ITMI932646A1 - Composizione acquosa gelificabile per il posizionamento selettivo di un gel in un giacimento petrolifero - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una composizione acquosa gelificabile con valori ridotti della densit? ed il suo impiego nel trattamento di giacimenti petroliferi .

Sono noti vari trattamenti applicabili ai giacimenti petroliferi una volta esaurita la fase primaria di estrazione che sfrutta l'energia naturale del giacimento oppure l'energia meccanica. Una di queste operazioni prevede la modifica della permeabilit? di zone ad alta permeabilit? del giacimento, allo scopo di aumentare la quantit? di olio greggio estraibile tramite l'immissione di un gas o di un liquido come acqua o una soluzione acquosa polimerica.

Un'altra operazione nota prevede l'occlusione di una zona della roccia di matrice, in vicinanza di un pozzo produttore, oppure di fratture verticali in prossimit? di detto pozzo, oppure in profondit?, allo scopo di ridurre la produzione di gas (gas coning), o di acqua (water coning) che possono disturbare l'estrazione dell'olio greggio.

In queste operazioni di modifica della permeabilit? o di occlusione, si ricorre normalmente al posizionamento di un gel polimerico nelle zone interessate, tramite alimentazione in dette zone di una composizione acquosa gelificabile, seguita dalla gelificazione in situ della composizione stessa.

Le composizioni gelificabili adatte allo scopo sono generalmente costituite da soluzioni acquose di un polimero organico idrosolubile, ad esempio un (co)polimero di acrilammide, e di un agente reticolante per detto polimero generalmente costituito da uno ione metallico polivalente cos? da formare gel polimerici in situ. Cos? ad esempio il brevetto U.S. 5.132.029 descrive un procedimento per la gelificazione ritardata ad alta temperatura di composizioni contenenti una poliacrilammide e ione cromo (III), operando a valori controllati del pH. Inoltre il brevetto U.S. 5.100.932 descrive una composizione a gelificazione ritardata contenente una poliacrilammide, ione cromo (III) ed un agente tampone.

Sono ancora note composizioni acquose gelificabili, con gelificazione ritardata, contenenti che, oltre al polimero e lo ione metallico polivalente, contengono anche un agente chelante capace di complessare lo ione metallico polivalente e di ritardarne cos? la sua attivit? reticolante.

Cos? nel brevetto U.S. 4.683.949 sono descritte composizioni gelificabili, con gelificazione ritardata, nelle quali lo ione cromo (III) ? utilizzato in forma di acetato di cromo (III), mentre nel brevetto U.S.

4.706.754 detto acetato di cromo viene impiegato in combinazione con acido acetico libero. Nel brevetto U.S. 4.917.186 sono descritti quali agenti chelanti acidi bicarbossilici, acidi chetocarbossilici, oppure idrossiacidi bi- o policarbossiilei, generalmente impiegati in forma complessata con lo ione cromo (III). Il brevetto U.S.5.131.469 descrive l'impiego di agenti chelanti idrossiacidi o amminoacidi organici. I brevetti U.S. 5.143.958 e 5.219.476 descrivono l'impiego di agenti chelanti monoesteri o monoammidi di acidi bicarbossilici, oppure degli stessi acidi bicarbossilici utilizzati in eccesso rispetto alla quantit? che complessa lo ione cromo (III). La domanda di brevetto Europa N. di pubblicazione 506.192 descrive una composizione con gelificazione ritardata che contiene una poliacrilammide, ione cromo (III) ed acido salicilico e la di brevetto Europa N. di pubblicazione 506.191 descrive una composizione con gelificazione ritardata che contiene una poliacrilammide ed un agente reticolante/ritardante Cr(L)m.nL' dove L e L' sono specie carbossilato diverse tra di loro.

Un problema legato all'impiego delle composizioni gelificabili della tecnica nota ? quello del controllo del livello di posizionamento del gel all'interno del giacimento. Questo problema ? ad esempio particolarmente acuto nei casi in cui la composizione gelificante deve essere posizionata presso l'interfaccia olio-gas, tenuto conto dei diversi valori della densit? della soluzione gelificante acquosa (tipicamente superiore a 1 g/cc) e dell'olio greggio (inferiore a 1 g/cc).

E' stato ora trovato, secondo la presente invenzione, che l'aggiunta ad una composizione acquosa contenente un polimero di acrilammide, ione cromo (III) quale agente reticolante, ed eventualmente anche un agente chelante per detto ione cromo (III), di un solvente organico miscibile con acqua, inerte e con densit? a 15?C pari o inferiore a circa 0,85 g/cc, consente di ottenere una composizione con valori ridotti della densit? e capace gelificare in gel resistenti ai fenomeni di sineresi. Si ? inoltre trovato che queste composizioni gelificabili possono essere posizionate ad un livello prescelto del giacimento in funzione della loro densit? (e quindi del contenuto di solvente organico), delle caratteristiche del giacimento e della velocit? della loro sedimentazione, quest'ultima essendo proporzionale alla differenza tra la densit? dei fluidi nel giacimento (media pesata della densit? dell'olio greggio e della salamoia nel giacimento) e la densit? della composizione gelificabile

In accordo con ci?, la presente invenzione riguarda una composizione acquosa gelificabile, con valori ridotti della densit?, capace di produrre gel resistenti alla sineresi, caratterizzata dal fatto di contenere:

un polimero o copolimero idrosolubile di acrilammide,

ione cromo (III) quale agente reticolante per il (co)polimero di acrilammide, eventualmente complessato e/o in miscela con almeno un agente che1ante, e

un solvente organico miscibile con acqua, non reattivo verso gli altri costituenti la composizione ed avente una densit? a 15?C pari o inferiore a 0,85 g/cc in quantit? di almeno 5% in volume sulla composizione stessa.

Il polimero acrilammide, utile per gli scopi della presente invenzione, ? un omopolimero di acrilammide o un copolimero di acrilammide con uno o pi? monomeri insaturi copolimerizzabili, come ad esempio acido acrilico, metacrilammide, 2-acrilammido-2-metilpropansolfonato di sodio e N-vini1-2-pirrolidone.Tra i copolimeri vengono preferibilmente impiegati i copolimeri di acrilammide con 2-acrilammido-2-metilpropan solfonato di sodio, i copolimeri di acrilammide con N-vinil-2-pirrolidone ed i terpolimeri di acrilammide con 2-acrilammido-2-metilpropan solfonato di sodio e N-vinil-2-pirrolidone.

I polimeri e copolimeri dell'acrilammide possono essere sostanzialmente non idrolizzati (meno dell'1% di gruppi ammidici idrolizzati a gruppi carbossilici), o parzialmente idrolizzati (pi? dell'1% di gruppi ammidici idrolizzati a gruppi carbossilici). Il peso molecolare di questi (co)polimeri di acrilammide pu? generalmente variare da 100.000 a 20.000.000 e preferibilmente varier? da 200.000 a 12.000.000.

La concentrazione del (co)polimero di acrilammide nella composizione gelificabile della presente invenzione pu? generalmente variare da 1.000 a 80.000 ppm (parti per milione in peso), e usualmente sar? nell'intervallo da 3.000 a 50.000 ppm.

L'agente reticolante per il polimero di acrilammide ? lo ione cromo (III) che pu? essere impiegato in assenza di agenti chelanti, oppure in presenza di questi ultimi, in funzione del ritardo desiderato per la gelificazione.

Quando impiegato in assenza di agenti chelanti, lo ione cromo (III) viene convenientemente fornito come sale inorganico idrosolubile, ad esempio i sali cloruro, nitrato e solfato di cromo trivalente.

Lo ione cromo (III) pu? inoltre essere impiegato in combinazione con un agente tampone, privo o sostanzialmente privo di caratteristiche chelanti per lo ione cromo (III), normalmente scelto tra le ammine organiche alifatiche o aromatiche, i composti organici eterociclici contenenti almeno un atomo di carbonio nell'anello e gli acidi aromatici carbossilici o solfonici.

Quando si impiega un agente chelante per lo ione cromo, detto agente chelante pu? essere uno qualsiasi di quelli noti nella tecnica. In particolare gli agenti chelanti possono essere scelti tra gli acidi organici monocarbossilici; gli acidi organici bicarbossilici e relativi monoesteri e nomoammidi; gli amminoacidi, gli idrossiacidi; e gli acidi chetocarbossilici. Esempi specifici di questi agenti chelanti sono: acido acetico, acido ossalico, acido adipico, acido maionico, acido maleico, acido fumarico, acido succinico, monoammide dell'acido glutarico, acido glicolico, aci)do lattico, glieina, serina ed acido 2-amminobutirrico.

L'agente chelante potr? essere fornito in forma precomplessata con lo ione cromo, ad esempio sotto forma di acetato di cromo e maionato di cromo. Quest'ultimo ? ad esempio ottenibile mediante metodi di per s? noti e descritti in Inorganic Synthesis, al capitolo "Maionate Complexes of Chromium (III)". Alternativamente l'agente chelante pu? essere fornito in forma libera alla composizione acquosa gelificabile, oppure in parte in forma libera ed in parte in forma precomplessata ad esempio acetato di cromo/acido acetico e maionato di cromo/acido maionico. Nell'ultimo caso indicato possono essere impiegati due agenti chelati diversi tra di loro, il primo fornito in forma precomplessata con lo ione cromo ed il secondo in forma libera, ad esempio acetato di cromo/acido maionico.

L'agente di reticolazione cromo (III) sar? presente nella composizione gelificabile in quantit? da 10 a 5.000 ppm, e preferibilmente da 50 a 1.000 ppm; con un rapporto ponderale tra (co)polimero di acrilaramide ed agente di reticolazione generalmente variabile nell'intervallo da 1:1 a 1.000:1 e preferibilmente da 10/1 a 100/1. Inoltre il rapporto molare tra l'agente chelante libero e/o precomplessato, quando presente, e l'agente reticolante ione cromo (III) potr? variare 0,5:1 a 300:1 e preferibilmente da 1:1 a 150:1 e nella forma pi? preferita da 3:1 a 50:1.

Come ? stato sopra indicato, la caratteristica fondamentale della composizione della presente invenzione consiste nella presenza di un solvente organico miscibile con acqua, non reattivo verso gli altri costituenti la composizione ed avente una densit? a 15?C pari o inferiore a circa 0,85 g/cc. Nella forma preferita di attuazione la densit? a 15?C di tali solventi sar? inferiore 0,80 g/cc. Solventi organici adatti allo scopo possono essere scelti tra gli alcoli alifatici inferiori, i chetoni ed i nitrili. Esempi specifici di tali solventi sono metanolo, etanolo, propanolo, isopropanolo, acetone, metiletil chetone e acetonitrile. Tra i solventi organici sopra citati sono preferiti metanolo ed etanolo. Tra tutti il metanolo ? il pi? preferito. Ovviamente sar? possibile impiegare miscele di due o pi? solventi.

La quantit? di solvente organico presente nella composizione gelificabile pu? in generale variare entro ampi limiti e sar? di almeno 5% in volume e preferibilmente almeno 10% in volume sulla composizione e potr? arrivare a valori tanto elevati quanto 80-85% in volume. Si dovrebbe comunque notare che la concentrazione massima di un solvente organico nella composizione, seppur nell'intervallo di valori sopra indicato, dipender? da alcuni fattori quali la natura del solvente, la sua solubilit? in acqua, la qualit? dell'acqua impiegata per formare la composizione e la capacit? di tale composizione a gelificare. Cos? ad esempio quando si impiega acqua dolce e metanolo quale solvente organico, si ottengono composizioni limpide e gelificabili con un contenuto di metanolo fino a circa 80-85% in volume, mentre nel caso dell'etanolo il valore massimo, nelle stesse circostanze, ? dell'ordine di 60% in volume. Buoni risultati vengono ottenuti operando con acqua dolce e con quantit? da 40 a 60% in volume di ciascuno dei solventi organici metanolo, etanolo, propanolo, isopropanolo e acetonitrile. Nelle stesse circostanze, la quantit? massima di metiletil chetone ? dell'ordine di 20% in volume, e ci? per motivi di solubilit?. Nel caso di impiego di acqua di mare, o comunque di acque contenti sali, la quantit? massima di solvente organico che pu? essere introdotta nelle composizioni gelificabili sar? proporzionalmente minore e per i solventi sopra riportati, ad esclusione del metiletil chetone, sar? nell'intervallo da circa 20 a circa 50% in volume. In ogni caso, sulla base di quanto sopra riportato,un tecnico del ramo sar? capace con poche e semplici prove, di determinare il tipo e la quantit? di solvente da impiegare in ogni particolare circostanza.

Preferibilmente la composizione gelificabile della presente invenzione conterr? acqua dolce ed avr? una densit?, misurata a 15?C, ad un valore nell'intervallo da 0,85 a 0,95 g/cc.

Il pH della composizione acquosa gelificabile della presente invenzione avr? un valore nell'intervallo da 4 a 11 e preferibilmente sar? dell'ordine di 5-8.

La composizione gelificabile potr? infine contenere addizionalmente uno o pi? agenti stabilizzanti per il polimero scelti tra quelli usualmente impiegati allo scopo, come ad esempio tiourea.

Come ? stato precedentemente indicato, la presenza del solvente organico nelle composizioni acquose gelificabili consente il posizionamento selettivo della composizione gelificabile nel giacimento, in dipendenza della sua densit? e della differenza tra la densit? dei fluidi nel giacimento e quella della composizione, come precedentemente indicato.

Per quanto riguarda l'ultimo aspetto, si dovrebbe tener presente che nel caso di fluidi del giacimento con densit? di circa 0,8 g/cc e di una composizione gelificabile in acqua dolce (densit? circa 1 g/cc), la differenza di densit? ? circa 0,2. Con una soluzione gelificabile di densit? 0,9 g/cc, come alcune di quelle riportate nell'esemplificazione, detta differenza di densit? sarebbe 0,1, e conseguentemente la velocit? di sedimentazione sarebbe solamente met? rispetto al caso di una composizione gelificabile acquosa tradizionale.

La composizione acquosa gelificabile della presente invenzione pu? essere preparata per semplice miscelazione dei suoi componenti, tenuto conto che non ? particolarmente critico l'ordine di aggiunta. Nella preparazione della composizione si potr? impiegare acqua contente sali, come ad esempio acqua di mare o acqua proveniente dal giacimento stesso, oppure anche acqua priva di sali.

Secondo un ulteriore aspetto la presente invenzione riguarda l'impiego della composizione gelificabile sopra descritta nel posizionamento selettivo di un gel in operazioni come l'occlusione di zone in un giacimento (water or gas shut-off) e nella modifica della permeabilit? in zone di un giacimento a permeabilit? elevata.

Per una migliore comprensione viene qui di seguito riportata una breve descrizione dei trattamenti nei quali pu? essere impiegato la presente composizione gelificabile.

L'occlusione di zone di un giacimento riguarda generalmente un trattamento della roccia di matrice, in vicinanza di un pozzo produttore, per la chiusura totale della zona trattata, ed un trattamento in vicinanza di un pozzo produttore oppure in profondit?, di fratture verticali, allo scopo di ridurre la produzione di gas (gas coning) o di acqua (water coning).

Nella presente descrizione, con "matrice" si ?ndica una roccia di formazione porosa, non fratturata. Con "fratture verticali" si intendono fratture nella roccia di matrice che si estendono dalla parte superiore del giacimento verso il fondo e che intersecano il foro del pozzo. Tali fratture possono essere aperte, oppure riempite con roccia non consolidata in polvere, ed in ogni caso consentono ai liquidi e/o gas di fluire con poco impedimento in confronto al flusso nella roccia di matrice. A causa della loro elevata capacit? di passaggio, queste fratture operano quali canali efficienti per il movimento del liquido e/o gas nel foro del pozzo. Nei giacimenti con permeabilit? della matrice molto bassa, queste fratture sono spesso un elemento chiave per produrre economicamente olio greggio. Infatti queste fratture sono spesso indotte intenzionalmente (fratturazione idraulica), allo scopo di aumentare la produttivit? del pozzo.

Tuttavia quando queste fratture, naturali o meno, pongono una calotta acquifera sottostante, oppure una calotta di gas sovrastante (gas cap), in comunicazione con il foro del pozzo, l'arrivo dell'acqua e/o del gas pu? pregiudicare seriamente l'economicit? dell'estrazione di olio greggio dal giacimento.

Pertanto ? richiesto un trattamento di occlusione delle fratture o di una porzione ben definita della roccia di matrice allo scopo di bloccare il gas o l'acqua che entrano nel foro del pozzo. In alcuni casi ci? pu? riguardare la formazione di un cono di gas nelle perforazioni superiori da una calotta di gas sovrastante, ed in altri casi pu? riguardare trattamenti presso il foro del pozzo allo scopo di bloccare l'acqua o il gas che arrivano preferibilmente da uno degli strati della roccia del giacimento.

Nel caso di giacimenti fratturati verticalmente, la composizione gelificabile secondo la presente invenzione ? particolarmente applicabile al caso specifico di una co-produzione indesiderata di gas e di olio greggio del giacimento. Le usuali composizioni gelificabili con densit? di g/cc sono infatti del tutto favorevoli alla chiusura dell'acqua prodotta attraverso una frattura verticale da una sottostante calotta acquifera.

Pertanto, secondo una realizzazione tipica, la composizione gelificabile viene introdotta nella formazione, attraverso le perforazioni interessate, dopo isolamento della zona che produce acqua o gas, in modo tale che nessun'altra zona sar? trattata con la composizione gelificabile. Nel caso di un giacimento fratturato, l'isolamento delle zone spesso non ? necessario. Tuttavia, mentre nel trattamento ideale (nessuna differenza nella densit? tra la composizione gelificabile ed i fluidi del giacimento) porterebbe alla formazione di un blocco di gel circa sferico, distribuito nella zona del giacimento intorno alle perforazioni attraverso le quali viene iniettata la composizione gelificabile, una densit? di detta soluzione superiore a quella dei fluidi del giacimento pu? portare ad un considerevole "abbassamento" della composizione stessa ed alla formazione di un blocco di gel che si colloca significativamente ad di sotto della zona intesa al trattamento. Un tale blocco di gel sarebbe parzialmente o totalmente inefficace nel ridurre il flusso dei liquidi o gas del giacimento attraverso le perforazioni trattate e nel foro del pozzo.

Una situazione particolare si verifica quando una frattura verticale pone una calotta di gas sovrastante in comunicazione con il foro del pozzo. In tale circostanza la facile entrata del gas nel foro del pozzo pu? ridurre drammaticamente la produzione di olio greggio e costituire inoltre una via di fuga potenzialmente seria dell'energia naturale del giacimento.

Una composizione gelificabile con densit? pari a quella dell'acqua o di una salamoia iniettata in una tale frattura (riempita di olio o una miscela di olio ed acqua) si depositerebbe rapidamente disponendosi nella parte inferiore della frattura, dove non provocherebbe alcuna riduzione dell'entrata del gas nel foro del pozzo.Una situazione favorevole si verifica invece disponendo di composizioni gelificabili con densit? ridotta, con valore simile a quella dei fluidi del giacimento, data la tendenza molto ridotta di queste composizioni a sedimentare al fondo della frattura. In questo caso la composizione gelificabile pu? essere iniettata selettivamente nelle perforazioni superiori del pozzo allo scopo di provocare la formazione di un blocco di gel disposto orizzontalmente nella frattura e capace di bloccare il gas che migra dalla calotta di gas sovrastante.

Alternativamente la composizione gelificabile pu? essere iniettata attraverso tutte le perforazioni aperte, per riempire quanto pi? possibile la frattura.

Considerazioni di ordine tecnico sul giacimento indicheranno, caso per caso, il trattamento pi? efficace.

E' inoltre noto che al termine della fase primaria di recupero del petrolio da un giacimento, recupero dovuto alla energia naturale della riserva petrolifera o all'impiego di energia meccanica, rimane ancora entro al giacimento una notevole quantit? di petrolio. Per aumentare la quantit? di petrolio estraibile ? pertanto usuale ricorrere a tecniche di recupero secondario che consistono essenzialmente nell'immissione nel giacimento di un fluido, generalmente acqua o una soluzione acquosa polimerica oppure un gas come anidride carbonica o vapore, che trasporti il greggio fino al pozzo di produzione. Tuttavia, a causa della disomogeneit? della roccia petrolifera che ? costituita da zone a diversa permeabilit?, tali fluidi tendono a fluire preferenzialmente attraverso le zone a permeabilit? pi? elevata. Le zone a bassa permeabilit? restano invece non flussate o solo parzialmente flussate e ci? impedisce l'ulteriore estrazione del petrolio ivi contenuto.

Un situazione particolare si manifesta nel caso di "fratture comunicanti" intendendo, con detta espressione, le fratture che collegano un pozzo iniettore con un pozzo produttore, in modo tale che i l?quido o gas iniettati sono rapidamente espulsi dal pozzo produttore. Questo problema si presenta comunemente nel caso di trattamenti con anidride carbonica o con vapore, e porta ad uno scarso contatto con l'olio greggio mobile e conseguentemente ad uno scarso recupero di quest'ultimo.Una salamoia acquosa gelificabile, introdotta nel pozzo iniettore o nel estrattore, non seguirebbe lo stesso percorso del gas iniettato molto pi? leggero, ma tenderebbe a sedimentare verso il fondo del giacimento attraverso la roccia di matrice.

Una soluzione per risolvere tale problema pu? consistere nella modifica della permeabilit? del giacimento mediante occlusione, completa o parziale, delle zone a permeabilit? elevata, in modo che il flusso del fluido, successivamente immesso nel giacimento per il recupero del petrolio, possa venire deviato verso le zone a bassa permeabilit?. A tale scopo si pu? ricorrere alla immissione nel giacimento di una soluzione acquosa di un polimero gelificabile e di un reticolante per il polimero cos? da formare gel polimerici in situ.

La composizione gelificabile con densit? ridotta, secondo la presente invenzione, pu? cos? essere impiegata per il posizionamento selettivo di un gel in una zona ad alta permeabilit?, in funzione delle caratteristiche esistenti in detta zona. In particolare la riduzione della densit? della composizione gelificabile, unitamente ad una possibile iniezione selettiva nelle perforazioni superiori, minimizzerebbe i fenomeni di sedimentazione ai quali ? stato fatto sopra cenno.

Pertanto, secondo un ulteriore aspetto, la presente invenzione riguarda un procedimento per l'occlusione o la modifica della permeabilit? di una zona di un giacimento mediante posizionamento selettivo in detta zona di un gel polimerico, caratterizzato dal fatto che che:

si prepara, in superficie, una composizione acquosa gelificabile avente le caratteristiche sopra descritte;

si inietta detta composizione in un giacimento, attraverso almeno un pozzo, facendola fluire selettivamente nella zona che si intende occludere o modificare in relazione alla permeabilit?, fino a riempire o sostanzialmente riempire la zona stassa; e

si gelifica in situ la composizione acquosa gelificabile con conseguente occlusione o modifica della permeabilit? della zona trattata.

La composizione della presente invenzione avr? un tempo di gelificazione pi? o meno ritardato, regolabile in funzione del contenuto di solvente organico, oltre che dei componenti specifici impiegati per la sua preparazione, del rapporto relativo tra detti componenti e delle condizioni ambientali, specialmente la temperatura, alle quali avviene la gelificazione. In particolare la composizione della presente invenzione gelifica con tempi di ritardo utili in un ampio intervallo di temperature, come da 60 a 150?C.

La sperimentazione che segue viene riportata a maggior illustrazione della presente invenzione.

Esempio 1.

Composizioni acquose gelificabili vengono preparate miscelando, in una provetta munita di tappo a Vite:

acqua dolce;

5.000 ppm di un copolimero di acrilammide e 2-acrilammido-2-metil-l-propansolfonato di sodio in rapporto ponderale di circa 72:25, con peso molecolare medio ponderale da 1 a 3.10 avente circa 4% di gruppi ammidici idrolizzati a gruppi carbossilici, prodotto commerciale HE 100 fornito dalla Societ? Drilling Specialties;

5.000 ppm di tiourea;

acetato di cromo Cr(Ac)3 o maionato di cromo Cr(Mal)3 nelle quantit? indicate nella tabella 1. metanolo in quantit? di 50% in volume sulla composizione.

Non viene eseguita alcuna correzione del pH della composizione.

Le composizioni cos? preparate, con densit? di circa 0,9 g/cc, vengono sottoposte a gelificazione mantenendole in stufa a 120?C e si osserva la formazione del gel e l'aspetto del gel stesso, come riportato nella tabella 1 che segue.

Tabella 1

Esempio 2.

Si opera come nell'esempio 1, sostituendo il metanolo con etanolo (50% in volume). Si ottengono composizioni gelificabili limpide, con densit? di circa 0,9 g/cc, che sono sottoposte a gelificazione a 120?C.

I risultati sono riportati nella tabella 2 che segue.

Tabella 2

Esempio 3.

Si opera come nell'esempio 1, sostituendo il polimero HE 100 con 8.000 ppm di una poliacrilammide commerciale della Societ? Lamberti, con grado di idrolisi di 7,5%. Operando con 200 ppm di reticolante acetato di cromo (prova 1) e maionato di cromo (prova 2) si ottengono, in entrambe le prove, composizioni gelificabili limpide, con densit? di circa 0,9 g/cc, che gelificano a 120?C in gel limpidi.

Esempio 4.

Sono preparate composizioni gelificabili contenenti 5.000 ppm di polimero HE 100, 5.000 ppm di tiourea, e 200 ppm di ione cromo (III), fornito come acetato di cromo, nei seguenti solventi: acqua dolce; miscela 90/10 in volume di acqua dolce/metanolo; miscela 70/30 in volume di acqua dolce/metanolo; e miscela 50/50 in volume di acqua dolce/metanolo.

Le composizioni sono sottoposte a gelificazione a 120?C e sono determinate le caratteristiche dei gel formati. Nel grafico della figura 1 della tavola di disegno sono riportati i risultati della prova. In particolare, in questo grafico, viene riportato in ordinata il modulo elastico del gel, che una funzione della entit? di reticolazione ed in ascissa la frequenza della deformazione applicata al gel. La determinazione ? stata eseguita tramite una apparecchiatura Rheometrics, Fluids Spectrometer RFS II?.

Si noteranno le buone caratteristiche dei gel ottenuti dalle composizioni acquoso/alcol?che dell'invenzione.

Claims (18)

1. RIVENDICAZIONI 1. Composizione acquosa gelificabile per il trattamento di giacimenti petroliferi, avente valori ridotti della densit?, capace di produrre gel resistenti alla sineresi, caratterizzata dal fatto di contenere: un polimero o copolimero idrosolubile di acrilammide, ione cromo (III) quale agente reticolante per il (co)polimero di acrilammide, eventualmente complessato e/o in miscela con almeno un agente chelante, e un solvente organico miscibile con acqua, non reattivo verso gli altri costituenti la composizione ed avente una densit? a 15?C pari o inferiore a 0,85 g/cc in quantit? di almeno 5% in volume sulla composizione stessa.
2. 2. Composizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto polimero di acrilammide ? un omopolimero di acrilammide o un copolimero di acrilammide con uno o pi? monomeri insaturi copolimerizzabili , scelti tra acido acrilico, metacrilammide, 2-acrilammido-2-metilpropansolfonato di sodio e N-vinil-2-pirrolidone.
3. 3. Composizione secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto polimero organico (b) ? un copolimero di acrilammide con 2-acrilammido -2-metilpropan solfonato di sodio, un copolimero di acrilammide con N-vinil-2-pirrolidone o un terpolimero di acrilammide con 2-acrilammido-2-metilpropan solfonato di sodio e N-vinil-2-pirrolidone.
4. 4. Composizione secondo le rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzata dal fatto che detti detti omopolimeri o copolimeri di acrilammide sono sostanzialmente non idrolizzati (meno dell'1% di gruppi ammidici idrolizzati a gruppi carbossilici), o parzialmente idrolizzati (pi? dell'1% di gruppi ammidici idrolizzati a gruppi carbossilici), presentano un peso molecolare da 100.000 a 20.000.000 e preferibilmente da 200.000 a 12.000.000 e sono presenti nella composizione ad una concentrazione da 1.000 a 80.000 ppm (parti per milione in peso) e preferibilmente da 3.000 a 50.000 ppm.
5. 5. Composizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che lo ione cromo (III) viene impiegato in combinazione con almeno un agente chelante scelto tra gli acidi organici monocarbossilici; gli acidi organici bicarbossilici e relativi monoesteri e nomoammidi; gli amminoacidi, gli idrossiacidi; e gli acidi chetocarbossilici.
6. 6. Composizione secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto agente chelante ? acido acetico, acido ossalico, acido adipico, acido maionico, acido maleico, acido fumarico, acido succinico, monoammide dell'acido glutarico, acido glicolico, acido lattico, glieina, serina o acido 2-amminobutirrico.
7. 7. Composizione secondo le rivendicazioni 1, 5 o 6, caratterizzata dal fatto che l'agente chelante viene fornito in forma libera, oppure in forma precomplessata con lo ione cromo, oppure in parte in forma libera ed in parte in forma precomplessata.
8. 8. Composizione secondo le rivendicazioni 1-7, caratterizzata dal fatto che: l'agente di reticolazione cromo (III) ? presente nella composizione gelificabile in quantit? da 10 a 5.000 ppm, e preferibilmente da 50 a 1.000 ppm; il rapporto ponderale tra il polimero o copolimero di acrilammide e l'agente di reticolazione varia da 1:1 a 1.000:1 e preferibilmente da 10:1 a 100:1; ed il rapporto molare tra l'agente chelante libero e/o precomplessato, quando presente, e l'agente reticolante ione cromo (III) varia da 0,5:1 a 300:1, preferibilmente da 1:1 a 150:1 e nella forma pi? preferita da 3:1 a 50:1.
9. 9. Composizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di contenere una quantit? di solvente organico da 10 a 80-85% in volume.
10. 10. Composizione secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detto solvente organico ? presente in quantit? da 40 a 60% in volume.
11. 11. Composizione secondo le rivendicazioni 1, 9 e 10, caratterizzata dal fatto la densit?, a 15?C, del solvente organico aggiunto ? inferiore 0,80 g/cc.
12. 12. Composizione secondo le rivendicazioni 1, e da 9 a 11, caratterizzata dal fatto che detto solvente organico aggiunto ? scelto tra gli alcoli alifatici inferiori i chetoni ed i nitrili.
13. 13. Composizione secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che il solvente organico ? scelto tra metanolo, etanolo, propanolo, isopropanolo, acetone, metiletil chetone e acetonitrile.
14. 14. Composizione secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che il solvente ? metanolo o etanolo.
15. 15. Composizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 14, caratterizzata dal fatto di contenere acqua dolce e di avere una densit?, a 15?C, da 0,85 a 0,95 g/cc.
16. 16. Composizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 15, caratterizzata dal fatto di avere un pH da 4 a 11 e preferibilmente dell'ordine di 5-8.
17. 17. Composizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 16, caratterizzata dal fatto di contenere addizionalmente uno o pi? agenti stabilizzanti per il polimero di acrilammide e preferibilmente tiourea.
18. 18. Procedimento per l'occlusione o la modifica della permeabilit? di una zona di un giacimento mediante posizionamento selettivo in detta zona di un gel polimerico, caratterizzato dal fatto che che: si prepara, in superficie, una composizione acquosa gelificabile secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 17; si inietta detta composizione in un giacimento, attraverso almeno un pozzo, facendola fluire selettivamente nella zona che si intende occludere o modificare in relazione alla permeabilit?, fino a riempire o sostanzialmente riempire la zona stassa; e si gelifica in situ la composizione acquosa gelificabile con conseguente occlusione o modifica della permeabilit? della zona trattata.