术语“摩尔％”是指摩尔百分数。
术语“体积％”是指体积百分数。
术语“重量％”是指重量百分数。
术语“SG”是指比重。
术语“gpt”是指加仑每千加仑。
术语“ppt”是指磅每千加仑。
术语“ppg”是指磅每加仑。
发明详述
发明人已经发现，可以生产聚集组合物，其改变，修改和/或更改固体材料表面的ζ电位，聚集倾向和/或附聚倾向。聚集组合物包含(a)和(b)的一种反应产物或多种反应产物：(a)至少一种含氮化合物，(b)至少一种胺反应性化合物。含氮化合物包括：(a)一种胺或多种胺，(b)一种环氧改性的胺或多种环氧改性的胺，(c)一种低聚胺(胺低聚物)或多种低聚胺(胺低聚物)，(d)一种环氧改性的低聚胺或多种环氧改性的低聚胺，(e)一种聚合胺(多胺)或多种聚合胺(多胺)，(f)一种环氧改性的多胺或多种环氧改性的多胺，(g)一种含胺聚合物或多种含胺聚合物，(h)一种环氧改性的含胺聚合物或多种环氧改性的含胺聚合物；(i)至少一种含环氧的化合物和至少一种含氮化合物的一种反应产物或至少一种含环氧的化合物和至少一种含氮化合物的多种反应产物；(j)一种生物聚合物或多种生物聚合物，(k)一种环氧改性的生物聚合物或多种环氧改性的生物聚合物，和(l)混合物或组合。胺反应性化合物包括：(1)脱质子化时形成负电荷的含酸化合物，例如酸性含氮化合物，或一种酸性含羟基化合物或多种酸性含羟基化合物，(2)酸性含羟基化合物的一种同型酐和混合酐或酸性含羟基化合物的多种同型酐和混合酐；(3)一种路易斯酸或多种路易斯酸，(4)一种含磷酸酯化合物或多种含磷酸酯化合物，或(5)其混合物和组合，其中含磷酸酯化合物与一种其他胺反应性化合物联合使用。固体材料可以包括颗粒状固体材料，固体材料，固体基质，或其混合物和组合。本发明人还发现可以制备经处理固体材料，其中固体材料包括至少一种本发明聚集组合物的完全或部分涂层，改进聚集倾向和/或聚集倾向和/或改变颗粒ζ电位。本发明人还发现，聚集组合物和/或经处理固体材料可用于油田应用，包括钻井，压裂，完井，生产，注射，防砂或任何其它井下应用，其中增强，修改、更改和/或改变地层、从地层产生的流体或注入到地层中的流体中固体材料的ζ电位，聚集倾向和/或附聚倾向。本发明人还发现，经处理固体材料或经处理固体材料颗粒可用于任何其它应用中，其中需要增加的颗粒聚集潜力或其中颗粒的ζ电位降低的绝对值，其是聚集倾向的度量。本发明人还发现，可以形成经涂覆颗粒状固体材料，其中涂层是可变形的，并且经涂覆颗粒倾向于自聚集并倾向于粘附到具有类似涂层或具有与经涂覆颗粒状固体材料相似的化学和/或物理性质的表面。也就是说，经涂覆颗粒倾向于喜欢类似的组合物，其增加其自聚集倾向并增加其粘附具有类似化学和/或物理性质的表面的能力。本发明人还发现本发明聚集组合物不同于用于改变颗粒聚集倾向和/或ζ电位的已知组合物，并且经涂覆颗粒理想地适合作为支撑剂，其中颗粒具有改变的ζ电位，其改变了颗粒的性质，导致它们吸引类似材料和/或自附聚或自聚集和/或粘附到具有相似性质或用类似聚集组合物处理的表面。ζ电位或聚集倾向的变化导致每个颗粒对裂缝的表面具有增加的附着力，从而增加作用在颗粒上的摩擦阻力保持支撑剂在裂缝中，或使颗粒在地层内部的裂缝(天然存在或在压裂作业中形成的)内形成岛或柱。组合物也非常适于减少细粒迁移到裂缝充填中，或减少细粒迁移到裂缝充填中的不利影响。
在钻井的情况下，本发明组合物可以用于在钻井期间涂覆地层和地层钻屑，因为颗粒倾向于自聚集和/或粘附到相似的改性地层表面。此外，自聚集的优点是减少钻屑污染或堵塞筛网的趋势。另外的优点是在钻井期间用本发明组合物涂覆地层壁以固结地层并固结或聚集在钻井流体中的细粒或颗粒，以保持钻井流体的流变性能不变和增加等效循环密度(ECD)。
组合物
本发明广泛地涉及包含至少一种含氮化合物和至少一种胺反应性化合物和混合物或组合的反应产物的聚集组合物。含氮化合物包括：(a)一种胺或多种胺，(b)一种环氧改性的胺或多种环氧改性的胺，(c)一种低聚胺(胺低聚物)或多种低聚胺(胺低聚物)，(d)一种环氧改性的低聚胺或多种环氧改性的低聚胺，(e)一种聚合胺(多胺)或多种聚合胺(多胺)，(f)一种环氧改性的多胺或多种环氧改性的多胺，(g)一种含胺聚合物或多种含胺聚合物，(h)一种环氧改性的含胺聚合物或多种环氧改性的含胺聚合物；(i)至少一种含环氧的化合物和至少一种含氮化合物的一种反应产物或至少一种含环氧的化合物和至少一种含氮化合物的多种反应产物；(j)一种生物聚合物或多种生物聚合物，(k)一种环氧改性的生物聚合物或多种环氧改性的生物聚合物，和(l)混合物或组合。胺反应性化合物包括：(1)一种酸性含羟基化合物或多种酸性含羟基化合物，(2)一种酸性含羟基化合物的同型酐和混合酐或多种酸性含羟基化合物的同型酐和混合酐；(3)一种路易斯酸或多种路易斯酸，(4)一种含磷酸酯化合物或多种含磷酸酯化合物，或(5)其混合物和组合，其中含磷酸酯化合物与一种其它胺反应性化合物联合使用。在某些实施方案中，本发明组合物还可包含含磷酸酯化合物与酸性含羟基化合物和/或路易斯酸的组合的反应产物。在其它实施方案中，组合物还可以包含：(a)至少一种酸性含羟基化合物和至少一种含氮化合物的反应产物；(b)至少一种路易斯酸和至少一种含氮化合物的反应产物；(c)至少一种酸性含羟基化合物和至少一种路易斯酸和至少一种含氮化合物的反应产物；(d)至少一种酸性含羟基化合物和至少一种含磷酸酯化合物和至少一种含氮化合物的反应产物；(e)至少一种路易斯酸和至少一种含磷酸酯化合物和至少一种含氮化合物的反应产物；(f)至少一种酸性含羟基化合物，至少一种路易斯酸和至少一种含磷酸酯化合物和至少一种含氮化合物的反应产物；或(g)它们的混合物和组合；和(h)至少一种含磷酸酯化合物和至少一种含氮化合物的反应产物。本发明聚集组合物增强，修改、更改和/或改变固体材料的表面或其部分，增强，修改、更改和/或改变表面的化学和/或物理性质。增强的，改进的，改变的和/或改变的性质允许表面变得自吸或允许表面对具有相似化学和/或物理性质的材料具有吸引力。在颗粒的情况下，包括金属氧化物颗粒如硅石，氧化铝，二氧化钛，氧化镁，氧化锆的颗粒，其它金属氧化物或包含这些金属氧化物(天然或合成的)的混合物的氧化物，组合物在颗粒表面形成完全或部分涂层。涂层可以通过化学和/或物理相互作用与表面相互作用，包括但不限于化学键，氢键，静电相互作用，偶极相互作用，超极化相互作用，内聚力，粘合，粘附，机械粘合或任何其它允许涂层在颗粒上形成的化学和/或物理相互作用。经涂覆颗粒比未经涂覆颗粒具有更大的聚集或附聚倾向。因此，处理前的颗粒可以是自由流动的，而涂覆后不是自由流动的，而是倾向于凝结、聚集或附聚。在组合物用于涂覆地质层表面，合成金属氧化物结构和/或含金属氧化物的颗粒的情况下，颗粒不仅倾向于聚集在一起，颗粒还倾向于粘附到经涂覆地层或经涂覆结构表面。
经处理结构和基质
本发明还广泛涉及用本发明组合物处理的结构和基质，其中结构和基质包括部分或完全被本发明组合物涂覆的表面。结构或基质可以是陶瓷或金属或纤维。结构或基质可以是纺成的如玻璃棉或钢棉，或者可以是蜂窝状的，如催化转化器等，其包括迫使流体流过弯曲路径的通道，使得流体中的颗粒被迫与基质或结构化表面接触。这种结构或基质理想地适用于微粒过滤器或防砂介质。
处理颗粒状固体的方法
本发明广泛涉及一种处理含金属氧化物的表面的方法，包括使固体材料如含有金属氧化物的材料与本发明组合物接触的步骤。组合物在材料表面上形成部分或完全的涂层，修改、更改和/或改变表面的性质，使得表面现在能够与类似处理的表面相互作用以形成附聚和/或聚集的结构。处理可以设计成涂覆固体颗粒的连续表面和/或表面。如果两者均被处理，则颗粒不仅可以自聚集，而且颗粒也可以聚集，附聚和/或粘附到经涂覆连续表面。组合物可用于压裂流体，钻井流体，完井流体，生产流体，防砂或砾石应用或任何其他井下应用中。此外，本发明经涂覆颗粒可用于压裂流体中。此外，用本发明组合物涂覆的结构，筛网或过滤器可用于吸引和去除已用本发明组合物改性的细粒。此外，在某些应用中，聚集组合物的组分可以以未反应形式使用，条件是井下条件足以使组分反应形成本发明聚集组合物并在井下颗粒或表面上形成部分或完全涂层。
压裂和/或支撑方法
本发明广泛地涉及用于压裂地层的方法，包括将包含本发明组合物的压裂流体以足以破坏地层的压力泵入生产地层的步骤。组合物在压裂期间改变地层颗粒和地层表面的聚集潜力和/或ζ电位，使得地层颗粒聚集和/或粘附于地层表面或彼此附着增加了压裂效率并提高了压裂地层的生产率。本发明组合物也可以用于预衬垫步骤以改性地层表面，使得在压裂期间地层表面被预涂覆。制备的步骤包括在处理之前将流体泵入地层中以引发压裂并将地层面暴露于设计成保护地层的流体。除了使用组合物作为压裂流体的一部分之外，压裂流体还可以包含已经用本发明组合物处理的颗粒，其中经处理颗粒用作支撑剂以在压裂之后撑开地层。如果压裂流体还包含组合物，则经涂覆颗粒支撑剂将比未经涂覆颗粒支撑剂更大程度地粘附到地层表面。
在本发明替代实施方案中，压裂流体包含用本发明组合物涂覆的颗粒作为支撑剂。在该实施方案中，颗粒具有较大的自聚集倾向，并且倾向于聚集在可能最需要撑开的位置。在所有包含在压裂期间涂覆或变得涂覆有本发明组合物的支撑剂的压裂应用中，经涂覆支撑剂可能具有改进的地层渗透率和附着性。这些更大的渗透和粘附性或粘合性不仅是由于颗粒的表面化学相对于未处理颗粒的表面化学的差异，而且还归因于涂层本身的变形性。因此，发明人认为，当颗粒被迫进入地层时，涂层将变形以允许颗粒渗透到一个位置，并且当压力被去除时，由于涂层与表面的相互作用，且由于变形涂层的松弛，颗粒倾向于保持在原位。此外，发明人认为，改变颗粒的聚集倾向将增加最易受支撑剂渗透影响的地层区域中的支撑剂颗粒密度，从而提高地层支撑度。
钻孔方法
本发明还广泛地涉及一种用于钻井的方法，包括在钻井时循环钻井流体以提供钻头润滑，除热和钻屑去除的步骤，其中钻井流体包含本发明组合物，其降低钻井流体中任何颗粒状固体的ζ电位的绝对值或增加聚集潜力，或者变得夹带在钻井流体中以增加固体去除。
本发明还广泛地涉及一种用于钻井的方法，其包括在钻井时，循环第一钻井流体以提供钻头润滑，除热和钻屑去除的步骤。当遇到产生不期望数量的颗粒状固体(包括含金属氧化物的固体)的地下结构时，改变第一钻井流体为包含本发明组合物的第二钻井流体，以提供钻头润滑，除热和钻屑去除并降低钻井流体中任何固体(包括颗粒状含金属氧化物的固体)的ζ电位的绝对值或增加聚集潜力，或者变得夹带在钻井流体中以增加固体除去。
本发明还广泛涉及一种用于钻井的方法，其包括在钻井时循环第一钻井流体以提供钻头润滑，除热和钻屑去除的步骤。当遇到产生不期望数量的颗粒状固体(包括含金属氧化物的固体)的地下结构时，改变第一钻井流体为包含本发明组合物的第二钻井流体，以提供钻头润滑，除热和钻屑去除并增加钻井流体中任何颗粒状固体(包括含金属氧化物的固体)的聚集潜力或ζ电位或者变得夹带在钻井流体中以增加固体去除。在通过产生不期望数量的颗粒状含金属氧化物的固体的结构之后，改变第二钻井流体为第一钻井流体或第三钻井流体。
生产方法
本发明还广泛涉及一种生产方法，包括将流体循环和/或泵入的步骤，，其中流体包含本发明组合物，其降低流体中任何颗粒状固体(包括含金属氧化物的固体)的ζ电位的绝对值或增加聚集潜力，或者变得夹带在流体中以增加固体去除并降低颗粒堵塞地层和/或生产管道的潜力。
适用于本发明的材料
胺
合适的胺包括但不限于能够与酸性含羟基化合物，路易斯酸或其混合物和组合以及与含磷酸酯化合物(如果存在)反应而在含金属氧化物的表面上形成可变形涂层的任何胺。这些胺的示例性实例包括但不限于通式为R1R2NH，R1R2R3N或其混合物或组合的任何胺，其低聚和/或聚合衍生物，或其混合物或组合，其中R1，R2和R3独立地为氢原子或具有约1至40个碳原子和所需氢原子以满足价态的烃基，并且其中一个或多个碳原子可以被选自硼，氮，氧，磷，硫或其混合物或组合的一种或多种杂原子取代，并且其中一个或多个氢原子可以被选自氟，氯，溴，碘或其混合物或组合的一种或多种单价原子取代。适用于本发明的胺的示例性实例包括但不限于苯胺和烷基苯胺或烷基苯胺的混合物，吡啶和烷基吡啶或烷基吡啶的混合物，吡咯和烷基吡咯或烷基吡咯的混合物，哌啶和烷基哌啶或烷基哌啶的混合物，吡咯烷和烷基吡咯烷或烷基吡咯烷的混合物，吲哚和烷基吲哚或烷基吲哚的混合物，咪唑和烷基咪唑或烷基咪唑的混合物，喹啉和烷基喹啉或烷基喹啉的混合物，异喹啉和烷基异喹啉或烷基异喹啉的混合物，吡嗪和烷基吡嗪或烷基吡嗪的混合物，喹喔啉和烷基喹喔啉或烷基喹喔啉的混合物，吖啶和烷基吖啶或烷基吖啶的混合物，嘧啶和烷基嘧啶或烷基嘧啶的混合物，喹唑啉和烷基喹唑啉或烷基喹唑啉的混合物，或其混合物或组合。
能够在固体颗粒，表面和/或材料上形成可变形涂层的合适的胺包括但不限于杂环芳族胺，取代的杂环芳族胺或其混合物或组合，其中取代的杂环芳族胺的取代基是具有约1至40个碳原子和所需氢原子以满足价态的烃基，并且其中一个或多个碳原子可以被选自硼，氮，氧，磷，硫或其混合物或组合的一种或多种杂原子取代，并且其中一个或多个氢原子可以被选自氟，氯，溴，碘或其混合物或组合的一种或多种单价原子取代。在某些实施方案中，适用于本发明的胺包括但不限于苯胺和烷基苯胺或烷基苯胺的混合物，吡啶和烷基吡啶或烷基吡啶的混合物，吡咯和烷基吡咯或烷基吡咯的混合物，哌啶和烷基哌啶或烷基哌啶的混合物，吡咯烷和烷基吡咯烷或烷基吡咯烷的混合物，吲哚和烷基吲哚或烷基吲哚的混合物，咪唑和烷基咪唑或烷基咪唑的混合物，喹啉和烷基喹啉或烷基喹啉的混合物，异喹啉和烷基异喹啉或烷基异喹啉的混合物，吡嗪和烷基吡嗪或烷基吡嗪的混合物，喹喔啉和烷基喹喔啉或烷基喹喔啉的混合物，吖啶和烷基吖啶或烷基吖啶的混合物，嘧啶和烷基嘧啶或烷基嘧啶的混合物，喹唑啉和烷基喹唑啉或烷基喹唑啉的混合物，或其混合物或组合。
多胺
合适的胺包括但不限于能够与酸性含羟基化合物，路易斯酸或其混合物和组合以及与含磷酸酯化合物(如果存在)反应以在固体表面上形成可变形涂层的任何多胺。这种多胺的示例性实例包括但不限于包含两个或更多个通式-NR1R2的氨基的任何化合物，其中R1和R2独立地是氢原子或具有约1至20个碳原子和所需氢原子以满足价态的烃基，并且其中一个或多个碳原子可以被选自硼，氮，氧，磷，硫或其混合物或组合的一种或多种杂原子取代，并且其中一个或多个氢原子可以被选自氟，氯，溴，碘或其混合物或组合的一种或多种单价原子取代。
聚合胺
用于本发明组合物中的能够与胺反应性化合物如酸性含羟基化合物，路易斯酸或混合物和组合以及与含磷酸酯化合物(如果存在)反应而在固体材料上形成可变形涂层的合适聚合物包括但不限于包括包含氨基或含氮杂环基团或其混合物的重复单元的任何聚合物。示例性实例是包含一个或多个上述通式-NR1R2的氨基的聚合物，其中化合物包括但不限于吡咯，取代的吡咯，吡啶，取代的吡啶，喹啉，取代的喹啉，苯胺，取代的苯胺，哌啶，取代的哌啶，吡咯烷，取代的吡咯烷，咪唑，取代的咪唑，吡嗪，取代的吡嗪，嘧啶，取代的嘧啶，喹唑啉，取代的喹唑啉或其混合物或组合。重复单元的示例性实例包括但不限于杂环芳族乙烯基单体，其中杂原子是氮原子或氮原子和选自硼，氧，磷，硫，锗或其混合物和组合的另外杂原子的组合。聚合物可以是环状或芳族含氮乙烯基单体的均聚物，或可与环状或芳族含氮乙烯基单体共聚的任何烯属不饱和单体的共聚物。示例性的环状或芳族含氮乙烯基单体包括但不限于乙烯基吡咯，取代的乙烯基吡咯，乙烯基吡啶，取代的乙烯基吡啶，乙烯基喹啉或取代的乙烯基喹啉，乙烯基苯胺或取代的乙烯基苯胺，乙烯基哌啶或取代的乙烯基哌啶，乙烯基吡咯烷或取代的乙烯基吡咯烷，乙烯基咪唑或取代的乙烯基咪唑，乙烯基吡嗪或取代的乙烯基吡嗪，乙烯基嘧啶或取代的乙烯基嘧啶，乙烯基喹唑啉或取代的乙烯基喹唑啉，或其混合物或组合。示例性吡啶单体包括2-乙烯基吡啶，4-乙烯基吡啶或其混合物或组合。示例性均聚物包括聚-2-乙烯基吡啶，聚-4-乙烯基吡啶及其混合物或组合。示例性共聚物包括2-乙烯基吡啶和4-乙烯基吡啶的共聚物，乙烯和2-乙烯基吡啶和/或4-乙烯基吡啶的共聚物，4-乙烯基吡啶和4-乙烯基吡啶N-氧化物的共聚物，4-乙烯基吡啶和苯乙烯的共聚物，4-乙烯基吡啶和N,N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酸酯的共聚物，苯乙烯与N,N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酸酯的共聚物，丙烯与2-乙烯基吡啶和/或4-乙烯基吡啶的聚合物，丙烯酸和2-乙烯基吡啶和/或4-乙烯基吡啶的共聚物，甲基丙烯酸和2-乙烯基吡啶和/或4-乙烯基吡啶的共聚物，丙烯酸酯和2-乙烯基吡啶和/或4-乙烯基吡啶的共聚物，甲基丙烯酸酯和2-乙烯基吡啶和/或4-乙烯基吡啶的共聚物，及其混合物或组合。所有这些单体也可以包括取代基。此外，在所有这些乙烯基单体或烯键式不饱和单体中，一个或多个碳原子可以被选自硼，氧，磷，硫或其混合物或组合的一种或多种杂原子取代，并且其中一个或多个氢原子可以被选自氟，氯，溴，碘或其混合物或组合的一种或多种单价原子取代。当然，所有这些单体包括结构中的至少一个氮原子和/或路易斯酸。其他聚合物包括但不限于包含衍生自杂环或杂环芳族乙烯基单体的重复单元的任何聚合物，其中杂原子是氮原子或氮原子和选自硼，氧，磷，硫，锗和/或其混合物的另外杂原子的组合。聚合物可以是环状或芳族含氮乙烯基单体的均聚物，或与环状或芳族含氮乙烯基单体共聚的任何烯属不饱和单体的共聚物。示例性的环状或芳族含氮乙烯基单体包括但不限于乙烯基吡咯，取代的乙烯基吡咯，乙烯基吡啶，取代的乙烯基吡啶，乙烯基喹啉或取代的乙烯基喹啉，乙烯基苯胺或取代的乙烯基苯胺，乙烯基哌啶或取代的乙烯基哌啶，乙烯基吡咯烷或取代的乙烯基吡咯烷，乙烯基咪唑或取代的乙烯基咪唑，乙烯基吡嗪或取代的乙烯基吡嗪，乙烯基嘧啶或取代的乙烯基嘧啶，乙烯基喹唑啉或取代的乙烯基喹唑啉，或其混合物或组合。乙烯基聚合物的共聚单体的实例：苯乙烯，丙烯酰胺，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯等。
本发明低聚物和/或聚合物通常具有介于约500和1,000,000之间的重均分子量。在其它实施方案中，重均分子量为约500至500,000。在其它实施方案中，重均分子量为约500至100,000。在其它实施方案中，重均分子量为约500至50,000。在其它实施方案中，重均分子量为约500至20,000。在其它实施方案中，重均分子量为约500至5,000。在所有情况下，由本发明低聚物和/或聚合物组成的单体的重均分子量和性质适合待处理组合物的特定表面。
生物低聚物和/或生物聚合物
合适的生物低聚物和生物聚合物包括但不限于脱乙酰壳多糖，多肽(包括至少一种选自赖氨酸，色氨酸，组氨酸，精氨酸，天冬酰胺，谷氨酰胺及其混合物或组合的氨基酸)，含蛋白质的明胶和其混合物或组合。
含磷酸酯化合物
合适的含磷酸酯化合物包括但不限于任何磷酸，多磷酸，其它磷酸，亚甲基膦酸和磷酸酯，其能够与合适的胺反应以形成组合物，所述组合物在含金属氧化物的表面上形成可变形涂层或部分或全部涂覆颗粒材料。这种磷酸酯的示例性实例包括但不限于通式P(O)(OR4)(OR5)(OR6)的任何磷酸酯或其混合物或组合，其低聚和/或聚合衍生物，其中基团R4，R5，和R6独立地为氢原子或具有约1-40个碳原子和所需氢原子以满足价态的烃基，并且其中一个或多个碳原子可被选自硼，氮，氧，磷，硫或其混合物或组合的一种或多种杂原子取代，并且其中一个或多个氢原子可以被选自氟，氯，溴，碘或其混合物或组合的一种或多种单价原子取代。磷酸酯的示例性实例包括但不限于具有通式P(O)(OH)x(OR7)y的链烷醇的磷酸酯，其低聚和/或聚合衍生物，其中x+y＝3，并且基团R7独立地为氢原子或具有约1至40个碳原子和所需氢原子以满足价态的烃基，并且其中一个或多个碳原子可以被选自硼，氮，氧，磷，硫或其混合物或组合的一种或多种杂原子取代，并且其中一个或多个氢原子可被选自氟，氯，溴，碘或其混合物或组合的一种或多种单价原子取代，例如乙氧基磷酸酯，丙氧基磷酸酯或更高级烷氧基磷酸酯或其混合物或组合。磷酸酯的其它示例性实例包括但不限于具有通式N[R8OP(O)(OH)2]3的链烷醇胺的磷酸酯，其低聚和/或聚合衍生物，其中R8独立地是具有约1至40个碳原子和所需氢原子以满足价态的有时称为hydrocarbenyl(意指该基团与两个不同的基团键合，例如亚甲基-CH2-，-亚乙基-CH2CH2-等)的连接基团，并且其中一个或多个碳原子可被选自硼，氮，氧，磷，硫或其混合物或组合的一种或多种杂原子取代，其中一个或多个氢原子可以被选自氟，氯，溴，碘或其混合物或组合的一种或多种单价原子取代，包括三乙醇胺的三磷酸酯或其混合物或组合。磷酸酯的其它示例性实例包括但不限于磷酸，多磷酸，羟基化芳族化合物的磷酸酯，例如烷基化酚的磷酸酯如壬基苯基磷酸酯，苯酚磷酸酯或壬基酚乙氧基化磷酸酯。磷酸酯的其它示例性实例包括但不限于三乙醇胺，油醇，2-乙基己醇的磷酸酯，二醇和多元醇的磷酸酯，例如乙二醇，丙二醇或更高级乙二醇结构的磷酸酯，乙氧基化醇的磷酸酯如乙氧基化癸醇，癸基辛酯的磷酸，聚(氧-1,2-乙二基)，α-十三烷基-ω-羟基磷酸酯等。乙氧基化癸醇的磷酸酯由Manufacturers Chemicals，LLC作为磷酸化DA-4和DA-6出售。癸基辛酯的磷酸由Croda Europe Limited以Crodafos 810A-LQ-(RB)出售。由Croda Europe Limited以Crodafos T5A-LQ-(RB)出售的聚(氧-1,2-乙二基)，α-三癸基-ω-羟基磷酸酯。其它示例性的磷酸酯包括可以与胺反应并且涂覆在基质上形成提高基质聚集潜力的可变形涂层的任何磷酸酯。
此外，单体或低聚磷酸酯可以扩展为包括含磷酸酯基团的任何聚合物，包括有机和无机多磷酸酯，包括环状和线性磷酸酯。重要的是，基于胺的制剂通常对金属氧化物材料如具有负电荷或部分负电荷的砂(二氧化硅)更有效，与碳酸钙(石灰石)或其他带正电荷或部分带正电荷的材料相比。在某些实施方案中，不含胺组分的聚合磷酸酯可用于有效地结合并附聚带正电荷的材料。也可存在一些胺(例如降低水的溶解度)，但磷酸酯基团必须是过量的，因此分子具有净负电荷以结合带正电荷的表面。此外，我们认为，N-氧化物基团可以用于聚集任何类型的表面，因为它们具有极性而不是真正的带电性质，其可以被吸引到带正电荷或带负电荷的表面。
这种亚甲基膦酸的示例性实例包括但不限于具有以下通式的任何亚甲基膦酸：
R9R10N-CH2-P(O)(OH)2
或其混合物或组合，其低聚和/或聚合衍生物，其中基团R9和R10独立地为氢原子或具有约1至40个碳原子和所需氢原子以满足价态的烃基，并且其中一个或多个碳原子可被选自硼，氮，氧，磷，硫或其混合物或组合的一种或多种杂原子取代，其中一个或多个氢原子可以被选自氟，氯，溴，碘或其混合物或组合的一种或多种单价原子取代。能够与胺反应以在固体材料上形成可变形涂层的合适的亚甲基膦酸包括但不限于：氨基乙基乙醇胺三(亚甲基膦酸)；二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)；双(六亚甲基三氨基五(亚甲基膦酸))等。
环氧化合物
用于与胺反应以形成环氧改性的胺，环氧改性的胺低聚物和/或环氧改性的胺聚合物的合适的环氧化合物包括但不限于能够与伯，仲，杂环胺和/或叔胺反应的任何环氧化合物。示例性实例包括具有以下通式的环氧化合物：
其中Rz是具有约1至约20个碳原子的烃基，其中一个或多个碳原子可以被氧原子取代，并且其中Rzz是选自线性、支化和/或环状烃基连接基团，芳族连接基团，烷芳基连接基团，具有1至40个碳原子的芳烷基连接基团的连接基团，其中一个或多个碳原子可以被氧原子或其混合物或组合取代。具有两个环氧基团的环氧化合物的示例性实例包括但不限于下式的环氧化合物：
其中j是具有1至约20个碳原子的值的整数，其中一个或多个碳原子是氧原子，i是具有约1至约20个碳原子的值的整数，其中一个或多个碳原子可以被氧原子或其混合物和组合取代。具有两个环氧基团的具体环氧化合物的示例性实例包括但不限于下式的环氧化合物：
或其混合物和组合，其中l是具有1至约100的值的整数。具有多个环氧基团的具体环氧化合物的示例性实例包括但不限于下式的环氧化合物：
或其混合物和组合，其中k是具有约10至约100,000的值的整数，并且其中聚合环氧化合物可以包括非环氧的重复单元。
也可以使用合适的硅烷环氧化合物。这些化合物与烷基吡啶，聚乙烯基吡啶和叔胺反应以改性这些胺。包含烷氧基的硅烷环氧化合物经由环氧基与胺反应，然后硅烷的烷氧基水解形成硅烷醇基团(SiOH)。硅烷醇基团随后可与固体材料如硅石(SiO2)或砂的硅烷醇基团结合。硅烷环氧化合物的示例性实例包括但不限于德国Munchen的Wacker ChemieAG制造的3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷和3-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷；和3-环氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷，3-环氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷和由日本东京Shin-Etsu制造的3-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷，其它硅烷环氧化合物，或其混合物和组合。
单环氧化合物，二环氧化合物和共混物可以与芳族杂环胺氮反应形成共轭的3,4-二烯和环酰胺或吡啶酮结构。然后可以将共轭的3,5-二烯与磷酸酯化合物，酸性羟基，酸酐或路易斯酸进一步反应。此外，一些芳族杂环胺氮可以与环氧化合物部分反应，然后剩余的芳族杂环胺氮可以与磷酸酯化合物，酸性含羟基化合物，酸酐或路易斯酸反应。能够与芳族杂环胺氮反应以在固体材料上形成可变形涂层的合适的环氧化合物包括：C8-C10缩水甘油醚(Erisys GE-7)；C12-C14缩水甘油醚(Erisys GE-7)；丁基缩水甘油醚；双酚A的二缩水甘油醚；DER330环氧树脂，其他类似化合物，及其混合物或组合。
酸性羟基化合物
能够与胺反应以在固体材料上形成可变形涂层的合适的酸性羟基化合物包括但不限于无机酸，有机酸或其混合物和组合。无机酸的示例性实例包括磷酸，硫酸，盐酸，氢溴酸，硝酸，硼酸或其混合物和组合。示例性有机酸包括但不限于单羧酸，二羧酸，聚合羧酸及其混合物或组合，其中羧酸包含约1至约40个碳原子。单羧酸或酸酐的示例性实例包括甲酸，乙酸，乳酸，柠檬酸，琥珀酸，马来酸，己二酸，丙三酸(tricarballylic acid)，WestvacoDiacid 1550，Westvaco Tenax 2010，苯六甲酸及其同型酐或混合酐，或其混合物和组合。示例性的路易斯酸是氯化锌，氯化钛(IV)，氯化锡(IV)，溴化铝，氯化铝，三氯化硼和三氟化硼。在某些实施方案中，低聚胺和/或聚合胺可以与磷酸酯化合物和非磷酸酯化合物的组合反应，反应产物可以包括磷酸酯化合物-低聚胺和/或聚合胺反应产物和非磷酸化合物-低聚胺和/或聚合胺反应产物。
路易斯酸化合物
能够与胺反应以在固体材料上形成可变形涂层的合适的路易斯酸化合物包括但不限于包括但不限于能够与胺，多胺，聚合胺或其混合物和组合反应而在固体材料上形成可变形涂层的金属化合物。金属化合物选自2-17族金属化合物。2族金属化合物包括Be，Mg，Ca，Sr和Ba的化合物。3族金属化合物包括Sc，Y，La和Ac的化合物。4族金属化合物包括Ti，Zr，Hf，Ce和Th的化合物。5族金属化合物包括V，Nb，Ta和Pr的化合物。6族金属化合物包括Cr，Mo，W，Nd和U的化合物。7族金属化合物包括Mn，Tc，Re和Pm的化合物。8族金属化合物包括Fe，Ru，Os和Sm的化合物。9族金属化合物包括Co，Rh，Ir和Eu的化合物。10族金属化合物包括Ni，Pd，Pt和Gd的化合物。11族金属化合物包括Cu，Ag，Au和Tb的化合物。12族金属化合物包括Zn，Cd，Hg和Dy的化合物。13族金属化合物包括Al，Ga，In，Tl和Ho的化合物。14族金属化合物包括Si，Ge，Sn，Pb和Er的化合物。15族金属化合物包括As，Sb，Bi和Tm的化合物。16族金属化合物包括Yb的化合物。17族金属化合物包括Lu化合物。或者，金属化合物包括碱土金属化合物，贫金属化合物，过渡金属化合物，镧系金属化合物，锕系金属化合物及其混合物或组合。金属化合物可以是卤化物，卤氧化物，四卤硼烷(例如BF4 -)，碳酸盐，氧化物，硫酸盐，硫酸氢盐，亚硫酸盐，连二亚硫酸盐，六卤磷酸盐，磷酸盐，磷酸氢盐，亚磷酸盐，亚磷酸氢盐，硝酸盐，亚硝酸盐，羧酸盐(例如甲酸盐，乙酸盐，丙酸盐，丁酸盐，柠檬酸盐，草酸盐(oxylate)或更高级羧酸盐)，氢氧化物，任何其它抗衡离子，以及它们的混合物或组合。
交联剂
合适的有机交联剂包括但不限于聚缩水甘油醚，例如二缩水甘油醚和三缩水甘油醚或其它更高级的聚缩水甘油醚；烃基二卤化物；双酚A；多异氰酸酯，例如二异氰酸酯和三异氰酸酯或其它更高级多异氰酸酯；二酰基叠氮，氰尿酰氯；二酸；多酸；亚氨基化(imidylated)的二元和多元羧酸；酸酐；碳酸酯；聚环氧化物，例如二环氧化物或其它更高级的多环氧化物；多醛，例如二醛或其它更高级的多醛；多异硫氰酸酯，例如二异硫氰酸酯或其它更高级多异硫氰酸酯；聚乙烯基砜，例如二乙烯基砜或其它更高级的聚乙烯基砜；硅烷；和其它类似的有机交联剂，或其混合物或组合。
合适的硅烷交联化合物，特别是烷氧基硅烷化合物可用于交联包含羟基的化合物，特别是由胺与胺反应性化合物的反应产物产生的羟基，胺反应性化合物为如有机酸，酸酐，磷酸酯或亚甲基膦酸，产生可与固体材料上的硅烷醇基团反应的硅烷醇基团。因此，这些硅烷化合物不仅交联本发明聚集组合物，而且还有助于将本发明聚集组合物固定在固体材料上。硅烷交联化合物的示例性实例包括但不限于三乙酰氧基乙基硅烷，1,2-双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷，3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，甲基丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷，3-异氰酸根合丙基三甲氧基硅烷，环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷，由德国慕尼黑的WackerChemie AG制造；对苯乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，日本东京Shin-Etsu制造的KBE-9007，KBM-9659和X-12-967C，其它硅烷或其混合物和组合。交联剂可以用于增加组合物的附聚强度，或者导致固结/压缩强度的发展。
树脂
本文公开的组合物还可以包含树脂。适用于本发明组合物和方法的树脂可以包括本领域已知的能够形成硬化固结体的所有树脂。许多合适的树脂通常用于地下固结操作中，一些合适的树脂包括双组分环氧树脂，酚醛清漆树脂，聚环氧树脂，酚醛树脂，脲醛树脂，氨基甲酸酯树脂，酚醛树脂，呋喃树脂，呋喃/糠醇树脂，酚醛树脂/胶乳树脂，酚醛树脂，聚酯树脂及其混合物和共聚物，氰酸酯，聚氨酯树脂及其混合物和共聚物，丙烯酸酯树脂及其混合物。
一些合适的树脂，例如环氧树脂，可以用内部催化剂或活化剂固化，使得当抽空时，它们可以仅使用时间和温度固化。如果固化温度低(即小于250°F)，其他合适的树脂如呋喃树脂通常需要时间延迟的催化剂或外部催化剂以帮助激活树脂的聚合，但如果地层温度在约250°F以上，优选在约300°F以上，则会在时间和温度的作用下固化。当在温度范围为约65°F至约350°F的地层中使用本发明方法时，环氧树脂可能是优选的，当在温度为约300°F以上的地层中使用本发明方法时，呋喃树脂可能是优选的。
本公开的益处在于选择合适的树脂用于本文的组合物和方法的实施方案中以及测定催化剂是否需要触发固化在本领域技术人员的能力内。与交联剂一样，树脂和树脂/催化剂共混物可用于增加组合物的附聚强度，或导致压缩强度的固化/发展。
疏水剂
疏水剂可以与胺或多胺反应以在固体材料上形成可变形涂层。合适的疏水剂是有机卤化物，如1-溴十六烷，1-氯十六烷，1-溴十四烷，1-溴十二烷，1-溴辛烷等。
增粘化合物
增粘化合物可以在本发明聚集剂之前或之后混合或反应。US 5,853,048；7,258,170 B2和US 2005/0277554 A1中公开了合适的增粘化合物和方法。增粘组合物或粘合剂包括聚丙烯酸酯聚合物，聚酰胺，酚的和环氧。增粘化合物可以通过多酸与多价离子如钙，铝，铁等的反应来制备。类似地，各种聚有机磷酸盐，聚膦酸盐，多硫酸盐，多羧酸盐或聚硅酸盐可以与多价离子反应以产生增粘化合物。在某些实施方案中，增粘剂是多元酸和多胺的缩合反应。C36二元酸，三聚酸，由脂肪酸、马来酸酐和丙烯酸生产的合成酸是多酸的实例。多胺可以包括乙二胺，二亚乙基三胺，三亚乙基四胺，四亚乙基五胺，N-(2-氨基乙基)哌嗪等。
甘醇二甲醚
合适的甘醇二甲醚包括但不限于二甘醇二甲醚，乙二醇丙二醇二甲醚，二丙二醇二甲醚，二乙二醇二乙醚，丙二醇二乙醚，二丙二醇二乙醚，乙二醇醚EB(2-丁氧基乙醇)，二丙二醇甲醚或其混合物或组合。在某些实施方案中，甘醇二甲醚是作为Proglyme由Novolyte Technologies of Independence，OH出售的二丙二醇二甲醚。二丙二醇甲醚由Dow Chemical Company以Dowanol DPM出售。
乙氧基化醇
合适的乙氧基化醇是乙氧基化异十三烷醇和α-己基-w-羟基聚(氧-1,2-乙二基)。乙氧基化的异十三烷醇由SASOL作为新型TDA-3，TDA-4或TDA-6乙氧基化物出售，α-己基-w-羟基聚(氧-1,2-乙二基)由SASOL作为新型6-3乙氧基化物出售。
酯类
合适的酯包括但不限于式RaCOORb的单羧酸的酯，式RcOOC-Raa-COORc的二羧酸的酯，式Rbb-(COORd)n的多羧酸的酯，及其混合物或组合。在该式中，Ra，Rb，Rc和Rd是相同或不同的具有单个连接键并且具有1和20个碳原子的烃基(线性，支化，饱和，不饱和，芳基，烷芳基，芳烷基或其混合物和组合)，Raa和Rbb连接包含两个或更多个连接键并且具有3-20个碳原子的烃基，其中n是具有3和1,000之间的值的整数。在所有烃基中，一个或多个碳原子可被氧原子取代。酯的示例性实例包括从Rhodia作为Rhodisolv Iris获得的二甲基R-2-甲基戊二酸酯。
烷基吡啶
合适的烷基吡啶包括但不限于2-单烃基吡啶，3-单烃基吡啶，4-单烃基吡啶，2,3-二烃基吡啶，2,4-二烃基吡啶，2,5-二烃基吡啶，2,6-二烃基吡啶，3,4-二烃基吡啶，3,5-二烃基吡啶，三烃基吡啶，四烃基吡啶，五烃基吡啶及其混合物或组合，其中烃基可以是具有1至20个碳原子的线性的、支化的、饱和的、不饱和的、芳基、烷芳基、芳烷基或其混合物和组合，一个或多个碳原子可以被氧原子取代。烷基吡啶是聚乙烯吡啶的合适溶剂。烷基吡啶的示例性实例包括可从Vertellus Specialties Inc.获得的PAP-220。
载体
用于本发明的合适的载体包括但不限于具有1至5个碳原子的低分子量醇，其中一个或多个碳原子可以是氧或其混合物或组合。示例性实例包括甲醇，乙醇，丙醇，异丙醇，丁醇，异丁醇，戊醇，异戊醇，新戊醇，乙二醇或其混合物或组合。
固体材料
适合用本发明组合物涂覆的合适的固体材料包括但不限于金属氧化物和/或陶瓷，天然或合成的，金属，塑料和/或其他聚合物固体，衍生自植物的固体材料，或用于或可用于井下应用的任何其它固体材料或其混合物或组合。金属氧化物包括元素周期表的金属元素的任何固体氧化物。金属氧化物和陶瓷的示例性实例包括锕氧化物，铝氧化物，锑氧化物，硼氧化物，钡氧化物，铋氧化物，钙氧化物，铈氧化物，钴氧化物，铬氧化物，铯氧化物，铜氧化物，镝氧化物，铒氧化物，铓氧化物，镓氧化物，锗氧化物，铱氧化物，铁氧化物，镧氧化物，锂氧化物，镁氧化物，锰氧化物，钼氧化物，铌氧化物，钕氧化物，镍氧化物，锇氧化物，钯氧化物，钾氧化物，钷氧化物，镨氧化物，铂氧化物，铷氧化物，铼氧化物，铑氧化物，钌氧化物，钪氧化物，硒氧化物，硅氧化物，钐氧化物，银氧化物，钠氧化物，锶氧化物，钽氧化物，铽氧化物，碲氧化物，钍氧化物，锡氧化物，钛氧化物，铊氧化物，铥氧化物，钒氧化物，钨氧化物，钇氧化物，镱氧化物，锌氧化物，锆氧化物，由这些氧化物和包含两种或多种上述金属氧化物的混合金属氧化物中的一种或多种制成的陶瓷结构体。植物材料的示例性实例包括但不限于种子植物的壳，例如核桃壳，胡桃壳，花生壳，用于其它硬壳种子形成植物的壳，磨木或其它纤维状纤维素质，或其混合物或组合。
纤维和有机颗粒材料
不可蚀纤维
合适的不可溶或不可蚀的纤维包括但不限于天然纤维，合成纤维或其混合物和组合。天然纤维的示例性实例包括但不限于羊驼，纤维素，羊毛如羊驼羊毛，羊绒羊毛，马海毛或安哥拉羊毛，骆驼毛，椰纤维，棉花，亚麻，大麻，黄麻，苎麻，丝，剑麻，菌丝纤维，赤藓糖纤维，狗毛，麝牛绒，毛牛绒，兔毛，木棉，洋麻，拉菲，竹，菠萝纤维，石棉纤维，玻璃纤维，纤维素纤维，木浆纤维，其处理的类似物，或其混合物和组合。合成纤维的示例性实例包括但不限于再生纤维素纤维，乙酸纤维素纤维，聚酯纤维，丙烯酸纤维，光纤纤维，聚酰胺和聚酯纤维，聚乙烯纤维，聚丙烯纤维，丝纤维，人造蛋白质纤维，BAN-纤维(JosephBancroft&Sons公司的注册商标)，玄武岩纤维，碳纤维，纤维(Hologenix，LLC的注册商标)，醋酸纤维素纤维，三乙酸纤维素纤维，纤维(INVISTA的注册商标，私人归属的Koch Industries,Inc的子公司)，克林普纶(crimplene)(聚酯)纤维，粗苯纤维(cuban fiber)，铜铵人造丝纤维，代纳尔纤维(dynel fiber)，弹性纤维(elasterell fiber)，聚烯烃弹性纤维(elastolefin fiber)，玻璃纤维，GOLD纤维(Honeywell的注册商标)，INNEGRA STM纤维(Innegra Technologies LLC的商标名称)，芳族聚酰胺纤维如纤维(DuPont的注册商标)，KM2纤维(DuPont的注册商标)，纤维(DOW Chemicals Company的注册商标)，Lyocell纤维，M5纤维，改良丙烯酸纤维，Modal纤维，纤维(DuPont的注册商标)，尼龙纤维如尼龙4纤维，尼龙6纤维，尼龙6-6纤维，聚烯烃纤维，聚(对苯硫)纤维，聚丙烯腈纤维，聚苯并咪唑纤维，聚二恶烷酮纤维，聚酯纤维，奎阿纳纤维(qiana fiber)，人造丝纤维，聚二氯乙烯纤维如萨纶纤维，聚(对苯二甲酸三亚甲酯)纤维如梭罗那纤维(Sorona fiber)，斯潘德克斯纤维或弹性纤维，Taklon纤维，Technora纤维，纤维(3M的注册商标)，TwaronTM纤维(Teijin Aramid的商标名称)，超高分子量聚乙烯纤维，间同立构聚丙烯纤维，全同立构聚丙烯纤维，聚乙烯醇纤维，纤维素黄原酸酯纤维，聚(对亚苯基-2,6-苯并异恶唑)纤维，聚酰亚胺纤维，其它合成纤维，或其混合物和组合。这些纤维可以另外或可选地形成三维网络，加强支撑剂并限制其回流。
不可蚀颗粒和纤维
合适的固体有机聚合物颗粒材料包括但不限于衍生自纤维素，丙烯酸，芳族聚酰胺，丙烯腈，聚酰胺，亚乙烯基，烯烃，二烯烃，聚酯，聚氨酯，乙烯醇和氯乙烯的聚合物颗粒物质，可以使用。假定所需的反应性和/或分解特性的优选组合物可以选自人造丝，乙酸酯，三乙酸酯，棉，羊毛(纤维素组)；尼龙，丙烯酸，改良丙烯酸纤维，腈，聚酯，萨纶，斯潘德克斯，维纶(vinyon)，烯烃，乙烯基，(合成聚合物组)；人造蛋白质纤维，橡胶(蛋白质和橡胶组)及其混合物。具有足够分子量的聚酯和聚酰胺颗粒，例如分别来自和尼龙，及其混合物是最优选的。此外，可以使用包含具有适当特征的天然和/或合成材料的复合颗粒。例如，合适的复合颗粒可以包括芯和壳结构，其中壳材料和芯材料在不同的期望时间段内降解。用作根据本发明的有机聚合物材料的化合物或组合物不需要是纯的，可以使用包含各种添加剂、填料等或具有涂层的市售材料，只要这些组分不干扰所需的活性即可。最初在流体中提供的有机聚合物颗粒材料水平，即浓度可以为流体重量的0.02％至约10％。然而，最优选地，浓度范围为流体重量的约0.02％至约5.0％。
颗粒尺寸和形状虽然重要，但可能会根据时间和运输方面的不同而有所不同。在某些实施方案中，如果使用有机聚合物的不规则或球形颗粒，则粒度范围可以为80目至2.5目(Tyler)，优选为60目至3目。对于移动性和转移辅助能力，优选特定聚合物材料的纤维和/或颗粒。在有机聚合物的纤维的情况下，根据本发明使用的纤维也可以具有宽范围的尺寸和性质。如本文所使用的，术语“纤维”是指具有一维尺寸比另外二维(其至少尺寸相似)显著更长的天然或合成材料的物体如长丝，还包括具有多种尺寸和类型的这种材料的混合物。在其他实施方案中，单个纤维长度可以从约1毫米向上。在钻井应用中处理、混合和泵送设备的实际限制目前将纤维的实际使用长度限制在约100毫米。因此，在其它实施方案中，纤维长度的范围为约1mm至约100mm左右。在其它实施方案中，长度为至少约2mm至约30mm。类似地，纤维直径优选从约5微米向上。在其它实施方案中，直径范围为约5微米至约40微米。在其它实施方案中，直径在约8微米至约20微米的范围内，这取决于纤维的模量，如下文更全面描述的。长度与直径的比(假设纤维的横截面为圆形)超过50是优选的。然而，纤维可以具有从简单的圆形或椭圆形横截面区域到更复杂形状的各种形状，例如三叶形，八字形，星形，矩形横截面等。优选地，使用具有圆形或椭圆形横截面的大致直的纤维。可以使用弯曲，卷曲，分枝，螺旋形，中空，原纤化和其它三维纤维几何形状。此外，纤维可以钩在一端或两端。纤维和小片晶(platelet)密度不是关键的，优选在1以下至4g/cm3或更高的范围内。
本领域技术人员将认识到，一方面构成“小片晶”和另一方面构成“纤维”之间的分界线往往是任意的，其中小片晶实际上与纤维区别在于两个具有相当尺寸的维度都显著大于第三维度，如所指出的，纤维通常一维显著大于另外具有类似尺寸的两维。如本文所用，术语“小片晶”以其常规意义使用，表明在两个特定维度而不是一个维度上的平坦度或延伸性，并且还理解包括不同类型和尺寸的混合物。通常，可以使用聚合物材料的屑，盘，片，膜和条。通常，术语“纵横比”理解为是一个维度，特别是表面的维度与另一维度的比。如本文所使用的，该短语用于表示材料段的最大面的表面积的直径(处理或假设该段表面积为圆形)与材料的厚度(平均)的比。因此，本发明中使用的小片晶具有约10至约10,000的平均纵横比。在某些实施方案中，平均纵横比为100至1000。在其它实施方案中，小片晶在最短维度上将大于5微米，可用于本发明小片晶的尺寸例如为6mm×2mm×15mm。
在本发明特别有利的方面，可以控制或调节有机聚合物颗粒物质的粒度以促进或延缓凝胶状悬浮液在裂缝中的反应或降解。因此，例如，在总颗粒物质含量中，20％可以包含较大颗粒，例如大于100微米，80％更小，即80％小于20微米颗粒。凝胶化悬浮液中的这种共混可以由于表面积考虑而提供颗粒物质的反应或分解的不同完成时间，因此凝胶分解或破裂的完成时间不同，当与由不同粒度分布提供的相比。
含有本发明中使用的流体悬浮液的固体颗粒物质，例如纤维，或纤维和/或小片晶可以以任何合适的方式或以任何顺序或次序制备。因此，悬浮液可以通过以适当的比例添加各组分到处理期间在空中的流体或浆料中而在表面以任何顺序混合来提供。悬浮液也可以在现场混合。在一些不容易分散的材料的情况下，在与压裂流体混合之前或期间，纤维应该用合适的流体例如水或井筒流体“润湿”，以允许更好地喂入纤维。应采用良好的混合技术以避免颗粒物“凝结”。
可蚀颗粒和纤维
合适的可溶解、可降解或可蚀的支撑剂包括但不限于水溶性固体，烃溶性固体，或其混合物和组合。水溶性固体和烃溶性固体的示例性实例包括但不限于盐，碳酸钙，蜡，可溶性树脂，聚合物或其混合物和组合。示例性的盐包括但不限于碳酸钙，苯甲酸，萘基材料，氧化镁，碳酸氢钠，氯化钠，氯化钾，氯化钙，硫酸铵，或其混合物和组合。示例性聚合物包括但不限于聚乳酸(PLA)，聚乙醇酸(PGA)，乳酸/乙醇酸共聚物(PLGA)，多糖，淀粉或其混合物和组合。
如本文所用，“聚合物”包括所指示的单体与一种或多种共聚单体的均聚物和共聚物，包括接枝，嵌段和无规共聚物。根据需要，聚合物可以是线性，支化，星形，交联，衍生的等。可以选择可溶解或可蚀的支撑剂以具有与支撑剂颗粒的尺寸和形状相似或不相似的尺寸和形状，以促进与支撑剂的分离。可溶解的，可降解的或可蚀的支撑剂颗粒形状可以包括例如球，棒，小片，带等及其组合。在一些应用中，可以使用可溶解，可降解或可蚀的纤维束或纤维材料或可变形材料。
可溶解的，可降解的或可蚀的支撑剂可以在水基压裂流体或井下流体中分解，例如由聚乳酸(PLA)，聚乙醇酸(PGA)，聚乙烯醇(PVOH)，和别的制备的纤维。可溶解，可降解或可蚀的纤维可以由在地下地层温度下变成粘合剂的材料制成或涂覆。根据主要条件，在一个实施方案中使用的可溶解，可降解或可蚀的纤维可以长达2mm，直径为10-200微米，三维中的任何两个之间的比大于5比1。在另一个实施方案中，可溶解，可降解或可蚀的纤维可以具有大于1mm的长度，例如1-30mm，2-25mm或3-18mm，例如约6mm；并且它们可以具有5-100微米的直径和/或约0.1-20，优选约0.15-6的纤度。这些可溶解，可降解或可蚀的纤维是期望的，以促进具有降低水平的流体增粘聚合物或表面活性剂的处理流体的支撑剂承载能力。可溶解，可降解或可蚀的纤维横截面不需要是圆形的，且纤维不需要是直的。如果使用原纤化的可溶解，可降解或可蚀的纤维，则各纤维的直径可能比上述纤维直径小得多。
组成范围和属性
本发明聚集组合物的实施方案包含：
约5重量％至约95重量％的本发明聚集化合物。
在本发明聚集组合物的某些实施方案中，包含：
约10重量％至约90重量％的本发明聚集化合物。
在本发明聚集组合物的其它实施方案中，包含：
约20重量％至约80重量％的本发明聚集化合物。
在本发明聚集组合物的其它实施方案中，包含：
约30重量％至约70重量％的本发明聚集化合物。
在本发明聚集组合物的其它实施方案中，包含：
约40重量％至约60重量％的本发明聚集化合物。
在本发明聚集组合物的其它实施方案中，还包含：
约5重量％至约50重量％的载体，
其中重量百分比可以相加至大于100重量％。
在本发明聚集组合物的其它实施方案中，还包含：
约10重量％至约40重量％的载体，
其中重量百分比可以相加至大于100重量％。
在本发明聚集组合物的其它实施方案中，还包含：
约10重量％至约30重量％的载体，
其中重量百分比可以相加至大于100重量％。
在本发明聚集组合物的其它实施方案中，还包含：
约10重量％至约25重量％的载体，
其中重量百分比可以相加至大于100重量％。
在本发明聚集组合物的其它实施方案中，还包含：
约1重量％至约30重量％的甘醇二甲醚，
其中重量百分比可以相加至大于100重量％。
在本发明聚集组合物的其它实施方案中，还包含：
约1重量％至约25重量％的甘醇二甲醚，
其中重量百分比可以相加至大于100重量％。
在本发明聚集组合物的其它实施方案中，还包含：
约1重量％至约20重量％的甘醇二甲醚，
其中重量百分比可以相加至大于100重量％。
在本发明聚集组合物的其它实施方案中，还包含：
约1重量％至约20重量％的HLB值在约6至约10之间的乙氧基化醇，
其中重量百分比可以相加至大于100重量％。
在本发明聚集组合物的其它实施方案中，还包含：
约1重量％至约10重量％的HLB值为约6至约10的乙氧基化醇，
其中重量百分比可以相加至大于100重量％。
在本发明聚集组合物的其它实施方案中，还包含：
约1重量％至约8重量％的HLB值为约6至约10的乙氧基化醇，
其中重量百分比可以相加至大于100重量％。
本发明实验
酸性含羟基化合物和/或路易斯酸反应
以下实施例说明了聚集组合物，其包含(a)胺和酸性含羟基化合物和/或路易斯酸或其混合物和组合之间的反应产物，(b)多胺和酸性含羟基化合物和/或路易斯或其混合物和组合的反应产物，(c)聚合胺和酸性含羟基化合物和/或路易斯酸或其混合物和组合的反应产物，(d)交联反应产物，(e)胺和含环氧的化合物的反应产物，(f)胺-环氧反应产物与酸性含羟基化合物和/或路易斯酸之间的反应产物，或其混合物和组合(e)其混合物或组合。
实施例1-AC1
将92.00g的Reilline 400(得自Vertellus Specialties Inc.和其他供应商的4-乙烯基吡啶均聚物)，46.00g乙二醇醚EB和46.00g乙二醇称量到400mL烧杯中。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。然后将16.22g 50重量％的柠檬酸水溶液称量到塑料注射器中，并在烧杯壁缓慢注入。将混合物再搅拌90分钟。最终产物具有琥珀色透明液体，并被命名为AC1。
将200.02g的100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl溶液加入砂中。同时，将15.43g AC1称量到塑料注射器中。将AC1逐渐加入到砂的涡流中，并用Calframo顶置式搅拌器在450rpm下搅拌2重量％KCl。然后将处理过的砂组合物再搅拌60秒，并将液体倾析。将200mL2重量％KCl溶液加入到AC1附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一次洗涤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。AC1附聚砂是米黄色的，当瓶倒置时，AC1附聚砂作为一块慢慢地下降。
实施例2-AC2
将92.12g Reilline 400(得自Vertellus Specialties Inc.和其他供应商的4-乙烯基吡啶均聚物)，22.77g甲醇和46.00g乙二醇称量到400mL烧杯中。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。同时，将10g硼酸溶解在101.7g甲醇中，得到9.0重量％的硼酸甲醇溶液。将25.89g 9.0重量％的硼酸溶液称量到塑料注射器中并在烧杯壁缓慢注入。将混合物再搅拌90分钟。最终产物为琥珀色透明液体，命名为AC2。
将200.04g 100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl溶液加入砂中。同时，将15.45g AC2称量到塑料注射器中。将AC2逐渐加入到砂的涡流中，并用Calframo顶置式搅拌器以450rpm搅拌2重量％KCl溶液。
最后，涡流关闭，砂稠化，砂在搅拌过程中沉到烧杯的底部。然后将混合物再搅拌60秒，并将液体倾析。将200mL 2重量％KCl溶液加入到AC2附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一次洗涤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。AC2附聚砂是米黄色的，当瓶倒置时，AC2附聚砂作为一块缓慢下降。
实施例3-AC3
将92.03g Reilline 400(得自Vertellus Specialties Inc.和其他供应商的4-乙烯基吡啶均聚物)，58.03g甲醇和34.02g乙二醇称量到400mL烧杯中。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。然后将18.87g 40重量％的氨基乙基乙醇胺三(亚甲基膦酸)水溶液称量到塑料注射器中并在烧杯壁缓慢注入。将混合物再搅拌90分钟。最终产物为琥珀色透明液体，命名为AC3。
将200.04g 100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl溶液加入砂中。同时，将15.56g AC3称量到塑料注射器中。将AC3逐渐加入到砂的涡流中，并用Calframo顶置式搅拌器以450rpm搅拌2重量％KCl溶液。
最后，涡流关闭，砂稠化，砂在搅拌过程中降到烧杯的底部。然后将混合物再搅拌60秒，并将液体倾析。将200mL 2重量％KCl溶液加入到AC3附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一次洗涤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。AC3附聚砂是米黄色的。当瓶子倒置时，AC3附聚砂作为一块缓慢下降。
实施例4-AC4
将92.05g Reilline 400(得自Vertellus Specialties Inc.和其他供应商的4-乙烯基吡啶均聚物)，46.32g甲醇和46.32g乙二醇称量到400mL烧杯中。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。然后将23.59g 48％的二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)水溶液称量到塑料注射器中，并在烧杯壁缓慢注入。将混合物再搅拌90分钟。最终产物为琥珀色透明液体，命名为AC4。
将200.03g 100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl溶液加入砂中。同时，将15.47g AC4称量到塑料注射器中。将AC4逐渐加入到砂的涡流中，并用Calframo顶部搅拌器以450rpm搅拌2重量％KCl溶液。
最后涡流关闭，砂稠化，砂在搅拌过程中降到烧杯的底部。然后将该组合物再搅拌60秒，并将液体倾析。将200mL的2重量％KCl溶液加入到AC4附聚砂中，搅拌60秒钟，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一次洗涤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。AC4附聚砂是米黄色的。当瓶子倒置时，AC4附聚砂作为一块缓慢下降。
实施例5-AC5
将40.04g Reilline 400(得自Vertellus Specialties Inc.和其他供应商的4-乙烯基吡啶均聚物)，70.11g PAP-220，40.94g甲醇和40.19g乙二醇称量到400mL烧杯中。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。然后将23.50g 5M ZnCl2的水溶液称量到塑料注射器中，并在烧杯壁缓慢注入。将混合物再搅拌90分钟。最终产物命名为AC5。
将200.00g的20/40砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl加入砂中。同时，将15.4g AC5称量到塑料注射器中。将共混物逐渐加入到砂的涡流中，并用Calframo顶部搅拌器以450rpm搅拌2重量％ZnCl2溶液。然后将混合物再搅拌60秒，并将液体倾析。将200mL的2重量％ZnCl2溶液加入到AC5附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。
对比例1-CE1
将40.02g Reilline 400(得自Vertellus Specialties Inc.和其他供应商的4-乙烯基吡啶均聚物)，70.08g PAP-220，42.84g甲醇和40.44g乙二醇称量到400mL烧杯中。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。然后将16.04g的Alpha 2240称量到塑料注射器中并在烧杯壁缓慢注入。将混合物再搅拌90分钟。最终产物被命名为CE1。
将200.0g的20/40砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl溶液加入砂中。同时，将15.4g CE1称量到塑料注射器中。将共混物逐渐加入到砂的涡流中，并用Calframo顶部搅拌器以450rpm搅拌2重量％KCl。然后将该组合物再搅拌60秒，并将液体倾析。将200mL的2重量％KCl溶液加入到CE1附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。
实施例6-压痕力测试
使用配备有用于Excel的Toriemon USB附加软件的Shimpo ModelFGS-100H手动手轮测试台来测量洗涤的聚集的20/40砂的压痕力(牛顿)。取样率为10次/秒。初始力为0.25牛顿。TempoPerfect Metroneme软件用于控制车轮旋转速率为60bpm。测试数据列于表1中。
表1
压痕力数据
实施例 力，牛顿
CE1 4.97
AC5 12.42
实施例5(AC5)的压痕力是对比例(CE1)的2倍以上。
实施例7-AC7
将92.03g Reilline 400(得自Vertellus Specialties Inc.和其他供应商的4-乙烯基吡啶均聚物)，46.03g甲醇和46.03g乙二醇称量到400mL烧杯中。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。然后将14.76g的Westvaco Diacid 1550称量到塑料注射器中并在烧杯壁缓慢注入。将混合物再搅拌90分钟。最终产物为琥珀色透明液体，命名为AC7。
将200.06g的100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl加入砂中。同时，将15.44g AC7称量到塑料注射器中。将AC7逐渐加入到砂的涡流中，并用Calframo顶部搅拌器以450rpm搅拌2重量％KCl。最后涡流关闭，砂稠化，砂在搅拌过程中降到烧杯的底部。然后将混合物再搅拌60秒，并将液体倾析。将200mL 2重量％KCl加入到AC7附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一次洗涤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。AC7附聚砂是米黄色的。当瓶子倒置时，AC7附聚砂作为一块缓慢下降。
实施例8-AC8
将92.03g Reilline 400(得自Vertellus Specialties Inc.和其他供应商的4-乙烯基吡啶均聚物)，7.62g Dowanol EB和46.17g乙二醇称量到400mL烧杯中。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。同时，将29.17g的Tenax 2010溶解在乙二醇醚EB中，得到Tenax 2010在Dowanol EB中的28.28重量％溶液。然后将53.75g Tenax2010在Dowanol EB中的28.28重量％溶液称量到塑料注射器中，并在烧杯壁缓慢注入。将混合物再搅拌90分钟。最终产物为琥珀色透明液体，并命名为AC8。
将200.03g的100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl加入砂中。同时，将15.45g AC8称量到塑料注射器中。将AC8逐渐加入到砂的涡流中，并用Calframo顶置式搅拌器以450rpm搅拌2重量％KCl。最后涡流关闭，砂稠化，砂在搅拌过程中降到烧杯的底部。将混合物再搅拌60秒，并将液体倾析。将200mL 2重量％KCl加入到AC8附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一次洗涤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。AC8附聚砂是米黄色的，没有明显的气味。当瓶子倒置时，AC8附聚砂作为一块缓慢下降。
实施例9-AC9
将92.02g Reilline 400(得自Vertellus Specialties Inc.和其他供应商的4-乙烯基吡啶均聚物)，37.81g甲醇和46.01g乙二醇称量到400mL烧杯中。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。同时，将30.00g马来酸溶解在50.09g甲醇中，得到马来酸在甲醇中的37.46重量％溶液。然后将13.12g马来酸在甲醇中的37.46重量％溶液称量到塑料注射器中并在烧杯壁缓慢注入。将混合物再搅拌90分钟。最终产物为琥珀色透明液体，命名为AC9。
将200.09g的100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl加入砂中。同时，将15.46g AC9称量到塑料注射器中。将AC9逐渐加入到砂的涡流中，并用Calframo顶部搅拌器以450rpm搅拌2重量％KCl。最后涡流关闭，砂稠化，砂在搅拌过程中降到烧杯的底部。将混合物再搅拌60秒，并将液体倾析。将200mL 2重量％KCl加入到AC9附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一次洗涤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。AC9附聚砂是米黄色的。当瓶子倒置时，AC9附聚砂作为一块缓慢下降。
实施例10-AC10
将92.05g Reilline 400(得自Vertellus Specialties Inc.和其他供应商的4-乙烯基吡啶均聚物)和46.40g乙二醇称量到400mL烧杯中。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。同时，将13.03g琥珀酸溶解在139.25g甲醇中，得到琥珀酸在甲醇中的8.56重量％溶液。然后将53.18g琥珀酸在甲醇中的8.56重量％溶液称量到塑料注射器中，并在烧杯壁缓慢注入。将混合物再搅拌90分钟。最终产物是琥珀色透明液体，具有极小的气味，并被指定为AC10。
将200.09g的100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl加入砂中。同时，将15.46g AC10称量到塑料注射器中。将共混物逐渐加入到砂的涡流中，并用Calframo顶部搅拌器以450rpm搅拌2重量％KCl。最后涡流关闭，砂稠化，砂在搅拌过程中降到烧杯的底部。然后将混合物再搅拌60秒，并将液体倾析。将200mL 2重量％KCl溶液加入到附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一次洗涤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。AC10附聚砂是米黄色的。当瓶子倒置时，AC10附聚砂作为一块缓慢地下降。
实施例11-AC11
将92.04g Reilline 400(得自Vertellus Specialties Inc.和其他供应商的4-乙烯基吡啶均聚物)和46.40g乙二醇称量到400mL烧杯中。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。同时，将13.08g己二酸溶于140.11g甲醇中，得到己二酸在甲醇中的8.53重量％溶液。然后将72.28g己二酸在甲醇中的8.53重量％溶液称量到塑料注射器中，并在烧杯壁缓慢注入。将混合物再搅拌90分钟。最终产物为琥珀色透明液体，命名为AC11。
将200.01g的100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl加入砂中。同时，将15.42g AC11称量到塑料注射器中。将共混物逐渐加入到砂的涡流中，并用Calframo顶部搅拌器以450rpm搅拌2重量％KCl。在加入7mL Reilline 400和己二酸混合物后，涡流消失，并且在搅拌过程中砂降到烧杯底部。然后将该组合物再搅拌60秒，并将液体倾析。将200mL的2重量％KCl溶液加入到AC11附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一次洗涤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。AC11附聚砂是米黄色的。当瓶子倒置时，AC11附聚砂作为一块缓慢下降。
实施例12-AC12
将92.01g Reilline 400(得自Vertellus Specialties Inc.和其他供应商的4-乙烯基吡啶均聚物)，25.58g甲醇和46.02g乙二醇称量到400mL烧杯中。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。同时，将25.60g丙三羧酸溶于70.44g甲醇中，得到丙三羧酸在甲醇中的26.65重量％溶液。然后将27.91g丙三羧酸在甲醇中的26.65重量％溶液称量到塑料注射器中，并在烧杯壁缓慢注入。将混合物再搅拌90分钟。最终产物是琥珀色透明液体，具有甜味，被命名为AC12。
将200.05g的100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl加入砂中。同时，将15.43g AC12称量到塑料注射器中。将共混物逐渐加入到砂的涡流中，并用Calframo顶部搅拌器以450rpm搅拌2重量％KCl。在加入5mL Reilline 400和甲醇中的丙三羧酸和乙二醇的反应产物之后，涡流消失，并且在搅拌过程中在加入5mL Reilline 400和丙三羧酸的反应产物之后，砂降至烧杯底部。然后将该组合物再搅拌60秒，并将液体倾析。将200mL 2重量％KCl溶液加入到AC12附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一次洗涤时，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl加满并盖上盖。AC12附聚砂是米黄色的。当瓶子倒置时，AC12附聚砂作为一块缓慢下降。
实施例13-AC13
将92.05g Reilline 400(得自Vertellus Specialties Inc.和其他供应商的4-乙烯基吡啶均聚物)，35.89g甲醇和46.00g乙二醇称量到400mL烧杯中。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。同时，将14.19g对甲苯磺酸一水合物溶于18.04g甲醇中，得到对甲苯磺酸一水合物在甲醇中的44.03重量％溶液。然后将18.28g对甲苯磺酸一水合物在甲醇中的44.03重量％溶液称量到塑料注射器中并在烧杯壁缓慢注入。将混合物再搅拌90分钟。最终产物为琥珀色透明液体，命名为AC13。
将200.04g的100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl加入砂中。同时，将15.43g AC13称量到塑料注射器中。将共混物逐渐加入到砂的涡流中，并用Calframo顶部搅拌器以450rpm搅拌2重量％KCl。涡流消失得早，砂在搅拌过程中降到烧杯的底部。然后将混合物再搅拌60秒，并将液体倾析。将200mL 2重量％KCl溶液加入到AC13附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一次洗涤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。AC13附聚砂是米黄色的。当瓶子倒置时，AC13附聚砂作为一块缓慢下降。
实施例14-AC14
称取92.05g Reilline 400(得自Vertellus Specialties Inc.和其他供应商的4-乙烯基吡啶均聚物)，43.36g甲醇和46.03g乙二醇称量到400mL烧杯中。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。同时，将21.72g冰醋酸溶于21.74g甲醇中，得到冰醋酸在甲醇中的49.98重量％溶液。然后将5.08g冰醋酸在甲醇中的49.98重量％溶液称量到塑料注射器中，并在烧杯壁缓慢注入。将混合物再搅拌90分钟。最终产物为琥珀色透明液体，命名为AC14。
将200.03g的100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl加入砂中。同时，将15.41g AC14称量到塑料注射器中。将AC14逐渐加入到砂的涡流中，并用Calframo顶置式搅拌器以450rpm搅拌2重量％KCl。涡旋消失得早，砂在搅拌过程中降到烧杯的底部。然后将混合物再搅拌60秒，并将液体倾析。
将200mL 2重量％KCl溶液加入到AC14附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一次洗涤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。AC14附聚砂是米黄色的。当瓶子倒置时，AC14附聚砂作为一块缓慢下降。
实施例15-AC15
将来自Vertellus Specialties Inc.的92.03g HAP-310，46.21g Dowanol DPM二醇醚和46.05g乙二醇称量到400mL烧杯中。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。然后将16.24g 50.0重量％的柠檬酸水溶液称量到塑料注射器中，并在烧杯壁缓慢注入。将混合物再搅拌90分钟。最终产物为黑色不透明液体，并命名为AC15。
将200.08g的100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl溶液加入砂中。同时，将15.45g AC15称量到塑料注射器中。将AC15逐渐加入到砂的涡流中，并用Calframo顶置式搅拌器以450rpm搅拌2重量％KCl溶液。在加入5.45g AC15后，涡流消失，搅拌过程中砂降下。在搅拌过程中加入剩余的10g AC15。然后将该组合物再搅拌60秒，并将液体倾析。
将200mL的2重量将％KCl溶液加入到AC15附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一次洗涤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。AC15附聚砂是黑色的，具有强烈的烷基吡啶气味。第二天瓶子倒置时，AC15附聚砂作为一块缓慢下降。
实施例16-AC16
将92.06g来自Vertellus Specialties Inc.的HAP-310，37.85g甲醇和46.00g乙二醇称量到400mL烧杯中。使用配备有小样品适配器，循环浴和测量轴S-34的BrookfieldDV-II Pro粘度计，在25℃下测定HAP-310的粘度为6899cps。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。同时，将30.06g马来酸溶解在50.05g甲醇中，得到马来酸在甲醇中的37.52重量％溶液。然后将13.09g马来酸酐在水中的37.5重量％溶液称量到塑料注射器中，并在烧杯壁缓慢注入。将混合物再搅拌90分钟。最终产物为黑色不透明液体，并命名为AC16。
将200.00克100目砂称量到400ml烧杯中。将200mL的2重量％KCl加入砂中。同时，将15.48g AC16称量到塑料注射器中。将AC16逐渐加入到砂的涡流中，并用Calframo顶部搅拌器以450rpm搅拌2重量％KCl溶液。在搅拌过程中加入4.26克AC16后，涡流消失。在搅拌过程中加入剩余的11.22克AC16。然后将该混合物再搅拌60秒，并将液体倾析。
将200mL的2重量％KCl溶液加入到AC16附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一次洗涤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。AC16附聚砂是黑色的。当瓶子倒置一天后，AC16附聚砂作为一块缓慢下降，然后破裂成两片。
实施例17-AC17
将来自Vertellus Specialties Inc.的92.06g HAP-310，46.75g Dowanol DPM二醇醚和46.00g乙二醇称量到400mL烧杯中。使用配备有小样品适配器，循环浴和测量轴S-34的Brookfield DV-II Pro粘度计，在25℃下测定HAP-310的粘度为6899cps。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。然后将14.84克Westvaco Diacid 1550称量到塑料注射器中，并在烧杯壁缓慢注入。将混合物再搅拌90分钟。最终产物是具有强烈的烷基吡啶气味的黑色不透明液体，并被命名为AC17。
将200.00g的100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl溶液加入砂中。同时，将15.48克AC17称量到塑料注射器中。将AC17逐渐加入到砂的涡流中，并用Calframo顶置式搅拌器以450rpm搅拌2重量％KCl溶液。加入5.02g AC17后，涡流消失。在搅拌过程中加入剩余的10.46克AC17。然后将该混合物再搅拌60秒，并将液体倾析。
将200mL的2重量％KCl溶液加入到AC17附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一次洗涤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。AC17附聚砂是黑色的。当瓶子倒置一天时，AC17附聚砂作为一块缓慢下降，然后破裂成两块，每块碎裂。
实施例18-AC18
将46.02g HAP-310和46.03g来自Vertellus Specialties Inc.的PAP-220，46.38g甲醇和46.22g乙二醇称量到400mL烧杯中。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。然后将14.80gWestvaco Diacid 1550称量到塑料注射器中，并在烧杯壁缓慢注入。将混合物再搅拌90分钟。最终产物为黑色不透明液体，并命名为AC18。
将200.06g的100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl溶液加入砂中。同时，将15.48g AC18称量到塑料注射器中。将AC18逐渐加入到砂的涡流中，并用Calframo顶部搅拌器以450rpm搅拌2重量％KCl溶液。在搅拌过程中加入2.54g AC18后，涡流消失。然后加入剩余的12.94g AC18。然后将该混合物再搅拌60秒，并将液体倾析。
将200毫升2重量％KCl加入到AC18附聚砂中，搅拌60秒钟，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一次洗涤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。AC18附聚砂是黑色的。当瓶子倒置一天后，AC18附聚砂作为一块缓慢下降，然后碎裂。
对比例2-CE2
将来自Vertellus Specialties Inc.的92.05g HAP-310，46.03g甲醇和46.07g乙二醇称量到400mL烧杯中。使用配备有小样品适配器，循环浴和测量轴S-34的BrookfieldDV-II Pro粘度计，在25℃下测定HAP-310的粘度为6899cps。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。没有添加有机酸。将混合物再搅拌90分钟。最终产物为黑色不透明液体，命名为CE2。
将200.04g 100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl溶液加入砂中。同时，将15.43g CE2称量到塑料注射器中。将CE2逐渐加入到砂的涡流中，并用Calframo顶部搅拌器以450rpm搅拌2重量％KCl溶液。在加入6.4克CE2后，涡流消失，砂在搅拌过程中下降了1/4英寸。在搅拌过程中加入剩余的9.03g CE2。然后将该组合物再搅拌60秒，并将液体倾析。
将200mL 2重量％KCl溶液加入到附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一次洗涤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。CE2附聚砂是黑色的。当瓶子倒置一天后，CE2附聚砂作为一块缓慢下降，然后破裂成两块，然后每块碎裂。
实施例19-对比压痕试验
使用Texture Technologies Corp.的TA HD Plus质构仪在25℃下测量压痕力(g)。测试模式为压缩，预测试速度为3.0mm/s，测试速度为2.0mm/s，后测试速度为10mm/s，目标为距离，距离为10.0mm，触发力为5.0g。将2重量％KCL溶液倾析，并将每个附聚的100目砂转移到模具或容器中，其中用Carver压机以500英尺磅压缩。每个样品获得四个压痕测量，然后平均。测试数据列于表2中。
表2
压痕力测量
样品 平均力(g)
CE2 229
AC15 373
AC16 282
CE2在没有有机酸或磷酸酯的情况下附聚。CE2中的烷基吡啶在洗涤和倾析步骤中用2质量％KCl溶液从水中质子化。AC15和AC16用有机酸质子化。当用有机酸质子化时，观察到更大的压痕力。
环氧改性的胺
实施例20-AE1
在瓶中，将33g氨基乙基哌嗪，50g双酚A-二缩水甘油醚和150g甲醇在烧杯中混合，并用Calframo顶置搅拌器以300rpm搅拌过夜，将环氧改性的胺反应产物命名为AE1。
将200g的100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl溶液加入砂中。同时，将14mL AE1逐渐加入到砂在2重量％KCl溶液中的混合涡流中，其用Calframo顶置式搅拌器以450rpm搅拌。当AE1加入到在KCl溶液中的砂中时，涡流消失。然后将混合物再搅拌60秒，并从砂中倾析出液体。
将200mL的2重量％KCl溶液加入到AE1附聚砂中，搅拌60秒并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一个洗涤步骤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。当瓶子倒置时，与作为单个砂粒降下的未处理的砂相比，AE1附聚砂作为一块或两块缓慢地下降。
实施例21-AE2
在瓶中，将50g PAP 220、30g双酚A-二缩水甘油醚和25g RhodiaSolvIRIS密封在瓶中并置于180°F水浴中过夜。然后将反应混合物转移到烧杯中，向其中加入80g甲醇和80g乙二醇，并将混合物用Calframo顶部搅拌器以300rpm搅拌。向其中缓慢加入4g磷酸酯并继续混合1小时，反应产物命名为AE2。
将200g的100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl溶液加入砂中。同时，将14mL AE2逐渐加入到砂在2重量％KCl溶液中的混合涡流中，其用Calframo顶置式搅拌器以450rpm搅拌。随着AE2加入到在KCl溶液中的砂中，涡流消失。然后将混合物再搅拌60秒，并从砂中倾析出液体。
将200mL的2重量％KCl溶液加入到AE2附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一个洗涤步骤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。当瓶子倒置时，与作为单个砂粒降下的未处理的砂相比，AE2附聚砂作为一块缓慢地下降。
实施例22-AE3
向烧杯中加入25g AE1和25g乙二醇，混合物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌。接着，缓慢加入4g磷酸酯，继续搅拌1小时(AE3)。
将50克20/40目砂称量到250mL烧杯中。将50mL的2重量％KCl溶液加入砂中。同时，将3.5mL AE3逐渐加入到砂在2重量％KCl溶液中的混合涡流中，其用Calframo顶置式搅拌器以450rpm搅拌。随着AE3加入到在KCl溶液中的砂中，涡流消失。然后将混合物再搅拌60秒，并从砂中倾析出液体。
将5ml的2重量％KCl溶液加入到AE3附聚砂中，搅拌60秒并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一个洗涤步骤中，将内容物倒入8盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。当瓶子倒置时，与作为单个砂粒降下的未处理的砂相比，AE3附聚砂作为一块缓慢下降。
以下实施例阐述了聚集组合物，其包含(a)具有N-氧化物单体单元的聚合物，(b)具有N-氧化物单体单元和路易斯酸反应产物的聚合物，(c)具有N-氧化物单体单元的交联聚合物，以及(d)其混合物或组合。
包含N-氧化物基团和季化基团的聚合物和低聚物
以下实施例阐述了聚集组合物，其包含(a)具有N-氧化物单体单元的聚合物，(b)具有N-氧化物单体单元和路易斯酸反应产物的聚合物，(c)具有N-氧化物单体单元的交联聚合物，和(d)其混合物或组合。
实施例23-P1
将92.03克15％部分氧化聚-4-乙烯基吡啶的25重量％溶液，46.11g乙二醇醚EB和46.19g乙二醇称量到400mL烧杯中。通过NMR测量15％部分氧化聚-4-乙烯基吡啶的氧化度。通过热重分析(TGA)测量15％部分氧化聚-4-乙烯基吡啶的浓度。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。然后，将18.65g可从Manufacturing Chemicals LLC获得的磷酸化DA-6称量到塑料注射器中，并在烧杯壁缓慢注入。将混合物搅拌90分钟。最终产物是琥珀色透明液体，命名为P1。
将200.00克100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl溶液加入砂中。同时，将18.71g P1称量到塑料注射器中，然后逐渐加入到砂在2重量％KCl溶液中的混合涡流中，其用Calframo顶置式搅拌器以450rpm搅拌。当P1加入在KCl溶液中的砂中时，涡流消失。然后将混合物再搅拌60秒，并从砂中倾析出液体。将200mL的2重量％KCl溶液加入到P1附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一个洗涤步骤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。当瓶子倒置时，P1附聚砂作为一块缓慢地下降。P1附聚砂是米黄色和松散的。P1附聚砂形成了一种可成形或可变形的附聚体，其容易地通过混合速度或作用在P1附聚砂上的扭矩而改变形状。
实施例24-P2
将165.61g 15％部分氧化聚-4-乙烯基吡啶的25重量％溶液，9.28g乙二醇醚EB和9.26g乙二醇称量到400mL烧杯中。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。然后将16.00g来自Weatherford的Alpha 2240称量到塑料注射器中，并在烧杯壁缓慢注入。将混合物搅拌90分钟。最终产物是深琥珀色透明液体。混合物命名为P2。
将200.01g 100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl溶液加入砂中。同时，将15.41g的P2称量到塑料注射器中。将P2逐渐加入用Calframo顶置式搅拌器在450rpm下搅拌的砂在2重量％KCl溶液中的涡流中。当P2加入在KCl水溶液中的砂中时，涡流消失。然后将混合物再搅拌60秒，并将液体倾析。将200mL的2重量％KCl溶液加入到P2附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后的洗涤步骤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。当瓶子倒置时，P2附聚砂作为一块缓慢地下降。P2附聚砂是米黄色的，松散的，并且形成可成形或可变形的附聚体，其容易地通过混合速度或作用在P2附聚砂上的扭矩而改变形状。
实施例25
将200.02g 20/40砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl溶液加入砂中。同时，将15.44g的P2称量到塑料注射器中并逐渐加入到用Calframo顶部搅拌器以450rpm搅拌的砂在2重量％KCl溶液中的涡流中。当将P2加入在KCl水溶液中的砂中时，涡流消失。然后将混合物再搅拌60秒，并将液体倾析。
将200mL的2重量％KCl溶液加入到P2附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一个洗涤步骤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。当瓶子倒置时，P2附聚砂作为一块缓慢地下降。P2附聚砂是米黄色和松散的，并且形成可成形或可变形的附聚体，其容易地通过混合速度或作用在P2附聚砂上的扭矩而改变形状。
实施例26-P3
将165.64克29％部分氧化聚-4-乙烯基吡啶的25重量％溶液，9.37克乙二醇醚EB和10.11克乙二醇称量到400毫升烧杯中。通过NMR测量29％部分氧化聚-4-乙烯基吡啶的氧化度。通过热重分析(TGA)测量29％部分氧化聚-4-乙烯基吡啶溶液的浓度。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。然后将16.03g来自Lubrizol OilfieldSolutions的Alpha 2240称量到塑料注射器中并在烧杯壁缓慢注入。将混合物再搅拌90分钟。最终产物为深琥珀色透明液体，命名为P3。
实施例27-P4
将200g的100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl溶液加入砂中。同时，将14mL 15％部分氧化聚-4-乙烯基吡啶(P4)的25重量％溶液逐渐加入到用Calframo顶置式搅拌器以450rpm搅拌的砂在2重量％KCl溶液中的混合涡流中。当溶液加入在KCl溶液中的砂中时，涡流消失。然后将混合物再搅拌60秒，并从砂中倾析出液体。将200mL的2重量％KCl溶液加入到P4附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一个洗涤步骤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。当瓶倒置时，与作为单个砂粒降下的未处理的砂相比，P4附聚砂作为一块缓慢下降。
实施例28-P5
将200g的100目砂称量到400mL烧杯中。将200mL的2重量％KCl溶液加入砂中。同时，将14mL 29％部分氧化聚-4-乙烯基吡啶(P5)的25重量％溶液逐渐加入到用Calframo顶置式搅拌器以450rpm搅拌的砂在2重量％KCl溶液中的混合涡流中。当P5加入到在KCl溶液中的砂中时，涡流消失。然后将混合物再搅拌60秒，并从砂中倾析出液体。将200mL 2重量％KCl溶液加入到P5附聚砂中，搅拌60秒，并将液体倾析。该洗涤步骤再重复两次。在最后一个洗涤步骤中，将内容物倒入16盎司瓶中，再用2重量％KCl溶液加满并盖上盖子。当瓶倒置时，与作为单个砂粒降下的未处理的砂相比，P5附聚砂作为一块缓慢下降。
树脂和交联剂
实施例29-R1。
将120g 4-乙烯基吡啶均聚物，33g 2-甲基戊二酸二甲酯和33g乙二醇称量到400mL烧杯中。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。然后将6.5g乙酸称量到塑料注射器中并缓慢注入烧杯中。将混合物再搅拌90分钟。最终产物为琥珀色透明液体，命名为1R。
实施例30-R2
向9.5g的R1中加入0.5g甲阶酚醛树脂，并在瓶中混合，直至形成均匀的溶液。最终产物为琥珀色透明液体，命名为R2。
实施例31-压缩强度的测量
使用在50mL 2％KCl溶液中的5mL R2聚集25g 100目砂，然后用50mL 2％KCl洗涤1次。接下来，将20g该样品置于1″水泥模具中并压制至500psi以制成均匀的样品。将该样品浸入置于180°F水浴中的2％KCl溶液中3天。然后将样品冷却至室温，从模具中取出，并使用Texture Technologies TA-HDPlus仪器测量压缩强度。在1100psi下测量压缩强度。
实施例32-R3
向8.5g具有类似于AC16的制剂的溶液中加入1.5g双酚A二缩水甘油醚，将混合物摇动直到形成均匀的溶液。最终产物为深黑色均匀溶液，并命名为R3。
实施例33-压缩强度的测量
接下来，将在40ml 2％KCl中的40g 100目砂用2.8mL R3附聚，随后用40mL 2％KCl后冲洗3次。接下来，将20g该样品置于1″水泥模具中并压制至500psi以制成均匀的样品。将该样品浸入置于180°F水浴中的2％KCl溶液中1天。然后将样品从模具中取出，并且立即测量压缩强度。在546psi下测量压缩强度。
实施例34-R4
将92g 4-乙烯基吡啶均聚物，46g二醇醚和46g乙二醇称量到400mL烧杯中。将这些内容物用Calframo顶置式搅拌器以300rpm搅拌10分钟。然后将2.2g乙酸称量到塑料注射器中并缓慢注入烧杯中。将混合物再搅拌90分钟。最终产物为琥珀色透明液体，命名为R4。
实施例35-R5
向9.75g R4中加入0.25g 1,6-二溴己烷，将混合物摇动直到形成均匀的溶液。最终产物为琥珀色透明液体，命名为R5。
实施例36-
使用在50mL 2％KCl溶液中的5mL R5附聚25g 100目砂，然后用50mL 2％KCl洗涤1次。接下来，将20g该样品置于1″水泥模具中并压制至500psi以制成均匀的样品。将该样品浸入置于180°F水浴中的2％KCl溶液中1天。然后将样品从模具中取出，并立即测量压缩强度。在113psi下测量压缩强度。
本文引用的所有参考文献通过引用并入本文。虽然已经参考本发明优选实施方案公开了本发明，但是从阅读本说明书可以看出，本领域技术人员可以理解可能做出的改变和修改，其不脱离如上所述和下文所要求保护的本发明范围和精神。

Claims (32)

1.一种聚集组合物，其包含：
(a)和(b)的一种反应产物或多种反应产物：
(a)至少一种含氮化合物，和
(b)至少一种胺反应性化合物，
其中组合物形成固体材料表面的部分、基本上完全和/或完全的涂层，修改、更改和/或改变固体材料的聚集倾向和/或ζ电位，使得经涂覆固体材料具有改进的自聚集性质。
2.一种基质组合物，其包含基质，所述基质包含具有部分、基本上完全或完全涂覆的表面，包含(a)和(b)的一种反应产物或多种反应产物：
(a)至少一种含氮化合物，和
(b)至少一种胺反应性化合物，
其中涂层可变形并修改、更改和/或改变基质的聚集倾向和/或ζ电位，使得基质具有改进的自聚集性质。
3.一种支撑剂组合物，其包含支撑剂，所述支撑剂包含部分、基本上完全和/或完全的涂层，包含(a)和(b)的一种反应产物或多种反应产物：
(a)至少一种含氮化合物，和
(b)至少一种胺反应性化合物，
其中涂层可变形并修改、更改和/或改变支撑剂的聚集倾向和/或ζ电位，使得支撑剂具有改进的自聚集性质和改进的支撑剂-地层粘合性质。
4.一种用于改变固体材料的聚集潜力或倾向的方法，包括以下步骤：使固体材料与包含(a)和(b)的一种反应产物或多种反应产物的组合物接触：
(a)至少一种含氮化合物，和
(b)至少一种胺反应性化合物，
以在固体材料的表面上形成部分、基本上完全或完全的可变形涂层。
5.一种用于压裂地层的方法，包括以下步骤：
在足以压裂地层并提高生产率或注入效率的压力下将含有支撑剂的压裂流体泵入生产层中，
其中在压裂后支撑剂撑开地层裂缝，
其中一些或所有支撑剂包含经涂覆支撑剂，其包含用处理组合物在足以使处理组合物在颗粒状固体材料的表面上形成部分、基本上完全或完全的涂层的条件下处理的颗粒状固体，以及
其中处理组合物包含(a)和(b)的一种反应产物或多种反应产物：
(a)至少一种含氮化合物，和
(b)至少一种胺反应性化合物。
6.一种用于压裂地层的方法，包括以下步骤：
泵入压裂流体，和
泵入包含支撑剂的流体，
其中一些或所有支撑剂包含用处理组合物在足以使处理组合物在支撑剂的表面上形成部分、基本上完全或完全的涂层的条件下处理的经涂覆颗粒状固体，
其中处理组合物包含(a)和(b)的一种反应产物或多种反应产物：
(a)至少一种含氮化合物，和
(b)至少一种胺反应性化合物，和
其中支撑剂撑开地层裂缝，并且经涂覆特定固体倾向于聚集和/或粘附在压裂期间形成的地层表面和/或地层颗粒以提高地层生产率或注入效率。
7.根据权利要求5和6所述的方法，其中压裂流体包含聚集组合物，其包含有效量的聚集组合物，所述聚集组合物包含(a)和(b)的一种反应产物或多种反应产物：
(a)至少一种含氮化合物，和
(b)至少一种胺反应性化合物，
其中聚集组合物被设计成涂覆在压裂之前、期间和之后产生的地层和地层颗粒的表面，以改变表面或地层颗粒的ζ电位或聚集潜力。
8.根据权利要求5和6所述的方法，还包括以下步骤：
用包含胺化合物和有机酸的聚集组合物预处理地层，其中聚集组合物被设计成在压裂之前涂覆地层的表面以改变在压裂期间形成的表面和地层颗粒的ζ电位或聚集潜力。
9.一种钻井方法，包括以下步骤：
在钻孔时，循环钻井流体，以提供钻头润滑，除热和钻屑去除，其中钻井流体包含聚集组合物，其包含(a)和(b)的一种反应产物或多种反应产物：
(a)至少一种含氮化合物，和
(b)至少一种胺反应性化合物，
其中组合物改变钻井流体中任何颗粒状固体的ζ电位和/或增加聚集潜力或倾向或者变得夹带在钻井流体中以增加固体去除。
10.根据权利要求9所述的方法，其中钻井流体的压力在过平衡压力条件、欠平衡压力条件或控制压力条件下操作。
11.一种用于钻井的方法，包括以下步骤：
在钻井时，循环第一钻井流体以提供钻头润滑，除热和钻屑去除；
在遇到产生不期望数量的颗粒状固体的地下结构时，将第一钻井流体改变为包含聚集组合物的第二钻井流体，所述聚集组合物包含(a)和(b)的一种反应产物或多种反应产物：
(a)至少一种含氮化合物，和
(b)至少一种胺反应性化合物，
以提供钻头润滑、除热和钻屑去除并且降低钻井流体中任何颗粒状固体的ζ电位的绝对值或增加聚集潜力或者变得夹带在钻井流体中以增加固体去除。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括以下步骤：
在通过产生不期望数量的颗粒状固体的结构之后，将第二钻井流体改变为第一钻井流体或第三钻井流体。
13.一种生产方法，包括以下步骤：
将流体循环和/或泵入生产中的井中，其中流体包含聚集组合物，其包含(a)和(b)的一种反应产物或多种反应产物：
(a)至少一种含氮化合物，和
(b)至少一种胺反应性化合物，
以提供钻头润滑、除热和钻屑去除并且降低流体中任何颗粒状固体的ζ电位的绝对值或增加聚集潜力或者变得夹带在流体中以增加固体颗粒去除并降低颗粒堵塞地层和/或生产管道的潜力。
14.一种用于控制砂或细粒迁移的方法，包括以下步骤：
以一定的速率和压力将流体泵入地层中以控制砂和细粒的生产或迁移到生产流体中，其中流体包含包含胺化合物和酸性含羟基化合物、路易斯酸或含磷酸酯化合物的聚集组合物，并且其中组合物改变地层表面和/或细粒的ζ电位和/或增加聚集潜力或倾向。
15.根据前述权利要求中任一项的组合物和方法，其中：
含氮化合物包括：(a)一种胺或多种胺，(b)一种环氧改性的胺或多种环氧改性的胺，(c)一种低聚胺(胺低聚物)或多种低聚胺(胺低聚物)，(d)一种环氧改性的低聚胺或多种环氧改性的低聚胺，(e)一种聚合胺(多胺)或多种聚合胺(多胺)，(f)一种环氧改性的多胺或多种环氧改性的多胺，(g)一种含胺聚合物或多种含胺聚合物，(h)一种环氧改性的含胺聚合物或多种环氧改性的含胺聚合物；(i)至少一种含环氧的化合物和至少一种含氮化合物的一种反应产物或至少一种含环氧的化合物和至少一种含氮化合物的多种反应产物；(j)一种生物聚合物或多种生物聚合物，(k)一种环氧改性的生物聚合物或多种环氧改性的生物聚合物，和(l)混合物或组合，以及
胺反应性化合物包括：(1)一种酸性含羟基化合物或多种酸性含羟基化合物，(2)酸性含羟基化合物的一种同型酐和混合酐或酸性含羟基化合物的多种同型酐和混合酐；(3)一种路易斯酸或多种路易斯酸，(4)一种含磷酸酯化合物或多种含磷酸酯化合物，或(5)其混合物和组合，其中含磷酸酯化合物与一种其他胺反应性化合物联合使用。
16.根据前述权利要求中任一项所述的组合物和方法，还包含：
聚缩水甘油醚、烃基卤化物、双酚A、多异氰酸酯、二酰基叠氮、氰尿酰氯、二酸、多酸、亚氨基化的二元和多元羧酸、酸酐、碳酸酯、聚环氧化物、多醛、多异硫氰酸酯、聚乙烯基砜、硅烷交联化合物或其混合物或组合中的至少一种。
17.根据权利要求16的组合物和方法，其中缩水甘油醚或二缩水甘油醚选自双酚A的二缩水甘油醚、DER 330环氧树脂、丁基缩水甘油醚、C8-C10缩水甘油醚、C12-C14缩水甘油醚、以及其混合物或组合。
18.根据前述权利要求中任一项所述的组合物和方法，还包含：
胺、多胺和/或胺聚合物和含磷化合物的反应产物。
19.根据权利要求15的组合物和方法，其中：
胺包括具有通式R1R2NH、R1R2R3N或其混合物和组合的胺，
低聚胺包括含有至少一个通式NR1R2的氨基的低聚物，
多胺包括含有至少一个通式NR1R2的氨基的聚合物，
环氧改性的胺、低聚胺和/或多胺包含至少一个环氧基，
其中R1、R2和R3独立地是氢原子或具有约1至40个碳原子和所需氢原子以满足价态的烃基，并且其中一个或多个碳原子可被选自硼、氮、氧、磷、硫或其混合物或组合的一种或多种杂原子取代，并且其中一个或多个氢原子可被选自氟、氯、溴、碘或其混合物或组合的一种或多种单价原子取代，和
脱乙酰壳多糖，包括至少一种选自赖氨酸、色氨酸、组氨酸、精氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺及其混合物或组合的氨基酸的多肽、含蛋白质的明胶及其混合物或组合。
20.根据权利要求19的组合物和方法，其中胺选自苯胺和烷基苯胺或烷基苯胺的混合物、吡啶和烷基吡啶或烷基吡啶的混合物、吡咯和烷基吡咯或烷基吡咯的混合物、哌啶和烷基哌啶或烷基哌啶的混合物、吡咯烷和烷基吡咯烷或烷基吡咯烷的混合物、吲哚和烷基吲哚或烷基吲哚的混合物、咪唑和烷基咪唑或烷基咪唑的混合物、喹啉和烷基喹啉或烷基喹啉的混合物、异喹啉和烷基异喹啉或烷基异喹啉的混合物、吡嗪和烷基吡嗪或烷基吡嗪的混合物、喹喔啉和烷基喹喔啉或烷基喹喔啉的混合物、吖啶和烷基吖啶或烷基吖啶的混合物、嘧啶和烷基嘧啶或烷基嘧啶的混合物、喹唑啉和烷基喹唑啉或烷基喹唑啉的混合物、或其混合物或组合。
21.根据权利要求15的组合物和方法，其中：
酸性羟基化合物包括无机酸、有机酸、其混合物和组合，
同型酐或混合酐包括无机酸、有机酸或其混合物和组合的同型酐和混合酐；和
路易斯酸包括金属化合物及其混合物或组合，其中金属选自第2-17族金属及其混合物或组合。
22.根据权利要求21的组合物和方法，其中：
第2族金属化合物包括Be、Mg、Ca、Sr和Ba的化合物；
第3族金属化合物包括Sc、Y、La和Ac的化合物；
第4族金属化合物包括Ti、Zr、Hf、Ce和Th的化合物；
第5族金属化合物包括V、Nb、Ta和Pr的化合物；
第6族金属化合物包括Cr、Mo、W、Nd和U的化合物；
第7族金属化合物包括Mn、Tc、Re和Pm的化合物
第8族金属化合物包括Fe、Ru、Os和Sm的化合物；
第9族金属化合物包括Co、Rh、Ir和Eu的化合物；
第10族金属化合物包括Ni、Pd、Pt和Gd的化合物；
第11族金属化合物包括Cu、Ag、Au和Tb的化合物；
第12族金属化合物包括Zn、Cd、Hg和Dy的化合物；
第13族金属化合物包括Al、Ga、In、Tl和Ho的化合物；
第14族金属化合物包括Si、Ge、Sn、Pb和Er的化合物；
第15族金属化合物包括As、Sb、Bi和Tm的化合物；
第16族金属化合物包括Yb的化合物；
第17族金属化合物包括Lu的化合物；
抗衡离子选自卤化物、卤氧化物、四卤硼烷、碳酸盐、氧化物、硫酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸盐、连二亚硫酸盐、六卤磷酸盐、磷酸盐、磷酸氢盐、亚磷酸盐、亚磷酸氢盐、硝酸盐、亚硝酸盐、羧酸盐、氢氧化物、任何其它抗衡离子及其混合物或其组合。
23.根据权利要求21的组合物和方法，其中：
无机酸包括磷酸、硫酸、盐酸、氢溴酸、硝酸、硼酸或其混合物和组合，
有机酸包括单羧酸、二羧酸、聚合羧酸、其同型和混合酐、及其混合物或组合，其中羧酸包含约1至约40个碳原子，以及
其混合物或组合。
24.根据权利要求15的组合物和方法，其中：
含磷酸酯化合物包括具有通式P(O)(OR3)(OR4)(OR5)(OR5))的磷酸酯或其混合物或组合，其中R3、R4和R5独立地为氢原子或具有约1至40个碳原子和所需氢原子以满足价态的烃基，并且其中一个或多个碳原子可以被选自硼、氮、氧、磷、硫或其混合物或组合的一种或多种杂原子取代并且其中一个或多个氢原子可以被选自氟、氯、溴、碘或其混合物或组合的一种或多种单价原子取代，
含磷酸酯化合物包括具有通式P(O)(OH)x(OR6)y的链烷醇的磷酸酯，其中x+y＝3，R6独立地为氢原子或具有约1-40个碳原子和所需氢原子以满足价态的烃基，并且其中一个或多个碳原子可被选自硼、氮、氧、磷、硫或其混合物或组合的一种或多种杂原子取代，并且其中一个或多个氢原子可以被选自氟、氯、溴、碘或其混合物或组合的一种或多种单价原子取代，例如乙氧基磷酸酯、丙氧基磷酸酯或更高级烷氧基磷酸酯或其混合物或组合，
含磷酸酯化合物包括具有通式N[R7OP(O)(OH)2]3的链烷醇胺的磷酸酯，其中R7是具有约1-40个碳原子和所需氢原子以满足价态的烃基并且其中一个或多个碳原子可以被选自硼、氮、氧、磷、硫或其混合物或组合的一种或多种杂原子取代，并且其中一个或多个氢原子可以被选自由氟、氯、溴、碘或其混合物或组合的一种或多种单价原子取代，包括三乙醇胺的三磷酸酯或其混合物或组合，以及
含磷酸酯化合物包括以下通式的亚甲基膦酸：
R8,R9-N-CH2-P(O)(OH)2
或其混合物或组合，其低聚衍生物和/或聚合衍生物，其中R8、R9独立地为氢原子或具有约1-40个碳原子和所需氢原子以满足价态的烃基，并且其中一个或多个碳原子可以被选自硼、氮、氧、磷、硫或其混合物或组合的一种或多种杂原子取代，并且其中一个或多个氢原子可被选自氟、氯、溴、碘或其混合物或组合的一种或多种单价原子取代。
25.根据权利要求24的组合物和方法，其中：
含磷酸酯化合物包括羟基化芳族化合物的磷酸酯，包括烷基化酚的磷酸酯、壬基苯基磷酸酯或酚磷酸酯或壬基酚乙氧基化磷酸酯，
含磷酸酯化合物包括二醇和多元醇的磷酸酯，例如乙二醇、丙二醇或更高级乙二醇结构的磷酸酯，
含磷酸酯化合物包括乙氧基化醇的磷酸酯，例如乙氧基化癸醇的磷酸酯或磷酸的癸基辛酯，
亚甲基膦酸包含氨基乙基乙醇胺三(亚甲基膦酸)；二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)；双(六亚甲基三氨基五(亚甲基膦酸))及其混合物或组合，和
其混合物或组合。
26.根据权利要求1的组合物和方法，其中固体材料选自天然或合成的金属氧化物和/或陶瓷、金属、页岩、REV粉尘、塑料、聚合物固体、衍生自植物的固体材料、和其混合物或组合。
27.根据权利要求26所述的组合物和方法，其中金属氧化物包括元素周期表的金属元素的任何固体氧化物。
28.根据权利要求26所述的组合物和方法，其中金属氧化物和/或陶瓷选自锕氧化物、铝氧化物、锑氧化物、硼氧化物、钡氧化物、铋氧化物、钙氧化物、铈氧化物、钴氧化物、铬氧化物、铯氧化物、铜氧化物、镝氧化物、铒氧化物、铓氧化物、镓氧化物、锗氧化物、铱氧化物、铁氧化物、镧氧化物、锂氧化物、镁氧化物、锰氧化物、钼氧化物、铌氧化物、钕氧化物、镍氧化物、锇氧化物、钯氧化物、钾氧化物、钷氧化物、镨氧化物、铂氧化物、铷氧化物、铼氧化物、铑氧化物、钌氧化物、钪氧化物、硒氧化物、硅氧化物、钐氧化物、银氧化物、钠氧化物、锶氧化物、钽氧化物、铽氧化物、碲氧化物、钍氧化物、锡氧化物、钛氧化物、铊氧化物、铥氧化物、钒氧化物、钨氧化物、钇氧化物、镱氧化物、锌氧化物、锆氧化物，由这些氧化物和包含两种或更多种上述金属氧化物的混合金属氧化物中的一种或多种制成的陶瓷结构体。
29.根据权利要求26所述的组合物和方法，其中植物材料选自种子植物的壳，例如核桃壳、胡桃壳、花生壳、用于其他硬壳种子形成植物的壳、磨木或其它纤维状纤维素质、或其混合物或组合。
30.根据前述权利要求中任一项的组合物和方法，其中所述一种或多种反应产物还包含树脂。
31.根据前述权利要求中任一项所述的组合物和方法，其中树脂包括双组分环氧基树脂、酚醛清漆树脂、聚环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、氨基甲酸酯树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、呋喃/糠醇树脂、酚醛树脂/胶乳树脂、酚醛树脂、聚酯树脂及其混合物和共聚物、氰酸酯、聚氨酯树脂及其混合物和共聚物、丙烯酸酯树脂及其混合物中的至少一种。
32.根据前述权利要求中任一项的组合物，还包含增粘化合物或疏水改性化合物中的至少一种。
CN201680030103.XA 2015-05-27 2016-05-27 聚集组合物、改性颗粒状固体组合物及其制备和使用方法 Pending CN107690465A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562166723P 2015-05-27 2015-05-27
US62/166,723 2015-05-27
PCT/US2016/034513 WO2016191633A1 (en) 2015-05-27 2016-05-27 Aggregating compositions, modified particulate solid compositions, and methods for making and using same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107690465A true CN107690465A (zh) 2018-02-13

Family

ID=56118036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680030103.XA Pending CN107690465A (zh) 2015-05-27 2016-05-27 聚集组合物、改性颗粒状固体组合物及其制备和使用方法

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20180142137A1 (zh)
EP (1) EP3303504A1 (zh)
CN (1) CN107690465A (zh)
AR (1) AR104804A1 (zh)
BR (1) BR112017025308A2 (zh)
CA (1) CA2986234A1 (zh)
CO (1) CO2017011547A2 (zh)
MX (1) MX2017014741A (zh)
PE (1) PE20180767A1 (zh)
RU (1) RU2721052C2 (zh)
SG (1) SG11201708645RA (zh)
WO (1) WO2016191633A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109943315A (zh) * 2019-03-21 2019-06-28 中国石油天然气股份有限公司 一种阻垢支撑剂及其制备方法
CN109957387A (zh) * 2019-03-21 2019-07-02 中国石油天然气股份有限公司 一种小粒径支撑剂及其制备方法
CN111040753A (zh) * 2019-10-28 2020-04-21 中国石油化工股份有限公司 一种超临界co2压裂液支撑剂的疏水改性方法
CN111471446A (zh) * 2020-04-13 2020-07-31 北京大德广源石油技术服务有限公司 压裂用控砂剂及其应用方法
CN115678534A (zh) * 2021-07-29 2023-02-03 中国石油化工股份有限公司 支撑剂及其制备方法和应用

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018071669A2 (en) * 2016-10-12 2018-04-19 Schlumberger Canada Limited Crosslinking of cellulose fibers
CN106967398B (zh) * 2017-04-20 2020-11-20 长江大学 一种油井堵漏液
US10385261B2 (en) 2017-08-22 2019-08-20 Covestro Llc Coated particles, methods for their manufacture and for their use as proppants
US10724340B2 (en) * 2017-11-27 2020-07-28 Halliburton Energy Services, Inc. Chelating agents and scale inhibitors in degradable downhole tools
CN108059950B (zh) * 2018-01-24 2020-06-19 中国石油大学(华东) 一种水基钻井液用耐温抗盐降滤失剂的制备方法
CN109289771A (zh) * 2018-10-24 2019-02-01 山西新华化工有限责任公司 高效脱汞吸附剂的制备方法
CN109468126A (zh) * 2018-12-18 2019-03-15 通辽市宝林矽砂有限责任公司 一种油水井重复压裂用封堵转向剂及其制备方法
US20240279531A1 (en) * 2023-02-16 2024-08-22 Saudi Arabian Oil Company Self-aggregating particles for lost circulation materials and related method
CN117264612B (zh) * 2023-11-23 2024-01-30 西南石油大学 一种裂缝性油气层可控自降解暂堵储层保护剂及制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5775425A (en) * 1995-03-29 1998-07-07 Halliburton Energy Services, Inc. Control of fine particulate flowback in subterranean wells
CN101115906A (zh) * 2005-02-04 2008-01-30 烷材料股份有限公司 制备支撑剂的组合物及方法
CN101675143A (zh) * 2007-04-26 2010-03-17 川汉油田服务有限公司 对通过流体输送颗粒的控制
US20130196884A1 (en) * 2012-02-01 2013-08-01 Trican Well Service, Ltd. Downhole Chemical Delivery For Oil And Gas Wells
US20130274151A1 (en) * 2009-05-13 2013-10-17 Clearwater International, Llc Aggregating compositions, modified particulate metal-oxides, modified formation surfaces, and methods for making and using same
CN103889706A (zh) * 2011-07-22 2014-06-25 优选技术有限责任公司 涂覆和固化的支撑剂
US20150068747A1 (en) * 2008-10-08 2015-03-12 Clearwater International, Llc Method to consolidate solid materials during subterranean treatment operations
US20150104647A1 (en) * 2011-10-27 2015-04-16 Baker Hughes Incorporated Sand composites and methods of using the same to control dust
WO2015071750A2 (en) * 2013-11-18 2015-05-21 Clearwater International, Llc Methods and system for creating high conductivity fractures

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7273099B2 (en) * 2004-12-03 2007-09-25 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of stimulating a subterranean formation comprising multiple production intervals
US8871694B2 (en) * 2005-12-09 2014-10-28 Sarkis R. Kakadjian Use of zeta potential modifiers to decrease the residual oil saturation
MY194339A (en) * 2013-12-03 2022-11-29 Sumisaujana Tcm Chemicals Sdn Bhd Particulate aggregating and surface modification with improved hydrocarbon fluid flow through the aggregated particulates and over solid surface reagents and methods for making and using same
WO2016175765A1 (en) * 2015-04-28 2016-11-03 Halliburton Energy Services, Inc. Forming conductive arch channels in subterranean formation fractures

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5775425A (en) * 1995-03-29 1998-07-07 Halliburton Energy Services, Inc. Control of fine particulate flowback in subterranean wells
CN101115906A (zh) * 2005-02-04 2008-01-30 烷材料股份有限公司 制备支撑剂的组合物及方法
CN101675143A (zh) * 2007-04-26 2010-03-17 川汉油田服务有限公司 对通过流体输送颗粒的控制
US20150068747A1 (en) * 2008-10-08 2015-03-12 Clearwater International, Llc Method to consolidate solid materials during subterranean treatment operations
US20130274151A1 (en) * 2009-05-13 2013-10-17 Clearwater International, Llc Aggregating compositions, modified particulate metal-oxides, modified formation surfaces, and methods for making and using same
CN103889706A (zh) * 2011-07-22 2014-06-25 优选技术有限责任公司 涂覆和固化的支撑剂
US20150104647A1 (en) * 2011-10-27 2015-04-16 Baker Hughes Incorporated Sand composites and methods of using the same to control dust
US20130196884A1 (en) * 2012-02-01 2013-08-01 Trican Well Service, Ltd. Downhole Chemical Delivery For Oil And Gas Wells
WO2015071750A2 (en) * 2013-11-18 2015-05-21 Clearwater International, Llc Methods and system for creating high conductivity fractures

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109943315A (zh) * 2019-03-21 2019-06-28 中国石油天然气股份有限公司 一种阻垢支撑剂及其制备方法
CN109957387A (zh) * 2019-03-21 2019-07-02 中国石油天然气股份有限公司 一种小粒径支撑剂及其制备方法
CN109957387B (zh) * 2019-03-21 2021-04-30 中国石油天然气股份有限公司 一种小粒径支撑剂及其制备方法
CN109943315B (zh) * 2019-03-21 2021-09-28 中国石油天然气股份有限公司 一种阻垢支撑剂及其制备方法
CN111040753A (zh) * 2019-10-28 2020-04-21 中国石油化工股份有限公司 一种超临界co2压裂液支撑剂的疏水改性方法
CN111040753B (zh) * 2019-10-28 2022-04-19 中国石油化工股份有限公司 一种超临界co2压裂液支撑剂的疏水改性方法
CN111471446A (zh) * 2020-04-13 2020-07-31 北京大德广源石油技术服务有限公司 压裂用控砂剂及其应用方法
CN115678534A (zh) * 2021-07-29 2023-02-03 中国石油化工股份有限公司 支撑剂及其制备方法和应用
CN115678534B (zh) * 2021-07-29 2024-03-19 中国石油化工股份有限公司 支撑剂及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
BR112017025308A2 (pt) 2018-07-31
US20180142137A1 (en) 2018-05-24
WO2016191633A1 (en) 2016-12-01
CA2986234A1 (en) 2016-12-01
EP3303504A1 (en) 2018-04-11
AR104804A1 (es) 2017-08-16
RU2721052C2 (ru) 2020-05-15
RU2017138451A (ru) 2019-06-27
RU2017138451A3 (zh) 2019-11-13
SG11201708645RA (en) 2017-11-29
MX2017014741A (es) 2018-03-23
CO2017011547A2 (es) 2018-01-16
PE20180767A1 (es) 2018-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107690465A (zh) 聚集组合物、改性颗粒状固体组合物及其制备和使用方法
AU614996B2 (en) Continuously forming and transporting consolidatable resin coated particulate materials in aqueous gels
US4942186A (en) Continuously forming and transporting consolidatable resin coated particulate materials in aqueous gels
US3976135A (en) Method of forming a highly permeable solid mass in a subterranean formation
US3854533A (en) Method for forming a consolidated gravel pack in a subterranean formation
US5095987A (en) Method of forming and using high density particulate slurries for well completion
US9868896B2 (en) Self-suspending proppants for hydraulic fracturing
US3857444A (en) Method for forming a consolidated gravel pack in a subterranean formation
EP0643196B1 (en) Consolidatable particulate material and well treatment method
US6439309B1 (en) Compositions and methods for controlling particulate movement in wellbores and subterranean formations
US20140060832A1 (en) Self-suspending proppants for hydraulic fracturing
CN103748320A (zh) 增强支撑剂分布以使地层和井筒之间的连通性最大化的压裂方法
CN105793385A (zh) 具有复合材料涂层的支撑剂
EP2838972A1 (en) Self-suspending proppants for hydraulic fracturing
WO2013192634A2 (en) Self-suspending proppants for hydraulic fracturing
EP2820103B1 (en) Enhancing the conductivity of propped fractures
US3867986A (en) Method for forming a consolidated gravel pack in a subterranean formation
US9494026B2 (en) Methods and compositions of treating subterranean formations with a novel resin system
US9617458B2 (en) Parylene coated chemical entities for downhole treatment applications
US20200339868A1 (en) Composition and methods for enhancing the production of hydrocarbons
US3587742A (en) Consolidation of shallow formations with acid modified epoxy resinous material
US3878893A (en) Method for forming a consolidated gravel pack in a well borehole
WO2016191463A2 (en) Polymeric compositions agglomerating compositions, modified solid materials, and methods for making and using same
WO2015020668A1 (en) Gelling agents with covalently bonded breakers
AU2020223364B2 (en) Chemical products for adhesive applications

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180315

Address after: ohio

Applicant after: Lubrizol Corp.

Address before: ohio

Applicant before: CLEARWATER INTERNATIONAL, LLC

SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180213