EA043013B1 - METHOD FOR HYDRAULIC FRACTURING OF UNDERGROUND FORMATION AND METHOD FOR SUSPENDING AND TRANSPORTING PROPPANT - Google Patents

METHOD FOR HYDRAULIC FRACTURING OF UNDERGROUND FORMATION AND METHOD FOR SUSPENDING AND TRANSPORTING PROPPANT Download PDF

Info

Publication number
EA043013B1
EA043013B1 EA201991006 EA043013B1 EA 043013 B1 EA043013 B1 EA 043013B1 EA 201991006 EA201991006 EA 201991006 EA 043013 B1 EA043013 B1 EA 043013B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
meth
acrylate
acrylamide
polymer
fluid
Prior art date
Application number
EA201991006
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Линцзюань ШЭНЬ
Ци ЦЮЙ
Цзянь Чжоу
Арно Кадис
Руэла ПАБАЛАН
Субраманиан Кесаван
Дэвид Джеймс УИЛСОН
Original Assignee
Родиа Оперейшнс
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 Родиа Оперейшнс filed Critical Родиа Оперейшнс
Publication of EA043013B1 publication Critical patent/EA043013B1/en

Links

Description

Существует множество областей, в которых решающим является поддержание частиц во взвешенном состоянии в суспензии (например, частицы пигментов в композициях типа красок или лаков). В частности, в области нефтедобычи многие стадии осуществляют путем закачки текучих сред под давлением в подземные пласты, причем часто необходимо удерживать частицы во взвешенном состоянии в суспензии для предотвращения их оседания, несмотря на экстремальные условия температуры и давления, обычно существующие в подземном пласте.There are many areas in which it is crucial to keep particles in suspension in suspension (for example, pigment particles in compositions such as paints or varnishes). In particular, in the field of oil production, many stages are carried out by pumping fluids under pressure into subterranean formations, and it is often necessary to keep the particles suspended in suspension to prevent them from settling, despite the extreme temperature and pressure conditions that typically exist in a subterranean formation.

Для ингибирования явления разделения посредством оседания можно вводить добавки, которые обеспечивают возможность поддержания частиц во взвешенном состоянии в суспензии. Было описано некоторое количество таких добавок, включая, в частности, сшитые или несшитые полимеры, полисахариды и их производные, такие как ксантановая камедь, простые эфиры целлюлозы или, альтернативно, гуар и его производные, сшитые боратом или цирконатом. Тем не менее, оказалось, что указанные суспендирующие агенты разлагаются при температуре выше 150°С. Это ограничение делает такие добавки непригодными для применений при более высокой температуре (обычно выше 150°С, часто в диапазоне от 150 до 200°С, и даже превышающей 200°С). Кроме того, в случае применения указанных агентов вблизи нефтеносных горных пород, а именно, в частности, в текучих средах, таких как буровая текучая среда, текучая среда для заканчивания скважины, текучая среда для гидравлического разрыва, текучая среда для кислотной обработки или буферные текучие среды, такие агенты характеризуются недостатком, заключающимся в разложении с образованием нерастворимых остатков, которые нельзя должным образом удалить.In order to inhibit the phenomenon of separation by settling, additives can be introduced which make it possible to keep the particles in suspension in suspension. A number of such additives have been described, including, in particular, crosslinked or non-crosslinked polymers, polysaccharides and their derivatives, such as xanthan gum, cellulose ethers, or alternatively, borate or zirconate crosslinked guar and its derivatives. However, it turned out that these suspending agents decompose at temperatures above 150°C. This limitation makes such additives unsuitable for higher temperature applications (typically above 150°C, often in the range of 150 to 200°C, and even in excess of 200°C). In addition, when these agents are used in the vicinity of oil-bearing formations, namely, in particular in fluids such as drilling fluid, completion fluid, fracturing fluid, acidizing fluid, or buffer fluids , such agents have the disadvantage of decomposing to form insoluble residues that cannot be properly removed.

Краткое описание изобретенияBrief description of the invention

В одном из вариантов реализации способ гидравлического разрыва подземного пласта включает стадию закачки водной текучей среды для гидравлического разрыва в по меньшей мере часть подземного пласта под давлением, достаточным для разрыва пласта, причем указанная текучая среда для гидравлического разрыва содержит водную композицию для суспендирования проппанта, содержащую воду и полимер, содержащий по меньшей мере один гидрофобный мономер, выбранный из:In one embodiment, a method for hydraulically fracturing a subterranean formation includes the step of pumping an aqueous fracturing fluid into at least a portion of the subterranean formation at a pressure sufficient to fracture the formation, said fracturing fluid comprising an aqueous proppant slurry composition comprising water. and a polymer containing at least one hydrophobic monomer selected from:

н-гексил(мет)акрилата, н-октил(мет)акрилата, октил(мет)акриламида, лаурил(мет)акрилата, лаурил(мет)акриламида, миристил(мет)акрилата, миристил(мет)акриламида, пентадецил(мет)акрилата, пентадецил(мет)акриламида, цетил(мет)акрилата, цетил(мет)акриламида, олеил(мет)акрилата, олеил(мет) акриламида, эруцил(мет)акрилата, эруцил(мет)акриламида и комбинаций указанных соединений; и по меньшей мере один гидрофильный мономер, выбранный из:n-hexyl(meth)acrylate, n-octyl(meth)acrylate, octyl(meth)acrylamide, lauryl(meth)acrylate, lauryl(meth)acrylamide, myristyl(meth)acrylate, myristyl(meth)acrylamide, pentadecyl(meth) acrylate, pentadecyl(meth)acrylamide, cetyl(meth)acrylate, cetyl(meth)acrylamide, oleyl(meth)acrylate, oleyl(meth)acrylamide, erucyl(meth)acrylate, erucyl(meth)acrylamide and combinations of these compounds; and at least one hydrophilic monomer selected from:

акрилата, солей акриловой кислоты, акриламида, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, солей 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты и комбинаций указанных соединений, при этом указанный полимер представляет собой последовательный сополимер, содержащий блоки гидрофобных мономеров по существу одинакового размера, и при этом до добавления в указанную водную композицию указанный полимер находится в форме порошка, содержащего частицы размером от 5 мкм до 400 мкм, при этом указанная текучая среда содержит по меньшей мере часть твердых частиц до закачки и/или ее приводят в контакт с по меньшей мере частью твердых частиц в подземном пласте после закачивания, и при этом указанный сополимер ассоциирован с по меньшей мере частью твердых частиц, обеспечивая действие одновременно в качестве диспергирующего и стабилизирующего агента для дисперсии указанных частиц и в качестве агента для контроля потерь текучей среды.acrylate, salts of acrylic acid, acrylamide, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, salts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, and combinations of these compounds, said polymer being a sequential copolymer containing blocks of hydrophobic monomers of essentially the same size, and at the same time, before adding to the specified aqueous composition, the specified polymer is in the form of a powder containing particles ranging in size from 5 μm to 400 μm, while the specified fluid contains at least a portion of the solid particles prior to injection and / or it is brought into contact with at least part of the solid particles in the subterranean formation after injection, and wherein said copolymer is associated with at least a part of the solid particles, providing an action both as a dispersing and stabilizing agent for the dispersion of these particles and as an agent for controlling fluid loss.

В другом варианте реализации способ суспендирования и транспортировки проппанта включает смешивание водной текучей среды и проппанта и транспортировку полученной комбинации с помощью по меньшей мере одного насоса, причем указанная текучая среда содержит полимер в количестве в диапазоне от 0,001 мас.% до 10 мас.% относительно общей массы комбинации, и указанный полимер содержит:In another embodiment, the method of suspending and transporting proppant includes mixing an aqueous fluid and proppant and transporting the resulting combination using at least one pump, and said fluid contains a polymer in an amount in the range from 0.001 wt.% to 10 wt.% relative to the total weight combination, and the specified polymer contains:

по меньшей мере один гидрофобный мономер, выбранный из группы, состоящей из н-гексил(мет) акрилата, н-октил(мет)акрилата, октил(мет)акриламида, лаурил(мет)акрилата, лаурил(мет)акриламида, миристил(мет)акрилата, миристил(мет)акриламида, пентадецил(мет)акрилата, пентадецил(мет)акрила мида, цетил(мет)акрилата, цетил(мет)акриламида, олеил(мет)акрилата, олеил(мет)акриламида, эруцил (мет)акрилата, эруцил(мет)акриламида и их комбинаций; и по меньшей мере один гидрофильный мономер, выбранный из группы, состоящей из акрилата, солей акриловой кислоты, акриламида, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, солей 2акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты и их комбинаций, при этом указанный полимер представляет собой последовательный сополимер, содержащий блоки гидрофобных мономеров по существу одинакового размера.at least one hydrophobic monomer selected from the group consisting of n-hexyl(meth)acrylate, n-octyl(meth)acrylate, octyl(meth)acrylamide, lauryl(meth)acrylate, lauryl(meth)acrylamide, myristyl(meth )acrylate, myristyl(meth)acrylamide, pentadecyl(meth)acrylate, pentadecyl(meth)acrylamide, cetyl(meth)acrylate, cetyl(meth)acrylamide, oleyl(meth)acrylate, oleyl(meth)acrylamide, erucyl(meth) acrylate, erucyl(meth)acrylamide and combinations thereof; and at least one hydrophilic monomer selected from the group consisting of acrylate, acrylic acid salts, acrylamide, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid salts, and combinations thereof, said polymer being a sequential copolymer containing blocks of hydrophobic monomers of essentially the same size.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

Авторы настоящего изобретения обнаружили полимерные системы для дисперсий частиц, которые, неожиданно, можно применять в меньших количествах по сравнению с традиционными системами носителей и которые при этом обеспечивают улучшенные возможности диспергирования частиц. В одном изThe present inventors have discovered polymeric particle dispersion systems which, surprisingly, can be used in smaller amounts compared to conventional carrier systems and which still provide improved particle dispersion capabilities. In one of

- 1 043013 вариантов реализации водная композиция, содержащая воду и полимер согласно настоящему изобретению, обеспечивает время нахождения частиц во взвешенном состоянии в суспензии по меньшей мере 1 ч. В другом варианте реализации время нахождения частиц во взвешенном состоянии в суспензии составляет по меньшей мере 2 ч. В другом варианте реализации время нахождения частиц во взвешенном состоянии в суспензии составляет по меньшей мере 4 ч. В другом варианте реализации время нахождения частиц во взвешенном состоянии в суспензии составляет более 24 ч. В одном из вариантов реализации водная композиция поддерживает частицы во взвешенном состоянии в суспензии при температуре от примерно 68°F (20°С) до примерно 350°F (177°С) (или любой температуре в указанном диапазоне).- 1 043013 embodiments, an aqueous composition containing water and a polymer according to the present invention provides a particle suspension time in suspension of at least 1 hour. In another embodiment, the particle suspension time in suspension is at least 2 hours. In another embodiment, the particles remain in suspension in suspension for at least 4 hours. In another embodiment, the particles remain in suspension in suspension for more than 24 hours. In one embodiment, the aqueous composition maintains the particles in suspension in suspension. at a temperature of from about 68°F (20°C) to about 350°F (177°C) (or any temperature in the specified range).

В одном из вариантов реализации полимерные системы применяют к подземным пластам. В настоящем описании упоминание подземного пласта понимается в самом широком смысле и включает и горную породу, содержащую углеводороды, в частности, нефть, и различные слои горных пород, пересекаемые для доступа к указанной нефтеносной породе и для обеспечения извлечения углеводородов. В рамках настоящего описания указание на горную породу используют для обозначения любого типа составляющего материала твердого подземного пласта, независимо от того, является ли указанный составляющий материал горной породой в узком смысле этого термина. Так, в частности, выражение нефтеносная порода используют в качестве синонима нефтеносного пласта и обозначает любой подземный пласт, содержащий углеводороды, в частности нефть, независимо от природы материала, содержащего указанные углеводороды (например, горная порода или песок).In one embodiment, the polymer systems are applied to subterranean formations. In the present description, the reference to a subterranean formation is understood in the broadest sense and includes rock containing hydrocarbons, in particular oil, and various layers of rocks that are crossed to access said oil-bearing rock and to ensure the extraction of hydrocarbons. As used herein, rock is used to refer to any type of constituent material of a solid subterranean formation, whether or not said constituent material is rock in the narrow sense of the term. Thus, in particular, the expression oil-bearing rock is used as a synonym for an oil-bearing formation and refers to any underground formation containing hydrocarbons, in particular oil, regardless of the nature of the material containing these hydrocarbons (for example, rock or sand).

Среди текучих сред, закачиваемых под давлением в подземные пласты, следует отметить различные текучие среды для закачивания и реконструкции скважин, в частности, буровые текучие среды, независимо от того, применяют ли их для достижения нефтеносной породы или для бурения самого пласта (вскрытия), или текучие среды для гидравлического разрыва, или, альтернативно, текучие среды для закачивания скважины, текучие среды для контроля или текучие среды для реконструкции, или текучие среды в кольцевом пространстве, или пакерные текучие среды, или буферные текучие среды, или текучие среды для кислотной обработки, или также текучие среды для цементирования.Among the fluids injected under pressure into subterranean formations, various well completion and workover fluids, in particular drilling fluids, whether used to reach an oil-bearing rock or to drill the formation itself (break-in), or fracturing fluids, or alternatively, well completion fluids, control fluids or reconstruction fluids, or annulus fluids, or packer fluids, or buffer fluids, or acidizing fluids, or also cementation fluids.

В одном из вариантов реализации полимер содержит по меньшей мере один гидрофобный мономер, выбранный из н-гексил(мет)акрилата, н-октил(мет)акрилата, октил(мет)акриламида, лаурил(мет)акри лата, лаурил(мет)акриламида, миристил(мет)акрилата, миристил(мет)акриламида, пентадецил(мет)акри лата, пентадецил(мет)акриламида, цетил(мет)акрилата, цетил(мет)акриламида, олеил(мет)акрилата, олеил(мет)акриламида, эруцил(мет)акрилата, эруцил(мет)акриламида и комбинаций указанных соединений; и по меньшей мере один гидрофильный мономер, выбранный из акрилата, солей акриловой кислоты, акриламида, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, солей 2-акриламидо-2-метилпропан сульфоновой кислоты и комбинаций указанных соединений. В одном из вариантов реализации гидрофильные мономеры включают акриламид и 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновую кислоту. В одном из вариантов реализации полимер содержит гидрофильные мономеры в общем количестве от примерно 50 мас.% до примерно 99,9 мас.% относительно полимера. В другом варианте реализации полимер содержит гидрофильные мономеры в общем количестве от примерно 80 мас.% до примерно 99,9 мас.% относительно полимера. В другом варианте реализации полимер содержит гидрофобные мономеры в общем количестве от примерно 0,01 мас.% до примерно 50 мас.% относительно полимера. В другом варианте реализации полимер содержит гидрофобные мономеры в общем количестве от примерно 0,01 мас.% до примерно 20 мас.% относительно полимера.In one embodiment, the polymer contains at least one hydrophobic monomer selected from n-hexyl(meth)acrylate, n-octyl(meth)acrylate, octyl(meth)acrylamide, lauryl(meth)acrylate, lauryl(meth)acrylamide , myristyl(meth)acrylate, myristyl(meth)acrylamide, pentadecyl(meth)acrylate, pentadecyl(meth)acrylamide, cetyl(meth)acrylate, cetyl(meth)acrylamide, oleyl(meth)acrylate, oleyl(meth)acrylamide, erucyl(meth)acrylate, erucyl(meth)acrylamide and combinations of these compounds; and at least one hydrophilic monomer selected from acrylate, acrylic acid salts, acrylamide, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid salts, and combinations of these compounds. In one embodiment, the hydrophilic monomers include acrylamide and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid. In one embodiment, the polymer contains hydrophilic monomers in a total amount of from about 50 wt.% to about 99.9 wt.% relative to the polymer. In another embodiment, the polymer contains hydrophilic monomers in a total amount of from about 80 wt.% to about 99.9 wt.% relative to the polymer. In another embodiment, the polymer contains hydrophobic monomers in a total amount of from about 0.01 wt.% to about 50 wt.% relative to the polymer. In another embodiment, the polymer contains hydrophobic monomers in a total amount of from about 0.01 wt.% to about 20 wt.% relative to the polymer.

В одном из вариантов реализации концевое положение цепи полимера включает тиокарбонилтио функциональную группу.In one embodiment, the polymer chain end position includes a thiocarbonylthio functional group.

В одном из вариантов реализации полимер представляет собой форму порошка с размером частиц от примерно 5 мкм до примерно 400 мкм. В другом варианте реализации размер частиц варьируется от примерно 50 мкм до примерно 200 мкм. В другом варианте реализации полимер находится в виде взвеси, содержащей растворитель или углеводородную фазу и суспендирующий агент, причем размер частиц порошка полимера во взвеси варьируется от примерно 5 мкм до примерно 400 мкм.In one embodiment, the polymer is in the form of a powder with a particle size of about 5 microns to about 400 microns. In another embodiment, the particle size ranges from about 50 microns to about 200 microns. In another embodiment, the polymer is in the form of a slurry containing a solvent or hydrocarbon phase and a suspending agent, wherein the particle size of the polymer powder in the slurry varies from about 5 microns to about 400 microns.

В другом варианте реализации порошок полимера содержит частицы полимера с размером частиц от примерно 5 мкм до примерно 400 мкм и молекулярной массой от примерно 10000 г/моль до примерно 20000000 г/моль, причем полимер содержит мономеры акриламида и 2-акриламидо-2-метилпропан сульфоновой кислоты и по меньшей мере один гидрофобный мономер, выбранный из н-гексил(мет) акрилата, н-октил(мет)акрилата, октил(мет)акриламида, лаурил(мет)акрилата, лаурил(мет)акриламида, миристил(мет)акрилата, миристил(мет)акриламида, пентадецил(мет)акрилата, пентадецил(мет)акрилами да, цетил(мет)акрилата, цетил(мет)акриламида, олеил(мет)акрилата, олеил(мет)акриламида, эруцил(мет) акрилата, эруцил(мет)акриламида и комбинаций указанных соединений. В одном из вариантов реализации гидрофобный мономер выбран из лаурил(мет)акрилата, лаурил(мет)акриламида и комбинаций указанных соединений.In another embodiment, the polymer powder contains polymer particles with a particle size of from about 5 microns to about 400 microns and a molecular weight of from about 10,000 g/mol to about 20,000,000 g/mol, and the polymer contains acrylamide monomers and 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid and at least one hydrophobic monomer selected from n-hexyl(meth)acrylate, n-octyl(meth)acrylate, octyl(meth)acrylamide, lauryl(meth)acrylate, lauryl(meth)acrylamide, myristyl(meth)acrylate , myristyl(meth)acrylamide, pentadecyl(meth)acrylate, pentadecyl(meth)acrylamide yes, cetyl(meth)acrylate, cetyl(meth)acrylamide, oleyl(meth)acrylate, oleyl(meth)acrylamide, erucyl(meth)acrylate, erucyl(meth)acrylamide and combinations of these compounds. In one embodiment, the hydrophobic monomer is selected from lauryl(meth)acrylate, lauryl(meth)acrylamide, and combinations of these compounds.

В одном из вариантов реализации полимеры согласно настоящему изобретению получают путем полимеризации в мицеллах. Полимерная система включает последовательные сополимеры (P), содержащие по меньшей мере одну цепь (С) типа, получаемого путем полимеризации в мицеллах, для поддержания твердых частиц (p) во взвешенном состоянии в суспензии в текучей среде (F), в которой указаннаяIn one embodiment, the implementation of the polymers according to the present invention is obtained by polymerization in micelles. The polymer system includes successive copolymers (P) containing at least one chain (C) of the type obtained by polymerization in micelles, to maintain solid particles (p) in suspension in suspension in a fluid (F) in which the specified

- 2 043013 цепь (С) является растворимой.- 2 043013 chain (C) is soluble.

В частности, согласно конкретному аспекту, объектом настоящего изобретения является применение вышеуказанных последовательных сополимеров в качестве суспендирующего агента в текучей среде (F), закачиваемой под давлением в подземный пласт, причем указанная текучая среда (F) содержит по меньшей мере часть твердых частиц (p) и/или вступает в контакт с по меньшей мере частью твердых частиц (p) в подземном пласте после закачивания. В рамках настоящего описания термин цепь, растворимая в текучей среде (F) понимают как обозначающий цепь (С), которая обычно имеет растворимость в текучей среде (F) при 20°С, равную 0,5% (5000 ppm) или более, предпочтительно, равную 1% или более.In particular, according to a specific aspect, the object of the present invention is the use of the above sequential copolymers as a suspending agent in a fluid (F) injected under pressure into a subterranean formation, said fluid (F) containing at least a portion of solid particles (p) and/or comes into contact with at least a portion of the solid particles (p) in the subterranean formation after injection. As used herein, the term fluid soluble chain (F) is understood to mean a chain (C) that typically has a solubility in fluid (F) at 20°C of 0.5% (5000 ppm) or more, preferably equal to 1% or more.

Полимеризация в мицеллах схематически состоит в осуществлении полимеризации гидрофильных мономеров в гидрофильной среде, содержащей мицеллы, содержащие гидрофобные мономеры. Примеры полимеризации в мицеллах были описаны, в частности, в патенте США № 4432881 или также в Polymer, Vol. 36, No. 16, стр. 3197-3211 (1996), и для дополнительных подробностей можно обратиться к указанным документам.The polymerization in micelles schematically consists in carrying out the polymerization of hydrophilic monomers in a hydrophilic medium containing micelles containing hydrophobic monomers. Examples of polymerization in micelles have been described, in particular, in US patent No. 4432881 or also in Polymer, Vol. 36, no. 16, pp. 3197-3211 (1996), and for additional details, you can refer to these documents.

Цепь (С) полимеров (P), применяемых согласно настоящему изобретению, представляет собой цепь, которая полностью растворима в текучей среде (F) и которая преимущественно образована рядом гидрофильных звеньев, прерываемым в различных точках множеством гидрофобных последовательностей (B) по существу одинакового размера. Полимер согласно настоящему изобретению может состоять из цепи (С) или также может представлять собой блок-сополимер, в котором цепь (С) составляет один из блоков.The chain (C) of the polymers (P) used according to the present invention is a chain which is completely soluble in the fluid (F) and which is predominantly formed by a series of hydrophilic units interrupted at various points by a plurality of hydrophobic sequences (B) of substantially the same size. The polymer according to the present invention may consist of chain (C) or may also be a block copolymer in which chain (C) constitutes one of the blocks.

Гидрофобные последовательности (B) предпочтительно представляют собой полимерные последовательности, нерастворимые в текучей среде (F), обычно имеющие растворимость в текучей среде (F) при 20°С, равную 0,1% (1000 ppm) или менее.The hydrophobic sequences (B) are preferably polymeric sequences insoluble in the fluid (F), typically having a solubility in the fluid (F) at 20° C. of 0.1% (1000 ppm) or less.

Сополимеры (P), содержащие вышеуказанную цепь (С), подходят для поддержания твердых частиц (p) во взвешенном состоянии в суспензии. Они могут представлять собой частицы, присутствующие в подземном пласте и/или частицы, закачанные в подземный пласт, обычно вместе с сополимерами (такие как, например, частицы проппанта).Copolymers (P) containing the above chain (C) are suitable for keeping the solid particles (p) in suspension in suspension. They may be particles present in the subterranean formation and/or particles injected into the subterranean formation, usually together with copolymers (such as, for example, proppant particles).

Обычно, согласно настоящему изобретению, используют полимеризацию в мицеллах, при которой следующие мономеры сополимеризуются (обычно радикальным путем) в водной дисперсионной среде (обычно воде или смеси воды/спирта):Typically, according to the present invention, micelle polymerization is used, in which the following monomers are copolymerized (usually by a radical route) in an aqueous dispersion medium (usually water or a water/alcohol mixture):

гидрофильные мономеры в растворенном или в диспергированном состоянии в указанной среде; и гидрофобные мономеры внутри мицелл поверхностно-активного вещества, образованных в указанной среде путем введения в нее поверхностно-активного вещества в концентрации, превышающей критическую концентрацию мицеллообразования (ккм).hydrophilic monomers in a dissolved or dispersed state in the specified environment; and hydrophobic monomers inside micelles of a surfactant formed in said medium by introducing a surfactant into it at a concentration exceeding the critical micelle concentration (CMC).

Предпочтительно, содержание гидрофобных мономеров, соответствующее отношению массы гидрофобных мономеров к общей массе гидрофобных и гидрофильных мономеров, больше или равно 0,01%, предпочтительно, больше 0,1%, на самом деле даже больше 0,2%, и меньше или равно 5%. В целом, процентное содержание гидрофобных звеньев в цепи (С) того же порядка, обычно больше или равно 0,05%, предпочтительно, больше 0,1%, на самом деле даже больше 0,2%, и меньше или равно 5%.Preferably, the content of hydrophobic monomers, corresponding to the ratio of the mass of hydrophobic monomers to the total mass of hydrophobic and hydrophilic monomers, is greater than or equal to 0.01%, preferably greater than 0.1%, in fact even greater than 0.2%, and less than or equal to 5 %. In general, the percentage of hydrophobic units in chain (C) is of the same order, usually greater than or equal to 0.05%, preferably greater than 0.1%, in fact even greater than 0.2%, and less than or equal to 5%.

При полимеризации в мицеллах говорят, что гидрофобные мономеры, находящиеся в мицеллах, находятся в мицеллярном растворе. Упомянутый мицеллярный раствор представляет собой микрогетерогенную систему, которая в общем изотропна, оптически прозрачна и термодинамически стабильна. Следует отметить, что мицеллярный раствор типа, применяемого для полимеризации в мицеллах, следует отличать от микроэмульсии. В частности, в отличие от микроэмульсии, мицеллярный раствор образуется при любой концентрации, превышающей критическую концентрацию мицеллообразования применяемого поверхностно-активного вещества, при единственном условии, что гидрофобный мономер по меньшей мере до некоторой степени растворим во внутреннем пространстве мицелл. Кроме того, мицеллярный раствор отличается от эмульсии отсутствием гомогенной внутренней фазы: мицеллы содержат очень малое число молекул (обычно менее 1000, в общем менее 500 и обычно от 1 до 100, наиболее часто от 1 до 50, молекул мономеров и по большей мере несколько сотен молекул поверхностно-активного вещества, при наличии), и мицеллярный раствор в общем имеет физические свойства, близкие к физическим свойствам мицелл поверхностно-активного вещества, не содержащих мономера. Кроме того, в общем, мицеллярный раствор является прозрачным для видимого света, поскольку малый размер мицелл не вызывает явления рефракции, в отличие от капель эмульсии, которые преломляют свет, что проявляется как мутный или белый внешний вид. Методика полимеризации в мицеллах приводит к характерным последовательным полимерам, каждый из которых содержит несколько гидрофобных блоков по существу одинакового размера, причем указанный размер можно контролировать. В частности, при заданном содержании гидрофобных мономеров в мицеллах, каждый гидрофобный блок содержит по существу одно и то же определенное число пн гидрофобных мономеров, причем указанное число пн можно рассчитать по следующей формуле (Macromolecular Chem. Physics, 202, 8, 1384-1397, 2001):In micellar polymerization, the hydrophobic monomers present in the micelles are said to be in the micellar solution. Said micellar solution is a microheterogeneous system which is generally isotropic, optically transparent and thermodynamically stable. It should be noted that a micellar solution of the type used for micelle polymerization should be distinguished from a microemulsion. In particular, unlike a microemulsion, a micellar solution is formed at any concentration above the critical micelle concentration of the surfactant used, provided that the hydrophobic monomer is at least to some extent soluble in the interior of the micelles. In addition, a micellar solution differs from an emulsion in the absence of a homogeneous internal phase: micelles contain a very small number of molecules (usually less than 1000, in general less than 500 and usually from 1 to 100, most often from 1 to 50, monomer molecules and at most a few hundred surfactant molecules, if any), and the micellar solution generally has physical properties similar to those of monomer-free surfactant micelles. In addition, in general, a micellar solution is transparent to visible light because the small size of micelles does not cause refractive phenomena, unlike emulsion droplets, which refract light, resulting in a cloudy or white appearance. The micelle polymerization technique results in characteristic sequential polymers, each containing several hydrophobic blocks of substantially the same size, which size can be controlled. In particular, for a given content of hydrophobic monomers in micelles, each hydrophobic block contains essentially the same specified number of p n hydrophobic monomers, and the specified number of p n can be calculated by the following formula (Macromolecular Chem. Physics, 202, 8, 1384- 1397, 2001):

nH=Naggχ[МН]/([поверхностно-активное вещество]ккм), где Nagg представляет собой агрегационное число поверхностно-активного вещества, которое отражает число молекул поверхностно-активного вещества, содержащихся в каждой мицелле;n H =N agg χ[ M H ]/([surfactant]ccm), where N agg is the aggregation number of the surfactant, which reflects the number of surfactant molecules contained in each micelle;

Н] представляет собой молярную концентрацию гидрофобного мономера в среде;[ MH ] is the molar concentration of the hydrophobic monomer in the medium;

- 3 043013- 3 043013

[поверхностно-активное вещество] представляет собой молярную концентрацию поверхностноактивного вещества в среде; и ккм представляет собой критическую (молярную) концентрацию мицеллообразования.[surfactant] is the molar concentration of surfactant in the medium; and ccm is the critical (molar) micelle concentration.

Таким образом, методика полимеризации в мицеллах обеспечивает возможность предпочтительно контролировать гидрофобные звенья, вводимые в синтезируемые полимеры, а именно:Thus, the micelle polymerization technique makes it possible to preferentially control the hydrophobic units introduced into the synthesized polymers, namely:

общий контроль мольной доли гидрофобных звеньев в полимере (путем регулирования отношения концентраций двух мономеров); и более конкретный контроль числа гидрофобных звеньев, содержащихся в каждом гидрофобном блоке (путем модификации параметров, влияющих на пн, определенных выше).general control of the mole fraction of hydrophobic units in the polymer (by adjusting the ratio of the concentrations of the two monomers); and more specific control of the number of hydrophobic units contained in each hydrophobic block (by modifying the parameters affecting p n defined above).

Цепь (С), полностью растворимая в текучей среде (F), полученная путем полимеризации в мицеллах, содержит:Chain (C), completely soluble in fluid (F), obtained by polymerization in micelles, contains:

гидрофильный компонент, состоящий из гидрофильных мономеров, который соответствует гидрофильной полимерной цепи, которая имела бы растворимость, обычно большую или равную 1% (10000 ppm) при 20°С, будучи отдельно введенной в текучую среду (F), гидрофобный компонент, состоящий из гидрофобных последовательностей, каждая из которых имеет растворимость, обычно меньшую или равную 0,1% (1000 ppm) при 20°С в текучей среде (F).a hydrophilic component composed of hydrophilic monomers that corresponds to a hydrophilic polymer backbone that would have a solubility typically greater than or equal to 1% (10,000 ppm) at 20°C when separately introduced into the fluid (F), a hydrophobic component consisting of hydrophobic sequences, each of which has a solubility, usually less than or equal to 0.1% (1000 ppm) at 20°C in fluid (F).

Во многих случаях цепь (С) может быть описана как гидрофильная цепь, имеющая вышеуказанную растворимость (по меньшей мере 1%), к которой привиты боковые гидрофобные группы. В частности, в этом случае, цепь (С) имеет общую растворимость при 20°С в текучей среде (F), которая предпочтительно остается большей или равной 0,1%, на самом деле даже 0,5%.In many cases, chain (C) can be described as a hydrophilic chain having the above solubility (at least 1%) to which hydrophobic side groups are grafted. In particular, in this case, the chain (C) has a total solubility at 20°C in the fluid (F), which preferably remains greater than or equal to 0.1%, in fact even 0.5%.

Согласно конкретному варианту реализации, цепь (С) относится к типу, получаемому посредством способа, включающего стадию (e) радикальной полимеризации в мицеллах, на которой в водной среде (М) приводят в контакт следующие соединения:According to a particular embodiment, chain (C) is of the type obtained by a method comprising a micelle radical polymerization step (e) in which the following compounds are brought into contact in an aqueous medium (M):

гидрофильные мономеры, растворенные или диспергированные в указанной водной среде (М) (обычно вода или смесь воды/спирта);hydrophilic monomers dissolved or dispersed in said aqueous medium (M) (usually water or a mixture of water/alcohol);

гидрофобные мономеры в форме мицеллярного раствора, а именно раствора, содержащего, в диспергированном состоянии в среде (М), мицеллы, содержащие указанные гидрофобные мономеры (возможно, в частности, достигать указанного диспергированного состояния с использованием по меньшей мере одного поверхностно-активного вещества); и по меньшей мере один инициатор радикальной полимеризации, при этом обычно указанный инициатор является растворимым в воде или диспергируемым в воде.hydrophobic monomers in the form of a micellar solution, namely a solution containing, in a dispersed state in the medium (M), micelles containing said hydrophobic monomers (it is possible, in particular, to achieve said dispersed state using at least one surfactant); and at least one radical polymerization initiator, said initiator typically being water-soluble or water-dispersible.

Согласно предпочтительному варианту реализации, цепь (С) относится к типу, получаемому посредством способа, включающего стадию (Е) радикальной полимеризации в мицеллах, на которой в водной среде (М) приводят в контакт следующие соединения:According to a preferred embodiment, chain (C) is of the type obtained by a process comprising a micelle radical polymerization step (E) in which the following compounds are brought into contact in an aqueous medium (M):

гидрофильные мономеры, растворенные или диспергированные в указанной водной среде (М) (обычно вода или смесь воды/спирта);hydrophilic monomers dissolved or dispersed in said aqueous medium (M) (usually water or a mixture of water/alcohol);

гидрофобные мономеры в форме мицеллярного раствора, а именно раствора, содержащего, в диспергированном состоянии в среде (М), мицеллы, содержащие указанные гидрофобные мономеры (возможно, в частности, достигать указанного диспергированного состояния с использованием по меньшей мере одного поверхностно-активного вещества);hydrophobic monomers in the form of a micellar solution, namely a solution containing, in a dispersed state in the medium (M), micelles containing said hydrophobic monomers (it is possible, in particular, to achieve said dispersed state using at least one surfactant);

по меньшей мере один инициатор радикальной полимеризации, при этом обычно указанный инициатор является растворимым в воде или диспергируемым в воде; и по меньшей мере один контролирующий агент радикальной полимеризации.at least one radical polymerization initiator, said initiator usually being water-soluble or water-dispersible; and at least one radical polymerization controlling agent.

Стадия (Е) аналогична вышеуказанной стадии (е), но дополнительно применяют контролирующий агент. Указанная стадия, известная под названием радикальная полимеризация контролируемой природы в мицеллах, описана, в частности, в WO 2013/060741. Также можно применять все альтернативные формы, описанные в указанном документе.Step (E) is similar to step (e) above, but additionally a controlling agent is used. This step, known as controlled nature radical polymerization in micelles, is described in particular in WO 2013/060741. You can also apply all alternative forms described in the specified document.

В рамках настоящего описания термин контролирующий агент радикальной полимеризации понимают как обозначение соединения, которое способно увеличивать время жизни растущих полимерных цепей при реакции полимеризации и придавать полимеризации живую или контролируемую природу. Указанный контролирующий агент обычно представляет собой агент обратимой передачи цепи, применяемый в контролируемой радикальной полимеризации под обозначением RAFT или MADIX, в которой обычно применяют в способе обратимой передачи цепи по механизму присоединения-фрагментации, таком как описанные, например, в WO 96/30421, WO 98/01478, WO 99/35178, WO 98/58974, WO 00/75207, WO 01/42312, WO 99/35177, WO 99/31144, FR2 794 464 или WO 02/26836. В одном из вариантов реализации, контролирующий агент радикальной полимеризации, применяемый на стадии (Е), представляет собой соединение, содержащее группу тиокарбонилтио -S(C=S). Так, например, оно может представлять собой соединение, содержащее ксантатную группу (несущее функциональные группы SC=S-O-), например, ксантат. Можно рассматривать другие типы контролирующих агентов (например, типов, применяемых в CRP или в ATRP).As used herein, the term radical polymerization controlling agent is understood to mean a compound that is capable of extending the lifetime of growing polymer chains in a polymerization reaction and of making the polymerization live or controlled. Said controlling agent is typically a reversible chain transfer agent used in controlled radical polymerization under the designation RAFT or MADIX, which is typically used in a reversible chain transfer process by an addition-fragmentation mechanism such as those described, for example, in WO 96/30421, WO 98/01478, WO 99/35178, WO 98/58974, WO 00/75207, WO 01/42312, WO 99/35177, WO 99/31144, FR2 794 464 or WO 02/26836. In one embodiment, the radical polymerization control agent used in step (E) is a compound containing a thiocarbonylthio -S(C=S) group. Thus, for example, it may be a compound containing a xanthate group (bearing functional groups SC=S-O-), for example, xanthate. Other types of control agents may be considered (eg, the types used in CRP or ATRP).

Согласно конкретному варианту реализации, контролирующий агент, применяемый на стадии (Е), может представлять собой полимерную цепь, полученную в контролируемой радикальной полимериза- 4 043013 ции и несущую группу, способную контролировать радикальную полимеризацию (полимерная цепь живого типа, сам по себе указанный тип хорошо известен). Так, например, контролирующий агент может представлять собой полимерную цепь (предпочтительно, гидрофильную или диспергируемую в воде), несущую на конце цепи функциональную ксантатную группу, или, в более общем виде, содержащую группу -SC=S-, например, полученную согласно технологии MADIX. Альтернативно, контролирующий агент, применяемый на стадии (Е), представляет собой неполимерное соединение, несущее группу, обеспечивающую контроль радикальной полимеризации, в частности, группу тиокарбонилтио -S(C=S).According to a particular embodiment, the controlling agent used in step (E) may be a polymer chain obtained in a controlled radical polymerization and a carrier group capable of controlling the radical polymerization (living type polymer chain, said type itself is good famous). Thus, for example, the controlling agent may be a polymeric chain (preferably hydrophilic or water-dispersible) carrying a xanthate functional group at the end of the chain, or, more generally, containing a -SC=S- group, for example, obtained according to the MADIX technology . Alternatively, the controlling agent used in step (E) is a non-polymeric compound bearing a radical polymerization control group, in particular a thiocarbonylthio -S(C=S) group.

Согласно конкретной альтернативной форме, контролирующий агент радикальной полимеризации, применяемый на стадии (Е), представляет собой полимер, преимущественно олигомер, имеющий растворимую в воде или диспергируемую в воде природу и несущий группу тиокарбонилтио -S(C=S), например, ксантатную -SC=S-O- группу. Указанный полимер, способный действовать одновременно как контролирующий агент для полимеризации и как мономер на стадии (Е), дальше в настоящем описании также обозначают как форполимер. Обычно указанный форполимер получают путем радикальной полимеризации гидрофильных мономеров в присутствии контролирующего агента, несущего группу тиокарбонилтио -S(C=S), например, ксантата. Так, например, согласно предпочтительному варианту реализации, проиллюстрированному в конце настоящего описания, контролирующий агент, применяемый на стадии (Е), может преимущественно представлять собой форполимер, содержащий группу тиокарбонилтио -S(C=S), например, ксантатную -SC=S-O- группу, полученный по окончании стадии (Е0) контролируемой радикальной полимеризации перед стадией (Е). На этой стадии (Е0) обычно можно приводить в контакт гидрофильные мономеры, преимущественно идентичные мономерам, применяемым на стадии (Е); инициатор радикальной полимеризации и контролирующий агент, содержащий группу тиокарбонилтио -S(C=S), например, ксантат.According to a specific alternative form, the radical polymerization control agent used in step (E) is a polymer, preferably an oligomer, having a water-soluble or water-dispersible nature and bearing a thiocarbonylthio group -S(C=S), e.g. xanthate -SC =SO-group. Said polymer capable of acting both as a polymerization control agent and as a monomer in step (E) is also referred to hereinafter as a prepolymer. Typically, said prepolymer is obtained by radical polymerization of hydrophilic monomers in the presence of a controlling agent bearing a thiocarbonylthio group-S(C=S), such as xanthate. Thus, for example, according to the preferred embodiment illustrated at the end of this description, the controlling agent used in step (E) may advantageously be a prepolymer containing a thiocarbonylthio group -S(C=S), such as xanthate -SC=SO- group obtained at the end of stage (E 0 ) controlled radical polymerization before stage (E). In this stage (E 0 ) it is usually possible to bring into contact hydrophilic monomers, substantially identical to the monomers used in stage (E); a radical polymerization initiator; and a controlling agent containing a thiocarbonylthio group -S(C=S), such as xanthate.

Использование вышеуказанной стадии (E0) перед стадией (Е) позволяет, схематически, придать гидрофильность большому числу контролирующих агентов, содержащих функциональные группы тиокарбонилтио (например, ксантаты, которые по природе скорее гидрофобные), путем превращения их в форполимеры, которые растворимы или диспергируемы в среде (М) на стадии (Е). Предпочтительно, форполимер, синтезированный на стадии (E0), имеет короткую полимерную цепь, например, содержащую менее 50 мономерных звеньев, на самом деле даже менее 25 мономерных звеньев, например, от 2 до 15 мономерных звеньев. Когда осуществляют стадию (Е), полимеры согласно настоящему изобретению содержат цепи (С) с контролируемой структурой, а именно, все цепи (С), содержащиеся в полимере, имеют по существу одинаковый размер и одинаковую структуру. Цепи (С) содержат, в частности, блоки (В) по существу в одинаковом количестве и соотношении.The use of the above step (E 0 ) before step (E) allows, schematically, to make a large number of control agents containing thiocarbonylthio functional groups (for example, xanthates, which are rather hydrophobic in nature) hydrophilic by converting them into prepolymers that are soluble or dispersible in medium (M) in step (E). Preferably, the prepolymer synthesized in step (E 0 ) has a short polymer chain, eg less than 50 monomer units, in fact even less than 25 monomer units, eg 2 to 15 monomer units. When step (E) is carried out, the polymers of the present invention contain structure-controlled chains (C), namely, all chains (C) contained in the polymer are substantially the same size and the same structure. The chains (C) contain, in particular, the blocks (B) in substantially the same number and ratio.

Конкретные полимеры (P), применяемые в рамках настоящего изобретения, благодаря присутствию гидрофобных последовательностей в гидрофильной полимерной цепи, обеспечивают особенно эффективное контролирующее воздействие на текучую среду: не ограничиваясь никакой теорией, повидимому, гидрофобные звенья в гидрофильной цепи и/или различные гидрофильные цепи проявляют склонность к ассоциации друг с другом.The particular polymers (P) used in the context of the present invention, due to the presence of hydrophobic sequences in the hydrophilic polymer chain, provide a particularly effective fluid control effect: without wishing to be bound by theory, hydrophobic units in the hydrophilic chain and/or various hydrophilic chains seem to tend to to associate with each other.

В одном из вариантов реализации закачиваемая текучая среда (F) содержит полимеры (P), но не содержит твердых частиц (p), и встречается с указанными частицами (p) в подземном пласте после ее закачки. Тогда ассоциация между частицами и полимерами происходит in situ. Такую текучую среду можно, например, закачивать в ходе бурения, и тогда куски горной породы, образующиеся в ходе бурения, играют роль частиц (p) in situ.In one embodiment, the injected fluid (F) contains polymers (P) but does not contain solid particles (p) and encounters said particles (p) in a subterranean formation after it has been injected. Then the association between particles and polymers occurs in situ. Such a fluid can, for example, be pumped during drilling, and then the pieces of rock formed during drilling play the role of particles (p) in situ.

Согласно альтернативному варианту, закачиваемая текучая среда (F) содержит, перед закачкой, по меньшей мере часть, и в общем случае все, частицы (p), ассоциированные с полимером (P), и при этом понятно, что она может, необязательно, встречаться с другими частицами (p) в подземном пласте. В частности, в указанном контексте рассматривают две формы:Alternatively, the injected fluid (F) contains, prior to injection, at least a portion, and generally all, of the particles (p) associated with the polymer (P), and it is understood that it may optionally occur with other particles (p) in the subterranean formation. In particular, two forms are considered in this context:

Форма 1: полимеры (P) и частицы (p) смешивают в ходе приготовления текучей среды (F), на участке работы или выше по технологической цепочке, обычно путем введения частиц (p), в сухом виде или, необязательно, в диспергированном виде, в композицию, содержащую полимеры (P) в растворе;Form 1: polymers (P) and particles (p) are mixed during the preparation of the fluid (F), at the site of operation or upstream, usually by introducing particles (p), in dry form or, optionally, in dispersed form, in a composition containing polymers (P) in solution;

Форма 2: текучую среду (F) получают, преимущественно на участке работы, из композиции (заранее приготовленной смеси), полученной выше по технологической цепочке (здесь и далее обозначается термином смесь), содержащей полимеры (P) и по меньшей мере часть частиц (p), в общем случае, в диспергирующей жидкости. Для получения текучей среды (F) указанную смесь смешивают с другими составляющими текучей среды (F).Form 2: Fluid (F) is produced, predominantly on site, from a composition (premix) obtained upstream (hereinafter referred to as blend) containing polymers (P) and at least a portion of the particles (p ), in general, in a dispersing liquid. To obtain a fluid (F) the specified mixture is mixed with other components of the fluid (F).

В некоторых вариантах реализации полимеры (P), ассоциированные с частицами (p), могут применяться в качестве диспергирующего и стабилизирующего агента для дисперсии частиц (p), одновременно обеспечивая действие в качестве агента для контроля потерь текучей среды. Указание на контроль потерь текучей среды относится к замедлению эффекта потерь текучей среды, наблюдаемого, когда текучую среду закачивают под давлением в подземный пласт: жидкость, содержащаяся в текучей среде, обладает склонностью проникать в горную породу, составляющую подземный пласт, что может повреждать скважину и даже нарушать ее целостность. Поскольку указанные применяемые под давлением текучие среды содержат нерастворимые соединения (в очень многих случаях, в частности, для нефтяных це- 5 043013 ментных растворов или текучих сред для бурения или гидравлического разрыва), действие потерь текучей среды в то же время увеличивает риск потери контроля над увеличением концентрации нерастворимых соединений в закачиваемой текучей среде, что может приводить к увеличению вязкости, что влияет на подвижность текучей среды.In some embodiments, the polymers (P) associated with the particles (p) can be used as a dispersing and stabilizing agent for the dispersion of the particles (p) while also acting as a fluid loss control agent. The reference to fluid loss control refers to slowing down the effect of fluid loss observed when a fluid is pumped under pressure into a subterranean formation: the fluid contained in the fluid tends to penetrate into the rock constituting the subterranean formation, which can damage the well and even violate its integrity. Since these pressurized fluids contain insoluble compounds (in very many cases, in particular for petroleum cement slurries or drilling or fracturing fluids), the effect of fluid loss at the same time increases the risk of loss of control over an increase in the concentration of insoluble compounds in the injected fluid, which can lead to an increase in viscosity, which affects the mobility of the fluid.

В частности, когда текучая среда (F) представляет собой текучую среду для гидравлического разрыва, цементирования или бурения, присутствие сополимеров (P) обеспечивает возможность контроля над потерей текучей среды благодаря ограничению, и даже полному ингибированию, выхода текучей среды (F), обычно воды или водной композиции, в подземный пласт, в котором проводится добыча.In particular, when the fluid (F) is a fracturing, cementing or drilling fluid, the presence of the copolymers (P) allows control of fluid loss by limiting, even completely inhibiting, the release of the fluid (F), typically water. or an aqueous composition, into a subterranean formation in which mining takes place.

Ниже будут подробнее описаны различные преимущества и варианты реализации настоящего изобретения.Various advantages and embodiments of the present invention will be described in more detail below.

Текучая среда (F).Fluid (F).

Термин текучая среда в рамках настоящего описания следует понимать как любую однородную или неоднородную среду, содержащую жидкий или вязкий носитель, который, необязательно, транспортирует жидкую или гелеобразную диспергированную фазу и/или твердые частицы, причем указанная среда в целом поддается перекачиванию при помощи устройств для закачки под давлением, применяемых в настоящей заявке.The term "fluid" within the scope of this specification should be understood as any homogeneous or non-homogeneous medium containing a liquid or viscous carrier, which optionally transports a liquid or gel-like dispersed phase and/or solid particles, said medium being generally pumpable by pumping devices. pressure applied in this application.

Термин жидкий или вязкий носитель текучей среды (F) следует понимать как саму текучую среду или растворитель, в случае если текучая среда содержит растворенные соединения и/или непрерывную фазу, в случае если текучая среда содержит диспергированные элементы (капли жидкости или гелеобразной диспергированной фазы, твердые частицы и тому подобное).The term liquid or viscous fluid carrier (F) should be understood as the fluid itself or the solvent, if the fluid contains dissolved compounds and/or a continuous phase, if the fluid contains dispersed elements (drops of liquid or gel-like dispersed phase, solid particles, etc.).

Согласно весьма подходящему варианту реализации, текучая среда (F) представляет собой водную текучую среду. Термин водный в настоящем описании следует понимать как текучую среду, содержащую воду в качестве жидкого или вязкого носителя, или в качестве единственной составляющей жидкого или вязкого носителя, или в сочетании с другими водорастворимыми растворителями.In a very suitable embodiment, the fluid (F) is an aqueous fluid. The term aqueous in the present description should be understood as a fluid containing water as a liquid or viscous carrier, or as the sole constituent of a liquid or viscous carrier, or in combination with other water-soluble solvents.

В случае присутствия других растворителей, помимо воды, в жидком или вязком носителе текучей среды (F), вода преимущественно остается преобладающим растворителем в жидком или вязком носителе, преимущественно содержится в доле по меньшей мере 50% по массе, и даже по меньшей мере 75% по массе от общей массы растворителей в жидком или вязком носителе.In case solvents other than water are present in the liquid or viscous fluid carrier (F), water advantageously remains the predominant solvent in the liquid or viscous carrier, preferably present in a proportion of at least 50% by weight, and even at least 75% by weight based on the total weight of solvents in a liquid or viscous carrier.

В одном из вариантов реализации текучая среда (F) выбрана из пресной воды, морской воды, растворов солей, соленой воды, попутной воды, рециркулированной воды, промышленной отработанной воды, отработанной воды, ассоциированной с нефтедобычей, и комбинаций указанных вариантов.In one embodiment, the fluid (F) is selected from fresh water, sea water, salt solutions, salt water, produced water, recycled water, industrial waste water, oil production waste water, and combinations of these options.

Частицы (p).Particles (p).

Указание на частицы в значении, применяемом в настоящем описании, не ограничивается указанием на отдельные частицы. В более общем смысле оно обозначает твердые тела, которые могут быть диспергированы в текучей среде, в форме объектов (отдельных частиц, агрегатов и подобных объектов), все размеры которых составляют менее 5 мм, предпочтительно, менее 2 мм, например, менее 1 мм.Reference to particles as used herein is not limited to reference to individual particles. In a more general sense, it refers to solids that can be dispersed in a fluid, in the form of objects (individual particles, aggregates and the like), all of which are less than 5 mm, preferably less than 2 mm, for example, less than 1 mm.

Частицы (p) согласно настоящему изобретению могут быть выбраны из: карбоната кальция или цемента, диоксида кремния или песка, керамики, глины, барита, гематита, углеродной сажи и/или смесей указанных материалов.Particles (p) according to the present invention may be selected from: calcium carbonate or cement, silica or sand, ceramics, clay, barite, hematite, carbon black and/or mixtures of these materials.

Согласно конкретному варианту реализации настоящего изобретения, частицы (p) представляют собой частицы песка или цемента.According to a particular embodiment of the present invention, the particles (p) are particles of sand or cement.

Полимеры (P).Polymers (P).

Гидрофильные мономеры. Цепь (С) может обычно содержать мономеры, выбранные из:hydrophilic monomers. Chain (C) may typically contain monomers selected from:

карбоновых кислот с этиленовой ненасыщенной связью, сульфоновых кислот и фосфоновых кислот и/или их производных, таких как акриловая кислота (АК), метакриловая кислота, этакриловая кислота, αхлоракриловая кислота, кротоновая кислота, малеиновая кислота, малеиновый ангидрид, итаконовая кислота, цитраконовая кислота, мезаконовая кислота, глутаконовая кислота, аконитовая кислота, фумаровая кислота, сложные моноэфиры дикарбоновых кислот с одной этиленовой ненасыщенной связью, содержащие от 1 до 3 и предпочтительно от 1 до 2 атомов углерода, например, монометилмалеат, винилсульфоновая кислота, (мет)аллилсульфоновая кислота, сульфоэтилакрилат, сульфоэтилметакрилат, сульфопропилакрилат, сульфопропилметакрилат, 1-аллилокси-2-гидроилпропилсульфонат, 2-гидрокси3-акрилоилоксипропилсульфоновая кислота, 2-гидрокси-3-метакрилоилоксипропилсульфоновая кислота, стиролсульфоновые кислоты, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновая кислота, винилфосфоновая кислота, α-метилвинилфосфоновая кислота и аллилфосфоновая кислота;ethylenically unsaturated carboxylic acids, sulfonic acids and phosphonic acids and/or their derivatives, such as acrylic acid (AA), methacrylic acid, ethacrylic acid, α-chloroacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, glutaconic acid, aconitic acid, fumaric acid, single ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoesters containing 1 to 3 and preferably 1 to 2 carbon atoms, e.g. , sulfoethyl methacrylate, sulfopicarilate, sulfropilmetacrilate, 1-aleloxy-2-hydroilpropilpil sulfile, 2-hydroxy3-acryloxipyl sulfonic acid, 2-hydroxy-3-methacryloxyphoneic acid, pyroil sulfic acids, 2-acrylamido-2-metallippanippanippanippanippanine. sulfonic acid, vinyl phosphonic acid, α-methylivinyl phosphonic acid and allylphosphonic acid;

сложных эфиров содержащих α,β-этиленовые ненасыщенные связи моно- и дикарбоновых кислот и С23 алкандиолов, например, 2-гидроксиэтилакрилат, 2-гидроксиэтилметакрилат, 2-гидроксиэтилэтакри лат, 2-гидроксипропилакрилат, 2-гидроксипропилметакрилат, 3-гидроксипропилакрилат, 3-гидроксипро пилметакрилат и (мет)акрилаты полиалкиленгликолей;esters containing α,β-ethylenic unsaturated bonds of mono- and dicarboxylic acids and C 2 -C 3 alkanediols, for example, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl ethacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 3-hydroxypropylacrylate, 3-hydroxypropyl methacrylate and (meth)acrylates of polyalkylene glycols;

амидов содержащих α,β-этиленовые ненасыщенные связи монокарбоновых кислот и их N-алкил и N,N-диалкил производных, таких как акриламид, метакриламид, N-метил(мет)акриламид, N-этил(мет) акриламид, N-изопропил(мет)акриламид, N,N-диметил(мет)акриламид, N,N-диэтил(мет)акриламид, мор- 6 043013 фолинил(мет)акриламид и метилолакриламид (доказано, что особенно предпочтительными являются акриламид и N,N-диметил(мет)акриламид);amides containing α,β-ethylenic unsaturated bonds of monocarboxylic acids and their N-alkyl and N,N-dialkyl derivatives, such as acrylamide, methacrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl ( meth)acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethyl(meth)acrylamide, morpho-6 043013 folinyl(meth)acrylamide and methylolacrylamide (acrylamide and N,N-dimethyl( meth)acrylamide);

N-виниллактамов и их производных, например, N-винилпирролидон или N-винилпиперидон;N-vinyl lactams and their derivatives, for example N-vinylpyrrolidone or N-vinylpiperidone;

соединений N-виниламидов с открытой цепью, например, N-винилформамид, N-винил-Nметилформамид, N-винилацетамид, N-винил-N-метилацетамид, N-винил-N-этилацетамид, N-винилпро пионамид, N-винил-N-метилпропионамид и N-винилбутирамид;open-chain N-vinylamide compounds, e.g. -methylpropionamide and N-vinylbutyramide;

сложных эфиров, содержащих α,β-этиленовые ненасыщенные связи моно- и дикарбоновых кислот и аминоспиртов, например, N,N-диметиламинометил(мет)акрилат, N,N-диметиламиноэтил(мет)акрилат, N,N-диэтиламиноэтилакрилат и N,N-диметиламинопропил(мет)акрилат;esters containing α,β-ethylenic unsaturated bonds of mono- and dicarboxylic acids and amino alcohols, for example, N,N-dimethylaminomethyl (meth)acrylate, N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, N,N-diethylaminoethyl acrylate and N,N -dimethylaminopropyl(meth)acrylate;

амидов, содержащих α,β-этиленовые ненасыщенные связи моно- и дикарбоновых кислот, и диаминов, содержащих по меньшей мере одну первичную или вторичную аминогруппу, таких как N-[2(диметиламино)этил]акриламид, N-[2-(диметиламино)этил]метакриламид, N-[3-(диметиламино)пропил] акриламид, N-[3-(диметиламино)пропил]метакриламид, N-[4-(диметиламино)бутил]акриламид и N-[4(диметиламино)бутил]метакриламид;amides containing α,β-ethylenic unsaturated bonds of mono- and dicarboxylic acids, and diamines containing at least one primary or secondary amino group, such as N-[2(dimethylamino)ethyl]acrylamide, N-[2-(dimethylamino) ethyl]methacrylamide, N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamide, N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamide, N-[4-(dimethylamino)butyl]acrylamide and N-[4(dimethylamino)butyl]methacrylamide ;

N-диаллиламинов, N,N-диаллил-N-алкиламинов, их солей, образованных присоединением кислоты, и их продуктов кватернизации с участием алкилов, предпочтительно, C1-C3 алкилов;N-diallylamines, N,N-diallyl-N-alkylamines, their acid addition salts and their alkyl quaternization products, preferably C1- C3 alkyls;

N,N-диаллил-N-метиламина и соединений N,N-диаллил-N,N-диметиламмония, например, хлориды и бромиды;N,N-diallyl-N-methylamine and N,N-diallyl-N,N-dimethylammonium compounds, eg chlorides and bromides;

азотсодержащих гетероциклов, замещенных винилом и аллилом, например, N-винилимидазол, Nвинил-2-метилимидазол, гетероароматических соединений, замещенных винилом и аллилом, например, 2- и 4-винилпиридин, 2- и 4-аллилпиридин, и их соли;nitrogen-containing heterocycles substituted with vinyl and allyl, eg N-vinylimidazole, N-vinyl-2-methylimidazole, heteroaromatic compounds substituted with vinyl and allyl, eg 2- and 4-vinylpyridine, 2- and 4-allylpyridine, and salts thereof;

сульфобетаинов; и солей вышеуказанных мономеров;sulfobetaines; and salts of the above monomers;

смесей и комбинаций двух или более мономеров и/или их солей, указанных выше.mixtures and combinations of two or more monomers and/or their salts as mentioned above.

Согласно конкретному варианту реализации, указанные мономеры могут, в частности, содержать акриловую кислоту (АК).According to a specific implementation variant, these monomers may, in particular, contain acrylic acid (AA).

Согласно другому варианту реализации, гидрофильные мономеры цепи (С) содержат (и обычно состоят из) мономеров (мет)акриламида, или в более общем случае, (мет)акриламидных мономеров, включая:In another embodiment, the hydrophilic chain (C) monomers comprise (and usually consist of) (meth)acrylamide monomers, or more generally, (meth)acrylamide monomers, including:

акриламидные мономеры, а именно акриламид (Am), диметиламкриламид (ДМА), их сульфонатные производные, в частности, акриламидометилпропансульфоновые кислоты (АМПС);acrylamide monomers, namely acrylamide (Am), dimethylamrylamide (DMA), their sulfonate derivatives, in particular acrylamide methyl propane sulfonic acids (AMPS);

четвертичный аммониевый АРТАС и сульфопропилдиметиламмониопропилакриламид;quaternary ammonium ARTAS and sulfopropyldimethylammoniopropylacrylamide;

метакриламидные мономеры, такие как сульфопропилдиметиламмониопропилметакриламид (SPP) или сульфогидроксипропилдиметиламмониопропилметакриламид.methacrylamide monomers such as sulfopropyldimethylammoniopropylmethacrylamide (SPP) or sulfohydroxypropyldimethylammoniopropylmethacrylamide.

Согласно конкретному варианту реализации, гидрофильные мономеры цепи (С) представляют собой акриламиды. Акриламид предпочтительно представляет собой акриламид, не стабилизированный медью.In a particular embodiment, the hydrophilic monomers of chain (C) are acrylamides. The acrylamide is preferably a non-copper stabilized acrylamide.

Согласно конкретному варианту реализации, гидрофильные мономеры цепи (С) выбраны из акриламидов, диметилакриламидов (ДМА), акриламидометилпропансульфоновых кислот (АМПС), акриловых кислот (АК), их солей и смесей указанных соединений.In a specific embodiment, the hydrophilic chain (C) monomers are selected from acrylamides, dimethylacrylamides (DMA), acrylamide methyl propane sulfonic acids (AMPS), acrylic acids (AA), their salts, and mixtures of these compounds.

Согласно конкретному варианту реализации, гидрофильные мономеры цепи (С) могут обычно содержать полимеризуемые функциональные группы акриламидного типа и боковые цепи, состоящие из цепочек этиленоксида или пропиленоксида, или представлять собой соединения на основе Nизопропилакриламида или N-винилкапролактама.In a specific embodiment, the hydrophilic monomers of chain (C) may typically contain polymerizable acrylamide-type functional groups and side chains consisting of ethylene oxide or propylene oxide chains, or be Nisopropylacrylamide or N-vinylcaprolactam based compounds.

Гидрофобные мономеры. Особо следует отметить, как неограничительные примеры гидрофобных мономеров, составляющих нерастворимые блоки, которые можно применять согласно настоящему изобретению, следующие:hydrophobic monomers. Of particular note, as non-limiting examples of hydrophobic monomers constituting insoluble blocks that can be used according to the present invention are the following:

винилароматические мономеры, такие как стирол, α-метилстирол, пара-хлорметилстирол, винилтолуол, 2-метилстирол, 4-метилстирол, 2-(н-бутил)стирол, 4-(н-децил)стирол или трет-бутилстирол;vinylaromatic monomers such as styrene, α-methylstyrene, p-chloromethylstyrene, vinyltoluene, 2-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2-(n-butyl)styrene, 4-(n-decyl)styrene or tert-butylstyrene;

галогенированные винильные соединения, такие как винил- или винилиденгалогениды, например, винил- или винилиден- хлориды или фториды, соответствующие формулеhalogenated vinyl compounds such as vinyl or vinylidene halides, for example vinyl or vinylidene chlorides or fluorides, corresponding to the formula

RbRcC=CX1X2, где X1 = F или Cl,RbRcC=CX1X 2 where X 1 = F or Cl,

X2 = Н, F или Cl, каждый из Rb и Rc независимо представляет собой:X 2 = H, F or Cl, each of R b and Rc independently represents:

Н, Cl, F; или алкильную группу, предпочтительно хлорированную и/или фторированную, более предпочтительно перхлорированную или перфторированную.H, Cl, F; or an alkyl group, preferably chlorinated and/or fluorinated, more preferably perchlorinated or perfluorinated.

сложные эфиры содержащих α,β-этиленовые ненасыщенные связи моно- и дикарбоновых кислот и С230 алканолов, например, метилэтакрилат, этил(мет)акрилат, этилэтакрилат, н-пропил(мет)акрилат, изопропил(мет)акрилат, н-бутил(мет)акрилат, втор-бутил(мет)акрилат, трет-бутил(мет)акрилат, трет- 7 043013 бутилэтакрилат, н-гексил(мет)акрилат, н-гептил(мет)акрилат, н-октил(мет)акрилат, 1,1,3,3-тетраметил бутил(мет)акрилат, этилгексил(мет)акрилат, н-нонил(мет)акрилат, н-децил(мет)акрилат н-ундецил(мет) акрилат, тридецил(мет)акрилат, миристил(мет)акрилат, пентадецил(мет)акрилат, пальмитил(мет)акрилат, гептадецил(мет)акрилат, нонадецил(мет)акрилат, арахидил(мет)акрилат, бегенил(мет)акрилат, лигноцерил(мет)акрилат, церотинил(мет)акрилат, мелиссинил(мет)акрилат, пальмитолеил(мет)акрилат, олеил(мет)акрилат, линолеил(мет)акрилат, линоленил(мет)акрилат, стеарил(мет)акрилат, лаурил(мет)акри лат, цетил(мет)акрилат, эруцил(мет)акрилат и смеси указанных соединений;esters containing α,β-ethylenic unsaturated bonds of mono- and dicarboxylic acids and C 2 -C 30 alkanols, for example, methyl ethacrylate, ethyl (meth) acrylate, ethyl ethacrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n -butyl(meth)acrylate, sec-butyl(meth)acrylate, tert-butyl(meth)acrylate, tert-butyl ethacrylate, n-hexyl(meth)acrylate, n-heptyl(meth)acrylate, n-octyl(meth )acrylate, 1,1,3,3-tetramethyl butyl(meth)acrylate, ethylhexyl(meth)acrylate, n-nonyl(meth)acrylate, n-decyl(meth)acrylate n-undecyl(meth)acrylate, tridecyl(meth )acrylate, myristyl(meth)acrylate, pentadecyl(meth)acrylate, palmityl(meth)acrylate, heptadecyl(meth)acrylate, nonadecyl(meth)acrylate, arachidyl(meth)acrylate, behenyl(meth)acrylate, lignoceryl(meth)acrylate , cerotinyl(meth)acrylate, melissinyl(meth)acrylate, palmitoleyl(meth)acrylate, oleyl(meth)acrylate, linoleyl(meth)acrylate, linoleyl(meth)acrylate, stearyl(meth)acrylate, lauryl(meth)acrylate, cetyl (meth) acrylate, erucyl (meth) acrylate and mixtures of these compounds;

сложные эфиры винилового или аллилового спирта и C1-C30 монокарбоновых кислот, например, винилформиат, винилацетат, винилпропионат, винилбутират, виниллаурат, винилстеарат, винилпропионат, винилверсатат и смеси указанных соединений;esters of vinyl or allyl alcohol and C1- C30 monocarboxylic acids, for example vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl propionate, vinyl versatate and mixtures of these compounds;

содержащие этиленовые ненасыщенные связи нитрилы, такие как акрилонитрил, метакрилонитрил и смеси указанных соединений; сложные эфиры, содержащие α,β-этиленовые ненасыщенные связи моно- и дикарбоновых кислот и С330 алкандиолов, например, 3-гидроксибутилакрилат, 3-гидроксибутил метакрилат, 4-гидроксибутилакрилат, 4-гидрокисбутилметакрилат, 6-гидроксигексилакрилат, 6-гидрокси гексилметакрилат, 3-гидрокси-2-этилгексилакрилат и 3-гидрокси-2-этилгексилметакрилат, и подобные соединения; первичные амиды содержащих α,β-этиленовые ненасыщенные связи моно- и дикарбоновых кислот и их N-алкил и Ν,Ν-диалкил производные, такие как №пропил(мет)акриламид, N-(н-бутил)(мет) акриламид, N-(трет-бутил)(мет)акриламид, N-бутилфенилакриламид, N-метил-N-гексилакриламид, N,Nдигексилакриламид, гексил(мет)акриламид, N-(н-октил)(мет)акриламид, N-(1,1,3,3-тетраметилбутил) (мет)акриламид, N-этилгексил(мет)акриламид, N-(h-нонил)(мет)акриламид, N-(н-децил)(мет)акриламид, N-(н-ундецил)(мет)акриламид, N-тридецил(мет)акриламид, N-миристил(мет)акриламид, N-пентадецил (мет)акриламид, N-пальмитил(мет)акриламид, N-гептадецил(мет)акриламид, N-нонадецил(мет)акрила мид, N-арахидил(мет)акриламид, N-бегенил(мет)акриламид, N-лигноцерил(мет)акриламид, N-церотинил (мет)акриламид, N-мелиссинил(мет)акриламид, N-пальмитолеил(мет)акриламид, N-олеил(мет)акрила мид, N-линолеил(мет)акриламид, N-линоленил(мет)акриламид, N-стеарил(мет)акриламид и N-лаурил (мет)акриламид;ethylenically unsaturated nitrites, such as acrylonitrile, methacrylonitrile and mixtures of these compounds; esters containing α,β-ethylenic unsaturated bonds of mono- and dicarboxylic acids and C 3 -C 30 alkanediols, for example, 3-hydroxybutyl acrylate, 3-hydroxybutyl methacrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 6-hydroxyhexyl acrylate, 6-hydroxy hexyl methacrylate, 3-hydroxy-2-ethylhexyl acrylate and 3-hydroxy-2-ethylhexyl methacrylate, and the like; primary amides containing α,β-ethylenic unsaturated bonds of mono- and dicarboxylic acids and their N-alkyl and Ν,N-dialkyl derivatives, such as N-propyl (meth) acrylamide, N- (n-butyl) (meth) acrylamide, N -(tert-butyl)(meth)acrylamide, N-butylphenylacrylamide, N-methyl-N-hexylacrylamide, N,Ndihexylacrylamide, hexyl(meth)acrylamide, N-(n-octyl)(meth)acrylamide, N-(1, 1,3,3-tetramethylbutyl) (meth)acrylamide, N-ethylhexyl(meth)acrylamide, N-(h-nonyl)(meth)acrylamide, N-(n-decyl)(meth)acrylamide, N-(n- undecyl)(meth)acrylamide, N-tridecyl(meth)acrylamide, N-myristyl(meth)acrylamide, N-pentadecyl(meth)acrylamide, N-palmityl(meth)acrylamide, N-heptadecyl(meth)acrylamide, N-nonadecyl (meth)acryl mid, N-arachidyl(meth)acrylamide, N-behenyl(meth)acrylamide, N-lignoceryl(meth)acrylamide, N-cerotinyl (meth)acrylamide, N-melissinyl(meth)acrylamide, N-palmitoleyl( meth)acrylamide, N-oleyl(meth)acryl mid, N-linoleyl(meth)acrylamide, N-linolenyl(meth)acrylamide, N-stearyl(meth)acrylamide and N-lauryl(meth)acrylamide;

N-виниллактамы и их производные, такие как N-винил-5-этил-2-пирролидон, N-винил-6-метил-2пиперидон, N-винил-6-этил-2-пиперидон, N-винил-7-метил-2-капролактам и N-винил-7-этил-2-капро лактам, и подобные соединения;N-vinyl lactams and their derivatives such as N-vinyl-5-ethyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-6-methyl-2-piperidone, N-vinyl-6-ethyl-2-piperidone, N-vinyl-7-methyl -2-caprolactam and N-vinyl-7-ethyl-2-capro-lactam, and the like;

сложные эфиры содержащих α,β-этиленовые ненасыщенные связи моно- и дикарбоновых кислот и аминоспиртов, например, N,N-диметиламиноциклогексил(мет)акрилат;esters containing α,β-ethylenic unsaturated bonds of mono- and dicarboxylic acids and amino alcohols, for example N,N-dimethylaminocyclohexyl(meth)acrylate;

амиды содержащих α,β-этиленовые ненасыщенные связи моно- и дикарбоновых кислот и диаминов, содержащих по меньшей мере одну первичную или вторичную аминогруппу, например, N-[4(диметиламино)бутил]акриламид, N-[4-(диметиламино)бутил]метакриламид, N-[2-(диметиламино)этил] акриламид, N-[4-(диметиламино)циклогексил]акриламид, N-[4-(диметиламино)циклогексил]метакри ламид и подобные соединения; и моноолефины (C2-C8) и неароматические углеводороды, содержащие по меньшей мере две сопряженные двойные связи, например, этилен, пропилен, изобутилен, изопрен, бутадиен и подобные соединения.amides containing α,β-ethylenic unsaturated bonds of mono- and dicarboxylic acids and diamines containing at least one primary or secondary amino group, for example, N-[4(dimethylamino)butyl]acrylamide, N-[4-(dimethylamino)butyl] methacrylamide, N-[2-(dimethylamino)ethyl]acrylamide, N-[4-(dimethylamino)cyclohexyl]acrylamide, N-[4-(dimethylamino)cyclohexyl]methacrylamide and the like; and monoolefins (C2-C8) and non-aromatic hydrocarbons containing at least two conjugated double bonds, such as ethylene, propylene, isobutylene, isoprene, butadiene and the like.

Согласно предпочтительному варианту реализации, гидрофобные мономеры, применяемые согласно настоящему изобретению, могут быть выбраны из:In a preferred embodiment, the hydrophobic monomers used in the present invention may be selected from:

C1-C30 алкил и предпочтительно С422 алкил α,β-ненасыщенных сложных эфиров, в частности, акрилатов и метакрилатов, таких как метил-, этил-, бутил-, 2-этилгексил-, изооктил-, лаурил-, изодецил-, стеарил-, октил-, миристил-, пентадецил-, цетил-, олеил- или эруцилакрилатов и метакрилатов (в частности, было доказано, что особенно предпочтительным является лаурилметакрилат);C 1 -C 30 alkyl and preferably C 4 -C 22 alkyl α,β-unsaturated esters, in particular acrylates and methacrylates, such as methyl-, ethyl-, butyl-, 2-ethylhexyl-, isooctyl-, lauryl-, isodecyl, stearyl, octyl, myristyl, pentadecyl, cetyl, oleyl or erucyl acrylates and methacrylates (in particular lauryl methacrylate has been shown to be particularly preferred);

C1-C30 алкил и предпочтительно С422 алкил α,β-ненасыщенных амидов, в частности, алкилакриламидов и алкилметакриламидов, таких как метил-, этил-, бутил, 2-этилгексил, изооктил-, лаурил-, изодецил-, стеарил-, октил-, миристил-, пентадецил-, цетил-, олеил- или эруцилакриламид или метакриламид (в частности, было доказано, что особенно предпочтительным является лаурилметакриламид);C 1 -C 30 alkyl and preferably C 4 -C 22 alkyl α,β-unsaturated amides, in particular alkylacrylamides and alkylmethacrylamides, such as methyl-, ethyl-, butyl, 2-ethylhexyl, isooctyl-, lauryl-, isodecyl-, stearyl, octyl, myristyl, pentadecyl, cetyl, oleyl or erucyl acrylamide or methacrylamide (in particular lauryl methacrylamide has been shown to be particularly preferred);

сложных эфиров винилового или аллилового спиртов и насыщенных карбоновых кислот, такие как винил- или аллилацетат, -пропионат, -версатат или -стеарат;esters of vinyl or allyl alcohol and saturated carboxylic acids, such as vinyl or allyl acetate, -propionate, -versatate or -stearate;

α,β-ненасыщенных нитрилов, содержащих от 3 до 12 атомов углерода, таких как акрилонитрил или метакрилонитрил; α-олефинов и сопряженных диенов; винилароматических мономеров, таких как стирол, α-метилстирол, пара-хлорметилстирол, винилтолуол, 2-метилстирол, 4-метилстирол, 2-(н-бутил) стирол, 4-(н-децил)стирол или трет-бутилстирол; смесей и комбинаций двух или более из вышеуказанных мономеров.α,β-unsaturated nitriles containing from 3 to 12 carbon atoms, such as acrylonitrile or methacrylonitrile; α-olefins and conjugated dienes; vinylaromatic monomers such as styrene, α-methylstyrene, p-chloromethylstyrene, vinyltoluene, 2-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2-(n-butyl)styrene, 4-(n-decyl)styrene or t-butylstyrene; mixtures and combinations of two or more of the above monomers.

Согласно предпочтительному варианту реализации, в частности, когда текучая среда (F) представляет собой текучую среду для гидравлического разрыва, можно применять гидрофобные мономеры, слабо связанные с цепью (С). Это обеспечивает возможность, при необходимости, удалять полимеры, введенные в подземный пласт (благодаря своей амфифильной природе, полимеры согласно настоящему изобретению в общем случае обладают самоассоциирующейся природой и склонностью образовыватьAccording to a preferred embodiment, particularly when the fluid (F) is a fracturing fluid, hydrophobic monomers loosely bound to chain (C) can be used. This allows the polymers introduced into the subterranean formation to be removed if necessary (due to their amphiphilic nature, the polymers of the present invention are generally self-associating in nature and tend to form

- 8 043013 трудноудалимые гели; под действием, в частности температуры и/или pH можно отщепить гидрофобные мономеры, если они не связаны с полимером слишком сильно, что обеспечивает возможность удаления из текучей среды). Гидрофобные мономеры, подходящие для указанного варианта реализации, представляют собой, в частности, вышеуказанные сложные эфиры.- 8 043013 hard-to-remove gels; under the influence of, in particular, temperature and/or pH, hydrophobic monomers can be cleaved off if they are not too strongly bound to the polymer, which allows removal from the fluid). Hydrophobic monomers suitable for said embodiment are, in particular, the above esters.

Следует отметить, что при применении других мономеров удаление из текучих сред все еще возможно при помощи известной методики введения разжижителей (деэмульгаторов), таких как окисляющие агенты. Предшествующий вариант реализации обеспечивал возможность обойтись без применения таких разжижителей, что сказывается, в частности, на снижении расходов. В одном из вариантов реализации разжижитель выбран из пероксидов, персульфатов, надкислот, броматов, хлоратов, хлоритов и комбинаций указанных соединений.It should be noted that when other monomers are used, removal from fluids is still possible using known techniques for introducing thinners (demulsifiers), such as oxidizing agents. The previous embodiment made it possible to dispense with the use of such thinners, which in particular results in cost savings. In one embodiment, the diluent is selected from peroxides, persulfates, peracids, bromates, chlorates, chlorites, and combinations of these compounds.

Согласно конкретному варианту реализации полимер может иметь молекулярную массу от примерно 10000 г/моль до примерно 20000000 г/моль. В другом варианте реализации молекулярнаяя масса полимера варьируется от примерно 100000 г/моль до примерно 10000000 г/моль. В другом варианте реализации молекулярная масса полимера варьируется от примерно 500000 г/моль до примерно 5000000 г/моль.In a specific embodiment, the polymer may have a molecular weight of from about 10,000 g/mol to about 20,000,000 g/mol. In another embodiment, the molecular weight of the polymer ranges from about 100,000 g/mol to about 10,000,000 g/mol. In another embodiment, the molecular weight of the polymer ranges from about 500,000 g/mol to about 5,000,000 g/mol.

Агент радикальной полимеризации.Radical polymerization agent.

Контролирующий агент, применяемый на стадии (Е) или, при необходимости, на стадии (E0) способа согласно настоящему изобретению предпочтительно представляет собой соединение, содержащее группу тиокарбонилтио -S(C=S). Согласно конкретному варианту реализации, контролирующий агент может содержать несколько групп тиокарбонилтио. Он может, необязательно, представлять собой полимерную цепь, содержащую указанную группу.The control agent used in step (E) or, if necessary, step (E 0 ) of the method according to the present invention is preferably a compound containing a thiocarbonylthio group -S(C=S). In a specific embodiment, the controlling agent may contain multiple thiocarbonylthio groups. It may optionally be a polymer chain containing the specified group.

Так, указанный контролирующий агент может, например, соответствовать формуле (А) ниже:Thus, said controlling agent may, for example, correspond to formula (A) below:

Z(A) где Z представляет: атом водорода, атом хлора, необязательно замещенный алкил или, необязательно замещенный арильный радикал, необязательно замещенный гетероцикл, необязательно замещенный радикал алкилтио, необязательно замещенный радикал арилтио, необязательно замещенный алкоксильный радикал, необязательно замещенный арилоксильный радикал, необязательно замещенный аминный радикал, необязательно замещенный гидразиновый радикал, необязательно замещенный алкоксикарбонильный радикал, необязательно замещенный арилоксикарбонильный радикал, необязательно замещенный радикал ацилокси или карбоксил, необязательно замещенный радикал ароилокси, необязательно замещенный карбамоильный радикал, радикал циано, радикал диалкил- или диарилфосфонато, радикал диалкилфосфинато или диарилфосфинато, или полимерную цепь, и R1 представляет собой необязательно замещенную алкильную, ацильную, арильную, аралкильную, алкенильную или алкинильную группу, насыщенный или ненасыщенный, ароматический, необязательно замещенный карбоцикл или гетероцикл или полимерную цепь, которая, предпочтительно, является гидрофильной или диспергируемой в воде, если агент применяют на стадии (Е). Z (A) where Z is: hydrogen atom, chlorine atom, optionally substituted alkyl or optionally substituted aryl radical, optionally substituted heterocycle, optionally substituted alkylthio radical, optionally substituted arylthio radical, optionally substituted alkoxy radical, optionally substituted aryloxy radical, optionally substituted amine radical, optionally substituted hydrazine radical, optionally substituted alkoxycarbonyl radical, optionally substituted aryloxycarbonyl radical, optionally substituted acyloxy or carboxyl radical, optionally substituted aroyloxy radical, optionally substituted carbamoyl radical, cyano radical, dialkyl- or diarylphosphonato radical, dialkylphosphinato radical or diarylf osfinato, or polymer chain, and R1 is an optionally substituted alkyl, acyl, aryl, aralkyl, alkenyl or alkynyl group, saturated or unsaturated, aromatic, optionally substituted carbocycle or heterocycle, or a polymer chain which is preferably hydrophilic or water-dispersible if the agent used in step (E).

Группы R1 или Z, когда они являются замещенными, могут быть замещены необязательно замещенными фенильными группами, необязательно замещенными ароматическими группами, насыщенными или ненасыщенными карбоциклами, насыщенными или ненасыщенными гетероциклами, или группами, выбранными из следующих: алкоксикарбонил или арилоксикарбонил (-COOR), карбоксил (-СООН), ацилокси (-O2CR), карбамоил (-CONR2), циано (-CN), алкилкарбонил, алкиларилкарбонил, арилкарбонил, арилалкилкарбонил, фталимидо, малеимидо, сукцинимидо, амидино, гуанидино, гидроксил (-ОН), амино (-NR2), галоген, перфторалкил CnF2n+1, аллил, эпокси, алкокси (-OR), S-алкил, S-арил, группы, обладающие гидрофильной или ионной природой, такие как соли, образованные щелочными металлами и карбоновыми кислотами, соли, образованные щелочными металлами и сульфоновыми кислотами, цепи полиалкиленоксидов (ПЭО, ППО), катионные заместители (четвертичные соли аммония), при этом R представляет собой алкильную или арильную группу, или полимерную цепь.The R1 or Z groups, when substituted, may be substituted with optionally substituted phenyl groups, optionally substituted aromatic groups, saturated or unsaturated carbocycles, saturated or unsaturated heterocycles, or groups selected from the following: alkoxycarbonyl or aryloxycarbonyl (-COOR), carboxyl ( -COOH), acyloxy (-O 2 CR), carbamoyl (-CONR 2 ), cyano (-CN), alkylcarbonyl, alkylarylcarbonyl, arylcarbonyl, arylalkylcarbonyl, phthalimido, maleimido, succinimido, amidino, guanidino, hydroxyl (-OH), amino (-NR2), halogen, perfluoroalkyl C n F 2n+1 , allyl, epoxy, alkoxy (-OR), S-alkyl, S-aryl, hydrophilic or ionic groups such as alkali metal and carboxylic acids, salts formed by alkali metals and sulfonic acids, polyalkylene oxide chains (PEO, PPO), cationic substituents (quaternary ammonium salts), while R represents an alkyl or aryl group, or a polymer chain.

Для контролирующих агентов формулы (А), применяемых на стадии (Е), в целом предпочтительно, чтобы группа R1 имела гидрофильную природу. Предпочтительно, если она представляет собой растворимую в воде или диспергируемую в воде полимерную цепь.For the controlling agents of formula (A) used in step (E), it is generally preferred that the R1 group is of a hydrophilic nature. Preferably, it is a water-soluble or water-dispersible polymer chain.

Группа R1 может, альтернативно, являться амфифильной, то есть обладать одновременно гидрофильной и липофильной природой. Предпочтительно, чтобы группа R1 не являлась гидрофобной.The R1 group may alternatively be amphiphilic, ie both hydrophilic and lipophilic in nature. Preferably, the R1 group is not hydrophobic.

Что касается контролирующих агентов формулы (А), применяемых на стадии (E0), R1 может обычно представлять собой замещенную или незамещенную, предпочтительно замещенную, алкильную группу. Контролирующий агент формулы (А), применяемый на стадии (E0), может, тем не менее, содержать другие типы групп Rb в частности, кольцо или полимерную цепь.With regard to the controlling agents of formula (A) used in step (E 0 ), R1 may generally be a substituted or unsubstituted, preferably substituted, alkyl group. The control agent of formula (A) used in step (E 0 ) may, however, contain other types of R b groups, in particular a ring or a polymer chain.

Необязательно замещенные алкильные, ацильные, арильные, аралкильные или алкинильные группы в общем содержат от 1 до 20 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 12 и более предпочтительно от 1 до 9 атомов углерода. Они могут быть линейными или разветвленными. Также они могут быть замещеныOptionally substituted alkyl, acyl, aryl, aralkyl or alkynyl groups generally contain 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 12, and more preferably 1 to 9 carbon atoms. They can be linear or branched. They can also be substituted

- 9 043013 атомами кислорода, в частности, в форме сложных эфиров, атомами серы или атомами азота.- 9 043013 oxygen atoms, in particular in the form of esters, sulfur atoms or nitrogen atoms.

В частности, следует отметить среди алкильных радикалов радикалы метил, этил, пропил, бутил, пентил, изопропил, трет-бутил, пентил, гексил, октил, децил или додецил.Of particular note among the alkyl radicals are the methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, isopropyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, octyl, decyl or dodecyl radicals.

Алкиновые группы представляет собой в целом радикалы, содержащие от 2 до 10 атомов углерода; они содержат по меньшей мере одну ацетиленовую ненасыщенную связь, как например, ацетиленильный радикал.Alkyne groups are in general radicals containing from 2 to 10 carbon atoms; they contain at least one acetylenic unsaturation, such as an acetylenyl radical.

Ацильная группа представляет собой радикал, в целом содержащий от 1 до 20 атомов углерода с карбонильной группой.An acyl group is a radical generally containing from 1 to 20 carbon atoms with a carbonyl group.

В частности, следует отметить среди арильных радикалов фенильный радикал, необязательно замещенный, в частности, нитро- или гидроксильной функциональной группой.Of particular note among the aryl radicals is the phenyl radical optionally substituted, in particular with a nitro or hydroxyl functional group.

В частности, следует отметить среди аралкильных радикалов бензильный или фенетильный радикал, необязательно замещенный, в частности, нитро- или гидроксильной функциональной группой.Of particular note among the aralkyl radicals is the benzyl or phenethyl radical optionally substituted, in particular with a nitro or hydroxyl functional group.

Если R1 или Z представляет собой полимерную цепь, указанная полимерная цепь может быть получена в результате радикальной или ионной полимеризации, или в результате поликонденсации.If R1 or Z is a polymer chain, said polymer chain can be obtained by radical or ionic polymerization, or by polycondensation.

Предпочтительно можно применять в качестве контролирующего агента на стадии (Е), а также на стадии (E0), при необходимости, соединения, содержащие функциональную группу ксантат -S(C=S)O-, тритиокарбонат, дитиокарбамат или дитиокарбазат, например, содержащие функциональную группу Оэтилксантат формулы -S(C=S)OCH2CH3.Preferably, it is possible to use as a controlling agent in step (E) and also in step (E 0 ), if necessary, compounds containing the functional group xanthate -S(C=S)O-, trithiocarbonate, dithiocarbamate or dithiocarbazate, for example containing functional group Oethylxanthate formula -S(C=S)OCH 2 CH 3 .

При осуществлении стадии (E0) особенно предпочтительно применять в качестве контролирующего агента на указанной стадии соединение, выбранное из ксантатов, тритиокарбонатов, дитиокарбаматов и дитиокарбазатов. Было доказано, что ксантаты являются особенно предпочтительными, в частности, соединения, содержащие функциональную группу О-этилксантат -S(C=S)OCH2CH3, такие как О-этил-S-(1(метоксикарбонил)этил)ксантат (СН3СН(СО2СН3))S(С=S)OEt Другим возможным контролирующим агентом на стадии (E0) является дибензилтритиокарбонат формулы PhCH2S(C=S)SCH2Ph (где Ph=фенил).When carrying out step (E 0 ), it is particularly preferred to use a compound selected from xanthates, trithiocarbonates, dithiocarbamates and dithiocarbazates as the controlling agent in said step. Xanthates have been shown to be particularly preferred, in particular compounds containing the functional group O-ethylxanthate -S(C=S)OCH2CH3, such as O-ethyl-S-(1(methoxycarbonyl)ethyl)xanthate (CH3CH(CO2CH3) )S(C=S)OEt Another possible controlling agent in step (E 0 ) is dibenzyltrithiocarbonate of the formula PhCH2S(C=S)SCH 2 Ph (wherein Ph=phenyl).

Было доказано, что живые форполимеры, полученные на стадии (E0) благодаря применению вышеуказанных контролирующих агентов, особенно предпочтительны для осуществления стадии (Е).It has been proven that the living prepolymers obtained in step (E 0 ) through the use of the above controlling agents are particularly preferred for step (E).

Инициация и осуществление радикальной полимеризации на стадиях (Е) и (E0). При применении на стадии (Е), инициатор радикальной полимеризации предпочтительно является растворимым в воде или диспергируемым в воде. При этом предпочтительном условии, любой известный инициатор радикальной полимеризации (источник свободных радикалов), подходящий для условий, выбранных для указанных стадий, можно применять на стадии (Е) и стадии (E0) способа согласно настоящему изобретению.Initiation and implementation of radical polymerization in stages (E) and (E 0 ). When used in step (E), the radical polymerization initiator is preferably water-soluble or water-dispersible. Under this preferred condition, any known radical polymerization initiator (source of free radicals) suitable for the conditions selected for said steps can be used in step (E) and step (E 0 ) of the process of the present invention.

Так, инициатор радикальной полимеризации, применяемый согласно настоящему изобретению, может быть выбран, например, из инициаторов, традиционно применяемых в радикальной полимеризации. Это может быть, например, один из следующих инициаторов:Thus, the radical polymerization initiator used according to the present invention may be selected, for example, from those conventionally used in radical polymerization. This could be, for example, one of the following initiators:

гидропероксиды, такие как: трет-бутилгидропероксид, гидропероксид кумола, т-бутилперокси ацетат, т-бутилпероксибензоат, т-бутилпероксиоктоат, т-бутилпероксинеодеканоат, т-бутилпероксиизо бутират, лауроилпероксид, т-амилпероксипивалат, т-бутилпероксипивалат, дикумилпероксид, бензоилпероксид, персульфат калия или персульфат аммония, азосоединения, такие как: 2,2'-азобис(изобутиронитрил), 2,2'-азобис-(2-бутаннитрил), 4,4'-азобис-(4-пентановая кислота), 1,1'-азобис(циклогексанкарбонитрил), 2-(т-бутилазо)2-цианопропан, 2,2'-αзобuс-[2-метuл-N-(1,1)бuс-(гuдроkсuме тил)2-гидроксиэтил]пропионамид, 2,2'-азобис-(2-метил-К-гидроксиэтил]пропионамид, 2,2'-aзобuс-(N,N'диметиленизобутирамидина)дихлорид, 2,2'-азобис-(2-амидинопропана) дихлорид, 2,2'-aзобuс-(N,N'-дuме тиленизобутирамид), 2,2'-азобис-(2-метил-К-[1,1-бис-(гидроксиметил)2-гидроксиэтил]пропионамид), 2,2'-азобис-(2-метил-К-[1,1-бис-(гидроксиметил)этил]пропионамид), 2,2'-азобис-[2-метил-К-(2-гидрокси этил)пропионамид] или 2,2'-азобис-(изобутирамида)дигидрат;hydroperoxides such as: t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, t-butylperoxyacetate, t-butylperoxybenzoate, t-butylperoxyoctoate, t-butylperoxyneodecanoate, t-butylperoxyisobutyrate, lauroyl peroxide, t-amylperoxypivalate, t-butylperoxypivalate, dicumylperoxide, benzoylperoxide, potassium persulfate or ammonium persulfate, azo compounds such as: 2,2'-azobis(isobutyronitrile), 2,2'-azobis-(2-butanenitrile), 4,4'-azobis-(4-pentanoic acid), 1,1' -azobis(cyclohexanecarbonitrile), 2-(t-butylazo)2-cyanopropane, 2,2'-αzobis-[2-methyl-N-(1,1)bis-(hydroxomethyl)2-hydroxyethyl]propionamide, 2, 2'-azobis-(2-methyl-N-hydroxyethyl]propionamide, 2,2'-azobus-(N,N'dimethyleneisobutyramidine) dichloride, 2,2'-azobis-(2-amidinopropane) dichloride, 2,2' -azobis-(N,N'-dimethylenisobutyramide), 2,2'-azobis-(2-methyl-N-[1,1-bis-(hydroxymethyl)2-hydroxyethyl]propionamide), 2,2'-azobis -(2-methyl-N-[1,1-bis-(hydroxymethyl)ethyl]propionamide), 2,2'-azobis-[2-methyl-N-(2-hydroxyethyl)propionamide] or 2,2' -azobis-(isobutyramide) dihydrate;

окислительно-восстановительные системы, содержащие комбинации, такие как: смеси пероксида водорода, алкилпероксидов, пероксисложных эфиров, перкарбонатов и подобных соединений, и соли железа, соли двухвалентного титана, формальдегидсульфоксилата цинка или формальдегидсульфоксилата натрия, и восстанавливающих сахаров, персульфаты, пербораты или перхлораты щелочных металлов или аммония, в комбинации с бисульфитом щелочного металла, таким как метабисульфит натрия, и восстанавливающими сахарами, и персульфаты щелочных металлов в комбинации с арилфосфиновой кислотой, такой как бензолфосфоновая кислота и подобные соединения, и восстанавливающими сахарами.redox systems containing combinations such as: mixtures of hydrogen peroxide, alkyl peroxides, peroxyesters, percarbonates and the like, and iron salts, divalent titanium salts, zinc formaldehyde sulfoxylate or sodium formaldehyde sulfoxylate, and reducing sugars, alkali metal persulfates, perborates or perchlorates or ammonium in combination with an alkali metal bisulfite such as sodium metabisulphite and reducing sugars, and alkali metal persulfates in combination with an arylphosphinic acid such as benzenephosphonic acid and the like and reducing sugars.

Обычно количество применяемого инициатора предпочтительно определяют так, чтобы количество генерируемых радикалов составляло по большей мере 50 мол.% и предпочтительно по большей мере 20 мол.% относительно контролирующего агента или агента передачи цепи.Generally, the amount of initiator used is preferably determined such that the amount of generated radicals is at least 50 mole % and preferably at least 20 mole % relative to the controlling or chain transfer agent.

В частности, в целом доказано, что на стадии (Е) особенно предпочтительно применять радикальный инициатор окислительно-восстановительного типа, преимущество которого заключается, в числе прочего, в том, что он не требует нагревания реакционной среды (без термической инициации), и, кроме того, авторы настоящего изобретении обнаружили доказательства того, что он подходит для полимеризации в мицеллах на стадии (Е).In particular, it has generally proven to be particularly advantageous to use a redox-type radical initiator in step (E), which has the advantage, inter alia, that it does not require heating of the reaction medium (no thermal initiation) and, apart from In addition, the present inventors have found evidence that it is suitable for micelle polymerization in step (E).

Так, инициатор радикальной полимеризации, применяемый на стадии (Е), может обычно представлять собой окислительно-восстановительный инициатор, обычно не требующий нагревания для термиче- 10 043013 ской инициации. Обычно он представляет собой смесь по меньшей мере одного окисляющего агента и по меньшей мере одного восстанавливающего агента.Thus, the radical polymerization initiator used in step (E) may typically be a redox initiator, typically requiring no heat for thermal initiation. Typically, it is a mixture of at least one oxidizing agent and at least one reducing agent.

Окислительный агент, присутствующий в указанной окислительно-восстановительной системе, предпочтительно представляет собой растворимый в воде агент. Указанный окислительный агент может быть выбран, например, из пероксидов, таких как: пероксид водорода, трет-бутилгидропероксид, гидропероксид кумола, т-бутилпероксиацетат, т-бутилпероксибензоат, т-бутилпероксиоктоат, т-бутилперокси неодеканоат, т-бутилпероксиизобутират, лауроилпероксид, т-амилпероксипивалат, т-бутилпероксипива лат, дикумилпероксид, бензоилпероксид, персульфат натрия, персульфат калия, персульфат аммония, или также бромат калия.The oxidizing agent present in said redox system is preferably a water-soluble agent. Said oxidizing agent can be selected, for example, from peroxides such as: hydrogen peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, t-butylperoxyacetate, t-butylperoxybenzoate, t-butylperoxyoctoate, t-butylperoxy neodecanoate, t-butylperoxyisobutyrate, lauroyl peroxide, t- amyl peroxy pivalate, t-butyl peroxy pivalate, dicumyl peroxide, benzoyl peroxide, sodium persulfate, potassium persulfate, ammonium persulfate, or also potassium bromate.

Восстановительный агент, присутствующий в указанной окислительно-восстановительной системе, также предпочтительно представляет собой растворимый в воде агент. Восстановительный агент может обычно быть выбран из формальдегидсульфоксилата натрия (в частности, в форме дигидрата, известного под названием Ронгалит, или в форме ангидрида), аскорбиновой кислоты, эриторбиновой кислоты, сульфитов, бисульфитов или метасульфитов (в частности, сульфитов, бисульфитов или метасульфитов щелочных металлов), нитрилотриспропионамидов и третичных аминов и этаноламинов (которые предпочтительно являются растворимыми в воде).The reducing agent present in said redox system is also preferably a water-soluble agent. The reducing agent may generally be selected from sodium formaldehyde sulfoxylate (particularly in the form of the dihydrate known as Rongalit or in the form of an anhydride), ascorbic acid, erythorbic acid, sulfites, bisulfites or metasulfites (in particular alkali metal sulfites, bisulfites or metasulfites). ), nitrilotrispropionamides and tertiary amines and ethanolamines (which are preferably water soluble).

Возможные окислительно-восстановительные системы содержат комбинации, такие как: смеси водорастворимых персульфатов с водорастворимыми третичными аминами, смеси водорастворимых броматов (например, броматов щелочных металлов) с водорастворимыми сульфитами (например, сульфитами щелочных металлов), смеси пероксида водорода, алкилпероксида, пероксисложных эфиров, перкарбонатов и подобных соединений и любой соли железа, соли двухвалентного титана, формальдегидсульфоксилата цинка или формальдегидсульфоксилата натрия, и восстанавливающих сахаров, персульфаты, пербораты или перхлораты щелочных металлов или аммония в сочетании с бисульфитом щелочного металла, таким как метабисульфит натрия, и восстанавливающими сахарами, и персульфаты щелочных металлов в сочетании с арилфосфиновой кислотой, такой как бензолфосфоновая кислота и подобные соединения, и восстанавливающими сахарами.Possible redox systems include combinations such as: mixtures of water-soluble persulfates with water-soluble tertiary amines, mixtures of water-soluble bromates (e.g. alkali metal bromates) with water-soluble sulfites (e.g. alkali metal sulfites), mixtures of hydrogen peroxide, alkyl peroxide, peroxyesters, percarbonates and the like and any iron salt, divalent titanium salt, zinc formaldehyde sulfoxylate or sodium formaldehyde sulfoxylate, and reducing sugars, alkali metal or ammonium persulfates, perborates or perchlorates in combination with an alkali metal bisulfite such as sodium metabisulfite and reducing sugars, and alkali persulfates metals in combination with an arylphosphinic acid such as benzenephosphonic acid and the like, and reducing sugars.

Предпочтительная окислительно-восстановительная система содержит (и предпочтительно состоит из) комбинацию персульфата аммония и формальдегидсульфоксилата натрия.The preferred redox system contains (and preferably consists of) a combination of ammonium persulfate and sodium formaldehyde sulfoxylate.

В целом, и в частности в случае применения окислительно-восстановительной системы типа персульфат аммония/формальдегидсульфоксилат натрия, доказано, что предпочтительно, чтобы реакционная среда на стадии (Е) не содержала меди. В случае присутствия меди, в целом желательно вводить агент, образующий комплексы с медью, такой как ЭДТА, в количестве, способном замаскировать ее присутствие.In general, and in particular in the case of using a redox system of the ammonium persulfate/sodium formaldehyde sulfoxylate type, it has proven to be preferable that the reaction medium in step (E) does not contain copper. When copper is present, it is generally desirable to add a copper complexing agent, such as EDTA, in an amount capable of masking its presence.

Какая бы ни была природа применяемого инициатора, радикальную полимеризацию на стадии (E0) можно осуществлять в любой подходящей физической форме, например, в растворе в воде или в растворителе, например, спирте или ТГФ, в эмульсии в воде (способ латекс) или в массе, если это удобно, при этом контролируя температуру и/или pH для поддержания веществ жидкими и/или растворимыми или нерастворимыми.Whatever the nature of the initiator used, the radical polymerization in step (E 0 ) can be carried out in any suitable physical form, for example in solution in water or in a solvent such as alcohol or THF, in emulsion in water (latex method) or in mass, if convenient, while controlling the temperature and/or pH to keep the substances liquid and/or soluble or insoluble.

После осуществления стадии (Е), при определенном применении контролирующего агента, получают полимеры, несущие функциональные группы передачи цепи (живые) полимеры. Этот живой характер делает возможным, при желании, применять указанные полимеры в последующей реакции полимеризации, согласно хорошо известной методике. Альтернативно, при необходимости, можно деактивировать или разрушить группы передачи цепи, например, путем гидролиза, озонолиза или взаимодействия с аминами, согласно известным средствам. Так, согласно конкретному варианту реализации, способ согласно настоящему изобретению может включать, после стадии (Е), стадию (Е1) гидролиза, озонолиза, или взаимодействия с аминами, которые способны деактивировать и/или разрушить все или часть групп передачи цепи, содержащихся в полимере, полученном на стадии (Е).After step (E) is carried out, with a specific use of a controlling agent, polymers bearing chain transfer functional groups (living) polymers are obtained. This lively character makes it possible, if desired, to use said polymers in a subsequent polymerization reaction, according to well known procedures. Alternatively, if desired, chain transfer groups can be deactivated or destroyed, for example by hydrolysis, ozonolysis, or reaction with amines, according to known means. Thus, in a specific embodiment, the process of the present invention may include, after step (E), step (E1) of hydrolysis, ozonolysis, or reaction with amines that are capable of deactivating and/or destroying all or part of the chain transfer groups contained in the polymer. obtained in step (E).

Поверхностно-активные вещества. Может быть полезно, для получения мицеллярного раствора гидрофобных мономеров, применяемых на стадии (Е), применение любого подходящего поверхностноактивного вещества неограничительным образом; можно применять, например, поверхностно-активные вещества, выбранные из следующего списка:Surfactants. It may be useful, to obtain a micellar solution of hydrophobic monomers used in stage (E), the use of any suitable surfactant in a non-limiting manner; you can use, for example, surfactants selected from the following list:

Анионные поверхностно-активные вещества могут быть выбраны из:Anionic surfactants may be selected from:

алкиловых сложноэфирных сульфонатов, например, формулы R-CH(SO3M)CH2COOR', или алкиловых сложноэфирных сульфатов, например, формулы R-CH(OSO3M)CH2COOR', где R представляет собой С820 и предпочтительно С10 алкильный радикал, R представляет собой С1б и предпочтительно С13 алкильный радикал, и М представляет собой катион щелочного металла, например, катион натрия, или катион аммония. Следует особо отметить, в частности, метиловые сложноэфирные сульфонаты, в которых радикал R представляет собой радикал С14;alkyl ester sulfonates, for example, the formula R-CH(SO 3 M)CH2COOR', or alkyl ester sulfates, for example, the formula R-CH(OSO 3 M)CH2COOR', where R represents C 8 -C 20 and preferably C 10 -C 1b alkyl radical, R is C 1 -C b and preferably C 1 -C 3 alkyl radical, and M is an alkali metal cation, eg sodium cation, or ammonium cation. Of particular note are, in particular, methyl ester sulfonates in which the R radical is a C 14 -C 1b radical;

алкилбензолсульфонаты, конкретнее, С9-С20 алкилбензолсульфонаты, первичные или вторичные алкилсульфонаты, в частности, С8-С22 алкилсульфонаты, или алкилглицеринсульфонаты, алкилсульфаты, например, формулы ROSO3M, где R представляет собой С1024 и предпочтительно С1220 алкильный или гидроксиалкильный радикал, и М представляет собой катион, такой же, как определено выше;alkylbenzenesulfonates, in particular C9- C20 alkylbenzenesulfonates, primary or secondary alkylsulfonates, in particular C8-C22 alkylsulfonates, or alkylglycerol sulfonates , alkylsulfonates, for example of the formula ROSO3M, where R is C10 - C24 and preferably C12-20 alkyl or a hydroxyalkyl radical and M is a cation as defined above;

- 11 043013 алкил(простой эфир)сульфаты, например, формулы RO(OA)nSO3M, где R представляет собой- 11 043013 alkyl (ether) sulfates, for example, the formula RO(OA) n SO 3 M, where R represents

С10-С24 и предпочтительно С1220 алкильный или гидроксиалкильный радикал, ОА представляет собой этоксилированную и/или пропоксилированную группу, М представляет собой катион, такой же, как определено выше, и n в общем варьируется от 1 до 4, как например, сульфат лаурилового простого эфира с n=2;C10-C24 and preferably C12 - C20 alkyl or hydroxyalkyl radical, OA is an ethoxylated and/or propoxylated group, M is a cation as defined above, and n generally ranges from 1 to 4, such as, for example, lauryl ether sulfate with n=2;

алкиламидсульфаты, например, формулы RCONHR'OSO3M, где R представляет собой С222 и предпочтительно С620 алкильный радикал, R представляет собой С23 алкильный радикал, и М представляет собой катион, такой же, как определено выше, а также их полиалкоксилированные (этоксилированные и/или пропоксилированные) производные (алкиламид(простой эфир)сульфаты); соли насыщенных или ненасыщенных жирных кислот, например, таких как кислоты С824 и предпочтительно С1420, и катиона щелочноземельного металла, N-ацил-N-алкилтаураты, алкилизетионаты, алкилсукцинаматы и алкилсульфосукцинаты, алкилглутаматы, сложные моноэфиры или сложные диэфиры сульфосукцинатов, N-ацилсаркозинаты или полиэтоксикарбоксилаты; сложные моноэфир и диэфире фосфаты, например, следующей формулы:alkylamide sulfates, for example of the formula RCONHR'OSO 3 M, where R is a C 2 -C 22 and preferably a C 6 -C 20 alkyl radical, R is a C 2 -C 3 alkyl radical, and M is a cation, the same as defined above, as well as their polyalkoxylated (ethoxylated and/or propoxylated) derivatives (alkylamide(ether) sulfates); salts of saturated or unsaturated fatty acids such as C 8 -C 24 and preferably C 14 -C 20 acids and an alkaline earth metal cation, N-acyl-N-alkyl taurates, alkyl isethionates, alkyl succinamates and alkyl sulfosuccinates, alkyl glutamates, monoesters or complex diesters of sulfosuccinates, N-acylsarcosinates or polyethoxycarboxylates; monoester and diester phosphates, for example, of the following formula:

(RO)x-P(=O)(OM)x, где R представляет собой необязательно полиалкоксилированный алкильный, алкиларильный, арилалкильный или арильный радикал, х и х' равны 1 или 2, при условии, что сумма х и х' равна 3, и М представляет собой катион щелочноземельного металла;(RO)x-P(=O)(OM)x, where R is an optional polyalkoxylated alkyl, alkylaryl, arylalkyl or aryl radical, x and x' are 1 or 2, provided that the sum of x and x' is 3, and M is an alkaline earth metal cation;

Неионные поверхностно-активные вещества могут быть выбраны из:Nonionic surfactants may be selected from:

алкоксилированных жирных спиртов, например, лаурет-2, лаурет-4, лаурет-7 или олет-20, алкоксилированных триглицеридов, алкоксилированных жирных кислот, алкоксилированных сорбитановых сложных эфиров, алкоксилированных жирных аминов, алкоксилированных ди-(1-фенилэтил)фенолов, алкоксилированных три-(1-фенилэтил)фенолов, алкоксилированных алкилфенолов, продуктов конденсации этиленоксида с гидрофобным соединением, полученным в результате конденсации пропиленоксида с пропиленгликолем, таких как продукты Pluronic, выпускаемые BASF, продуктов конденсации этиленоксида с соединением, полученным в результате конденсации пропиленоксида с этилендиамином, таких как продукты Tetronic, выпускаемые BASF, алкилполигликозидов, таких как описанные в патенте США № 4565647, или алкилглюкозидов, или амидов жирных кислот, например, амидов С820 жирных кислот, в частности, моноалканоламидов жирных кислот, например, кокамид МЕА или кокамид МЕРА;alkoxylated fatty alcohols such as laureth-2, laureth-4, laureth-7 or oleth-20, alkoxylated triglycerides, alkoxylated fatty acids, alkoxylated sorbitan esters, alkoxylated fatty amines, alkoxylated di-(1-phenylethyl)phenols, alkoxylated triglycerides -(1-phenylethyl)phenols, alkoxylated alkylphenols, condensates of ethylene oxide with a hydrophobic compound obtained by condensing propylene oxide with propylene glycol, such as Pluronic products manufactured by BASF, condensates of ethylene oxide with a compound obtained by condensing propylene oxide with ethylenediamine, such as BASF's Tetronic products of alkyl polyglycosides such as those described in US Pat. No. 4,565,647 or alkyl glucosides or fatty acid amides, such as C 8 -C 20 fatty acid amides, in particular fatty acid monoalkanolamides, such as MEA cocamide or MERA cocamide ;

Амфотерные поверхностно-активные вещества (истинно амфотерные соединения, содержащие ионную группу и потенциально ионную группу противоположного заряда, или цвиттерионные соединения, одновременно содержащие два противоположных заряда) могут представлять собой: бетаины в целом, в частности, карбоксибетаины, например, лаурилбетаин (Mirataine BB от Rhodia) или октилбетаин или кокобетаин (Mirataine BB-FLA от Rhodia);Amphoteric surfactants (truly amphoteric compounds containing an ionic group and a potentially ionic group of opposite charge, or zwitterionic compounds containing two opposite charges at the same time) can be: betaines in general, in particular carboxybetaines, for example, lauryl betaine (Mirataine BB from Rhodia) or octylbetaine or cocobetaine (Mirataine BB-FLA from Rhodia);

амидоалкилбетаины, такие как кокамидопропилбетаин (САРВ) (Mirataine BDJ от Rhodia или Mirataine BET C-30 от Rhodia);amidoalkyl betaines such as cocamidopropyl betaine (CAPB) (Mirataine BDJ from Rhodia or Mirataine BET C-30 from Rhodia);

сульфобетаины или сультаины, такие как кокамидопропилгидроксисультаин (Mirataine CBS от Rhodia);sulfobetaines or sultaines such as cocamidopropylhydroxysultaine (Mirataine CBS from Rhodia);

алкиламфоацетаты и алкиламфодиацетаты, такие как, например, содержащие цепь кокоил или лаурил (Miranol C2M Cone. NP, C32, L32 в частности, от Rhodia);alkylamphoacetates and alkylamphodiacetates, such as, for example, those containing a cocoyl or lauryl chain (Miranol C2M Cone. NP, C32, L32 in particular from Rhodia);

алкиламфопропионаты или алкиламфодипропионаты (Miranol C2M SF);alkylamphopropionates or alkylamphodipropionates (Miranol C2M SF);

алкиламфогидроксипропилсультайны (Miranol CS);alkylamphohydroxypropylsultaines (Miranol CS);

алкиламиноксиды, например, лаураминоксид (INCI);alkylamine oxides, for example lauramine oxide (INCI);

Катионные поверхностно-активные вещества могут представлять собой необязательно полиэтоксилированные соли первичных, вторичных или третичных жирных аминов, четвертичные аммониевые соли, такие как хлориды или бромиды тетраалкиламмония, алкиламидоалкиламмония, триалкилбензиламмония, триалкилгидроксиалкиламмония или алкилпиридиния, производные имидазолина или аминоксиды катионной природы. Примером катионного поверхностно-активного вещества является хлорид или бромид цетримония (INCI);Cationic surfactants may be optionally polyethoxylated salts of primary, secondary or tertiary fatty amines, quaternary ammonium salts such as tetraalkylammonium, alkylamidoalkylammonium, trialkylbenzylammonium, trialkylhydroxyalkylammonium or alkylpyridinium chlorides or bromides, imidazoline derivatives or cationic amine oxides. An example of a cationic surfactant is cetrimonium chloride or bromide (INCI);

поверхностно-активные вещества, применяемые согласно настоящему изобретению, могут представлять собой блок-сополимеры, содержащие по меньшей мере один гидрофильный блок и по меньшей мере один гидрофобный блок, отличный от гидрофильного блока, которые предпочтительно получают согласно способу полимеризации, в котором:the surfactants used according to the present invention may be block copolymers containing at least one hydrophilic block and at least one hydrophobic block other than the hydrophilic block, which are preferably obtained according to a polymerization process in which:

0) по меньшей мере один гидрофильный (соответственно, гидрофобный) мономер, по меньшей мере один источник свободных радикалов и по меньшей мере один контролирующий агент радикальной полимеризации типа -S(C=S) объединяют в водной фазе;(a 0 ) at least one hydrophilic (respectively, hydrophobic) monomer, at least one source of free radicals and at least one controlling agent of radical polymerization type -S(C=S) are combined in an aqueous phase;

(a1) полимер, полученный по завершении стадии (а0), приводят в контакт с по меньшей мере одним гидрофобным (соответственно, гидрофильным) мономером, отличным от мономера, применяемого на стадии (а0), и по меньшей мере одним источником свободных радикалов; таким образом получают двухблочный сополимер.(a1) the polymer obtained at the end of step (a0) is brought into contact with at least one hydrophobic (respectively, hydrophilic) monomer other than the monomer used in step (a0) and at least one source of free radicals; a diblock copolymer is thus obtained.

Полимеры трехблочного типа, или содержащие больше блоков, можно необязательно получить путем осуществления, после стадии (a1), стадии (a2), на которой полимер, полученный по завершении ста- 12 043013 дии (a1), приводят в контакт с по меньшей мере одним мономером, отличным от мономера, применяемого на стадии (a1), и по меньшей мере одним источником свободных радикалов; и в более общем виде, путем осуществления (n+1) стадий типа вышеописанных стадий (a1) и (a2), где n представляет собой целое число, обычно варьирующееся от 1 до 3, где, на каждой стадии (an), при n>1, полимер, полученный по завершении стадии (an_1), приводят в контакт с по меньшей мере одним мономером, отличным от мономера, применяемого на стадии (an_1), и по меньшей мере одним источником свободных радикалов. Можно применять, например, согласно настоящему изобретению, сополимеры типа, описанного в WO03068827, WO03068848 и WO2005/021612. В одном из вариантов реализации один или более полимеров согласно настоящему изобретению присутствуют в водной композиции. В другом варианте реализации один или более полимеров согласно настоящему изобретению присутствуют в водной композиции в количестве в диапазоне от примерно 0,001 мас.%, до примерно 10 мас.%, относительно общей массы водной композиции.Polymers of the triblock type, or containing more blocks, can optionally be obtained by carrying out, after step (a1), step (a 2 ) in which the polymer obtained at the end of step (a 1 ) is brought into contact with at least at least one monomer other than the monomer used in step (a1) and at least one source of free radicals; and more generally, by carrying out (n+1) steps such as steps (a 1 ) and (a 2 ) described above, where n is an integer, typically ranging from 1 to 3, where, in each step (an), when n>1, the polymer obtained at the end of step (a n _1) is brought into contact with at least one monomer other than the monomer used in step (a n _1) and at least one source of free radicals. It is possible to use, for example, according to the present invention, copolymers of the type described in WO03068827, WO03068848 and WO2005/021612. In one embodiment, one or more polymers of the present invention are present in the aqueous composition. In another embodiment, one or more polymers of the present invention are present in the aqueous composition in an amount ranging from about 0.001 wt% to about 10 wt%, based on the total weight of the aqueous composition.

В одном из вариантов реализации скорость гидратации порошка полимера согласно настоящему изобретению возрастает при перемешивании с низким значением сдвига (например, менее 10000 об./мин). В одном из вариантов реализации сухой полимер комбинируют с минеральным маслом перед добавлением в воду. В другом варианте реализации сухой полимер подвергают предварительной обработке или последующей обработке растворителем (например, взаимным растворителем) перед добавлением в воду. В другом варианте реализации гидратирующее поверхностно-активное вещество включают в ходе синтеза полимера. В другом варианте реализации примеры гидратирующих поверхностноактивных веществ включают, без ограничения, сополимеры ЭО/ПО, например, ANTAROX 31R1, ANTAROX LA ЕР 16 и ANTAROX BL 225. В другом варианте реализации примеры растворителей включают, без ограничения, этиленгликоль, пропиленгликоль, простой монобутиловый эфир этиленгликоля (EGMBE), и зеленые растворители, например, RHODISOLV DIB.In one embodiment, the rate of hydration of the polymer powder of the present invention is increased by low shear mixing (eg, less than 10,000 rpm). In one embodiment, the dry polymer is combined with mineral oil before being added to water. In another embodiment, the dry polymer is pre-treated or post-treated with a solvent (eg, mutual solvent) before being added to water. In another embodiment, a hydrating surfactant is included during polymer synthesis. In another embodiment, examples of hydrating surfactants include, but are not limited to, EO/PO copolymers, e.g., ANTAROX 31R1, ANTAROX LA EP 16, and ANTAROX BL 225. In another embodiment, examples of solvents include, but are not limited to, ethylene glycol, propylene glycol, monobutyl ether ethylene glycol (EGMBE), and green solvents such as RHODISOLV DIB.

Согласно настоящему изобретению также предложены способы применения полимеров согласно настоящему изобретению и связанных с ними композиций.The present invention also provides methods for using the polymers of the present invention and related compositions.

В одном из вариантов реализации способ гидравлического разрыва подземного пласта включает стадию закачки водной текучей среды для гидравлического разрыва в по меньшей мере часть подземного пласта под давлением, достаточным для разрыва пласта, причем указанная текучая среда для гидравлического разрыва содержит полимер согласно настоящему изобретению. В одном из вариантов реализации указанный полимер содержит: по меньшей мере один гидрофобный мономер, выбранный из нгексил(мет)акрилата, н-октил(мет)акрилата, октил(мет)акриламида, лаурил(мет)акрилата, лаурил(мет) акриламида, миристил(мет)акрилата, миристил(мет)акриламида, пентадецил(мет)акрилата, пентадецил(мет)акриламида, цетил(мет)акрилата, цетил(мет)акриламида, олеил(мет)акрилата, олеил(мет)акри ламида, эруцил(мет)акрилата, эруцил(мет)акриламида и комбинаций указанных соединений; и по меньшей мере один гидрофильный мономер, выбранный из акрилата, солей акриловой кислоты, акриламида, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, солей 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты и комбинаций указанных соединений.In one embodiment, a method for fracturing a subterranean formation includes the step of injecting an aqueous fracturing fluid into at least a portion of the subterranean formation at a pressure sufficient to fracture the formation, said fracturing fluid comprising a polymer of the present invention. In one embodiment, said polymer contains: at least one hydrophobic monomer selected from nhexyl(meth)acrylate, n-octyl(meth)acrylate, octyl(meth)acrylamide, lauryl(meth)acrylate, lauryl(meth)acrylamide, myristyl(meth)acrylate, myristyl(meth)acrylamide, pentadecyl(meth)acrylate, pentadecyl(meth)acrylamide, cetyl(meth)acrylate, cetyl(meth)acrylamide, oleyl(meth)acrylate, oleyl(meth)acrylamide, erucil (meth)acrylate, erucyl(meth)acrylamide and combinations of these compounds; and at least one hydrophilic monomer selected from acrylate, acrylic acid salts, acrylamide, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid salts, and combinations of these compounds.

В одном из вариантов реализации перед закачкой водной текучей среды для гидравлического разрыва полимер находится в форме порошка с размером частиц от примерно 5 мкм до примерно 400 мкм. В одном из вариантов реализации полимер присутствует в количестве в диапазоне от примерно 0,001 мас.%, до примерно 10 мас.%. относительно общей массы текучей среды для гидравлического разрыва.In one embodiment, prior to injection of the aqueous fracturing fluid, the polymer is in the form of a powder with a particle size of from about 5 microns to about 400 microns. In one embodiment, the polymer is present in an amount ranging from about 0.001% by weight to about 10% by weight. relative to the total mass of the hydraulic fracturing fluid.

В одном из вариантов реализации текучая среда для гидравлического разрыва суспендирует частицы при температуре от примерно 68°F (20°С) до примерно 350°F (177°С). В другом варианте реализации текучая среда для гидравлического разрыва суспендирует частицы при температуре от примерно 250°F (121°С) до примерно 350°F. В другом варианте реализации текучая среда для гидравлического разрыва суспендирует частицы при температуре от примерно 300°F (149°С) до примерно 350°F.In one embodiment, the fracturing fluid suspends the particles at a temperature of from about 68°F (20°C) to about 350°F (177°C). In another embodiment, the fracturing fluid suspends the particles at a temperature of from about 250°F (121°C) to about 350°F. In another embodiment, the fracturing fluid suspends the particles at a temperature of from about 300°F (149°C) to about 350°F.

В одном из вариантов реализации текучая среда для гидравлического разрыва дополнительно содержит поверхностно-активное вещество. В одном из вариантов реализации поверхностно-активное вещество выбрано, без ограничения, из этоксилата тридецилового спирта и блок-сополимеров ЭО/ПО (например, ANTAROX 31R1, ANTAROX LA ЕР 16, ANTAROX BL 225). В одном из вариантов реализации поверхностно-активное вещество присутствует в количестве от примерно 0,01 мас.%, до примерно 10 мас.%, относительно массы полимера. В одном из вариантов реализации текучая среда для гидравлического разрыва дополнительно содержит проппант. В одном из вариантов реализации проппант применяют в количестве от примерно 20 мас.%, до примерно 60 мас.%, относительно общей массы текучей среды для гидравлического разрыва.In one embodiment, the fracturing fluid further comprises a surfactant. In one embodiment, the surfactant is selected from, without limitation, tridecyl alcohol ethoxylate and EO/PO block copolymers (eg, ANTAROX 31R1, ANTAROX LA EP 16, ANTAROX BL 225). In one embodiment, the surfactant is present in an amount of from about 0.01 wt% to about 10 wt%, based on the weight of the polymer. In one embodiment, the fracturing fluid further comprises a proppant. In one embodiment, the proppant is used in an amount of from about 20 wt.% to about 60 wt.%, based on the total weight of the fracturing fluid.

В одном из вариантов реализации текучая среда для гидравлического разрыва дополнительно содержит стабилизатор глины. В одном из вариантов реализации указанный стабилизатор глины выбран из хлорида холина, хлорида калия, хлорида аммония, хлорида натрия, хлорида кальция и комбинаций указанных соединений. В одном из вариантов реализации стабилизатор глины присутствует в количестве от примерно 0,01 мас.%, до примерно 30 мас.%, от общей массы текучей среды.In one embodiment, the fracturing fluid further comprises a clay stabilizer. In one embodiment, said clay stabilizer is selected from choline chloride, potassium chloride, ammonium chloride, sodium chloride, calcium chloride, and combinations of these compounds. In one embodiment, the clay stabilizer is present in an amount of from about 0.01 wt.%, to about 30 wt.%, based on the total weight of the fluid.

В одном из вариантов реализации способ дополнительно включает стадию закачки разжижителя в по меньшей мере часть подземного пласта. В одном из вариантов реализации текучая среда для гидрав- 13 043013 лического разрыва выбрана из пресной воды, морской воды, растворов солей, соленой воды, попутной воды, рециркулированной воды, промышленной отработанной воды, отработанной воды, ассоциированной с нефтедобычей, и комбинаций указанных вариантов.In one embodiment, the method further includes the step of pumping a breaker into at least a portion of the subterranean formation. In one embodiment, the fracturing fluid is selected from fresh water, sea water, salt solutions, salt water, produced water, recycled water, industrial waste water, oil production associated waste water, and combinations of these options.

В другом варианте реализации предложена текучая среда для гидравлического разрыва, содержащая полимер в массовой концентрации от примерно 0,1 частей на триллион (ч/тр, ppt) до примерно 200 ч/тр, относительно общего объема композиции, множество частиц проппанта в массовой концентрации от примерно 0,1 ф/галл. (11,98 кг/м3) до примерно 12 ф/галл. (1438 кг/м3), относительно общего объема композиции, и разжижитель присутствует в массовой концентрации от 0 ч/тр до примерно 20 ч/тр относительно общего объема композиции.In another embodiment, a fracturing fluid is provided comprising a polymer at a mass concentration of from about 0.1 parts per trillion (ppt) to about 200 ppm, based on the total volume of the composition, a plurality of proppant particles at a mass concentration of from approximately 0.1 lb/gal. (11.98 kg/m 3 ) to about 12 lb/gal. (1438 kg/m 3 ), relative to the total volume of the composition, and the diluent is present in a mass concentration of from 0 h/tr to about 20 h/tr relative to the total volume of the composition.

Также предложен способ кислотной обработки пласта, через который проходит ствол скважины, включающий стадии закачки в ствол скважины под давлением, ниже давления гидравлического разрыва пласта, текучей среды для обработки, содержащей полимер согласно настоящему изобретению и водный раствор кислоты, и обеспечения возможности текучей среде для обработки осуществить кислотную обработку пласта и/или самоотклониться внутрь пласта. В настоящем описании термин самоотклониться относится к композиции, которая загущается по мере стимуляции пласта и, таким образом, отклоняет любую оставшуюся кислоту в зоны меньшей проницаемости пласта.Also provided is a method for acidizing a formation through which a wellbore passes, comprising the steps of pumping into the wellbore, at a pressure below the hydraulic fracturing pressure, a treatment fluid containing a polymer of the present invention and an aqueous acid solution, and allowing the treatment fluid to perform acid treatment of the formation and/or self-deviate into the formation. As used herein, the term self-divert refers to a composition that thickens as the formation is stimulated and thus diverts any remaining acid into zones of less permeability in the formation.

В одном из вариантов реализации способ кислотной обработки подземного пласта, через который проходит ствол скважины, включает стадии:In one embodiment, a method for acidizing a subterranean formation through which a wellbore passes includes the steps of:

(а) закачки в ствол скважины под давлением, ниже давления гидравлического разрыва подземного пласта, текучей среды для обработки, имеющей первую вязкость и содержащей водный раствор кислоты и полимер, содержащий: по меньшей мере один гидрофобный мономер, выбранный из нгексил(мет)акрилата, н-октил(мет)акрилата, октил(мет)акриламида, лаурил(мет)акрилата, лаурил(мет) акриламида, миристил(мет)акрилата, миристил(мет)акриламида, пентадецил(мет)акрилата, пентадецил(мет)акриламида, цетил(мет)акрилата, цетил(мет)акриламида, олеил(мет)акрилата, олеил(мет)акрила мида, эруцил(мет)акрилата, эруцил(мет)акриламида и комбинаций указанных соединений; и по меньшей мере один гидрофильный мономер, выбранный из акрилата, солей акриловой кислоты, акриламида, 2акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, солей 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты и комбинаций указанных соединений;(a) pumping into the wellbore, at a pressure below the hydraulic fracturing pressure of the subterranean formation, a treatment fluid having a first viscosity and containing an aqueous acid solution and a polymer containing: at least one hydrophobic monomer selected from nhexyl(meth)acrylate, n-octyl(meth)acrylate, octyl(meth)acrylamide, lauryl(meth)acrylate, lauryl(meth)acrylamide, myristyl(meth)acrylate, myristyl(meth)acrylamide, pentadecyl(meth)acrylate, pentadecyl(meth)acrylamide, cetyl(meth)acrylate, cetyl(meth)acrylamide, oleyl(meth)acrylate, oleyl(meth)acrylamide, erucyl(meth)acrylate, erucyl(meth)acrylamide and combinations of these compounds; and at least one hydrophilic monomer selected from acrylate, acrylic acid salts, acrylamide, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid salts, and combinations of these compounds;

(b) создание по меньшей мере одной полости в подземном пласте под действием текучей среды для обработки; и (с) обеспечение возможности достижения текучей средой второй вязкости, превышающей первую вязкость. В одном из вариантов реализации способ дополнительно включает создание по меньшей мере одной полости в подземном пласте под действием текучей среды для обработки после достижения указанной текучей средой второй вязкости.(b) creating at least one cavity in the subterranean formation under the action of the treatment fluid; and (c) allowing the fluid to reach a second viscosity greater than the first viscosity. In one embodiment, the method further includes creating at least one cavity in the subterranean formation under the action of the treatment fluid after said fluid reaches a second viscosity.

В другом варианте реализации способ дополнительно включает уменьшение вязкости текучей среды для обработки до вязкости, которая меньше, чем вторая вязкость.In another embodiment, the method further comprises reducing the viscosity of the treatment fluid to a viscosity that is less than the second viscosity.

Необязательно текучая среда для обработки дополнительно содержит одну или более добавок. В одном из вариантов реализации текучая среда содержит одну или более добавок, выбранных из ингибиторов коррозии, агентов контроля железа, стабилизаторов глины, ингибиторов сульфата кальция, ингибиторов образования отложений, взаимных растворителей, неэмульгаторов, антишламовых агентов и комбинаций указанных добавок. В одном из вариантов реализации ингибитор коррозии выбран из спиртов (например, ацетиленовых); катионных соединений (например, четвертичных аммониевых солей, имидазолинов и алкилпиридинов); и неионных соединений (например, этоксилатов спиртов). Подходящие водные растворы кислот включают кислоты, совместимые с полимерами согласно настоящему изобретению для применения в способе кислотной обработки. В одном из вариантов реализации водная кислота выбрана из соляной кислоты, плавиковой кислоты, муравьиной кислоты, уксусной кислоты, сульфамовой кислоты и комбинаций указанных кислот. В одном из вариантов реализации текучая среда для обработки содержит кислоту в количестве до 30 мас.%, от общей массы текучей среды.Optionally, the treatment fluid further comprises one or more additives. In one embodiment, the fluid contains one or more additives selected from corrosion inhibitors, iron control agents, clay stabilizers, calcium sulfate inhibitors, scale inhibitors, mutual solvents, non-emulsifiers, anti-sludge agents, and combinations of these additives. In one embodiment, the corrosion inhibitor is selected from alcohols (eg, acetylene); cationic compounds (eg quaternary ammonium salts, imidazolines and alkyl pyridines); and non-ionic compounds (for example, alcohol ethoxylates). Suitable aqueous acid solutions include acids compatible with the polymers of the present invention for use in the acidizing process. In one embodiment, the aqueous acid is selected from hydrochloric acid, hydrofluoric acid, formic acid, acetic acid, sulfamic acid, and combinations of these acids. In one embodiment, the treatment fluid contains acid in an amount of up to 30% by weight, based on the total weight of the fluid.

Композиции согласно настоящему изобретению также можно применять для ограничения или предотвращения повреждении насоса при поверхностной транспортировке проппанта. При поверхностной транспортировке проппант (например, песок) может оседать, вызывая повреждение насоса. Поддержание поступления песка необходимо для добычи нефти с экономически эффективными скоростями. Если наблюдается механическое повреждение ствола скважины или насоса под действием песка, требуется реконструкция. Трубы извлекают, и перед повторной установкой тщательно промывают скважину от песка с использованием механической желонки, машины от насоса к поверхности, струйного насоса, обработки пеной или других методик. Добыча нефти возобновляется после повторной установки насоса.The compositions of the present invention can also be used to limit or prevent pump damage during surface transport of proppant. During surface transport, proppant (eg sand) can settle causing damage to the pump. Maintaining sand production is necessary to produce oil at cost-effective rates. If there is mechanical damage to the wellbore or pump due to sand, a reconstruction is required. The tubing is retrieved and the well is thoroughly de-sanded using a mechanical bailer, pump-to-surface machine, jet pump, foam treatment, or other techniques prior to re-installation. Oil production resumes after the pump is reinstalled.

В одном из вариантов реализации способ суспендирования и транспортировки проппанта на поверхности (например, выше уровня почвы) включает стадию смешивания водной текучей среды и проппанта и транспортировки полученной комбинации с помощью по меньшей мере одного насоса, причем указанная текучая среда содержит полимер, содержащий по меньшей мере один гидрофобный мономер, выбранный из н-гексил(мет)акрилата, н-октил(мет)акрилата, октил(мет)акриламида, лаурил(мет)акрила та, лаурил(мет)акриламида, миристил(мет)акрилата, миристил(мет)акриламида, пентадецил(мет)акриIn one embodiment, a method for suspending and transporting proppant at a surface (e.g., above ground level) includes the step of mixing an aqueous fluid and proppant and transporting the resulting combination with at least one pump, said fluid containing a polymer containing at least one hydrophobic monomer selected from n-hexyl(meth)acrylate, n-octyl(meth)acrylate, octyl(meth)acrylamide, lauryl(meth)acrylamide, lauryl(meth)acrylamide, myristyl(meth)acrylate, myristyl(meth )acrylamide, pentadecyl(meth)acry

- 14 043013 лата, пентадецил(мет)акриламида, цетил(мет)акрилата, цетил(мет)акриламида, олеил(мет)акрилата, олеил(мет)акриламида, эруцил(мет)акрилата, эруцил(мет)акриламида и комбинаций указанных соединений;- 14 043013 lata, pentadecyl (meth) acrylamide, cetyl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylamide, oleyl (meth) acrylate, oleyl (meth) acrylamide, erucyl (meth) acrylate, erucyl (meth) acrylamide and combinations of these compounds ;

и по меньшей мере один гидрофильный мономер, выбранный из акрилата, солей акриловой кислоты, акриламида, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, солей 2-акриламидо-2-метилпропан сульфоновой кислоты и комбинаций указанных соединений.and at least one hydrophilic monomer selected from acrylate, acrylic acid salts, acrylamide, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid salts, and combinations of these compounds.

Композиции согласно настоящему изобретению можно также применять в способах засыпки гравием. Некоторые нефтяные и газовые скважины заканчиваются в рыхлых пластах, содержащих сыпучие частицы и песок. Когда из таких скважин добывают текучие среды, сыпучие частицы и песок могут мигрировать в добываемые текучие среды и могут повреждать оборудование, такое как электрические погружные насосы (ЭПН) и другие системы. По этой причине заканчивание таких скважин может требовать песчаных фильтров для контроля песка. Для углеводородных скважин, особенно горизонтальных скважин, заканчивание включает секцию фильтров с перфорированной внутренней трубой и покрывающей частью фильтра. Назначением фильтра является преграждение потока дисперсных частиц во внутреннюю часть эксплуатационной насосно-компрессорной колонны.The compositions of the present invention may also be used in gravel filling methods. Some oil and gas wells end up in loose formations containing loose particles and sand. When fluids are produced from such wells, loose particles and sand can migrate into the produced fluids and can damage equipment such as electric submersible pumps (ESPs) and other systems. For this reason, the completion of such wells may require sand screens to control the sand. For hydrocarbon wells, especially horizontal wells, the completion includes a screen section with a perforated inner tube and a screen cap. The purpose of the filter is to block the flow of dispersed particles into the interior of the production tubing string.

Операция засыпки гравием представляет собой один из путей уменьшения поступления дисперсного материала до того, как он достигнет песчаного фильтра. В операции засыпки гравием гравий (например, песок) засыпают в затрубное пространство вокруг песчаного фильтра. Гравий представляет собой материал в виде частиц определенного размера, такой как фракционированный песок или проппант. Будучи засыпан вокруг песчаного фильтра в затрубное пространство, гравий действует как фильтр, удерживая любые частицы и песок из пласта от проникновения с добываемыми текучими средами в песчаный фильтр. Засыпанный гравий также обеспечивает продуктивный пласт стабилизирующей силой, которая может предотвратить сжатие затрубного пространства. В целом, засыпку гравием применяют для стабилизации пласта и сохранения продуктивности скважины. Засыпку гравием применяют в сочетании с гидравлическим разрывом, но при гораздо меньших давлениях.The gravel backfilling operation is one way to reduce particulate matter before it reaches the sand screen. In a graveling operation, gravel (eg, sand) is filled into the annulus around the sand screen. Gravel is a material in the form of particles of a certain size, such as graded sand or proppant. When packed around the sand screen into the annulus, the gravel acts as a filter, keeping any particles and sand from the formation from entering the sand screen with the produced fluids. The backfilled gravel also provides the reservoir with a stabilizing force that can prevent annulus compression. In general, gravel packing is used to stabilize the formation and maintain well productivity. Gravel backfilling is used in combination with hydraulic fracturing, but at much lower pressures.

В одном из вариантов реализации способ засыпки гравием включает стадию транспортировки текучей среды с помощью по меньшей мере одного насоса и подземной засыпки гравием, причем указанная текучая среда содержит полимер, содержащий по меньшей мере один гидрофобный мономер, выбранный из н-гексил(мет)акрилата, н-октил(мет)акрилата, октил(мет)акриламида, лаурил(мет)акрилата, лаурил(мет)акриламида, миристил(мет)акрилата, миристил(мет)акриламида, пентадецил(мет)акрилата, пентадецил(мет)акриламида, цетил(мет)акрилата, цетил(мет)акриламида, олеил(мет)акрилата, олеил(мет) акриламида, эруцил(мет)акрилата, эруцил(мет)акриламида и комбинаций указанных соединений; и по меньшей мере один гидрофильный мономер, выбранный из акрилата, солей акриловой кислоты, акриламида, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, солей 2-акриламидо-2-метилпропансульфоно вой кислоты и комбинаций указанных соединений.In one embodiment, the gravel filling method includes the step of transporting a fluid with at least one pump and underground gravel filling, said fluid comprising a polymer containing at least one hydrophobic monomer selected from n-hexyl(meth)acrylate, n-octyl(meth)acrylate, octyl(meth)acrylamide, lauryl(meth)acrylate, lauryl(meth)acrylamide, myristyl(meth)acrylate, myristyl(meth)acrylamide, pentadecyl(meth)acrylate, pentadecyl(meth)acrylamide, cetyl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylamide, oleyl (meth) acrylate, oleyl (meth) acrylamide, erucyl (meth) acrylate, erucyl (meth) acrylamide and combinations of these compounds; and at least one hydrophilic monomer selected from acrylate, acrylic acid salts, acrylamide, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid salts, and combinations of these compounds.

При обсуждении конкретных вариантов реализации настоящее описание является только иллюстративным и не является ограничивающим.When discussing specific implementation options, the present description is illustrative only and is not restrictive.

Множество вариантов настоящего описания будут понятны специалисту в данной области техники после ознакомления с настоящим описанием.Many variants of the present description will be clear to a person skilled in the art after reading the present description.

Если не указано иное, все технические и научные термины, применяемые в настоящем описании, имеют те же значения, которые обычно понимают под ними специалисты в той области техники, к которой относится описание.Unless otherwise indicated, all technical and scientific terms used in the present description have the same meanings that are usually understood by specialists in the field of technology to which the description relates.

В описании и в формуле изобретения термины в единственном числе включают указание на множественное число, если контекст явно не предписывает обратное.In the description and in the claims, terms in the singular include an indication of the plural, unless the context clearly dictates otherwise.

В настоящем описании, если не указано иное, термин примерно или приблизительно обозначает приемлемую погрешность конкретного значения, определенного средним специалистом в данной области техники, которая зависит, в частности, от того, как измеряли или определяли указанное значение. В некоторых вариантах реализации термин примерно или приблизительно означает в пределах 1, 2, 3 или 4 стандартных отклонений. В некоторых вариантах реализации термин примерно или приблизительно означает в пределах 50%, 20%, 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5% или 0,05% от данного значения или диапазона.In the present description, unless otherwise indicated, the term approximately or approximately means the acceptable error of a particular value, as determined by an average person skilled in the art, which depends, in particular, on how the specified value was measured or determined. In some embodiments, the term about or approximately means within 1, 2, 3, or 4 standard deviations. In some embodiments, the term about or approximately means within 50%, 20%, 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0.5% or 0.05% of the given value or range.

Также следует понимать, что любой указанный числовой диапазон должен включать все входящие в него поддиапазоны. Например, диапазон от 1 до 10 должен включать все поддиапазоны между, и включительно, указанным минимальным значением 1 и указанным максимальным значением 10; то есть, имеющие минимальное значение, равное или большее 1, и максимальное значение, равное или меньшее 10. Поскольку описанные числовые диапазоны являются непрерывными, они включают каждое значение между минимальным и максимальным значениями. Если не указано иное, различные числовые диапазоны, указанные в настоящем описании, являются приблизительными. Далее настоящее изобретение будет описано со ссылками на следующие примеры. Следующие примеры являются только иллюстрациями и не должны являться ограничениями.It should also be understood that any specified numerical range must include all of its subranges. For example, the range 1 to 10 must include all subranges between and inclusive of the specified minimum value of 1 and the specified maximum value of 10; that is, having a minimum value equal to or greater than 1 and a maximum value equal to or less than 10. Since the numerical ranges described are continuous, they include every value between the minimum and maximum values. Unless otherwise noted, the various numerical ranges given in this specification are approximate. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the following examples. The following examples are illustrative only and are not meant to be limiting.

Пример 1 - Синтез ассоциативного полимера (PPS) (полиакриламид/АМПС/ЛМАМ 2000000 г/моль).Example 1 - Synthesis of an associative polymer (PPS) (polyacrylamide/AMPS/LMAM 2000000 g/mol).

29, 3 г 30% раствора SDS, 89,03 г дистиллированной воды и 1,66 г мономера лаурилметакриламида29.3 g 30% SDS solution, 89.03 g distilled water, and 1.66 g lauryl methacrylamide monomer

- 15 043013 (ЛМАМ) помещали в круглодонную колбу объемом 500 мл при комнатной температуре (20°С). Смесь перемешивали при помощи якоря магнитной мешалки в течение 6 ч до получения прозрачного мицеллярного раствора. 32,9 г полученного таким образом мицеллярного раствора, 7,53 г воды, 40,7 г акриламида (водный раствор 50% по массе), 32 г АМПС (водный раствор 51% по массе), 0,454 г Rhodixan A 1 (раствор в этаноле 1,0% по массе) и 6,00 г персульфата аммония (водный раствор 0,67% по массе) помещали в круглодонную колбу объемом 250 мл при комнатной температуре (20°С). Полученную смесь дегазировали, продувая азотом в течение 20 мин. Добавляли в полученную среду за один прием 1,5 г формальдегидсульфоксилата натрия в форме водного раствора 0,13% по массе. Полученную смесь дегазировали, продувая азотом в течение 15 мин. Оставляли для протекания реакции полимеризации при перемешивании в течение 16 ч при комнатной температуре (20°С).- 15 043013 (LMAM) was placed in a 500 ml round bottom flask at room temperature (20°C). The mixture was stirred with a magnetic stir bar for 6 hours until a clear micellar solution was obtained. 32.9 g of the micellar solution thus obtained, 7.53 g of water, 40.7 g of acrylamide (aqueous solution of 50% by mass), 32 g of AMPS (aqueous solution of 51% by mass), 0.454 g of Rhodixan A 1 (solution in ethanol 1.0% by weight) and 6.00 g of ammonium persulfate (an aqueous solution of 0.67% by weight) were placed in a 250 ml round bottom flask at room temperature (20°C). The resulting mixture was degassed by purging with nitrogen for 20 min. 1.5 g of sodium formaldehyde sulfoxylate in the form of an aqueous solution of 0.13% by weight was added to the resulting medium at one time. The resulting mixture was degassed by purging with nitrogen for 15 min. Left for the polymerization reaction with stirring for 16 h at room temperature (20°C).

Пример 2 - Вязкость гидратации.Example 2 Viscosity of Hydration.

Порошок полимера PPS, полученного в примере 1, добавляли в 0,3% раствор хлорида холина, перемешивали в смесителе Waring с высокой скоростью сдвига (10000 об/мин) в течение 3 мин, затем центрифугировали для удаления захваченных пузырьков. Вязкость измеряли при помощи прибора Ofite 1100. Обычно вязкость 0,3% полимера составляла 200-1000 сП при комнатной температуре (25°С) и 100 с'1.The PPS polymer powder prepared in Example 1 was added to a 0.3% choline chloride solution, mixed in a Waring mixer at high shear (10,000 rpm) for 3 minutes, then centrifuged to remove trapped bubbles. Viscosity was measured using an Ofite 1100 instrument. Typically, the viscosity of 0.3% polymer was 200-1000 cps at room temperature (25° C.) and 100 s' 1 .

Пример 3 - Испытания на вязкость для суспензии проппанта.Example 3 - Viscosity test for proppant slurry.

Порошок полимера PPS, полученного в примере 1, добавляли в 0,3% раствор хлорида холина, перемешивали в смесителе Waring с высокой скоростью сдвига (10000 об./мин) в течение 3 мин, затем центрифугировали для удаления захваченных пузырьков. Реологическое испытание проводили сразу после центрифугирования с использованием вискозиметра OFITE 1100 при давлении 400 psi (2758 кПа). Осуществляли линейное изменение скорости сдвига 100, 75, 50 и 25 с-1 после достижения заданной температуры. Температуру повышали ступенчато от 80°F (27°С) до 425°F (218°С). В целом, растворы полимеров с вязкостью более 50 сП способны суспендировать песок.The PPS polymer powder prepared in Example 1 was added to a 0.3% choline chloride solution, mixed in a Waring mixer at high shear (10,000 rpm) for 3 minutes, then centrifuged to remove trapped bubbles. A rheological test was performed immediately after centrifugation using an OFITE 1100 viscometer at 400 psi (2758 kPa). Carried out a linear change in the shear rate of 100, 75, 50 and 25 s - 1 after reaching the desired temperature. The temperature was raised in steps from 80°F (27°C) to 425°F (218°C). In general, polymer solutions with a viscosity greater than 50 centipoise are capable of suspending sand.

Пример 4 - Испытания на суспендирование песка.Example 4 Sand Suspension Tests.

Испытание на оседание песка проводили в растворе 0,3% порошка полимера, полученного в примере 1 (PPS), в пресной воде. 400 г текучей среды и 250 г песка хорошо перемешивали и помещали в печь при 180°F (82°С). Песок оставался хорошо суспендированным через 3 ч и через 24 ч.The sand settling test was carried out in a solution of 0.3% polymer powder prepared in Example 1 (PPS) in fresh water. 400 g of fluid and 250 g of sand were well mixed and placed in an oven at 180°F (82°C). The sand remained well suspended after 3 hours and after 24 hours.

Для сравнения, 0,42% порошка гуара диспергировали в пресной воде.For comparison, 0.42% guar powder was dispersed in fresh water.

400 г текучей среды с гуаром и 250 г песка смешивали и нагревали до 65°С.400 g of guar fluid and 250 g of sand were mixed and heated to 65°C.

Отделение песка измеряли через 1 ч, 3 ч и 24 ч. Через 3 ч при 65°С из раствора гуара оседало примерно 50% песка по сравнению с отсутствием наблюдаемого отделения в растворе полимера PPS в концентрации 0,3%. Через 24 ч при 65°С из гуара оседал почти весь песок по сравнению с отсутствием оседания песка для раствора полимера PPS.Sand separation was measured after 1 hour, 3 hours and 24 hours. After 3 hours at 65° C., approximately 50% sand settled out of the guar solution compared to no observed separation in the 0.3% PPS polymer solution. After 24 hours at 65° C., almost all of the sand had settled out of the guar compared to no sand settling for the PPS polymer solution.

Пример 5 - Уменьшение вязкости с использованием разжижителя.Example 5 Viscosity reduction using a thinner.

0,1% персульфата аммония (ПСА) добавляли к полученному в примере 3 0,3% раствору полимера PPS, который затем перемешивали и центрифугировали. Реологическое испытание проводили сразу после центрифугирования с использованием вискозиметра OFITE 1100 при давлении 400 psi при 250°F (121°С) и скорости сдвига 100 с-1. Вязкость значительно уменьшалась до близкой к 0 сП.0.1% ammonium persulfate (APS) was added to the 0.3% PPS polymer solution obtained in Example 3, which was then mixed and centrifuged. Rheological testing was performed immediately after centrifugation using an OFITE 1100 viscometer at 400 psi at 250°F (121°C) and a shear rate of 100 s -1 . The viscosity decreased significantly to close to 0 centipoise.

Сущность настоящего изобретения была описана со ссылкой на определенные детали конкретных вариантов реализации настоящего изобретения. Не предполагается рассматривать подобные детали как ограничивающие объект изобретения, за исключением того, и до той степени, в которой они включены в прилагаемую формулу изобретения.The essence of the present invention has been described with reference to certain details of specific embodiments of the present invention. Such details are not intended to be construed as limiting the subject matter of the invention, except and to the extent that they are included in the appended claims.

Следовательно, описанные примеры вариантов реализации хорошо адаптированы для достижения целей и преимуществ, как указанных, так и являющихся их неотъемлемыми свойствами. Вышеописанные конкретные варианты реализации являются только иллюстративными, поскольку описанные примеры вариантов реализации могут быть модифицированы и практически реализованы отличным, но эквивалентным образом, понятным специалисту в данной области техники, ознакомившемуся с настоящим описанием. Кроме того, подробности конструкции или дизайна, показанные в настоящем описании, не предполагают никаких ограничений, кроме тех, которые описаны в формуле изобретения ниже. Следовательно, очевидно, что вышеописанные конкретные иллюстративные варианты реализации можно изменять, комбинировать или модифицировать, и все указанные варианты считаются входящими в объем и сущность описанных примеров вариантов реализации. Описанные иллюстративные примеры вариантов реализации можно практически осуществлять в отсутствии любого элемента, не описанного конкретно в настоящей заявке и/или необязательного элемента, описанного в настоящей заявке. Хотя композиции и способы описаны в терминах заключающий, содержащий или включающий различные компоненты или стадии, композиции и способы могут также состоять по существу из или состоять из различных компонентов, веществ и стадий. В настоящем описании термин состоящий по существу из следует рассматривать как означающий включающий перечисленные компоненты, вещества или стадии, и такие дополнительные компоненты, вещества или стадии, которые не оказывают существенного воздействия на базовые или новые свойства композиции или способа. В некоторых вариантах реализации композиция согласно вариантам реализации настоящего изобретения, которая состоит по существу из указанныхTherefore, the exemplary embodiments described are well adapted to achieve the purposes and advantages both indicated and inherent in them. The specific embodiments described above are illustrative only, as the exemplary embodiments described may be modified and practiced differently, but in an equivalent manner that would be understood by one of ordinary skill in the art having read the present disclosure. In addition, the construction or design details shown herein are not intended to be limiting in any way other than those described in the claims below. Therefore, it is obvious that the above-described specific illustrative implementation options can be changed, combined or modified, and all of these options are considered to be within the scope and spirit of the described examples of implementation options. The described illustrative examples of implementations can be practiced in the absence of any element not specifically described in this application and/or an optional element described in this application. Although compositions and methods are described in terms of comprising, containing, or including various components or steps, compositions and methods may also consist essentially of or consist of various components, materials, and steps. In the present description, the term consisting essentially of should be considered as meaning including the listed components, substances or steps, and such additional components, substances or steps that do not significantly affect the basic or new properties of the composition or method. In some embodiments, a composition according to embodiments of the present invention, which consists essentially of these

- 16 043013 компонентов или веществ, не включает никаких дополнительных компонентов или веществ, которые изменяют базовые и новые свойства композиции. При возникновении любого противоречия в применении слова или термина в настоящем описании и в одном или более патентов или других документов, которые могут быть включены в настоящее описание посредством ссылок, следует принимать определения, согласующиеся с настоящим описанием.- 16 043013 components or substances, does not include any additional components or substances that change the basic and new properties of the composition. In the event of any conflict in the use of a word or term in this specification and in one or more patents or other documents that may be incorporated into this specification by reference, definitions consistent with this specification should be adopted.

Claims (15)

1. Способ гидравлического разрыва подземного пласта, включающий стадию закачки водной текучей среды для гидравлического разрыва в по меньшей мере часть подземного пласта под давлением, достаточным для разрыва пласта, причем указанная текучая среда для гидравлического разрыва содержит водную композицию для суспендирования проппанта, содержащую воду и полимер, содержащий:1. A method for hydraulically fracturing a subterranean formation, comprising the step of injecting an aqueous fracturing fluid into at least a portion of the subterranean formation at a pressure sufficient to fracture the formation, said fracturing fluid comprising an aqueous proppant slurry composition comprising water and a polymer , containing: по меньшей мере один гидрофобный мономер, выбранный из группы, состоящей из нгексил(мет)акрилата, н-октил(мет)акрилата, октил(мет)акриламида, лаурил(мет)акрилата, лаурил(мет) акриламида, миристил(мет)акрилата, миристил(мет)акриламида, пентадецил(мет)акрилата, пентадецил(мет)акриламида, цетил(мет)акрилата, цетил(мет)акриламида, олеил(мет)акрилата, олеил(мет)акрила мида, эруцил(мет)акрилата, эруцил(мет)акриламида и их комбинаций; и по меньшей мере один гидрофильный мономер, выбранный из группы, состоящей из акрилата, солей акриловой кислоты, акриламида, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, солей 2акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты и их комбинаций, при этом указанный полимер представляет собой последовательный сополимер, содержащий блоки гидрофобных мономеров по существу одинакового размера, и при этом до добавления в указанную водную композицию указанный полимер находится в форме порошка, содержащего частицы размером от 5 мкм до 400 мкм, при этом указанная текучая среда содержит по меньшей мере часть твердых частиц до закачки и/или ее приводят в контакт с по меньшей мере частью твердых частиц в подземном пласте после закачивания, и при этом указанный сополимер ассоциирован с по меньшей мере частью твердых частиц, обеспечивая действие одновременно в качестве диспергирующего и стабилизирующего агента для дисперсии указанных частиц и в качестве агента для контроля потерь текучей среды.at least one hydrophobic monomer selected from the group consisting of nhexyl(meth)acrylate, n-octyl(meth)acrylate, octyl(meth)acrylamide, lauryl(meth)acrylate, lauryl(meth)acrylamide, myristyl(meth)acrylate , myristyl(meth)acrylamide, pentadecyl(meth)acrylate, pentadecyl(meth)acrylamide, cetyl(meth)acrylate, cetyl(meth)acrylamide, oleyl(meth)acrylate, oleyl(meth)acryl mide, erucyl(meth)acrylate, erucyl(meth)acrylamide and combinations thereof; and at least one hydrophilic monomer selected from the group consisting of acrylate, acrylic acid salts, acrylamide, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid salts, and combinations thereof, said polymer being a sequential copolymer containing blocks of hydrophobic monomers of essentially the same size, and at the same time, before being added to the specified aqueous composition, the specified polymer is in the form of a powder containing particles ranging in size from 5 μm to 400 μm, while the specified fluid contains at least a portion of the solid particles before injection and/or it is brought into contact with at least a portion of the solid particles in the subterranean formation after injection, wherein said copolymer is associated with at least a portion of the solid particles to act both as a dispersing and stabilizing agent for the dispersion of said particles and as a fluid loss control agent. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный полимер содержит гидрофильные мономеры в общем количестве от 50 мас.% до 99,9 мас.% относительно массы полимера.2. The method according to claim 1, characterized in that said polymer contains hydrophilic monomers in a total amount of from 50 wt.% to 99.9 wt.% relative to the weight of the polymer. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный полимер содержит гидрофобные мономеры в общем количестве от 0,01 мас.% до 50 мас.% относительно массы полимера.3. The method according to claim 1, characterized in that said polymer contains hydrophobic monomers in a total amount of from 0.01 wt.% to 50 wt.% relative to the weight of the polymer. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что концевое положение цепи полимера содержит функциональную группу тиокарбонилтио.4. The method according to claim 1, characterized in that the terminal position of the polymer chain contains a functional group thiocarbonylthio. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что полимер имеет молекулярную массу от 10 000 г/моль до 20 000 000 г/моль.5. The method according to claim 1, characterized in that the polymer has a molecular weight of from 10,000 g/mol to 20,000,000 g/mol. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что водная текучая среда для гидравлического разрыва содержит полимер в количестве в диапазоне от 0,001 мас.% до 10 мас.% относительно общей массы водной текучей среды для гидравлического разрыва.6. The method of claim 1, wherein the aqueous fracturing fluid comprises a polymer in an amount in the range of 0.001 wt% to 10 wt% relative to the total weight of the aqueous fracturing fluid. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что водная текучая среда для гидравлического разрыва дополнительно содержит поверхностно-активное вещество.7. The method of claim 1, wherein the aqueous fracturing fluid further comprises a surfactant. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что указанное поверхностно-активное вещество присутствует в количестве в диапазоне от 0,001 мас.% до 50 мас.% относительно массы полимера.8. The method according to claim 7, characterized in that said surfactant is present in an amount in the range from 0.001 wt.% to 50 wt.% relative to the weight of the polymer. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере часть твердых частиц содержит проппант.9. The method of claim 1, wherein at least a portion of the solids contains a proppant. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что проппант содержится в количестве в диапазоне от 20 мас.% до 60 мас.% относительно общей массы водной текучей среды для гидравлического разрыва.10. The method according to claim 9, characterized in that the proppant is contained in an amount in the range from 20 wt.% to 60 wt.% relative to the total weight of the aqueous fracturing fluid. 11. Способ по п.9, отличающийся тем, что указанная водная текучая среда для гидравлического разрыва суспендирует проппант при температуре от 68°F (примерно 20°С) до 350°F (примерно 177°С).11. The method of claim 9, wherein said aqueous fracturing fluid suspends the proppant at a temperature of 68°F (about 20°C) to 350°F (about 177°C). 12. Способ по п.1, дополнительно включающий закачку разжижителя в по меньшей мере часть подземного пласта.12. The method of claim 1, further comprising injecting a breaker into at least a portion of the subterranean formation. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что указанный разжижитель выбран из группы, состоящей из пероксидов, персульфатов, надкислот, броматов, хлоратов, хлоритов и комбинаций указанных соединений.13. The method according to claim 12, characterized in that said diluent is selected from the group consisting of peroxides, persulfates, peracids, bromates, chlorates, chlorites, and combinations of these compounds. 14. Способ по п.1, отличающийся тем, что водная текучая среда для гидравлического разрыва выбрана из группы, состоящей из пресной воды, морской воды, растворов солей, рассола, попутной воды, рециркулированной воды, промышленной отработанной воды, отработанной воды, ассоциированной с нефтедобычей, и комбинаций указанных вариантов.14. The method of claim 1, wherein the aqueous fracturing fluid is selected from the group consisting of fresh water, sea water, salt solutions, brine, produced water, recycled water, industrial waste water, waste water associated with oil production, and combinations of these options. 15. Способ суспендирования и транспортировки проппанта, включающий смешивание водной текучей среды и проппанта и транспортировку полученной комбинации с помощью по меньшей мере одного 15. A method for suspending and transporting proppant, including mixing an aqueous fluid and proppant and transporting the resulting combination using at least one - 17 043013 насоса, причем указанная текучая среда содержит полимер в количестве в диапазоне от 0,001 мас.% до 10 мас.% относительно общей массы комбинации, и указанный полимер содержит по меньшей мере один гидрофобный мономер, выбранный из группы, состоящей из н-гексил(мет)акрилата, н-октил(мет) акрилата, октил(мет)акриламида, лаурил(мет)акрилата, лаурил(мет)акриламида, миристил(мет)акрилата, миристил(мет)акриламида, пентадецил(мет)акрилата, пентадецил(мет)акриламида, цетил(мет)акрилата, цетил(мет)акриламида, олеил(мет)акрилата, олеил(мет)акриламида, эруцил(мет)акрилата, эруцил(мет) акриламида и их комбинаций; и по меньшей мере один гидрофильный мономер, выбранный из группы, состоящей из акрилата, солей акриловой кислоты, акриламида, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, солей 2акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты и их комбинаций, при этом указанный полимер представляет собой последовательный сополимер, содержащий блоки гидрофобных мономеров по существу одинакового размера.- 17 043013 pump, and the specified fluid contains a polymer in an amount in the range from 0.001 wt.% to 10 wt.% relative to the total weight of the combination, and the specified polymer contains at least one hydrophobic monomer selected from the group consisting of n-hexyl (meth)acrylate, n-octyl(meth)acrylate, octyl(meth)acrylamide, lauryl(meth)acrylate, lauryl(meth)acrylamide, myristyl(meth)acrylate, myristyl(meth)acrylamide, pentadecyl(meth)acrylate, pentadecyl (meth)acrylamide, cetyl(meth)acrylate, cetyl(meth)acrylamide, oleyl(meth)acrylate, oleyl(meth)acrylamide, erucyl(meth)acrylate, erucyl(meth)acrylamide, and combinations thereof; and at least one hydrophilic monomer selected from the group consisting of acrylate, acrylic acid salts, acrylamide, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid salts, and combinations thereof, said polymer being a sequential copolymer containing blocks of hydrophobic monomers of essentially the same size.
EA201991006 2016-11-29 2017-11-28 METHOD FOR HYDRAULIC FRACTURING OF UNDERGROUND FORMATION AND METHOD FOR SUSPENDING AND TRANSPORTING PROPPANT EA043013B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/427,246 2016-11-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA043013B1 true EA043013B1 (en) 2023-04-19

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11485901B2 (en) Polymeric systems for particle dispersion
US11649390B2 (en) Suspending agents obtained by micellar polymerization
US11118100B2 (en) Polymeric systems for particle dispersion
US11753493B2 (en) Amphiphilic block polymers soluble in strongly saline medium
US11198809B2 (en) Amphiphilic polymers for filtrate control
US20200392271A1 (en) Associative polymer structures and methods of use thereof
US11535739B2 (en) Polymer compositions having fast hydration rate and use of the same for particle suspension
US11787992B2 (en) Suspension of associative polymers for the treatment of underground formations
EA043013B1 (en) METHOD FOR HYDRAULIC FRACTURING OF UNDERGROUND FORMATION AND METHOD FOR SUSPENDING AND TRANSPORTING PROPPANT
RU2783126C2 (en) Polymer systems for particle dispersion
WO2020131546A1 (en) Polymeric systems for particle dispersion
US20220127523A1 (en) Polymeric systems having enhanced viscosity and proppant transport properties