ES2475096T3 - Agentes estabilizadores de emulsión para fluidos de perforación y terminación - Google Patents

Agentes estabilizadores de emulsión para fluidos de perforación y terminación Download PDF

Info

Publication number
ES2475096T3
ES2475096T3 ES10734529.0T ES10734529T ES2475096T3 ES 2475096 T3 ES2475096 T3 ES 2475096T3 ES 10734529 T ES10734529 T ES 10734529T ES 2475096 T3 ES2475096 T3 ES 2475096T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
fluid
group
ionic
salt
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES10734529.0T
Other languages
English (en)
Inventor
Ryan Van Zanten
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Halliburton Energy Services Inc
Original Assignee
Halliburton Energy Services Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Halliburton Energy Services Inc filed Critical Halliburton Energy Services Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2475096T3 publication Critical patent/ES2475096T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/04Aqueous well-drilling compositions
    • C09K8/26Oil-in-water emulsions
    • C09K8/28Oil-in-water emulsions containing organic additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/32Non-aqueous well-drilling compositions, e.g. oil-based
    • C09K8/36Water-in-oil emulsions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Abstract

Una composición de emulsión estabilizada que comprende: un fluido oleaginoso, un fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el fluido oleaginoso, y una agente estabilizador de emulsión, en donde el agente estabilizador de emulsión comprende un primer compuesto iónico soluble en el fluido oleaginoso o en el fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el fluido oleaginoso, y un segundo compuesto iónico con una carga de signo opuesto a la del primer compuesto iónico y que es al menos parcialmente soluble en el fluido opuesto al primer compuesto iónico, en donde el primer compuesto iónico, el segundo compuesto iónico o ambos comprenden un tensioactivo iónico, y en donde el primer compuesto iónico, el segundo compuesto iónico o ambos comprenden un polielectrolito iónico, en donde el tensioactivo iónico comprende un tensioactivo aniónico que comprende al menos un compuesto seleccionado entre el grupo que consiste en: un carboxilato de alquilo, un carboxilato de alquiléter, un N-acilaminoácido, un Nacilglutamato, un N-acilpolipéptido, un alquilbencenosulfonato, un sulfonato parafínico, un α-olefinsulfonato, un lignosulfato, un derivado de sulfosuccinato, un polinaftilmetilsulfonato, un sulfato de alquilo, un alquilétersulfato, un monoalquilfosfato, un polialquilfosfato, un ácido graso, una sal alcalina de un ácido, una sal alcalina de un ácido graso, una sal alcalina de un ácido, una sal de sodio de un ácido, una sal de sodio de un ácido graso, un etoxilato de alquilo, un jabón y una de sus combinaciones, y el polielectrolito iónico comprende un polielectrolito catiónico que comprende un monómero seleccionado entre: un cloruro de vinil bencil trimetil amonio, cloruro de dimetildialil amonio o un cloruro de 3-acrilamido-3-metil butil trimetil amonio, o al menos un compuesto seleccionado entre el grupo que consiste en: una polietilen imina, una poliamido amina, una poliamina, una polivinilpirrolidona, quitosano modificado con un grupo funcional catiónico, una gelatina modificada con un grupo funcional catiónico, un galactomanano modificado con un grupo funcional catiónico, una celulosa modificada con un grupo funcional catiónico, y una de sus combinaciones, o el tensioactivo iónico comprende un tensioactivo catiónico que comprende al menos un compuesto seleccionado entre el grupo que consiste en: una alquil amina, una sal de alquilamina, una sal de amonio cuaternario, una sal de amonio cuateranario etoxilada, un óxido de amina, una alquiltrimetil amina, una trietil amina, una alquildimetilbencilamina y una de sus combinaciones, y el polielectrolito iónico comprende un polielectrolito aniónico que comprende al menos un compuesto seleccionado entre el grupo que consiste en: un polímero o copolímero que comprende un grupo de carboxilato; un grupo sulfonato; un grupo fosfato o un grupo fosfonato; o un monómero seleccionado entre: un monómero de acrilato, un monómero de metacrilato, un carboxilato de estireno; un sulfonato de vinilo; un 2-acrilamino-2-metil-propil sulfonato; una 3-acrilamido-3-metil butanoato o una sal de ácido málico, un poli(ácido acrílico), una poliacrilamida parcialmente hidrogenada, una carboxi metil celulosa, una celulosa modificada con un grupo funcional aniónico, un polisacárido modificado con un grupo funcional aniónico, un galactomanano modificado con un grupo funcional aniónico, y una de sus combinaciones

Description

Agentes estabilizadores de emulsión para fluidos de perforación y terminación
Campo de la invención
La presente invención se refiere a emulsiones y métodos de uso de dichas emulsiones. Más particularmente, la presente invención se refiere a agentes estabilizadores y a sus usos en aplicaciones subterráneas.
Normalmente, las emulsiones comprenden dos fases inmiscibles. Las dos fases inmiscibles pueden incluir una fase continua (o externa) y una fase discontinua (o interna). La fase discontinua puede comprender el fluido secundario que existe normalmente en gotas en la fase continua. Dos variedades de emulsiones son de aceite en agua y de agua en aceite. Normalmente, las emulsiones de aceite en agua incluyen un fluido al menos parcialmente inmiscible en un fluido oleaginoso (normalmente un fluido de base acuosa) como fase continua y un fluido oleaginoso como fase discontinua. Las emulsiones de agua en aceite son lo contrario, tienen el fluido oleaginoso como fase continua y un fluido al menos parcialmente miscible en el fluido oleaginoso (normalmente un fluido de base acuosa) como fase discontinua. Las emulsiones de agua en aceite también se pueden denominar emulsiones inversas.
Se han usado dichas emulsiones en varias aplicaciones de aceite y gas. Por ejemplo, se pueden usar las emulsiones en la industria de aceite y gas para aplicaciones de tratamiento subterráneas, incluyendo operaciones de perforación, producción y terminación. Las emulsiones inversas se pueden usar ya que los fluidos de tratamiento basados en oleaginosos (también conocidos como lodos) pueden tener características de rendimiento deseables cuando se comparan con los lodos basados en agua en algunas situaciones, por ejemplo, cuando existe abundancia de materiales reactivos con agua en una perforación de pozo. Estas características de rendimiento pueden incluir, por ejemplo, una mejor lubricación de cadenas de perforación y herramientas de fondo de perforación, formación de torta filtrante más fina y mejor estabilidad de orificio.
Una emulsión de tipo agua en aceite, que no tiene un agente emulsionante capaz de estabilizar el fluido que es al menos parcialmente inmiscible en el fluido oleaginoso normalmente experimenta procesos de degradación naturales, tales como coalescencia de gotas y maduración de Ostwald, hasta que las dos fases que son al menos parcialmente inmiscibles se separan y la emulsión ya no persiste por más tiempo. El hecho de tener una emulsión inversa inestable puede ser problem�tico ya que si la emulsión se desestabiliza, puede no tener propiedades fiables y consistentes. Este problema se puede exacerbar por medio de las fuerzas físicas que la emulsión puede experimentar cuando se usa en aplicaciones subterráneas, tales como tensiones térmicas, mecánicas y químicas. Los agentes estabilizadores de emulsión, en ocasiones denominados emulsionantes, pueden ser útiles en emulsiones como estabilizadores, especialmente cuando se usan en aplicaciones subterráneas. La expresión "agente estabilizador de emulsión" o emulsionantes según se usa en la presente memoria se puede referir a cualquier compuesto capaz de rebajar la tensión de interfaz entre un fluido oleaginoso y un fluido al menos parcialmente inmiscible en el fluido oleaginoso.
Algunos agentes estabilizadores de emulsión tradicionales est�n basados en tensioactivos. Los agentes estabilizadores de emulsiones basados en tensioactivos normalmente comprenden una parte hidrófoba que interacciona con la fase de aceite y una parte hidrófila que interacciona con la fase no oleaginosa. Generalmente, estas interacciones disminuyen la tensión superficial de la interfaz entre la gota de agua y el aceite, lo que puede ralentizar la tendencia natural de las dos fases inmiscibles a la separación.
El documento US 6613720 describe que es posible retrasar el efecto de varios agentes químicos y biológicos en los fluidos de tratamiento de pozos por medio de la inactivaci�n de los agentes en la fase discontinua de una emulsión durante un período de tiempo, antes de que la emulsión se desestabilice por medio de exposición a al menos uno de: (1) un cambio de temperatura, (2) un cambio de pH, (3) un cambio de salinidad, (4) un cambio en la concentración de alcohol, (5) un cambio de la concentración de tensioactivo de estabilizaci�n, (6) un cambio en la concentración iónica orgánica, (7) un cambio en la concentración de tensioactivo de desestabilizaci�n, (8) un cambio en la concentración de material absorbente de tensioactivo, (9) un pulso ultrasónico, y (10) un campo eléctrico. Tras la exposición a la condición de desestabilizaci�n de la emulsión, el agente inactivado de la fase discontinua de la emulsión se libera en el interior de la fase continua de la composición de fluido, donde puede tener su efecto deseado.
El documento EP 0037699 describe un complejo de microemulsi�n-pol�mero útil para una recuperación mejorada de aceite crudo. El pol�mero es óxido de polietileno de polivinil pirrolidona e interacciona con el tensioactivo de la microemulsi�n para formar una asociación física. El complejo resultante se caracteriza por medio de la energía de formación de complejos de al menos 2 kcal/mol. Los complejos de microemulsi�n de pol�mero son estables a salinidad elevada, reducen la adsorción y la retención por medio de la formación, rebajan la tensión superficial, y logran retenciones tan bajas como 0,1 mg de tensioactivo/gm de arena a salinidad elevada y proporcionan acceso temprano al enganche, as� como elevada recuperación de aceite. Los fluidos de recuperación de aceite que usan los complejos de microemulsi�n polim�ricos exhiben propiedades similares.
El documento US 4542791 describe un proceso para obstruir una formación porosa de una perforación de pozo que comprende bombear una composición espesante por cizalladura al interior de una tubería de pozo en condiciones de baja cizalladura hasta el punto deseado objeto de obstrucción, en cuyo punto se hace pasar la composición a través de los orificios de una broca en el extremo de la tubería de perforación y se somete a una cizalladura elevada
5 de al menos 1.000 s-1 que forma una pasta en la perforación de pozo que obstruye la formación porosa. La composición espesante por cizalladura comprende una emulsión de agua en aceite que tiene bentonita granular dispersada en la fase oleosa continua, en la que la fase oleosa tiene un tensioactivo derivado de poliamina disuelto en la misma, y la fase acuosa comprende una disolución acuosa de una poliacrilamida y un ácido policarbox�lico. Este proceso se puede usar para obstruir pozos que tienen profundidades mayores de 8.000 pies (2.438,40 m).
Sumario
La presente invención se refiere a emulsiones y métodos de uso de dichas emulsiones. Más particularmente, la presente invención se refiere a agentes de estabilizaci�n y a sus usos en aplicaciones subterráneas.
15 De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una composición de emulsión estabilizada que comprende: un fluido oleaginoso, un fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el fluido oleaginoso, y un agente estabilizador de emulsión, en el que el agente estabilizador de emulsión comprende un primer compuesto iónico soluble en el fluido oleaginoso o el fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el
20 fluido oleaginoso, y un segundo compuesto iónico con una carga de signo opuesto al primer compuesto iónico y que es al menos parcialmente soluble en el fluido opuesto al primer compuesto iónico.
El primer compuesto iónico, el segundo compuesto iónico o ambos comprenden un tensioactivo iónico.
25 El primer compuesto iónico, el segundo compuesto iónico o ambos comprenden un polielectrolito iónico.
Uno del primer compuesto iónico y el segundo compuesto iónico comprende un tensioactivo iónico y el otro del primer compuesto iónico y el segundo compuesto iónico comprende un polielectrolito iónico.
30 El tensioactivo iónico comprende un tensioactivo ani�nico.
El tensioactivo ani�nico comprende al menos un compuesto seleccionado entre el grupo que consiste en: un carboxilato de alquilo, un carboxilato de alquil�ter, un N-acrilamino�cido, un N-acilglutamato, un N-acilglucop�ptido, un alquilbencenosulfonato, un sulfonato paraf�nico, un !-olefinsulfonato, un lignosulfato, un derivado de
35 sulfosuccinato, un polinaftilmetilsulfonato, un sulfato de alquilo, un alquil�tersulfato, un monoalquilfosfato, un polialquilfosfato, un ácido graso, una sal alcalina de un ácido, una sal alcalina de un ácido graso, una sal alcalina de un ácido, una sal de sodio de un ácido, una sal de sodio de un ácido graso, un etoxilato de alquilo, un jabón, una de sus combinaciones; y uno de sus derivados.
40 El tensioactivo iónico comprende un tensioactivo cati�nico.
El tensioactivo cati�nico comprende al menos un compuesto seleccionado entre el grupo que consiste en: una alquil amina, una sal de alquil amina, una sal de amina cuaternaria, una sal de amonio cuaternario etoxilada, un óxido de amina, una alquiltrimetila amina, una trietil amina, una alquildimetilbencilamina, uno de sus derivados y una de sus
45 combinaciones.
El polielectrolito iónico comprende un polielectrolito ani�nico.
El polielectrolito ani�nico comprende al menos un compuesto seleccionado entre el grupo que consiste en: un
50 pol�mero o copol�mero que comprende un grupo de carboxilato; un grupo de sulfonato; un grupo fosfato o un grupo fosfonato; o un mon�mero seleccionado entre: un mon�mero de acrilato, un mon�mero de metacrilato, un carboxilato de estireno; un sulfonato de vinilo; un 2-acrilamina-2-metil-propil sulfonato; una 3-acrilamida-3-metil butanoato o una sal de ácido m�lico, un poli(ácido acr�lico), un poliacrilamida parcialmente hidrogenada, una carboxi metil celulosa, una celulosa modificada con un grupo funcional ani�nico, un polisac�rido modificado con un grupo
55 funcional ani�nico, un galactomanano modificado con un grupo funcional ani�nico, uno de sus derivados, y una de sus combinaciones.
El polielectrolito ani�nico comprende un polielectrolito cati�nico.
60 El polielectrolito cati�nico comprende un mon�mero seleccionado entre: un cloruro de vinil bencil trimetil amonio; un cloruro de dimetildialil amonio o un cloruro de 3-acrilamido-3-metil butil trimetil amonio, o al menos un compuesto seleccionado entre el grupo que consiste en: una polietilen imina, un poliamido amina, una poliamina, una polivinilpirrolidona, quitosano modificado con un grupo funcional cati�nico, una gelatina modificada con un grupo funcional cati�nico, un grupo funcional, uno de sus derivados, y una de sus combinaciones.
En una realización, el fluido oleaginoso comprende al menos un fluido seleccionado entre el grupo que consiste en: un aceite diesel, un aceite crudo, un aceite de parafina, un aceite mineral, un aceite mineral de baja toxicidad, una olefina, un éster, una amida, una amina, una poliolefina, un polidiorganosiloxano, un siloxano, un organosiloxano, un éter, un acetal, un dialquilcarbonato, un hidrocarburo, uno de sus derivados y una de sus combinaciones.
En una realización, el fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el fluido oleaginoso comprende al menos un fluido seleccionado entre el grupo que consiste en: glicerina, un glicol, una poliglicol amina, un poliol, agua dulce, agua de mar, agua de sal, una salmuera, uno de sus derivados y una de sus combinaciones.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método que comprende: proporcionar una composición de emulsión estabilizada formada por medio de la combinación de los componentes que comprenden: un fluido oleaginoso, un fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el fluido oleaginoso, y un agente estabilizador de emulsión, en el que el agente estabilizador de emulsión comprende un primer compuesto iónico soluble en el fluido oleaginoso o el fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el fluido oleaginoso, y un segundo compuesto iónico con una carga de signo opuesto al primer compuesto iónico y que es al menos parcialmente soluble en el fluido opuesto al primer compuesto iónico, y colocar la composición de emulsión estabilizada en una formación subterránea como parte de la aplicación subterránea. La composición de emulsión estabilizada puede comprender una o más de las realizaciones descritas anteriormente.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención se proporciona un método que comprende: proporcionar una composición de emulsión estabilizada que comprende: un fluido oleaginoso, un fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el fluido oleaginoso, y un agente estabilizador de emulsión, en el que el agente estabilizador de emulsión comprende un primer compuesto iónico soluble en el fluido oleaginoso o el fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el fluido oleaginoso, y un segundo compuesto iónico con una carga de signo opuesto del primero compuesto iónico y que es al menos parcialmente soluble en el fluido opuesto al primer compuesto iónico, y realizar una perforación de pozo en una formación subterránea usando la composición de emulsión estabilizada. La composición de emulsión estabilizada pude comprender una o más de las realizaciones descritas anteriormente.
Otro aspecto de la presente invención comprende un método para preparar una composición de emulsión estabilizada que comprende: proporcionar un fluido oleaginoso; proporcionar un fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el fluido oleaginoso; proporcionar un agente estabilizador de emulsión, en el que el agente estabilizador de emulsión comprende: un primer compuesto iónico soluble en el fluido oleaginoso o el fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el fluido oleaginoso, y un segundo compuesto iónico con una carga de signo opuesto al primer compuesto iónico y que es al menos parcialmente soluble en el fluido opuesto al primer compuesto iónico; y combinar el fluido oleaginoso, el fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el fluido oleaginoso, y el agente estabilizador de emulsión para formar una composición de emulsión estabilizada. La composición de emulsión estabilizada puede comprender una o más de las realizaciones descritas anteriormente.
Las características y ventajas de la presente invención resultarán evidentes para los expertos en la materia. La invención se puede modificar dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Descripci�n de las realizaciones preferidas
La presente invención se refiere a emulsiones y métodos de uso de dichas emulsiones. Más particularmente, la presente invención se refiere a agentes estabilizadores de emulsión y su uso en aplicaciones subterráneas.
Aunque existen muchas ventajas de la presente invención, únicamente se describen algunas en la presente memoria. Los agentes estabilizadores de emulsión proporcionados por medio de la presente invención pueden resultar ventajosos ya que se piensa que las interacciones electrostáticas de las moléculas pueden servir para anclar los tensioactivos a la interfaz entre las dos fases presentes en la emulsión o en la emulsión inversa, lo que potencialmente tiene como resultado una concentración mayor de tensioactivo o polielectrolito en la interfaz. Esto puede dar como resultado una estabilidad mejorada de la emulsión y permite usar una cantidad relativamente baja del agente estabilizador de la emulsión para lograr una emulsión estable.
La presente invención proporciona agentes estabilizadores de emulsión que comprenden un par de compuestos de polielectrolito o tensioactivo marcado de carga opuesta. Se pueden usar los agentes estabilizadores de emulsión de la presente invención de manera beneficiosa para estabilizar las composiciones de emulsión. Dichas composiciones de emulsión que comprenden agentes estabilizadores de emulsión de la presente invención se pueden denominar en la presente memoria como "composiciones de emulsión estabilizadas" de la presente invención. Estas composiciones de emulsión estabilizadas se forman por medio de la combinación de componentes que comprenden un fluido oleaginoso, un fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el fluido oleaginoso, y un agente de estabilizaci�n de emulsión de la presente invención. Tras la mezcla, estos componentes pueden o no ser identificables por separado, dependiendo de la sofisticación de la técnica usada. Las composiciones de emulsión estabilizadas pueden resultar apropiadas para su uso en varias aplicaciones subterráneas en las que las emulsiones de aceite en agua o agua en aceite resultan apropiadas. Estas puede incluir aplicaciones subterráneas que comprenden operaciones de estimulaci�n tales como fracturaci�n y tratamientos de control de arenas tales como
instalaci�n de un envase para grava. Estas también pueden incluir operaciones de perforación y terminación. Otras aplicaciones subterráneas también pueden resultar apropiadas. Un experto común en la técnica, con el beneficio de la presente divulgación, reconocer� otros usos apropiados para estas composiciones de emulsión.
El fluido oleaginoso utilizado en las composiciones de emulsión estabilizadas puede comprender cualesquiera fluidos basados en aceite tradicionales para su uso en emulsiones. El fluido oleaginoso puede proceder de una fuente natural o sintética. Ejemplos de fluidos oleaginosos apropiados incluyen aceite diesel, aceites crudos, aceites de parafina, aceites minerales, aceites minerales de baja toxicidad, ésteres, amidas, aminas, aceites sintéticos (tales como poliolefinas, polidiorganosiloxanos, siloxanos, organosiloxanos y sus combinaciones), �teres, acetales, dialquilcarbonatos, hidrocarburos y sus combinaciones. Ejemplos de fluidos oleaginosos apropiados incluyen los disponibles comercialmente a partir de Halliburton Energy Services, Inc., en Houston, Texas, Estados Unidos, con los nombres comerciales "ACCOLADE", un fluido de base de emulsión inversa de mezcla de olefina interna y éster, "PETROFEE∀", un fluido de base de emulsión inversa basado en éster, un fluido de base de emulsión inversa basado en éster "PETROFREE∀ LV", y "PETROFREE∀ S.F.", un fluido de base de emulsión inversa basado en olefina interna. Los factores que pueden determinar qué fluido oleaginoso se usa en una aplicación particular incluyen, pero sin limitarse a, características de coste y rendimiento del fluido oleaginoso. Un factor adicional que se puede considerar es la polaridad del fluido oleaginoso. Por ejemplo, generalmente, los aceites diesel son más polares que los aceites de parafina. Otros factores que se pueden considerar son la compatibilidad ambiental y las prácticas de perforación regional. Por ejemplo, en aplicaciones del Mar del Norte, se puede preferir un éster o una olefina interna (IO). En el Golfo de Méjico, las aplicaciones pueden preferir el uso de "ACCOLADE" o un aceite mineral de baja toxicidad. Un experto en la técnica, con el beneficio de la presente invención, ser� capaz de escoger el fluido oleaginoso apropiado para una aplicación particular a la vista de estas consideraciones. En determinadas realizaciones ejemplares de la presente invención, el fluido oleaginoso puede ser un aceite crudo.
Las composiciones de emulsión de la presente invención también comprenden un fluido que es al menos parcialmente inmiscible en el fluido oleaginoso. Este fluido parcialmente inmiscible puede ser un fluido no oleaginoso que es mutuamente insoluble con el fluido oleaginoso escogido. Ejemplos apropiados de fluidos parcialmente inmiscibles incluyendo fluidos de base acuosa, glicerina, glicoles, poliglicol aminas, polioles, sus derivados que son parcialmente inmiscibles en el fluido oleaginoso, y sus combinaciones. El término "derivado" se define en la presente memoria para que incluya cualquier compuesto que est� formado a partir de los compuestos listados, por ejemplo, por medio de sustitución de un átomo en el compuesto de base por otro átomo o grupo de átomos. Los fluidos de base acuosa pueden incluir, pero sin limitarse a, agua dulce, agua de mar, agua salada, y salmueras (por ejemplo, aguas de sal saturadas). Se puede usar cualquier salmuera con las emulsiones de la presente invención que no interfiera con los agentes estabilizadores de emulsión. Un experto ordinario en la materia apreciar� que pueden tener lugar interacciones negativas entre algunos componentes de algunas salmueras y los tensioactivos cargados o pares de polielectrolitos. Las salmueras apropiadas pueden incluir salmueras pesadas. Las salmueras pesadas, para los fines de la presente aplicación, incluyen salmueras que se pueden usar para lastrar un fluido, tal como un fluido de tratamiento, en lugar de usar los agentes lastrantes tradicionales. Las salmueras pueden comprender sales solubles en H2O. En determinadas realizaciones ejemplares, las sales solubles en H2O tradicionales comprenden cloruro sádico, cloruro de calcio, bromuro de calcio, bromuro de cinc, carbonato de potasio, formiato de sodio, formiato de potasio, acetato de sodio, acetato de potasio, acetato de calcio, acetato de amonio, cloruro am�nico, bromuro am�nico, nitrato de sodio, nitrato de potasio, nitrato am�nico, nitrato de calcio, carbonato de sodio, carbonato de potasio y sus combinaciones. En otras realizaciones ejemplares, la sal insoluble en H2O puede ser cualquier sal que reduzca la actividad de la fase de agua de la emulsión. Los factores que determinan qué fluido parcialmente inmiscible se usa en una aplicación particular pueden incluir coste, disponibilidad, y el fluido oleaginoso que se ha escogido. Otro factor que se puede considerar es la aplicación de la emulsión. Por ejemplo, si la aplicación necesita una emulsión con peso pesado, se puede escoger un bromuro de cinc o una salmuera de cloruro de calcio. Un experto en la técnica, con el beneficio de la presente divulgación a la vista de las consideraciones, ser� capaz de escoger un fluido apropiado parcialmente inmiscible para una aplicación particular.
Como se ha comentado anteriormente, las composiciones de emulsión estabilizadas de la presente invención también pueden comprender un agente estabilizador de emulsión de la presente invención. Los agentes estabilizadores de emulsión comprenden al menos un par de compuestos que generalmente pueden comprender dos moléculas de tensioactivo, moléculas de polielectrolito, o cualquiera de sus combinaciones que tengan cargas opuestas, que pueden o no ser de la misma magnitud. En general, los miembros del par ser�n bien cati�nicos o bien ani�nicos. La carga de uno o ambos compuestos puede ser el resultado de uno o más grupos funcionales iónicos. Según se usa en la presente memoria, el término "iónico" o la expresión "grupo funcional iónico" puede hacer referencia a cualquier compuesto capaz de transportar al menos una carga positiva o negativa parcial, ya sea inherente en la estructura química o formada debido a la presencia de cualesquiera otros componentes de la mezcla. Dichos compuestos pueden incluir grupos iónicos o compuestos, grupos polares o compuestos, grupos anf�teros o compuestos, o cualquier otro tipo de material capaz de transportar o desarrollar una carga. En algunas realizaciones, el miembro ani�nico del par puede ser al menos parcialmente soluble en la fase oleaginosa al tiempo que el miembro cati�nico puede ser al menos parcialmente soluble en el fluido que es al menos parcialmente inmiscible en el fluido oleaginoso. En otras realizaciones, el miembro cati�nico del par puede ser al menos parcialmente soluble en la fase oleaginosa al tiempo que el miembro ani�nico puede ser al menso parcialmente soluble en el fluido que es al menos parcialmente inmiscible en el fluido oleaginoso. Sin pretender quedar limitado
por teoría alguna, se piensa que las interacciones electrostáticas pueden tener lugar en la interfaz entre la fase oleaginosa y el fluido que es al menos parcialmente inmiscible en el fluido oleaginoso. Aunque cada miembro del par de agente estabilizador de emulsión puede ser soluble en una de las fases, el componente combinado formado por medio de interacciones electrostáticas puede ser al menos parcialmente insoluble en ambas fases. El par de agente estabilizador de emulsión resultante puede permanecer en la interfaz entre las fases, dando como resultado una mayor estabilidad de la emulsión.
En una realización, un miembro del par de agente estabilizador de emulsión es un tensioactivo que puede transportar una carga cati�nica o ani�nica. En una realización, un tensioctivo útil con el agente estabilizador de emulsión descrito en la presente memoria puede comprender al menos un grupo funcional iónico. Grupos funcionales ejemplares pueden incluir carboxilatos, sulfonatos, sulfatos, aminas, iminas, fosfatos y fosfonatos. Tensioactivos cationicos ejemplares pueden incluir, pero sin limitarse a, alquil amina, sales de alquil amina, sales de amonio cuaternario, sales de amonio cuaternario etoxiladas, óxidos de amina, alquiltrimetil amina, trietil amina, alquildimetilbencilamina. Tensioactivos ani�nicos ejemplares pueden incluir, pero sin limitarse a, carboxilatos de alquilo, carboxilatos de alquil�ter, N-acilamino�cidos, N-acilglutamatos, N-acilpolip�ptidos, alquilbencenosulfonatos, sulfonatos paraf�nicos, !-olefinsulfonatos, lignosulfatos, derivados de sulfosuccinatos, polinaftilmetilsulfonatos, sulfatos de alquilo, alquil�tersulfatos, monoalquilfosfatos, polialquilfosfatos, ácidos grasos, sales alcalinas de ácidos, sales alcalinas de ácidos grasos, sales alcalinas de ácidos, sales de sodio de ácidos, sales de sodio de ácidos grasos, etoxilato de alquilo y jabones. Un experto ordinario en la técnica ser� capaz de determinar la fase en la cual se debería añadir el tensioactivo iónico, que puede estar basada en la composición de cada fase en la emulsión, la solubilidad del componente en cada fase, las condiciones de operación (por ejemplo, la temperatura), y cualesquiera aditivos presentes en cualquier fase (por ejemplo, sales). Por ejemplo, se pueden hacer reaccionar tensioactivos ani�nicos con cualquier calcio presente en el fluido que sea al menos parcialmente inmiscible en el fluido oleaginoso para formar compuestos que pueden no ser estabilizadores eficaces. Como tal, un experto en la técnica puede evitar el uso de tensioactivos ani�nicos en fluido que es parcialmente inmiscible en el fluido oleaginoso cuando est�n presentes los iones de calcio.
En una realización, un miembro del par de agente estabilizador de emulsión es un polielectrolito que puede transportar una carga cati�nica o ani�nica. Según se usa en la presente memoria, un polielectrolito puede ser un pol�mero cuyas unidades de repetición comprenden un grupo electrolito. Estos grupos se pueden disociar en disoluciones que comprenden un fluido acuoso, lo que permite que los pol�meros transporten una carga formal en cierto modo. Por ejemplo, se puede preparar un pol�mero que contenga un mon�mero ani�nico para impartir un carácter ani�nico a la molécula. Polielectrolitos ejemplares incluyen, pero sin limitarse a, pol�meros o copol�meros procedentes de mon�meros ani�nicos que contienen carboxilatos; sulfonatos; fosfatos o fosfonatos; o mon�meros seleccionados entre mon�meros de acrilato; metacrilato; 2-acrilamina-2-metil-propil sulfonato; 2-acrilamida-3-metil butanoato; carboxilato de estireno; sulfonato de vinilo o sal de ácido m�lico; poli(ácido acr�lico) (PAA), poliacrilamida parcialmente hidrogenada (PHPA), carboxi metil celulosa, derivados de celulosa, polisac�ridos (por ejemplo, xant�n, goma arábiga), y galactomananos modificados con grupos funcionales ani�nicos. Se pueden incluir mon�meros no iónicos en estos compuestos, por ejemplo, como copol�mero entre un mon�mero ani�nico y un mon�mero neutro. Polielectrolitos cati�nicos ejemplares incluyen, pero sin limitarse a, pol�meros o copol�meros que comprenden grupos cati�nicos tales como iminas, aminas, y copol�meros con mon�meros neutros. Ejemplos específicos pueden incluir, pero sin limitarse a, polietilen imina, poliamido amina, poliaminas, polivinilpirrolidona, pol�meros o copol�meros que comprenden un mon�mero seleccionado entre cloruro de vinil bencil trimetil amonio, cloruro de dimetildialil amonio, cloruro de 3-acrilamido-37-metil butil trimetil amonio. Por ejemplo, se pueden modificar pol�meros que comprenden quitosanos, gelatinas, galactomananos y celulosa con mon�meros cati�nicos para formar polielectrolitos cati�nicos. Los polielectrolitos útiles con los agentes estabilizadores de emulsión descritos en la presente memoria se pueden preparar por medio de cualquier método conocido por el experto común en la materia.
En una realización, se puede añadir el agente estabilizador de emulsión a la composición de emulsión estabilizada en cualquier cantidad capaz de estabilizar la emulsión hasta el grado deseado. El par de agente estabilizador de emulsión se puede añadir sobre una base equilibrada de carga. Por ejemplo, si el miembro ani�nico del par de agente estabilizador de emulsión transporta una carga formal igual a dos veces la del miembro cati�nico del par de agente estabilizador de emulsión, entonces se puede añadir el miembro ani�nico del par de agente estabilizador de emulsión en una cantidad igual a la mitad de la cantidad total del miembro cati�nico del par de agente estabilizador de emulsión en una base molar. En otras realizaciones, los miembros del par de agente estabilizador de emulsión se pueden añadir en una proporción no relacionada con la carga de los miembros del par de agente estabilizador de emulsión. Por ejemplo, si se espera que un miembro del par pueda interaccionar con los otros componentes de la emulsión estabilizada, entonces se puede añadir más o menos de ese miembro del par con el fin de compensar la interacción. En una realización, se puede añadir el agente estabilizador de emulsión a una composición de emulsión estabilizada en una cantidad que varía de aproximadamente 0,1 libras por barril (lb/bbl) hasta 12 lb/bbl (de aproximadamente 0,29 kg/m3 hasta aproximadamente 34 kg/m3) de la composición de emulsión estabilizada. En otra realización, el agente estabilizador de emulsión se puede añadir a una composición de emulsión estabilizada en una cantidad que varía desde 0,25 lb/bbl hasta aproximadamente 4 lb/bbl (de aproximadamente 0,71 kg/m3 hasta aproximadamente 11 kg/m3) de la composición de emulsión estabilizada.
Las composiciones de emulsión estabilizadas de la presente invención pueden contener opcionalmente varios aditivos. Ejemplos de aditivos útiles en las emulsiones estabilizadas pueden incluir, pero sin limitarse a, sólidos, agentes lastrantes, sólidos inertes, agentes de control de pérdida de fluidos, emulsionantes, sales, coadyuvantes de dispersi�n, inhibidores de corrosión, diluyentes de emulsión, espesantes de emulsión, agentes que confieren viscosidad y cualquiera de sus combinaciones
En algunas realizaciones, se puede usar un agente lastrante para aumentar la densidad de la emulsión estabilizada. Los agentes lastrantes, que sirven para aumentar la densidad de las emulsiones estabilizadas, pueden ser cualesquiera sólidos conocidos por los expertos en la matera como útiles para dicha finalidad, que no interaccionen de manera negativa con la composición de agente estabilizador de emulsión. Ejemplos de agentes lastrantes pueden incluir, pero sin limitarse a, barita, calcita, ilmenita, mulita, galena, óxidos de manganeso, óxidos de hierro, mezclas de éstos y similares. Por ejemplo, se puede usar un aditivo de sulfato de bario molido que tiene un nombre comercial BAROID∀ disponible en Halliburton Energy Services, Inc. en Houston, Texas, Estados Unidos, como agente lastrante. Normalmente, se añade el agente lastrante con el fin de modificar la densidad de la emulsión estabilizada. La densidad del fluido puede ser menor de aproximadamente 20 (aproximadamente 2400 kg/m3) o menos de aproximadamente 15 (aproximadamente 1800 kg/m3), o alternativamente menor de aproximadamente 10 libras por gal�n (aproximadamente 1200 kg/m3). Un experto común en la técnica ser� capaz de determinar la cantidad de agente lastrante a añadir para producir una emulsión estabilizada con una densidad deseada.
En una realización, la emulsión estabilizada puede comprender aditivos de control de la pérdida de fluidos, emulsionantes o ambos. También se pueden añadir los agentes de control de pérdida de fluidos tales como lignito modificado, pol�meros, asfalto modificado y gisonita, a la emulsión estabilizada. Normalmente, dichos agentes de control de pérdida de fluidos se pueden emplear en una cantidad que es de al menos aproximadamente 0,1, al menos aproximadamente 1, o al menos aproximadamente 5 por ciento en peso del fluido total. Por ejemplo, se puede usar un aditivo que tiene un nombre comercial ADAPTATM disponible en Halliburton Energy Services, Inc, en Houston, Texas, Estados Unidos como aditivo de control de pérdida de fluidos. También se pueden usar �lcalis, preferentemente cal (hidróxido de calcio u óxido de calcio), para unir o hacer reaccionar con gases ácidos (por ejemplo, CO2 y H2S) que se encuentran durante la perforación en la formación, con tal de que el álcali no interfiera con los agentes estabilizadores de emulsión descritos en la presente memoria. La cantidad de cal libre en el fluido de perforación puede variar desde aproximadamente 1 a aproximadamente 10 libras/bbl (de aproximadamente 2,9 kg/m3 hasta aproximadamente 29 kg/m3) o más preferentemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 4 libras/bbl (de aproximadamente 2,9 kg/m3 hasta aproximadamente 11 kg/m3), aunque se prefieren intervalos menores tales como de aproximadamente 2 libras/bbl (aproximadamente 5,7 kg/m3) para determinados ésteres que tienden a hidrolizarse en presencia de los compuestos alcalinos como es bien sabido por los expertos en la materia. También se pueden usar otros agentes apropiados como alternativa a cal para ajustar y/o estabilizar las emulsiones con respecto a los ácidos.
Se pueden incorporar varios tensioactivos complementarios y agentes humectantes que se usan convencionalmente en las emulsiones, a las emulsiones estabilizadas. Dichos tensioactivos pueden ser, por ejemplo, ácidos grasos, jabones de ácidos grasos, amido aminas, polamidas, poliaminas, derivados de imidazolina, aceite de sebo crudo oxidado, ésteres de fosfato orgánicos, sulfatos y sulfonatos de alquilo aromáticos, as� como también, mezclas de los anteriores. Generalmente, se pueden emplear dichos tensioactivos en una cantidad que no interfiera con el uso de las emulsiones estabilizadas. Por ejemplo, los tensioactivos o agentes humectantes se pueden usar en una cantidad que no interfiera con la capacidad de una emulsión estabilizada para actuar como fluido de perforación o perforación en fluido y retirar los cortes de la perforación de pozo.
Adem�s, la emulsión estabilizada puede presentar adición o mezcla de otros fluidos o materiales. Dichos materiales pueden incluir por ejemplo aditivos para reducir o controlar la reolog�a de temperatura o para proporcionar dilución, tal como, por ejemplo, aditivos que tienen nombres comerciales COLDTROL∀, RHEMODTM L, ATC∀ y OMC 2TM; aditivos para proporcionar una mayor viscosidad temporal para el transporte (transporte hasta el lugar del pozo) y para uso en exploraciones, tales como, por ejemplo un aditivo que tiene el nombre comercial de TEMPERUSTM (ácido graso modificado); aditivos para unir rocas porosas, tales como, por ejemplo aditivos que tienen el nombre comercial BARACARB∀ 50; aditivos para control de filtración de alta presión y alta temperatura (HTHP FILTRATE) y estabilidad de emulsión, tales como por ejemplo aditivos que tienen el nombre comercial de FACTANTM (derivado de aceite de sebo altamente concentrado); y aditivos complementarios para la formación de emulsiones, tales como, por ejemplo, aditivos que tienen nombres comerciales EZ MULTM NT O LE SUPERMULTTM (ácidos grasos poliaminados). Las mezclas de diluyentes tales como OMC 2TM, COLDTROL∀ y ATC∀ pueden resultar eficaces en emulsiones estabilizadas de la invención. Todos los productos de nombre comercial anteriormente mencionados se encuentran disponibles en Halliburton Energy Services, Inc., En Houston, Texas, Estados Unidos.
De manera opcional, se pueden emplear agentes que confieren viscosidad en las emulsiones estabilizadas de la presente invención. Normalmente, se pueden emplear agentes que confieren viscosidad tales como pol�meros solubles en aceite y agua, resinas de poliamida, poli(ácidos carbox�licos) y jabones de ácido graso. La cantidad de agente que confiere viscosidad usada en la composición variar� necesariamente dependiendo del uso final de la composición. Normalmente, dichos agentes que confieren viscosidad se emplean en una cantidad que es de al menos aproximadamente 0,1 a al menos aproximadamente 2, o al menos aproximadamente 5 por ciento del peso
del fluido total. Por ejemplo, se pueden usar TAU-MODTM o BARAZAN∀ D PLUS, ambos disponibles en Halliburton Energy Services, Inc. Houston, Texas. Estados Unidos, como agente que confiere viscosidad.
Adem�s, se pueden usar coadyuvantes de dispersi�n, inhibidores de corrosión y/o des-espumantes. Estos y otros aditivos auxiliares y aditivos se usan en cantidades conocidas por los expertos en la materia dependiendo de las condiciones de la perforación del pozo particular y de la formación subterránea.
Generalmente, las emulsiones estabilizadas de la presente invención se pueden formar usando cualquier técnica conocida en la materia. Por ejemplo, se pueden mezclar los componentes juntos en cualquier orden en condición de agitaci�n. Un método representativo de preparación de la emulsión estabilizada puede comprender mezcla de una cantidad apropiada del fluido que es al menos parcialmente insoluble en el fluido oleaginoso y una cantidad apropiada del agente estabilizador de emulsión y cualesquiera aditivos opcionales durante agitaci�n moderada y continua. Posteriormente, se puede añadir un fluido oleaginoso al tiempo que se mezcla hasta que se forma una emulsión estabilizada. Si se tienen que añadir agentes lastrantes, tales como los descritos anteriormente, entonces normalmente se añaden agentes lastrantes una vez que se ha formado la emulsión estabilizada. Alternativamente, se pueden preparar las emulsiones estabilizadas de la presente invención simplemente por medio de adición de un agente estabilizador de emulsión a una reserva existente de fluido de perforación. La eficacia de este tratamiento depende de los constituyentes del fluido.
Un ejemplo de un método de la presente invención es un método de tratamiento de una formación subterránea que comprende las etapas de proporcionar un fluido de tratamiento que comprende una emulsión estabilizada que comprende un fluido oleaginoso, un fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el fluido oleaginoso, y un agente estabilizador de emulsión; y tratar la formación subterránea. En determinadas realizaciones ejemplares de la presente invención, un método de tratamiento de la formación subterránea incluye una operación de terminación de un pozo o una operación de perforación. En otras realizaciones ejemplares de la presente invención, un método de tratamiento de la formación subterránea incluye una operación de estimulaci�n. Ejemplos de operaciones de estimulaci�n de la presente invención incluyen operaciones de fracturaci�n y operaciones de estimulaci�n con ácido, tal como acidificaci�n de matriz y procesos de acidificaci�n y fracturaci�n. En otras realizaciones ejemplares de la presente invención, un método de tratamiento de una formación subterránea incluye una operación de control de arenas tal como la instalación de un envase para grava.
Otro ejemplo de un método de la presente invención es un método de perforación de una perforación de pozo en una formación subterránea que usa un fluido de perforación de emulsión estabilizada que comprende un fluido oleaginoso, un fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el fluido oleaginoso, y un agente estabilizador de emulsión.
Un método ejemplar de la presente invención es un método de emulsionado de aceite crudo que comprende las etapas de proporcionar aceite crudo, un fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el aceite crudo y un agente estabilizador de emulsión; y mezclar el aceite crudo, el fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el aceite crudo y el agente estabilizador de emulsión para formar una emulsión de aceite crudo estabilizado.
Con el fin de facilitar una mejor comprensión de la presente invención, se proporcionan los siguientes ejemplos de determinados aspectos de algunas realizaciones. En ningún caso se deberían interpretar los siguientes ejemplos para limitar, o definir, el alcance de la invención.
Ejemplos
Con el fin de demostrar la estabilizaci�n de una emulsión con los agentes estabilizadores de emulsión descritos en la presente memoria, se prepararon varias muestras de emulsiones estabilizadas y se dejaron curar diferentes períodos de tiempo. En el presente ejemplo, se mezclaron 1,5 lb/bbl (4,3 kg/m3) de polielectrolito (EZ-MUD∀ GOLD, disponible en Halliburton Energy Services of Houston, Texas) y 6 lb/bbl (17,1 kg/m3) de un agente de control de filtración (N-DRIL∀ HT PLUS, disponible en Halliburton Energy Services of Houston, Texas) con agua salada de KCl al 3 % usando un multi-mezclador durante 5 minutos seguido de 1,0 lb/bbl (2,8 kg/m3) de tensioactivos hidrófobos (octadecilamina con una calidad técnica de un 90 %) durante otros 5 minutos. Se a�adi� una cantidad de diesel que comprendía un 20 % del volumen total de fluido y se mezcl� durante otros 30 minutos. Se lamin� en caliente la mezcla resultante durante 16 horas a 230 �F (110 �C) para formar una muestra marcada "Muestra 1". Se prepar� un segundo lote de fluido de acuerdo con el mismo procedimiento y se marcó como "Muestra 2". El segundo lote de fluido se sometió a formación de viscosidad con un agente de viscosidad (BARAZAN∀ D PLUS, disponible en Halliburton Energy Services, of Houston, Texas) y se lamin� en caliente durante 16 horas. El aspecto del fluido resultante mostr� escasa o nula separación de fases tras 24 horas y 72 horas. La Tabla 1 muestra las propiedades reol�gicas de 8,0 lb/gal (22,8 kg/m3) de fluidos.
Tabla 1. Formulación y Propiedades de Diesel en un Fluido Acuoso
Descripci�n
Unidades Muestra 1 Muestra 2
Densidad
lb/gal (kg/metro3) 8,0 (960) 8,0 (960)
Agua
bbl (metro3) 0,789 (0,094) 0,789 (0,094)
BARAZAN∀ D PLUS
lb (kg) 0 0
N-DRILTM HT PLUS
lb (kg) 6 (2,7) 6 (2,7)
Mezcla de emulsionante
lb (kg) 2,5 (1,1) 2,5 (1,1)
Diesel
bbl (m3) 0,199 (0,0316) 0,199 (0,0316)
Propiedades Reol�gicas
Laminado en caliente a 120 �F (49 �C)
h 0 16
Remezclado en un multi-mezclador
min 3 3
Viscosidad plástica
cP (gramo/cm�segundo) 29 (0,29) 37 (0,37)
L�mite de fluencia
lb/100 pie2 (kPa) 71 (34) 5 (25)
10 Scc gel
lb/100 pie2 (kPa) 11 (5,3) 5 (2,4)
10 Min gel
lb/100 pie2 (kPa) 14 (6,7) 4 (1,9)
Fann 35 Lecturas @ 120 �F (49 �C)
600 rpm
129 127
300 rpm
100 90
200 rpm
86 71
100 rpm
66 46
6 rpm
18 6
3 rpm
13 4
Se prepar� una muestra de fluido preparada de acuerdo con el procedimiento descrito anteriormente y se dej� curar durante aproximadamente seis semanas. Una inspección visual del fluido confirm� que tuvo lugar escasa o nula
5 separación de fases. Este resultado demuestra que la emulsión es capaz de permanecer estable durante períodos largos de tiempo usando los agentes estabilizadores de emulsión divulgados en la presente memoria. Además, la emulsión ofreció la oportunidad de ajustar la viscosidad del fluido con BARAZAN∀ D PLUS sin afectar de manera negativa a la estabilidad de la emulsión.
10 Por tanto, la presente invención se adapta bien para conseguir los fines y ventajas mencionados as� como también los que son inherentes a la presente memoria. Las realizaciones particulares divulgadas anteriormente son solo ilustrativas, ya que la presente invención se puede modificar dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Una composición de emulsión estabilizada que comprende: un fluido oleaginoso, un fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el fluido oleaginoso, y una agente estabilizador de emulsión, en donde el agente estabilizador de emulsión comprende un primer compuesto iónico soluble en el fluido oleaginoso o en el fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el fluido oleaginoso, y un segundo compuesto iónico con una carga de signo opuesto a la del primer compuesto iónico y que es al menos parcialmente soluble en el fluido opuesto al primer compuesto iónico, en donde el primer compuesto iónico, el segundo compuesto iónico o ambos comprenden un tensioactivo iónico, y en donde el primer compuesto iónico, el segundo compuesto iónico o ambos comprenden un polielectrolito iónico, en donde el tensioactivo iónico comprende un tensioactivo ani�nico que comprende al menos un compuesto seleccionado entre el grupo que consiste en: un carboxilato de alquilo, un carboxilato de alquil�ter, un N-acilamino�cido, un Nacilglutamato, un N-acilpolip�ptido, un alquilbencenosulfonato, un sulfonato paraf�nico, un !-olefinsulfonato, un lignosulfato, un derivado de sulfosuccinato, un polinaftilmetilsulfonato, un sulfato de alquilo, un alquil�tersulfato, un monoalquilfosfato, un polialquilfosfato, un ácido graso, una sal alcalina de un ácido, una sal alcalina de un ácido graso, una sal alcalina de un ácido, una sal de sodio de un ácido, una sal de sodio de un ácido graso, un etoxilato de alquilo, un jabón y una de sus combinaciones, y el polielectrolito iónico comprende un polielectrolito cati�nico que comprende un mon�mero seleccionado entre: un cloruro de vinil bencil trimetil amonio, cloruro de dimetildialil amonio
    o un cloruro de 3-acrilamido-3-metil butil trimetil amonio, o al menos un compuesto seleccionado entre el grupo que consiste en: una polietilen imina, una poliamido amina, una poliamina, una polivinilpirrolidona, quitosano modificado con un grupo funcional cati�nico, una gelatina modificada con un grupo funcional cati�nico, un galactomanano modificado con un grupo funcional cati�nico, una celulosa modificada con un grupo funcional cati�nico, y una de sus combinaciones, o el tensioactivo iónico comprende un tensioactivo cati�nico que comprende al menos un compuesto seleccionado entre el grupo que consiste en: una alquil amina, una sal de alquilamina, una sal de amonio cuaternario, una sal de amonio cuateranario etoxilada, un óxido de amina, una alquiltrimetil amina, una trietil amina, una alquildimetilbencilamina y una de sus combinaciones, y el polielectrolito iónico comprende un polielectrolito ani�nico que comprende al menos un compuesto seleccionado entre el grupo que consiste en: un pol�mero o copol�mero que comprende un grupo de carboxilato; un grupo sulfonato; un grupo fosfato o un grupo fosfonato; o un mon�mero seleccionado entre: un mon�mero de acrilato, un mon�mero de metacrilato, un carboxilato de estireno; un sulfonato de vinilo; un 2-acrilamino-2-metil-propil sulfonato; una 3-acrilamido-3-metil butanoato o una sal de ácido m�lico, un poli(ácido acr�lico), una poliacrilamida parcialmente hidrogenada, una carboxi metil celulosa, una celulosa modificada con un grupo funcional ani�nico, un polisac�rido modificado con un grupo funcional ani�nico, un galactomanano modificado con un grupo funcional ani�nico, y una de sus combinaciones.
  2. 2.
    Una composición de emulsión estabilizada de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el fluido oleaginoso comprende al menos un fluido seleccionado entre el grupo que consiste en: un aceite diesel, un aceite crudo, un aceite de parafina, un aceite mineral, una olefina, un éster, una amida, una amina, una poliolefina, un polidiorganosiloxano, un siloxano, un organosiloxano, un éter, un acetal, un dialquilcarbonato, un hidrocarburo y una de sus combinaciones.
  3. 3.
    Una composición de emulsión estabilizada de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en la que el fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el fluido oleaginoso comprende al menos un fluido seleccionado entre el grupo que consiste en: glicerina, un glicol, una poliglicol amina, un poliol, agua dulce, agua de mar, agua salada, una salmuera y una de sus combinaciones.
  4. 4.
    Un método que comprende: proporcionar una composición de emulsión estabilizada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3; y colocar la composición de emulsión estabilizada en una formación subterránea como parte de la aplicación subterránea.
  5. 5.
    Un método que comprende: proporcionar una composición de emulsión estabilizada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3; y perforar una perforación de pozo en una formación subterránea usando la composición de emulsión estabilizada.
  6. 6.
    Un método para preparar una composición de emulsión estabilizada como se define en las reivindicaciones 1, 2 o 3, que comprende: proporcionar un fluido oleaginoso; proporcionar el fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el fluido oleaginoso; proporcionar el agente estabilizador de emulsión; y combinar el fluido oleaginoso, el fluido que es al menos parcialmente inmiscible con el fluido oleaginoso, y el agente estabilizador de emulsión para formar una composición de emulsión estabilizada.
  7. 7.
    Un método de acuerdo con la reivindicación 6, que comprende colocar la composición de emulsión estabilizada en una formación subterránea como parte de una operación de perforación.
ES10734529.0T 2009-07-10 2010-07-09 Agentes estabilizadores de emulsión para fluidos de perforación y terminación Active ES2475096T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US501267 2009-07-10
US12/501,267 US20110009299A1 (en) 2009-07-10 2009-07-10 Emulsion stabilizing agents for drilling and completion fluids
PCT/GB2010/001317 WO2011004163A1 (en) 2009-07-10 2010-07-09 Emulsion stabilizing agents for drilling and completion fluids

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2475096T3 true ES2475096T3 (es) 2014-07-10

Family

ID=42813495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES10734529.0T Active ES2475096T3 (es) 2009-07-10 2010-07-09 Agentes estabilizadores de emulsión para fluidos de perforación y terminación

Country Status (14)

Country Link
US (2) US20110009299A1 (es)
EP (1) EP2451887B1 (es)
CN (1) CN102482563A (es)
AU (1) AU2010270031B2 (es)
BR (1) BR112012000623A2 (es)
CA (1) CA2767426C (es)
CO (1) CO6491025A2 (es)
DK (1) DK2451887T3 (es)
ES (1) ES2475096T3 (es)
IN (1) IN2012DN00398A (es)
MX (1) MX352627B (es)
PL (1) PL2451887T3 (es)
RU (1) RU2501829C2 (es)
WO (1) WO2011004163A1 (es)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9315722B1 (en) * 2011-09-30 2016-04-19 Kemira Oyj Methods for improving friction reduction in aqueous brine
CN103773333A (zh) * 2012-10-20 2014-05-07 中国石油化工股份有限公司 一种高温抗油泡沫钻井液及其制备方法
US9284479B2 (en) * 2013-06-22 2016-03-15 Halliburton Energy Services, Inc. Invert emulsion for swelling elastomer and filtercake removal in a well
WO2015085149A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 Cesi Chemical, Inc. Additives for use with drilling fluids
US9359544B2 (en) 2013-12-11 2016-06-07 Schlumberger Technology Corporation Composition and method for treating subterranean formation
US10259994B2 (en) * 2014-02-13 2019-04-16 Halliburton Energy Services, Inc. Enhanced subterranean treatment fluids in ionic water or seawater
US9505971B2 (en) 2014-05-16 2016-11-29 Momentive Performance Materials Inc. Stabilization of polyacrylamide emulsion formulations
US9611422B2 (en) * 2014-05-29 2017-04-04 Baker Hughes Incorporated Methods of obtaining hydrocarbons using suspensions including organic bases
AU2014399900B2 (en) * 2014-07-02 2017-08-03 Halliburton Energy Services, Inc. Surfactant formulations for reduced and delayed adsorption
US9982185B2 (en) * 2014-08-01 2018-05-29 Multi-Chem Group, Llc Methods and systems for preparing surfactant polyelectrolyte complexes for use in subterranean formations
WO2016187428A1 (en) * 2015-05-19 2016-11-24 The Mosaic Company Reverse emulsions for cavity control
US10513648B2 (en) * 2015-05-27 2019-12-24 Saudi Arabian Oil Company Techniques to manage mud properties
EP3101085A1 (en) 2015-06-01 2016-12-07 Cytec Industries Inc. Foam-forming surfactant compositions
CN106467562B (zh) * 2015-08-14 2019-06-18 中石化石油工程技术服务有限公司 一种氨基酸糖酯、其制备方法及其应用
US10066732B2 (en) 2016-02-02 2018-09-04 Fca Us Llc System and method for heating vehicle transmission fluid with a clutch
US9970510B2 (en) 2016-02-02 2018-05-15 Fca Us Llc Automatic transmission for a vehicle
WO2017176952A1 (en) 2016-04-08 2017-10-12 Schlumberger Technology Corporation Polymer gel for water control applications
US10159638B2 (en) * 2016-06-21 2018-12-25 Johnson & Johnson Consumer Inc. Personal care compositions containing complexing polyelectrolytes
CN109294534A (zh) * 2017-07-25 2019-02-01 中国石油化工股份有限公司 一种低固相矿物油体系及其制备方法
GB2578992B (en) * 2017-09-29 2022-07-13 Halliburton Energy Services Inc Stable emulsion drilling fluids
CN108276974B (zh) * 2018-02-10 2020-09-11 长江大学 一种深水恒流变合成基钻井液
RU2675650C1 (ru) * 2018-05-31 2018-12-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Полимерглинистый буровой раствор
RU2698389C1 (ru) * 2018-10-26 2019-08-26 Общество с ограниченной ответственностью "НАЦИОНАЛЬНАЯ СЕРВИСНАЯ КОМПАНИЯ" Высокоингибированный безглинистый эмульсионный буровой раствор
US11155748B2 (en) * 2019-10-14 2021-10-26 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Star polymers and methods of use for downhole fluids
US11352545B2 (en) 2020-08-12 2022-06-07 Saudi Arabian Oil Company Lost circulation material for reservoir section
CN112940701B (zh) * 2021-01-27 2024-06-07 河北光大石化有限公司 一种高流变连续相调驱剂及其制备方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4090563A (en) * 1976-12-27 1978-05-23 Shell Oil Company Increasing the clay dissolving capability of a buffer-regulated mud acid
US4269271A (en) * 1978-05-01 1981-05-26 Texaco Inc. Emulsion oil recovery process usable in high temperature, high salinity formations
EP0037699B1 (en) * 1980-04-03 1985-04-24 Exxon Research And Engineering Company Polymer microemulsion complexes and their use for the enhanced recovery of oil
US4370174A (en) * 1981-08-31 1983-01-25 Braithwaite Jr Charles H Method for removing adhesive residues with an emulsion cleaner
JPS58131295A (ja) * 1982-01-28 1983-08-05 ライオン株式会社 石油回収用ミセル溶液
FR2548676B1 (fr) * 1983-07-04 1986-03-21 Rhone Poulenc Spec Chim Compositions de biopolymeres et leur procede de preparation
US4542791A (en) * 1984-03-06 1985-09-24 Exxon Research & Engineering Company Method for plugging wellbores with polycarboxylic acid shear thickening composition
US4708207A (en) * 1985-11-21 1987-11-24 Union Oil Company Of California Scale removal treatment
US5252554A (en) * 1988-12-19 1993-10-12 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Drilling fluids and muds containing selected ester oils
MY112090A (en) * 1992-10-22 2001-04-30 Shell Int Research Method for drilling and cementing a well
DE4319935A1 (de) * 1993-06-16 1994-12-22 Basf Ag Verwendung von Glycin-N,N-diessigsäure-Derivaten als Komplexbildner für Erdalkali- und Schwermetallionen
DE4444347A1 (de) * 1994-12-14 1996-06-20 Basf Ag Verwendung von Glycin-N,N-diessigsäure-Derivaten als Komplexbildner für Erdalkali- und Schwermetallionen bei der Förderung und beim Transport von Erdöl und Erdgas
US5481018A (en) * 1995-03-31 1996-01-02 The Dow Chemical Company Amino nitrile intermediate for the preparation of alanine diacetic acid
ES2159045T3 (es) * 1995-10-09 2001-09-16 Kao Corp Compuesto liquido de amina y emulsificante bituminoso producido a partir del mismo.
US6435277B1 (en) * 1996-10-09 2002-08-20 Schlumberger Technology Corporation Compositions containing aqueous viscosifying surfactants and methods for applying such compositions in subterranean formations
SE9704932D0 (sv) * 1997-02-05 1997-12-30 Akzo Nobel Nv Aqueous dispersions of hydrophobic material
US6165259A (en) * 1997-02-05 2000-12-26 Akzo Nobel N.V. Aqueous dispersions of hydrophobic material
US6613720B1 (en) * 2000-10-13 2003-09-02 Schlumberger Technology Corporation Delayed blending of additives in well treatment fluids
GB2372058B (en) * 2001-02-13 2004-01-28 Schlumberger Holdings Viscoelastic compositions
RU2244809C2 (ru) * 2003-03-26 2005-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Дельта-пром" Состав для извлечения нефти
US7244694B2 (en) * 2004-09-02 2007-07-17 Schlumberger Technology Corporation Viscoelastic fluids containing nanotubes for oilfield uses
CA2656294C (en) * 2006-06-26 2014-08-12 Bp Exploration Operating Company Limited Wellbore fluid
FR2920782B1 (fr) * 2007-09-07 2010-07-30 Arkema France Fluide de forage contenant des nanotubes de carbone
EP2229423B1 (en) * 2008-01-09 2017-05-17 Akzo Nobel N.V. Use of an acidic aqueous solution containing a chelating agent as an oilfield chemical
US20120267315A1 (en) * 2011-04-20 2012-10-25 Soane Energy, Llc Treatment of wastewater

Also Published As

Publication number Publication date
US20110009299A1 (en) 2011-01-13
AU2010270031B2 (en) 2014-07-24
CO6491025A2 (es) 2012-07-31
EP2451887B1 (en) 2014-04-30
WO2011004163A1 (en) 2011-01-13
PL2451887T3 (pl) 2014-09-30
CA2767426C (en) 2014-12-02
MX352627B (es) 2017-11-29
DK2451887T3 (da) 2014-07-07
IN2012DN00398A (es) 2015-08-21
EP2451887A1 (en) 2012-05-16
CN102482563A (zh) 2012-05-30
RU2012104647A (ru) 2013-08-20
CA2767426A1 (en) 2011-01-13
MX2012000471A (es) 2012-01-27
RU2501829C2 (ru) 2013-12-20
AU2010270031A1 (en) 2013-01-10
US20120264657A1 (en) 2012-10-18
BR112012000623A2 (pt) 2016-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2475096T3 (es) Agentes estabilizadores de emulsión para fluidos de perforación y terminación
US10214675B2 (en) Salt-free invert emulsion drilling fluids and methods of drilling boreholes
US7507694B2 (en) Surfactant-free emulsions and methods of use thereof
US7534745B2 (en) Gelled invert emulsion compositions comprising polyvalent metal salts of an organophosphonic acid ester or an organophosphinic acid and methods of use and manufacture
US5254531A (en) Oleophilic basic amine compounds as an additive for invert drilling muds
SA01220520B1 (ar) موانع مخفضة للتوتر السطحي لزجة ومرنة تكون ثابتة عند تركيزات عالية من المحاليل الملحية
MXPA05006551A (es) Fluido de perforacion de reologia plana.
BR112019017731A2 (pt) Aditivo para melhorar as propriedades de temperatura fria em fluidos à base de óleo
BR0314586B1 (pt) Composições de tratamento para furos de sondagem com fase de óleo de baixa toxicidade
JP2004182987A (ja) 広い温度範囲に亘って温度による変化の少ない流動学的性質を掘削泥水に与える掘削泥水用組成物、及び該組成物を含有する掘削泥水
US9057011B2 (en) Organoclay materials for environmentally sensitive regions
US8030252B2 (en) Polymer-based, surfactant-free, emulsions and methods of use thereof
SG175073A1 (en) Water in oil emulsion, method for the production thereof
BR112014020146B1 (pt) uso de um sal de diamina-diácido carboxílico, processo de perfuração e processo de fratura hidráulica
RU2231534C2 (ru) Буровой раствор и способ приготовления бурового раствора
EA009065B1 (ru) Агент обращения фаз замедленного действия для бурового раствора на основе обращенной эмульсии
CA2505045C (en) Organofunctional compounds for shale stabilization of the aqueous dispersed phase of non-aqueous based invert emulsion drilling system fluids
WO2024112840A1 (en) Viscoelastic surfactant formulations and use in subterranean formations
PL228641B1 (pl) Inwersyjna płuczka wiertnicza