ES2630738T3

ES2630738T3 - Macromolécula anfifílica y su uso

Info

Publication number: ES2630738T3
Application number: ES11869894.3T
Authority: ES
Inventors: Jinben WANG; Xiaohui Xu; Xuefeng SHI; Yuchun HAN; Yilin Wang; Haike YAN
Original assignee: Beijing Junlun Runzhong Science&technology Co Ltd
Current assignee: BEIJING JUNLUN RUNZHONG SCIENCE&TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2017-08-23
Anticipated expiration: 2031-09-16
Also published as: EP2738189A1; EA025931B1; CN102382242B; CA2842783C; US20140316092A1; DK2738189T3; CA2842783A1; EP2738189A4; WO2013013354A1; US9738741B2; MY166452A; EP2738189B1; EA201490338A1; CN102382242A

Abstract

Una macromolécula anfifílica, caracterizada por el hecho de que; como unidades repetitivas, ésta tiene una unidad estructural A, para ajustar el peso molecular, la distribución del peso molecular y la características de carga, una unidad estructural B, altamente impedida, estéricamente, y una unidad estructural anfifílica, C, comprendiendo, la unidad estructural B, altamente impedida, una estructura G, y una estructura de la fórmula (4), en donde, la estructura G, es una estructura de hidrocarburo, cíclica, formada en base a dos átomos de carbono contiguos, en la cadena principal, o ésta se selecciona a partir de una estructura de la fórmula (3): **Fórmula** en donde, en la fórmula (3), R5 es H ó un grupo metilo; de una forma preferible, H; R6; es un radical, seleccionado de entre el grupo consistente en la estructuras de la fórmula (5) y de la fórmula (6): **Fórmula** en la fórmula (5), a, es un número entero, de 1 a 11, en la fórmula (4), R7, es H; R8, se selecciona de entre H, -SO3H, y sales de éste, -(CH2)2CH3Cl, -CH2N+(CH3)2(CH2)ξ CH3Cl- ; y -CH2N+(CH3)2(CH2)2N+(CH3)2(CH2)αCH32Cl- ; ζ y α, son, respectivamente, números enteros que van de 1 a 15, y 30 la unidad estructural anfifílica, C, tiene una estructura de la fórmula (8): **Fórmula** en la fórmula (8), R9, es H, ó un grupo metilo; R10, es -N+(CH3)2(CH2)rCH3X-, -N+(CH2)sCH3)3X-, ó -N+(CH3)((CH2)tCH3)2X- ; r, es un número entero de 3 a 21; s, es un número entero de 2 a 9; t, es un número entero de 3 a 15; y X-, es Cl- ó Br -.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

DESCRIPCION

Macromolecula anfifflica y su uso Sector tecnico de la invencion

La presente invencion, se refiere a una macromolecula anfifflica, y los usos de esta, y dicha macromolecula anfifflica, es susceptible de poderse aplicar en la perforacion de yacimientos petroffferos, en la cementacion de pozos, en la fracturacion, en la recoleccion y en el transporte del petroleo crudo, en el tratamiento de las aguas residuales, en el tratamiento de lodos residuales, y en la fabricacion de papel, este puede utilizarse, asf mismo, tambien, como un intensificante de la produccion de petroleo, como un agente de desplazamiento del petroleo, como un reductor de la viscosidad en los petroleos pesados, como un fluido de fracturacion, como un estabilizador de la arcilla, como un agente para el tratamiento de la aguas residuales, como un agente auxiliar de las aguas residuales, como un agente auxiliar de retencion, y como un agente auxiliar de drenaje, y como un agente reforzante para la fabricacion de papel.

Antecedentes y trasfondo de la invencion

La viscosidad de las soluciones y la estabilidad de la viscosidad del poffmero, las cuales se utilizan para la recuperacion del petroleo, son indicadores importantes para la determinacion de sus efectos de uso. La temperatura de los depositos (yacimientos), el grado de mineralizacion, del agua de la formulacion, y el agua de inyeccion, afectan a la capacidad de vicosificacion (de creacion de viscosidad), de la solucion del poffmero, directamente. Para la poliacrilamida parcialmente hidrolizada, si bien esta tiene una accion obvia de viscosificacion en el agua fresca, el radio hidrodinamico de las macromoleculas del poffmero, disminuye con el incremento de la temperatura del deposito o yacimiento, el grado de mineralizacion de la formulacion de agua y de la formacion de agua, entre tanto, el incremento de la cantidad de la absorcion de este poffmero, sobre la superficie de las rocas, hace disminuir, asf mismo tambien, la concentracion valida o eficaz de la solucion, dando ello como resultado una disminucion de la viscosidad de la solucion. La macromolecula anfifflica, es una importante clase de poffmero soluble en agua; mediante la introduccion de una pequena cantidad de un grupo hidrofobico en las cadenas macromoleculares hidrofflicas, se genera una importante interaccion hidrofobica intramolecular e intermolecular, otorgando, a las macromoleculas, una capacidad apropiada para formar una estructura de cadena esterica, y asf, de este modo, un remarcable efecto de viscosificacion. Procediendo a incrementar el contenido de grupos hidrofobicos en la cadena de la macromolecula, o mediante el incremento del peso molecular, los impactos de alta temperatura y de alta salinidad, pueden resistirse, hasta cierto punto; sin embargo, no obstante, estas acciones, pueden tambien tener como resultado un deterioro de la capacidad de disolucion del poffmero, un substancial incremento del tiempo de disolucion, una facil degradacion del cizallamiento de la macromolecula, y una facil adsorcion sobre la roca, y otros problemas. De una forma adicional, mediante el incremento del grado de mineralizacion del agua, estos problemas, se convierten en particularmente graves.

Los recursos de petroleo pesado, se han convertido en uno de los recursos naturales importantes para la sustitucion estrategica, pero, sin embargo, no obstante, estos son diffciles de explotar. La razon principal para ello, reside en el hecho consistente en que, el petroleo pesado, tiene una alta viscosidad, tiene un alto contenido de goma, un alto contenido de asfaltenos o un alto contenido de ceras, y este no fluye facilmente, en cuanto a lo referente a su formacion, en la perforacion de los pozos, y en los conductos o tubenas. De una forma adicional, debido al gran factor de relacion o cociente de la movilidad aceite - agua, este hecho, provocara asf mismo, tambien, una rapida penetracion del agua, un alto contenido de agua, y una facil formacion de la produccion de arena, y otros graves problemas, los cuales afectan, de una forma seria, la produccion de petroleo.

Hoy en dfa, con objeto de conservar las propiedades de viscosifacion o de creacion de viscosidad, y la estabilidad de la viscosidad del solucion de los poffmeros, y con objeto, asf mismo, tambien, de mejorar su capacidad para la facilitar la emulsion de aceite pesado, la dispersion de este, y la reduccion de la viscosidad de este, tienen una gran importancia, en la mejora de la recuperacion del petroleo crudo y en la maximizacion de la extraccion de petroleo crudo residual potencial del subsuelo.

El documento CN 101 781 386 A, da a conocer un agente de desplazamiento del petroleo consistente en una macromolecula anfifflica, el cual comprende acrilamida, un monomero con un alto impedimento esterico, y un monomero anfifflico con una alta actividad superficial.

Descripcion resumida de la invencion

En el contexto de la presente invencion, el cual se facilita a continuacion, y a menos de que se defina de otro modo, el mismo grupo variable, y la misma formula molecular y estructural, tienen las mismas definiciones.

La presente invencion, se refiere a una macromolecula anfifflica. Esta macromolecula anfifflica, tiene unidades repetitivas, de la forma la cual se describe abajo, a continuacion: una unidad estructural A, para el ajuste del peso

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

molecular, la distribucion del peso molecular, y las caracteristicas de carga, una unidad estructural B, altamente impedida, estericamente, y una unidad estructural anfifliica, C.

En una forma de presentacion, en concordancia con la presente invencion, la unidad estructural A, para ajustar el peso molecular, la distribucion del peso molecular y las caracteristicas de carga, comprende, la unidad del monomero de (met)acrilamida Ai, y / o la unidad del monomero (met)acrilico, A2. De una forma preferible, la unidad estructural A, incluye la unidad del monomero de (met)acrilamida Ai, y / o la unidad del monomero (met)acrilico, A2, de una forma simultanea. En el arte especializado de la tecnica, el peso molecular de la macromolecula anfifflica, puede seleccionarse segun necesidades, pudiendose seleccionar, dicho peso molecular, dentro de unos margenes situados entre 1 000 000 - 20 000 000.

De una forma preferible, la unidad de monomero de (met)acrilamida, Ai, tiene una formula estructural (1):

-(-OH.-i1—)_

9=0

K

/ R.

formula (1)

En la formula (1), R1, es H o un grupo metilo; R2 y R3, se seleccionan, de una forma independiente, de entre el grupo consistente en H, y un grupo alquilo C3- C2; R2 y R3, son preferiblemente H.

De una forma preferible, la unidad de monomero (met)acrilico, A2, es acido (met)acrilico y / o (met)acrilato. De una forma preferible, el (met)acrilato, es el metacrilato de sodio.

De una forma preferible, en base a un porcentaje molar del 100 % de las unidades repetitivas de la macromolecula anfifflica, el porcentaje molar de la unidad de monomero de (met)acrilamida, A1, es el correspondiente a un valor del 70 % - 99 % molar; siendo dicho porcentaje molar, de una forma preferible, el correspondiente a un valor del 70 % - 90 % molar, y de una forma mas preferible, del 70 % - 78 % molar.

De una forma preferible, el porcentaje molar de la unidad de monomero de acido metacrflico A2, en la unidad repetitiva del poflmero anfifilico en su totalidad, es el correspondiente a un valor del 1 % - 30 % molar; siendo dicho porcentaje molar, de una forma preferible, el correspondiente a un valor del 1 % - 28 % molar, y de una forma mas preferible, del 20 % - 28 % molar.

En otra forma de presentacion, la unidad estructural A; para la regulacion del peso molecular, para la distribucion del peso molecular, y para las caracteristicas de carga, tiene una estructura de la formula (2):

imagen1

imagen2

formula (2)

en donde, R1, es H, o un grupo metilo; R2 y R3, se seleccionan, de una forma independiente, de entre el grupo consistente en H, y un grupo alquilo C3- C2; R2 y R3, son preferiblemente H. R4, se selecciona de entre H, o un grupo metilo; Gr, es -OH, o -O-NA+; m y n, representan los porcentajes molares de las unidades estructurales, en la unidad repetitiva de la macromolecula entera, y m, es un porcentaje molar, correspondiente a un valor del 70 % - 99 % molar; siendo dicho porcentaje molar, de una forma preferible, el correspondiente a un valor del 70 % - 90 % molar, y de una forma mas preferible, del 70 % - 78 % molar, n, es un porcentaje molar correspondiente a un valor del 1 % - 30 % molar; siendo dicho porcentaje molar, de una forma preferible, el correspondiente a un valor del 1 % - 28 % molar, y de una forma mas preferible, del 20 % - 28 % molar.

En otra forma de presentacion, en concordancia con la presente invencion, en la formula (2), R1 - R3, son preferiblemente H, y Gr, es -O-NA+.

En otra forma de presentacion, en concordancia con la presente invencion, la unidad estructural B, altamente impedida, estericamente, contiene por lo menos una estructura G, en donde, la estructura G, es una estructura de hidrocarburo, dclica, formada en base a dos atomos de carbono contiguos, en la cadena principal, o esta se selecciona a partir de una estructura de la formula (3), y la unidad estructural B, altamente impedida, estericamente, contiene, de una forma opcional, una estructura de la formula (4):

?

—fcH2—C-)—

k6

formula (3)

—tcH2-C-)-

formula (4)

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

En la formula (3), R5 es H o un grupo metilo; de una forma preferible, H; R6; es un radical, seleccionado de entre el grupo consistente en la estructuras de las formulas (5) y (6).

.CII2—0(CH,)aCH3

CH,—O CH

CH.,—O----CH

/

H

\

/

\

CH2—0(CH2)aCH3

formula (5)

CH2—0(CH2)aCH3 ,CH2—CKCH^CHj __NH___Q

/

z—

\

CH2 — 0(CH2)2COOCH2CH3

-0(CH2)2C00CH2CH,

CH, — 0(CH2)2COOCH2CH3

formula (6)

En la formula (5), a, es un numero entero, de 1 a 11, de una forma preferible, 1 - 7;

En la formula (4), R7, es H; R8, se selecciona de entre H, -SO3H, y sales de este, -(CH2)2CH3Cl, -CH2N+(CH3)2(CH2)^CH3Cr o -CH2N+(CH3)2(CH2)2N+(CH3)2(CH2)aCH32Cl" ; ^ y a, son, respectivamente, numeros enteros que van de 1 a 15, de una forma preferible, 1 - 11.

De una forma preferible, la unidad estructural B, altamente impedida, estericamente, comprende una estructura G, y una estructura de la formula (4).

En otra forma preferida de presentation, en concordancia con la presente invention, la estructura de hidrocarburo, dclica, formada a base de dos atomos de carbono contiguos, se selecciona de entre el grupo consistente en:

-----CH—CH'

| | H,C CH2

H^/CH, V

imagen3

De una forma preferible, el porcentaje molar de la estructura G, de la unidad estructural B, altamente impedida, estericamente, en las unidades repetitivas de la macromolecula anfifflica en su totalidad, es el correspondiente a un valor del 0,02 % - 2 % molar; siendo dicho porcentaje molar, de una forma preferible, el correspondiente a un valor del 0,02 % - 1,0 % molar, y de una forma mas preferible, del 0,1 % - 0,5 % molar.

De una forma preferible, el porcentaje molar de la estructura de la formula (4), de la unidad estructural B, altamente impedida, estericamente, en las unidades repetitivas de la macromolecula anfifflica en su totalidad, es el correspondiente a un valor del 0,05 % - 5 % molar; siendo dicho porcentaje molar, de una forma preferible, el correspondiente a un valor del 0,1 % - 2,5 % molar, y de una forma mas preferible, del 0,1 % -1,5 % molar.

En otra forma de presentacion, en concordancia con la presente invencion, la unidad estructural B, altamente impedida, estericamente, tiene una estructura de la formula (7):

r7

imagen4

r8

formula (7)

En la formula (7), la definition de G, es tal y como esta se define anteriormente, arriba, de una forma preferible, la formula (3),

h2c^ ^ph2 c

Ho

----CH—CH-

I I

h2c^ ^CH,

CH

--CTI—C1I-

ICC

\/

r

las definiciones de R7 y R8, son tal y como estas de describen en la formula (4); y, x e y, representan los porcentajes molares de las unidades estructurales en las unidades repetitivas de la macromolecula anfifflica en su totalidad y, x, tiene un valor correspondiente a un porcentaje molar del 0,02 % - 2 % molar; siendo dicho porcentaje molar, de una forma preferible, el correspondiente a un valor del 0,02 % - 1,0 % molar, y de una forma mas preferible, del 0,1 % - 0,5 % molar; e, y, tiene un valor correspondiente a un porcentaje molar del 0,05 % - 5 % molar; siendo dicho porcentaje molar, de una forma preferible, el correspondiente a un valor del 0,1 % - 2,5 % molar, y de una forma mas preferible, del 0,1 % -1,5 % molar.

En otra forma de presentacion, en concordancia con la presente invencion, la unidad estructural anfifflica, C, tiene una estructura de la formula (8):

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

-----fCH-cf-

CH-,

formula (8)

En la formula (8), R9, es H, o un grupo metilo; R10, es -N+(CH3)2(CH2)rCH3X-, -N+(CH2)sCH3)3X-, o -N+(CH3)((CH2)tCH3)2-X-; r, es un numero entero de 3 a 21; s , es un numero entero de 2 a 9; t, es un numero entero de 3 a 15; X-, es Cl- o Br-. De una forma preferible, r es un numero entero de 3 a 17, s, es un numero entero de 2 a 5, t, es un numero entero de 3 a 11.

De una forma preferible, el porcentaje molar de la unidad estructural anfiffMca C, en las unidades repetitivas de la macromolecula anfifflica en su totalidad, es el correspondiente a un valor del 0,05 % - 10 % molar; siendo dicho porcentaje molar, de una forma preferible, el correspondiente a un valor del 0,1 % - 5,0 % molar, y de una forma mas preferible, del 0,5 % -1,5 % molar.

En otra forma de presentation, en concordancia con la presente invention, la macromolecula anfifflica, tiene una estructura de la formula (9):

imagen5

En la formula (9), las definiciones, en R4, m, y n, son tal y como estas se encuentran descritas en la formula (2); las definiciones de R7, Rs, G, x, e y, son tal y como esas se encuentran descritas en la formula (7), las definiciones de R9, y R10, son tal y como estas se encuentran descritas en la formula (8); z, representa el porcentaje molar de esta unidad estructural, en las unidades repetitivas de la macromolecula anfifflica en su totalidad, y z, es un valor correspondiente a un porcentaje molar del 0,05 % - 10 % molar; siendo dicho porcentaje molar, de una forma preferible, el correspondiente a un valor del 0,1 % - 5,0 % molar, y de una forma mas preferible, del 0,5 % - 1,5 % molar.

De una forma espedfica, la presente invencion, proporciona un compuesto de alto peso molecular, el cual tiene la estructura de las formulas (I) - (X), las cuales se facilitan a continuation:

------^CH2~CH ^^CH2— CH~j-------

c=o C^=0 I h2c^ ^ch2

-(-CH-CH-^-(CH2-CH-)--^cH2-CH^

so3h

/\

ch2

ch3

A: : B : C

: (I)

: —^CH2 -0^-04

O -----O O: h2c^ CH ; CHo O i I..®

NH2 ONa+: 1 NHCOCH, 1 ! H3C _ j CH3

: 1 2 !! 2£?2 lecie j -T C H3

: H3C | CH3| ChH2 |

A: B CH3 j 1 c

: (II)

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

imagen6

(III)

! ! • —( CH2— CH-J-^CH2— jJH - JCH 2-11H - J^ CH 2“ CH~^ H 2 CH-^“

c=o

I I

NH2 O'Na*

N®Br

: 4- ch5

h2c—c—ch2 h2c—ch2

c-ch2 h2c

ch2 ch2 ch2 ch2

B

(IV)

imagen7

(VII)

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

|=o c^=o

r°

r

i L

? 9

CH2 Y I

L f. r =i [. r i l=o r t 1

r I L

ft**

h3c a

=f

'n-u

(VIII)

----^CHj—CH-^-^GH2— CH-j-----

:o c^=o NH2 0'Na+

imagen8

(IX)

—^ch2—ch-Wch2—ch-V

imagen9

(X)

0

El peso molecular de la macromolecula anfifflica la cual se ha descrito anteriormente, arriba, es el correspondiente a un valor comprendido dentro de unos margenes situados entre 1 000 000 y 20 000 000; siendo este, de una forma preferible, el correspondiente a un valor comprendido dentro de unos margenes situados entre 3 000 000 y 13 000 000.

La medicion del peso molecular M, se lleva a cabo del siguiente modo: se procede a medir la viscosidad intrfnseca [ n ], mediante la utilizacion de un viscosfmetro de Ubbelohde, de la forma la cual es conocida, en el arte especializado de la tecnica, y a continuation, se utiliza el valor obtenido de la viscosidad intrfnseca [ n ], en la siguiente ecuacion, con objeto de obtener el peso molecular M deseado:

M = 802 [ n ]1,25

La macromolecula anfifflica en concordancia con la presente invencion, puede prepararse mediante procedimientos, los cuales se conocen bien, en el arte especializado de la tecnica, al como, por ejemplo, mediante la polimerizacion de la unidad estructural, para el ajuste del peso molecular, la distribution del peso molecular, y las caracterfsticas de carga, la unidad estructural altamente impedida, estericamente, y la unidad estructural anfiflica, en presencia de un iniciador. El proceso de polimerizacion, puede de cualquier tipo el cual se conozca bien en el arte especializado de la tecnica, tal como el consistente en la polimerizacion en suspension, en la polimerizacion en emulsion, en la polimerizacion en solution, en la polimerizacion por precipitation, etc.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Un procedimiento tipico de preparacion, es de la forma que sigue: los monomeros, se dispersan o se disuelven, en un sistema acuoso, bajo la accion de un proceso de agitacion y, la mezcla del monomero, se polimeriza, mediante la ayuda de un iniciador, bajo atmosfera de nitrogeno, para formar una macromolecula anfif^lica. Las tecnologias relevantes hasta ahora existentes, para la preparacion de una macromolecula anfifflica, pueden utilizarse, todas ellas, para preparar la macromolecula anfifflica de la presente invencion.

La totalidad de los monomeros para preparar la macromolecula anfifflica, pueden encontrarse en el mercado, encontrandose estas comercialmente disponibles, o bien, estas pueden prepararse directamente, en base a la tecnologia perteneciente al arte anterior de la tecnica especializada, y algunas smtesis de monomeros, se describen, de una forma detallada, en ejemplos espedficos.

Descripcion de las figuras

La figura 1, representa la relacion de la viscosidad, con respecto a la concentracion de las macromoleculas anfifflicas obtenidas en los ejemplos 1 - 5 de la presente invencion, en una solucion salina, la cual tiene un grado de mineralizacion correspondiente a un valor de 1 x 10 4 mg / l, a una temperatura de 60 °.

La figura 2, representa la relacion de la viscosidad, con respecto a la temperatura de las macromoleculas anfifflicas obtenidas de los ejemplos 1 - 5 de la presente invencion, en la solucion salina, la cual tiene un grado de mineralizacion correspondiente a un valor de 1 x 10 4 mg / l, a una concentracion de 1750 mg / l.

Descripcion detallada de la invencion

La presente invencion, se ilustra de una forma adicional, procediendo a combinar ejemplos espedficos; pero, sin embargo, no obstante, la presente invencion, no se encuentra limitada a los ejemplos los cuales se facilitan abajo, a continuacion.

Ejemplo 1

Este ejemplo, sintetiza la macromolecula anfifflica de la formula (I):

imagen10

(I)

La smtesis de la macromolecula anfifflica de este ejemplo, es de la siguiente forma:

En primer lugar, se procedio a cargar, en un reactor, una cantidad de agua, correspondiente a 3 / 4 del peso total del sistema de reaccion y, a continuacion, se procedio a cargar, asi mismo, tambien, varios monomeros, en el reactor, en una cantidad total correspondiente a 1 / 4 del peso total del sistema de reaccion, y los porcentajes molares, m, n, x, y, z, para cada una de las unidades repetitivas, eran, respectivamente, los correspondientes a unos valores del 78 % molar, del 20 % molar, del 0,25 % molar, del 0,5 % molar, y del 1,25 % molar, sucesivamente. A continuacion, se procedio a agitar la mezcla, hasta su completa disolucion y, a esta, se le anadio un agente auxiliar para el ajuste del valor pH, con objeto de ajustar la solucion de reaccion, a un valor pH de aprox. 8 y, despues de ello, se procedio a anadir gas nitrogeno, en su interior, durante un transcurso de tiempo de 30 minutos, con objeto de eliminar el oxigeno contenido en su interior. Subsiguientemente, se procedio a anadir un iniciador, en el reactor, bajo la proteccion de gas nitrogeno, y se continuo con la protection del gas nitrogeno, durante un transcurso de tiempo de 10 minutos y, a continuacion, se procedio a sellar el reactor. La reaccion, se condujo a una temperatura de 18 °; y despues de un transcurso de tiempo de 5 horas, la reaccion, se habia terminado, con una conversion completa. Despues de haber procedido al secado del producto obtenido, se obtuvo la macromolecula anfifflica en polvo. El peso molecular de la macromolecula anfifflica, era el correspondiente a un valor de 970 x 104.

Ejemplo 2

Este ejemplo, sintetiza la macromolecula anfifflica de la formula (II):

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

—^CH2— CH—^-|cH2—CH-j 1—^-CH—CH—j ^CH2—CH~^-----j-^CH2 CH-^-

c=o c^=o

H2C^ ^CHj n

imagen11

H3C CH;

(ll)

La ruta de la shtesis del monomero

imagen12

se llevo a cabo del siguiente modo:

imagen13

La smtesis de la macromolecula anfiffMca de este ejemplo, se llevo a cabo del siguiente modo:

En primer lugar, se procedio a cargar, en un reactor, una cantidad de agua, correspondiente a 3 / 4 del peso total del sistema de reaccion y, a continuation, se procedio a cargar, asf mismo, tambien, varios monomeros, en el reactor, en una cantidad total correspondiente a 1 / 4 del peso total del sistema de reaccion, y los porcentajes molares, m, n, x, y, z, para cada una de las unidades repetitivas, eran, respectivamente, los correspondientes a unos valores del 75 % molar, del 23 % molar, del 0,25 % molar, del 0,25 % molar, y del 1,5 % molar, sucesivamente. A continuacion, se procedio a agitar la mezcla, hasta su completa disolucion y, a esta, se le anadio un agente auxiliar para el ajuste del valor pH, con objeto de ajustar la solution de reaccion, a un valor pH de aprox. 8 y, despues de ello, se procedio a anadir gas nitrogeno, en su interior, durante un transcurso de tiempo de 40 minutos, con objeto de eliminar el oxfgeno contenido en su interior. Subsiguientemente, se procedio a anadir un iniciador, en el reactor, bajo la protection de gas nitrogeno, y se continuo con la protection del gas nitrogeno, durante un transcurso de tiempo de 10 minutos y, a continuacion, se procedio a sellar el reactor. La reaccion, se condujo a una temperatura de 22 °; y despues de un transcurso de tiempo de 5 horas, la reaccion, se habfa terminado, con una conversion completa. Despues de haber procedido al secado del producto obtenido, se obtuvo la macromolecula anfifflica en polvo. El peso molecular de la macromolecula anfifflica, era el correspondiente a un valor de 1030 x 104.

Ejemplo 3

Este ejemplo, sintetiza la macromolecula anfifflica de la formula (Ill):

—^CH2— |H—^CH2—CH-j----: +■ j—■ 0 1 ji 0 ---------------------O 1 J—^ ------^ch2—— ch2

: \ / f^ iUb®

NH2 0'Na+: 1 \ NH | ch2 ?=° 1© © J=v H Z' 1 'V'?H2 H2| CH3 CH2 ?H2 1 1 ch3 ch=

A: B CH= C

(Ill)

La ruta de la shtesis del monomero

imagen14

se llevo a cabo del siguiente modo:

imagen15

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

La smtesis de la macromolecula anfif^lica de este ejemplo, se llevo a cabo del siguiente modo:

En primer lugar, se procedio a cargar, en un reactor, una cantidad de agua, correspondiente a 3 / 4 del peso total del sistema de reaccion y, a continuacion, se procedio a cargar, asi mismo, tambien, varios monomeros, en el reactor, en una cantidad total correspondiente a 1 / 4 del peso total del sistema de reaccion, y los porcentajes molares, m, n, x, y, z, para cada una de las unidades repetitivas, eran, respectivamente, los correspondientes a unos valores del 73 % molar, del 26 % molar, del 0,1 % molar, del 0,1 % molar, y del 0,8 % molar, sucesivamente. A continuacion, se procedio a agitar la mezcla, hasta su completa disolucion y, a esta, se le anadio un agente auxiliar para el ajuste del valor pH, con objeto de ajustar la solucion de reaccion, a un valor pH de aprox. 9 y, despues de ello, se procedio a anadir gas nitrogeno, en su interior, durante un transcurso de tiempo de 30 minutos, con objeto de eliminar el oxigeno contenido en su interior. Subsiguientemente, se procedio a anadir un iniciador, en el reactor, bajo la protection de gas nitrogeno, y se continuo con la protection del gas nitrogeno, durante un transcurso de tiempo de 10 minutos y, a continuacion, se procedio a sellar el reactor. La reaccion, se condujo a una temperatura de 25 °; y despues de un transcurso de tiempo de 6 horas, la reaccion, se habia terminado, con una conversion completa. Despues de haber procedido al secado del producto obtenido, se obtuvo la macromolecula anfifflica en polvo. El peso molecular de la macromolecula anfifflica, era el correspondiente a un valor de 620 x 104.

Ejemplo 4

Este ejemplo, sintetiza la macromolecula anfifflica de la formula (IV):

La ruta de la smtesis del monomero

imagen16

imagen17

,2-ch-^ch2-ch^ch2-ch-)-

T

T l /[\Br

S03Na 1 H3C _j_ CH3

! "f

H20-S-p

Mi! !

ch2 ch2 |h2 ch2 I

CH3 !h3 ch3 CH3 I

J 'V^M

^—o-(—

(IV)

se llevo a cabo del siguiente modo:

imagen18

La smtesis de la macromolecula anfifflica de este ejemplo, se llevo a cabo del siguiente modo:

En primer lugar, se procedio a cargar, en un reactor, una cantidad de agua, correspondiente a 3 / 4 del peso total del sistema de reaccion y, a continuacion, se procedio a cargar, asi mismo, tambien, varios monomeros, en el reactor,

10

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

en una cantidad total correspondiente a 1 / 4 del peso total del sistema de reaction, y los porcentajes molares, m, n, x, y, z, para cada una de las unidades repetitivas, eran, respectivamente, los correspondientes a unos valores del 75 % molar, del 23 % molar, del 0,1 % molar, del 0,4 % molar, y del 1,5 % molar, sucesivamente. A continuation, se procedio a agitar la mezcla, hasta su completa disolucion y, a esta, se le anadio un agente auxiliar para el ajuste del valor pH, con objeto de ajustar la solution de reaccion, a un valor pH de aprox. 9 y, despues de ello, se procedio a anadir gas nitrogeno, en su interior, durante un transcurso de tiempo de 30 minutos, con objeto de eliminar el oxigeno contenido en su interior. Subsiguientemente, se procedio a anadir un iniciador, en el reactor, bajo la protection de gas nitrogeno, y, se continuo con la protection del gas nitrogeno, durante un transcurso de tiempo de 10 minutos y, a continuacion, se procedio a sellar el reactor. La reaccion, se condujo a una temperatura de 25 °; y despues de un transcurso de tiempo de 6 horas, la reaccion, se habia terminado, con una conversion completa. Despues de haber procedido al secado del producto obtenido, se obtuvo la macromolecula anfifilica en polvo. El peso molecular de la macromolecula anfifilica, era el correspondiente a un valor de 390 x 104.

Ejemplo 5

Este ejemplo, sintetiza la macromolecula anfifilica de la formula (V):

-^-pfc{0h

rGT

X f: r

i l=o r i I

r I V

fH_)i

Ls

pa® HsChJ[CHS

H^I^OH;, “I

r

b'cP

h3/|\hs

|H>

r

(V)

La ruta de la smtesis del monomero

imagen19

se llevo a cabo del siguiente modo:

La smtesis de la macromolecula anfifilica de este ejemplo, se llevo a cabo del siguiente modo:

En primer lugar, se procedio a cargar, en un reactor, una cantidad de agua, correspondiente a 3 / 4 del peso total del sistema de reaccion y, a continuacion, se procedio a cargar, asi mismo, tambien, varios monomeros, en el reactor, en una cantidad total correspondiente a 1 / 4 del peso total del sistema de reaccion, y los porcentajes molares, m, n, x, y, z, para cada una de las unidades repetitivas, eran, respectivamente, los correspondientes a unos valores del 78 % molar, del 21 % molar, del 0,1 % molar, del 0,1 % molar, y del 0,8 % molar, sucesivamente. A continuacion, se procedio a agitar la mezcla, hasta su completa disolucion y, a esta, se le anadio un agente auxiliar para el ajuste del valor pH, con objeto de ajustar la solucion de reaccion, a un valor pH de aprox. 8 y, despues de ello, se procedio a anadir gas nitrogeno, en su interior, durante un transcurso de tiempo de 30 minutos, con objeto de eliminar el oxigeno contenido en su interior. Subsiguientemente, se procedio a anadir un iniciador, en el reactor, bajo la proteccion de gas nitrogeno, y, se continuo con la proteccion del gas nitrogeno, durante un transcurso de tiempo de 10 minutos y, a continuacion, se procedio a sellar el reactor. La reaccion, se condujo a una temperatura de 25 °; y despues de un transcurso de tiempo de 6 horas, la reaccion, se habia terminado, con una conversion completa. Despues de haber procedido al secado del producto obtenido, se obtuvo la macromolecula anfifilica en polvo. El peso molecular de la macromolecula anfifilica, era el correspondiente a un valor de 390 x 104.

Ejemplo 6

Este ejemplo, sintetiza la macromolecula anfifilica de la formula (VI):

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

imagen20

ch3 |

A B | C

(VI))

La shtesis de la macromolecula anfif^lica de este ejemplo, se llevo a cabo del siguiente modo:

En primer lugar, se procedio a cargar, en un reactor, una cantidad de agua, correspondiente a 3 / 4 del peso total del sistema de reaccion y, a continuation, se procedio a cargar, asf mismo, tambien, varios monomeros, en el reactor, en una cantidad total correspondiente a 1 / 4 del peso total del sistema de reaccion, y los porcentajes molares, m, n, x, y, z, para cada una de las unidades repetitivas, eran, respectivamente, los correspondientes a unos valores del 73,5 % molar, del 25 % molar, del 0,5 % molar, del 0,5 % molar, y del 0,5 % molar, sucesivamente. A continuacion, se procedio a agitar la mezcla, hasta su completa disolucion y, a esta, se le anadio un agente auxiliar para el ajuste del valor pH, con objeto de ajustar la solution de reaccion, a un valor pH de aprox. 8 y, despues de ello, se procedio a anadir gas nitrogeno, en su interior, durante un transcurso de tiempo de 30 minutos, con objeto de eliminar el oxfgeno contenido en su interior. Subsiguientemente, se procedio a anadir un iniciador, en el reactor, bajo la protection de gas nitrogeno, y, se continuo con la protection del gas nitrogeno, durante un transcurso de tiempo de 10 minutos y, a continuacion, se procedio a sellar el reactor. La reaccion, se condujo a una temperatura de 45 °; y despues de un transcurso de tiempo de 3 horas, la reaccion, se habfa terminado, con una conversion completa. Despues de haber procedido al secado del producto obtenido, se obtuvo la macromolecula anfifflica en polvo. El peso molecular de la macromolecula anfifflica, era el correspondiente a un valor de 680 x 104.

Ejemplo 7

Este ejemplo, sintetiza la macromolecula anfifflica de la formula (VII):

imagen21

(VII)

La shtesis de la macromolecula anfifflica de este ejemplo, se llevo a cabo del siguiente modo:

En primer lugar, se procedio a cargar, en un reactor, una cantidad de agua, correspondiente a 3 / 4 del peso total del sistema de reaccion y, a continuacion, se procedio a cargar, asf mismo, tambien, varios monomeros, en el reactor, en una cantidad total correspondiente a 1 / 4 del peso total del sistema de reaccion, y los porcentajes molares, m, n, x, y, z, para cada una de las unidades repetitivas, eran, respectivamente, los correspondientes a unos valores del 75 % molar, del 23 % molar, del 0,25 % molar, del 0,25 % molar, y del 1,5 % molar, sucesivamente. A continuacion, se procedio a agitar la mezcla, hasta su completa disolucion y, a esta, se le anadio un agente auxiliar para el ajuste del valor pH, con objeto de ajustar la solucion de reaccion, a un valor pH de aprox. 9 y, despues de ello, se procedio a anadir gas nitrogeno, en su interior, durante un transcurso de tiempo de 30 minutos, con objeto de eliminar el oxfgeno contenido en su interior. Subsiguientemente, se procedio a anadir un iniciador, en el reactor, bajo la proteccion de gas nitrogeno, y, se continuo con la proteccion del gas nitrogeno, durante un transcurso de tiempo de 10 minutos y, a continuacion, se procedio a sellar el reactor. La reaccion, se condujo a una temperatura de 55 °; y despues de un transcurso de tiempo de 3 horas, la reaccion, se habfa terminado, con una conversion completa. Despues de haber procedido al secado del producto obtenido, se obtuvo la macromolecula anfifflica en polvo. El peso molecular de la macromolecula anfifflica, era el correspondiente a un valor de 690 x 104.

Ejemplo 8

Este ejemplo, sintetiza la macromolecula anfifflica de la formula (VIII):

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

: ■^ch2—cH-j-------r^cH2—|H-y

r°: 6 |

c______i______cHs: 1 ! H3C 1 CH SOoNa ! Tui : =f2

■ CH, ? 1 0 L ? i r i iHs 1 ch2 |: ! U

,r - r 1 1___?—°

0 1 1 1 I f r i L k f I 1 ch3 ch3 B: i c

(VIII)

En primer lugar, se procedio a cargar, en un reactor, una cantidad de agua, correspondiente a 3 / 4 del peso total del sistema de reaccion y, a continuation, se procedio a cargar, asf mismo, tambien, varios monomeros, en el reactor, en una cantidad total correspondiente a 1 / 4 del peso total del sistema de reaccion, y los porcentajes molares, m, n, x, y, z, para cada una de las unidades repetitivas, eran, respectivamente, los correspondientes a unos valores del 70 % molar, del 28 % molar, del 0,15 % molar, del 0,75 % molar, y del 1,1 % molar, sucesivamente. A continuacion, se procedio a agitar la mezcla, hasta su completa disolucion y, a esta, se le anadio un agente auxiliar para el ajuste del valor pH, con objeto de ajustar la solution de reaccion, a un valor pH de aprox. 8 y, despues de ello, se procedio a anadir gas nitrogeno, en su interior, durante un transcurso de tiempo de 30 minutos, con objeto de eliminar el oxfgeno contenido en su interior. Subsiguientemente, se procedio a anadir un iniciador, en el reactor, bajo la protection de gas nitrogeno, y, se continuo con la protection del gas nitrogeno, durante un transcurso de tiempo de 10 minutos y, a continuacion, se procedio a sellar el reactor. La reaccion, se condujo a una temperatura de 55 °; y despues de un transcurso de tiempo de 3 horas, la reaccion, se habfa terminado, con una conversion completa. Despues de haber procedido al secado del producto obtenido, se obtuvo la macromolecula anfifflica en polvo. El peso molecular de la macromolecula anfifflica, era el correspondiente a un valor de 390 x 104.

Ejemplo 9

Este ejemplo, sintetiza la macromolecula anfifflica de la formula (IX):

-----^CH2—CH—^CH2— CH-^------j-("j:H_1j:H~)~(CH2“^H-)------j"^H2-----CH_)^

1=0 j:=0! Hs\ /Cl !

I ! / '

NHCOCH, ! HzG r,

H’CiH2CH3i I I

i 2 (r>

01

h3c |'ch3

(IX)

En primer lugar, se procedio a cargar, en un reactor, una cantidad de agua, correspondiente a 3 / 4 del peso total del sistema de reaccion y, a continuacion, se procedio a cargar, asf mismo, tambien, varios monomeros, en el reactor, en una cantidad total correspondiente a 1 / 4 del peso total del sistema de reaccion, y los porcentajes molares, m, n, x, y, z, para cada una de las unidades repetitivas, eran, respectivamente, los correspondientes a unos valores del 75 % molar, del 23,5 % molar, del 0,5 % molar, del 0,5 % molar, y del 0,5 % molar, sucesivamente. A continuacion, se procedio a agitar la mezcla, hasta su completa disolucion y, a esta, se le anadio un agente auxiliar para el ajuste del valor pH, con objeto de ajustar la solucion de reaccion, a un valor pH de aprox. 8 y, despues de ello, se procedio a anadir gas nitrogeno, en su interior, durante un transcurso de tiempo de 30 minutos, con objeto de eliminar el oxfgeno contenido en su interior. Subsiguientemente, se procedio a anadir un iniciador, en el reactor, bajo la proteccion de gas nitrogeno, y, se continuo con la proteccion del gas nitrogeno, durante un transcurso de tiempo de 10 minutos y, a continuacion, se procedio a sellar el reactor. La reaccion, se condujo a una temperatura de 50 °; y despues de un transcurso de tiempo de 2,5 horas, la reaccion, se habfa terminado, con una conversion completa.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Despues de haber procedido al secado del producto obtenido, se obtuvo la macromolecula anfif^lica en polvo. El peso molecular de la macromolecula anfifflica, era el correspondiente a un valor de 430 x 104

Ejemplo 10

Este ejemplo, sintetiza la macromolecula anfifflica de la formula (X):

r r

I / \ 1 \ j / \

! h2c ch2 l \/ Lj 1 c 1 ^2 j S03Na

: CH 1 ?H2 I 2 CH2 j L 1 ch3 i ch3 ch3 :

j B: c

(X)

En primer lugar, se procedio a cargar, en un reactor, una cantidad de agua, correspondiente a 3 / 4 del peso total del sistema de reaccion y, a continuation, se procedio a cargar, asf mismo, tambien, varios monomeros, en el reactor, en una cantidad total correspondiente a 1 / 4 del peso total del sistema de reaccion, y los porcentajes molares, m, n, x, y, z, para cada una de las unidades repetitivas, eran, respectivamente, los correspondientes a unos valores del 74 % molar, del 23 % molar, del 0,5 % molar, del 1,5 % molar, y del 1 % molar, sucesivamente. A continuacion, se procedio a agitar la mezcla, hasta su completa disolucion y, a esta, se le anadio un agente auxiliar para el ajuste del valor pH, con objeto de ajustar la solution de reaccion, a un valor pH de aprox. 8 y, despues de ello, se procedio a anadir gas nitrogeno, en su interior, durante un transcurso de tiempo de 30 minutos, con objeto de eliminar el oxfgeno contenido en su interior. Subsiguientemente, se procedio a anadir un iniciador, en el reactor, bajo la protection de gas nitrogeno, y, se continuo con la protection del gas nitrogeno, durante un transcurso de tiempo de 10 minutos y, a continuacion, se procedio a sellar el reactor. La reaccion, se condujo a una temperatura de 50 °; y despues de un transcurso de tiempo de 2 horas, la reaccion, se hada terminado, con una conversion completa. Despues de haber procedido al secado del producto obtenido, se obtuvo la macromolecula anfifflica en polvo. El peso molecular de la macromolecula anfifflica, era el correspondiente a un valor de 560 x 104.

Ejemplos de medicion

Ejemplo de medicion 1

Se procedio a utilizar una solucion salina, la cual terna un grado de mineralization de 1 x 104 mg / l, para preparar las soluciones de la macromolecula anfifflica, en diferentes concentraciones, y se determino, a continuacion, los valores de relation entre la concentration, la temperatura y la viscosidad de la solucion. Los resultados obtenidos, se encuentran recopilados en la Figura 1 y la Figura 2.

Las figuras, mostraban el hecho de que, las soluciones de la macromolecula anfifflica, de los ejemplos 1 - 5, poseen, todavfa, una favorable capacidad de viscosificacion (de creation de viscosidad), bajo las condiciones de una alta temperatura y de un alto grado de mineralizacion. La unidad altamente impedida, estericamente, en la macromolecula anfifflica, reduda el grado de libertad de rotation de la cadena principal, e incrementaba la rigidez de la cadena de la macromolecula, lo cual convertia a la cadena de la macromolecula, en diffcil de curvarse u ondularse, y esta tendfa a extenderse, aumentado asf, de este modo, el radio hidrodinamico de la macromolecula; y mientras tanto, las unidades estructurales anfifflicas, se asociaban las unas con las otras, para formar el microdominio mediante una interaction intramolecular, o intermolecular, intensificando asf, de este modo, la capacidad de viscosificacion o de creacion de viscosidad de la solucion, de una forma remarcable, bajo las condiciones de una alta temperatura y de una alta salinidad.

Ejemplo de medicion 2

Procedimiento de ensayo : bajo una temperatura de 25 °, se procedio a anadir 25 ml de muestras de petroleo crudo de deshidratacion electrica, procedente de tres diferentes tipos de yacimientos, en tubos de ensayo provistos de tapon de obturation, procediendose, a continuacion, a anadir, en estos, 25 ml de soluciones acuosa de la macromolecula anfifflica, con diferentes concentraciones, formuladas mediante agua destilada. Se procedio, a continuacion, a apretar el tapon de obturacion y, a continuacion, el tubo, se agito de una forma manual, o mediante la utilization de un caja de oscilacion, durante 80 - 100 veces, en la direction horizontal, y en donde, la amplitud de la agitation, deda ser superior a los 20 cm. Despues se haberse llevado a cabo el proceso de mezclado, de una forma suficiente, se procedio a aflojar el tapon de obturacion. La tasa de la reduction de la viscosidad, del petroleo crudo, se calculo en concordancia con la siguiente ecuacion.

5

10

15

20

25

30

Viscosidad de la muestra de petroleo crudo - viscosidad despues del mezclado Tasa de reduccion de la viscosidad ( % ) =________________________________________________________ x 100

Viscosidad de la muestra de petroleo crudo

Tabla 1 Resultados experimentales de la reduccion de la viscosidad del petroleo crudo, de la macromolecula anfifflica obtenida a partir del ejemplo 6 - ejemplo 10 (factor de relacion o cociente aceite - agua = 1 : 1,25)

Factor de relacion aceite -agua 1 : 1: Muestra de petroleo 1 Reduccion d e la viscosidad (%) Muestra de petroleo 2 Reduccion d e la viscosidad (%) Muestra de petroleo 1 Reduccion d e la viscosidad (%)

Test de ensayo de temperatura (25 °C)

Viscosidad inicial (Ppass): 1.800 -- 6.700 -- 18.000

Ejemplo 6: 400 mg/l 850 52,78 2. 300 65,67 4. 700 73,89

600 mg/l: 550 69,44 1.475 77,99 2.350 86,94

800 mg/l: 340 81,11 975 85,45 1.250 93,06

1.000 mg / l: 280 84,44 750 88,81 950 94,72

1.200 mg /l: 220 87,78 650 90,30 825 95,42

Ejemplo 7: 400 mg/l 910 49,44 2.400 64,18 4.450 75,28

600 mg/l: 590 67,22 1.600 76,12 2.100 88,33

800 mg/l: 450 75,00 1.175 82,46 1.050 94,17

1.000 mg / l: 349 81,11 830 87,61 890 95,06

1.200 mg /l: 260 85,56 680 89,85 780 95,67

Ejemplo 8: 400 mg/l 820 54,44 2.050 69.40 4.250 76,39

600 mg/l: 470 73,89 1.370 79.55 1.975 39,03

800 mg/l: 315 82,50 850 87,31 1.325 92,64

1.000 mg / l: 230 87,22 675 89,93 930 94,83

1.200 mg /l: 200 88,89 590 91,19 850 95,28

Ejemplo 9: 400 mg/l 925 48,61 2.270 66,12 4.700 73,89

600 mg/l: 630 65,00 1.420 78,81 2.250 85,83

800 mg/l: 450 75,00 940 85,97 1.480 91,78

1.000 mg / l: 380 78,89 680 89,85 1.050 94,17

1.200 mg /l: 340 81,11 530 92,09 880 95,11

Ejemplo 10: 400 mg/l 820 54,44 1.900 71,64 5.100 71,67

600 mg/l: 530 70,56 1.250 81,34 2.900 83,89

800 mg/l: 390 78,33 825 87,69 1.890 89,50

1.000 mg / l: 305 83,06 650 90,30 1.400 92,22

1.200 mg /l: 260 85,56 575 91,42 1.175 93,47

La tabla 1, muestra el hecho de que, las macromoleculas anfifflicas de los ejemplos 6 - 10, tienen unos efectos satisfactorios para la reduccion de la viscosidad de las tres muestras de petroleo crudo sometidas a los tests de ensayo. Asf, de este modo, mediante el incremento de la concentracion de la solucion de la macromolecula anfifflica, se incrementaba la tasa de reduccion de la viscosidad. Y, de una forma adicional, cuando la concentracion de la solucion de la macromolecula anfifflica, era la misma, entonces, la tasa de reduccion de la viscosidad, se incrementaba, con el aumento de la viscosidad de la muestra de petroleo crudo. Se crefa asf, de este modo, el hecho consistente en que, la macromolecula anfifflica, podfa reducir la viscosidad del petroleo crudo, de una forma remarcable, via el efecto sinergico entre la unidad estructural altamente impedida, estericamente, y la unidad estructural anfifflica, hecho este, el cual podfa emulsionar y dispersar el petroleo crudo, de una forma efectiva.

Aplicacion industrial

La macromolecula anfifflica de la presente invencion, puede utilizarse en la perforacion de yacimientos petrolfferos, en la cementacion de pozos, en la fracturacion, en la recoleccion y en el transporte del petroleo crudo, en el tratamiento de las aguas residuales, en el tratamiento de lodos residuales, y en la fabricacion de papel, y este puede utilizarse, asf mismo, tambien, como un agente intensificante de la produccion de petroleo, como un agente de desplazamiento del petroleo, como un reductor de la viscosidad en petroleo pesado, como un reductor de la viscosidad en los aceites (petroleos) pesados, como un fluido de fracturacion, como un estabilizador de la arcilla, como un agente para el tratamiento de la aguas residuales, como un agente auxiliar de las aguas residuales, como

un agente auxiliar de retencion, y como un agente auxiliar de drenaje, y como un agente reforzante para la fabricacion de papel.

La macromolecula anfifflica de la presente invencion, es especialmente apropiada para la explotacion del petroleo, y 5 asf, por ejemplo, esta puede utilizarse como un poKmero de desplazamiento del petroleo, intensificada, o como un reductor de la viscosidad, para el petroleo pesado. Asf, de este modo, cuando esta se utiliza como un agente de desplazamiento del petroleo, esta tiene un efecto viscosificante (de creacion o aumento de la viscosidad), incluso en unas condiciones de alta temperatura y de alta salinidad y puede asf mejorar o intensificar la recuperacion de petroleo crudo. Cuando esta se utiliza como un reductor de la viscosidad, para el petroleo pesado, ese puede 10 reducir, de una forma remarcable, la viscosidad del petroleo pesado en cuestion, y reducir la resistencia al flujo de este, en la formacion y en la perforacion de pozos, mediante la emulsion y la dispersion del petroleo pesado, de una forma efectiva.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

REIVINDICACIONES

1.- Una macromolecula anfifflica, caracterizada por el hecho de que; como unidades repetitivas, esta tiene una unidad estructural A, para ajustar el peso molecular, la distribution del peso molecular y la caracteristicas de carga, una unidad estructural B, altamente impedida, estericamente, y una unidad estructural anfifflica, C, comprendiendo, la unidad estructural B, altamente impedida, una estructura G, y una estructura de la formula (4), en donde, la estructura G, es una estructura de hidrocarburo, ticlica, formada en base a dos atomos de carbono contiguos, en la cadena principal, o esta se selecciona a partir de una estructura de la formula (3):

R5

-fcH-j-)-

o=c R6

formula (3)

-fcH-Zn-

formula (4)

en donde, en la formula (3), R5 es H o un grupo metilo; de una forma preferible, H; R6; es un radical, seleccionado de entre el grupo consistente en la estructuras de la formula (5) y de la formula (6):

CH„—O—CH

CH2 — 0(CH2)2C00CH2CH3

CH,—0(CH,)aCH3 H\

CH,—0(CH,)aCH3 ^

CHj-otCHj^cHj -—NH—c CH2------0(CH2)2C00CH2CH3

V ' ' '■

\

CH2—0(CH2)aCH3

formula (5)

CH, — 0(CH2)2C00CH2CH3

formula (6)

en la formula (5), a, es un numero entero, de 1 a 11,

en la formula (4), R7, es H; R8, se selecciona de entre H, -SO3H, y sales de este, -(CH2)2CH3Cl, -CH2N+(CH3)2(CH2)^CH3Cl-; y -CH2N+(CH3)2(CH2)2N+(CH3)2(CH2)aCH32Cl-; % y a, son, respectivamente, numeros enteros que van de 1 a 15, y

la unidad estructural anfifflica, C, tiene una estructura de la formula (8):

r9

H-CH2-Cj---

H,

formula (8),

10

en la formula (8), R9, es H, o un grupo metilo; R10, es -N+(CH3)2(CH2)rCH3X-, -N+(CH2)sCH3)3X-, o -N+(CH3)((CH2)tCH3)2X-; r, es un numero entero de 3 a 21; s, es un numero entero de 2 a 9; t, es un numero entero de 3 a 15; y X-, es Cl- o Br-.
2. - La macromolecula anfifflica, segun se reivindica en la revindication 1, caracterizada por el hecho de que, la unidad estructural A, para ajustar el peso molecular, la distribucion del peso molecular, y las caracteristicas de carga,, comprende una unidad de monomero de (met)acrilamida, A1, y / o una unidad de monomero (met)acrilico, A2.
3. - La macromolecula anfifflica, segun se reivindica en la reivindicacion 2, caracterizada por el hecho de que, en base a un porcentaje del 100 % molar, de las unidades repetitivas de la macromolecula anfifflica, en su totalidad, el porcentaje molar de la unidad de monomero de (met)acrilamida, A1, es de un 70 - 99 % molar; y el porcentaje molar de la unidad de monomero (met)acrilico, A2, es del 1 - 30 % molar.
4. - La macromolecula anfifflica, segun se reivindica en la reivindicacion 1, caracterizada por el hecho de que, en base a un porcentaje del 100 % molar, de las unidades repetitivas de la macromolecula anfifflica, en su totalidad, el porcentaje molar de la estructura G, es de un 0,02 - 2 % molar; y el porcentaje molar de la estructura de la formula (4), es de un 0,05 - 5 % molar.
5. - La macromolecula anfifflica, segun se reivindica en la reivindicacion 1, caracterizada por el hecho de que, en base a un porcentaje del 100 % molar, de las unidades repetitivas de la macromolecula anfifflica, en su totalidad, el porcentaje molar de la estructura de la formula (8), es de un 0,05 -10% molar.
6. - La macromolecula anfifflica, segun se reivindica en la reivindicacion 1, caracterizada por el hecho de que, la unidad estructural A, para ajustar el peso molecular, la distribucion del peso molecular, y las caracteristicas de carga, tiene una estructura de la formula (2):

T

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

imagen1

imagen2

formula (2)

en donde, en la formula (2), Ri, es H, o un grupo metilo; R2 y R3, se seleccionan, de una forma independiente, de entre el grupo consistente en H, R4, se selecciona de entre el grupo consistente en H, y un grupo metilo; Gr, es -OH, o -O-NA+; m y n, representan los porcentajes molares de las unidades estructurales, en la unidad repetitiva de la macromolecula entera, y m, es un porcentaje molar, correspondiente a un valor del 70 % - 99 % molar; y n, es un porcentaje molar correspondiente a un valor del 1 % - 30 % molar.
7.- La macromolecula anfifflica, segun se reivindica en la reivindicacion 1, caracterizada por el hecho de que, la estructura de hidrocarburo, dclica, formada a base de dos atomos de carbono contiguos, en la cadena principal, se selecciona de entre el grupo consistente en:

-------CH—CH----- tt

--------CH—CH— 1 1 inc^ c

h2cx ( \ 1. CH 1 r NHCO-

H2 ,

NHCOCHj . y
8.- La macromolecula anfifflica, segun se reivindica en la reivindicacion 1, caracterizada por el hecho de que, la unidad estructural B, altamente impedida, estericamente, tiene la formula estructural (7):

—hHcn-C'

formula (7)

en donde, en la formula (7), la definicion de G, es tal y como esta se describe en la reivindicacion 1; las definiciones de R7 y R8, son tal y como estas de describen en la formula (4); x e y, respectivamente, representan los porcentajes molares de las unidades estructurales en las unidades repetitivas de la macromolecula anfifflica en su totalidad y, x, tiene un valor correspondiente a un porcentaje molar del 0,02 % - 2 % molar; y, tiene un valor correspondiente a un porcentaje molar del 0,05 % - 5 % molar.
9.- La macromolecula anfifflica, segun se reivindica en la reivindicacion 1, caracterizada por el hecho de que, la macromolecula anfifflica, tiene la formula estructural (9):

imagen3

en donde, en la formula (9), las definiciones, en R4, se selecciona de entre el grupo consistente en H, y un grupo metilo; m, y n, representan el porcentaje molar de las unidades estructurales en la macromolecula anfifflica en su totalidad, y m, es un porcentaje molar correspondiente a un valor que va de un 70 a un 99 % molar, n, es un porcentaje molar correspondiente a un valor que de un 1 a un 30 % molar; las definiciones de R7, R8, G, x, e y, son tal y como esas se encuentran descritas en la formula (7); las definiciones de R9, y R10, son tal y como estas se encuentran descritas en la formula (8); z, representa el porcentaje molar de esta unidad estructural, en la macromolecula anfifflica en su totalidad, y z, es un valor correspondiente a un porcentaje molar del 0,05 % - 10 % molar.
10.- La macromolecula anfifflica, segun se reivindica en la reivindicacion 1, la cual es un compuesto de las formulas (I) -(X):

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

imagen4

(I)

imagen5

(II)

imagen6

(III)

imagen7

(IV)

imagen8

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

—(ch2 ch-Wch2 CH-j—

“ffH j H^(CH2 ?H^--------(CH* ?H^-

r r°

h2\/ch2 rS ! 4z

NH2 0‘Na+

i !

CH. | H2C cH2 Vh2 r a®! L ch2

/K ?h*<?h2 I 2 h3c | ch3 ; | | 1H ch2 | ch3I.H3 ch3

A

B | C

(VI)

imagen9

imagen10

0

(IX)

imagen11
11.- La macromolecula anfifflica, segun se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada por el hecho de que, esta, tiene un peso molecular correspondiente a un valor situado entre 1 000 000 - 20 000 000.

12-. Uso de una macromolecula anfifflica, segun se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la 5 perforacion de yacimientos petrolfferos, en la cementacion de pozos, en la fracturacion, en la recoleccion y en el transporte del petroleo crudo, en el tratamiento de las aguas residuales, en el tratamiento de lodos residuales, y en la fabricacion de papel, como un intensificante de la produccion de petroleo, como un agente de desplazamiento del petroleo, como un reductor de la viscosidad en los petroleos pesados, como un fluido de fracturacion, como un estabilizador de la arcilla, como un agente para el tratamiento de la aguas residuales, como un agente auxiliar de las 10 aguas residuales, como un agente auxiliar de retencion, y como un agente auxiliar de drenaje, y como un agente reforzante para la fabricacion de papel.

Figuras

imagen12

imagen13

Concentracion (mg / l)

Figura 1: El valor de relacion entre la viscosidad y la concentracion

imagen14

Temperatura (°C)

Figura 2: El valor de relacion entre la viscosidad y la temperatura