MX2008013690A - Metodo y agente quimico para la reduccion de produccion de agua de pozos que contienen petroleo y gas. - Google Patents
Metodo y agente quimico para la reduccion de produccion de agua de pozos que contienen petroleo y gas.Info
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Abstract
El método y agente para reducir la producción de agua de pozos de petróleo y gas. El agente comprende polímero, partículas reticuladas que son estables en solventes libres de agua. Las partículas son fabricadas en una emulsión petróleo en petróleo y son reticuladas. por lo menos con un reticulante estable en agua y por lo menos un reticulante lábil al agua. El reticulante lábil al agua es seleccionado de tal modo que, cuando es abierto o se rompe en una reacción con agua, se forma un sitio hidrofílico el cual incrementa la capacidad de la partícula para dilatarse en agua. Las partículas además comprenden una cantidad controlada de un compuesto químico inmovilizado el cual, mediante dicha reacción entre el agua y los grupos reactivos en el esqueleto del polímero, se vuelve capaz de formar enlaces químicos con otras partículas, con otro sitio reactivo en la misma partícula o con otros compuestos, por lo tanto incrementa la estabilidad del agente en la formación.
Description
MÉTODO Y AGENTE QUÍMICO PARA LA REDUCCIÓN DE PRODUCCIÓN DE AGUA DE POZOS QUE CONTIENEN PETRÓLEO Y GAS
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un agente químico para reducir la producción de agua de zonas subterráneas que rodean pozos de petróleo y gas, que comprende polímero, partículas reticuladas que son estables en solventes libres de agua. La invención además se relaciona con un método para la producción de un agente químico y un método para reducir la producción de agua de las zonas subterráneas, en particular en relación con la producción de petróleo y/o gas, mediante el uso del agente químico de la presente invención.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En pozos de petróleo y gas, con el tiempo, existe por lo regular una cierta producción de agua. Por lo común, la producción de agua incrementa con el tiempo y puede volverse tan grande que la producción posterior de hidrocarburos ya no sea remunerativa. El agua puede estar presente de manera natural en el depósito. También puede ser agua inyectada de otro pozo para conservar la producción y la presión en el depósito. El agua producida incluye compuestos químicos de los cuales algunos pueden
ser dañinos para el ambiente y deben ser removidos antes de que el agua pueda ser descargada finalmente al mar. Algunos de los químicos son disueltos en el agua del lado de la naturaleza, otros son añadidos y disueltos como químicos de producción. Los químicos de producción son así incluidos en el agua producida y constituyen un problema ambiental. El agua producida es, de esta manera, no sólo una desventaja económica para las empresas de petróleo sino también un reto ambiental significativo. En muchos casos, el agua producida es re-inyectada para conservar la presión. Esto también involucra costos. La mejor solución económica y técnica sería cortar el agua, de manera selectiva, en el depósito que es objeto del presente agente y método. La tecnología de la técnica anterior en esta área cubre un amplio rango de sugerencias sobre el uso de polímeros dilatables de agua para bloquear el flujo de agua a través de zonas permeables. Existen polímeros dilatables de agua basados en monómeros cargados (ion activo) de manera negativa o positiva y polímeros basados en monómeros de iones no activos. Algunos polímeros son particulados durante la inyección; sin embargo, son extendidos a polímeros lineales cuando se dilatan en agua. Algunos de estos pueden tener,
una vez más, grupos funcionales como PCM, los cuales pretenden formar algún. tipo de enlace (enlace de hidrógeno o enlace de ion) o adhesión a la superficie de la formación . En general, es positivo para la capacidad del polímero para absorber agua que no está fuertemente reticulada; sin embargo, es capaz de ser convertida en un polímero lineal de forma substancial cuando se dilata en agua. De esta manera, muchas moléculas de agua pueden estar relacionadas con la cadena de polímero. Por otro lado, la misma propiedad (bajo grado de reticulación) es negativa para la estabilidad del polímero ambos con respecto a que permanezcan en posición dentro de la formación y con respecto a que conserven las propiedades deseadas, tales como viscosidad y estabilidad química general en cuanto a las influencias químicas del ambiente. En cuanto a los polímeros de iones cargados de forma negativa, estos tienen una desventaja significativa en forma de dilatación insuficiente cuando las sales o ácidos están presentes. Lo mismo se puede decir, aunque de alguna forma en grado menor, acerca de los polímeros basados en monómeros cargados de manera positiva. Los sistemas neutrales son influenciados en menor medida mediante concentraciones de sal. La patente US No. 5,701,955 (Framton, 1997)
enseña un método y una dispersión para uso para reducir la permeabilidad de agua en formaciones subterráneas . La dispersión es abarcada por partículas de polímero dilatable en agua que se producen mediante la emulsión de la polimerización de la fase (agua en petróleo) invertida (reversa), en la cual por lo menos 90% de las partículas tienen un tamaño menor que 10 µ??. A los reticulantes no se les presta especial atención en esta patente. Las partículas de polímero dilatable en agua de esta patente exhiben excelente capacidad dilatable; sin embargo, las partículas aflojan la mayor parte de su estabilidad durante la dilatación ya que existen pocos enlaces estables de agua presentes y no existe ocurrencia de reticulación adicional en la condición dilatada para estabilizar las partículas. La patente US No. 6,454,003 Bl y las solicitudes de patente US Nos. 2003/116317 Al, 2003/0149212 Al y 2003/0155122 Al (Chang et al.) muestran la producción de partículas de polímero dilatables en agua producidas en una polimerización de emulsión de fase inversa. La dilatación de la partícula ocurre en el rompimiento de enlaces reticulados lábiles iniciados mediante el cambio de pH y temperatura incrementada en una fase acuosa. Dos tipos de reticulantes aseguran que la dilatación no ocurra hasta que las partículas hayan alcanzado la ubicación deseada en la formación; sin embargo, no influencian o incrementan la
estabilidad del sistema como dilatado. Además, el método descrito por Chang (agua en petróleo) no puede ser utilizado para encapsular sólidos, componentes solubles en agua con el objeto de la formación posterior de un sistema estable, debido a que los componentes solubles en agua serian disueltos en la fase discontinua (agua) durante la formación de la partícula que involucra las reacciones químicas durante la producción de partícula. Las reacciones deseadas sólo debería llevarse a cabo subsecuentes a la colocación en la formación subterránea y dichos sistemas pueden sólo ser producidos en sistemas de emulsión aceite -aceite. Un objeto principal de la presente invención es la formación de un sistema basado en partícula estable que soporte las temperaturas y presiones altas, y en la cual el sistema dilatado de agua resultante se conserve en el lugar y permanezca estable la presión y temperatura cuando el bloqueo de agua (minimizando la permeabilidad de agua) por reacciones químicas que se lleva a cabo de manera subsecuente al sistema haya sido colocado en la formación y haya estado en contacto con la formación de agua. La solicitud de patente PCT con publicación No. WO Al 02/40828 describe un sistema que se basa en partículas hidrofílicas reticuladas fabricadas en un proceso de emulsión basado en agua en petróleo con polimerización subsecuente para partículas sólidas. Las
partículas comprenden inhibidores de escala soluble en agua (disueltas en la fase discontinua, agua, durante la fabricación) y las partículas son incluso distribuidas en una pantalla de arena alrededor del pozo de producción. Cuando se produce el agua, el inhibidor de escala es liberado de las partículas en contacto con el agua. Las partículas tienen un alto grado de reticulación y matriz de porción debido a que las partículas no van a ser deformadas cuando los inhibidores han sido liberados;' sin embargo, mantienen su forma y ubicación como parte de la pantalla de arena. No se describe o menciona, como se desea, el bloqueo de agua o gelificación de acuerdo con esta publicación. Las partículas constituyen una cantidad de solo 10% del volumen de la pantalla de arena y se conserva la permeabilidad. El documento WO Al 02/40828 describe el quelante (formación de complejo) de químicos como A PS, derivados de ácido fosfórico de vinilo etc., debido a que estas moléculas tienen propiedades inhibidoras de escala. Son estas propiedades las que se utilizan de acuerdo con esta publicación. La solicitud de patente PCT WO Al 02/14453 describe un método para estabilizar formaciones de arena porosa durante un periodo limitado de tiempo para permitir la perforación y cubierta subsecuente con una cubierta de acero en el pozo sin cavar (colapsar) . El método de
conformidad con esta publicación hace uso de químicos que se adhieran junto con granos de arena en la formación; sin embargo, se supone que el proceso no reduce la permeabilidad de la formación. Los químicos utilizados deben proporcionar adhesión entre las partículas de arena presentes sin bloquear los poros. El documento WO Al 02/14453 no describe un agente o un método para reducir o eliminar la permeabilidad. Por lo tanto, no es conveniente para el bloqueo de agua o similares. El documento WO Al 02/14453 además describe un sistema el cual, con el tiempo, se supone que se degrada y en el cual los componentes del proceso de degradación o substancias añadidas durante el "proceso de colocación" se supone controlan los fenómenos de los depósitos tales como cera, escala, hidratos y propiedades de humedad. La patente US No. 6, 169, 058 Bl se relaciona, de manera concreta, con la fractura de las formaciones subterráneas utilizando líquidos de alta viscosidad. La viscosidad de los líquidos es controlada mediante la adición de un agente de incremento de viscosidad conocido per se. Además, las partículas del polímero hidrofílico dilatable en agua utilizadas son reticuladas y, por lo tanto, no solubles en agua. La patente no está dirigida a las partículas como tal. El objeto principal de las partículas de polímero es reducir la pérdida de fluidos
tales como la circulación de los fluidos de perforación en la formación. La solicitud de patente PCT con publicación No. WO 98/06929 describe un método y una composición para reducir la permeabilidad de agua en formaciones subterráneas. La composición se basa por lo menos en un monómero de amida de vinilo, un monómero que comprende amonio o unidades de amonio cuaternario asi como un monómero reticulante. El método involucra inyectar las partículas en la formación en cuestión mediante un fluido portador y un surfactante de inversión, se asume que el tamaño de partícula es de una magnitud menor que el tamaño de poro de la formación. Los monómeros switter-iónicos no son mencionados. Se enfatiza, de forma clara, en esta publicación y en los ejemplos que las partículas dilatables son fabricadas en un proceso de polimerización invertido (agua en petróleo) . Aunque se han descrito muchos agentes y métodos en la literatura para cortar el agua en zonas permeables en formaciones subterráneas, existe una necesidad de nuevos sistemas que son mejorados en el sentido de que están adecuados de mejor manera para todos los tipos de ambientes, que no dependen de la profundidad, temperatura, especies de roca, ácidos o concentraciones de sales y que son capaces de cumplir con los requisitos de retardar el
proceso de dilatación y en los cuales el tamaño de partícula durante la producción puede ser adaptado al tamaño de poro o la permeabilidad de la formación en cuestión .
SUMARIO DE LA INVENCIÓN Es objeto proporcionar un agente basado en un polímero afable de forma ambiental y generalmente útil el cual ofrece la posibilidad de eliminar o reducir el flujo de agua a través de zonas permeables altas en formaciones subterráneas, así como, por lo tanto, un método por lo regular útil. El sistema no debe ser influenciado, de forma significativa, por concentraciones de sales y ácidos en la formación y debería ser independiente, en gran medida, de la temperatura. Además, es objeto proporcionar un agente, como se mencionó anteriormente, estable y que conserve permeabilidad reducida durante un periodo de tiempo prolongado sin ser deteriorado o influenciado por condiciones externas como eliminación de ciertas substancias por lluvia o viento, salinidad, pH, presión o temperatura . Un objeto adicional de la invención es proporcionar un método para fabricar un agente como se mencionó anteriormente y el cual permite que el agente
permanezca estable hasta que se utilice.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un primer aspecto que es un agente como se define en la reivindicación 1. De acuerdo con un segundo aspecto, la presente invención se relaciona con un método para fabricar el agente de acuerdo con el primer aspecto de la invención como se define en la reivindicación 19. De acuerdo con un tercer aspecto, la presente se relaciona con un método para reducir la producción de agua de zonas subterráneas que rodean pozos de gas o petróleo como se define en la reivindicación 24. Las modalidades preferidas de la invención son descritas por las reivindicaciones dependientes. De acuerdo con la presente invención, se proporciona un sistema de polímero y un método útil en la mayoría de los ambientes y depósitos de hidrocarburos. De acuerdo con un primer aspecto, la presente invención se relaciona con un agente químico en la forma de un sistema de partícula de polímero el cual es fabricado en una emulsión aceite - aceite. Las partículas de polímero pueden ser fabricadas por medio de un proceso de polimerización por radicales libres o una polimerización de paso (con frecuencia también denominado polimerización por
condensación) . Los monómeros de reactivo de agua de emulsión aceite - aceite (mono funcional, poli funcional) pueden ser utilizados mientras se evita el contacto entre las partículas y el agua. Las partículas reticuladas de polímero tiene un esqueleto seleccionado entre homo y copolímeros funcionalizados de compuestos elegidos entre, más no restringidos a, metacrilatos , acrilatos, amidas de acrilo, alcoholes de vinilo, alginatos, quitosán, goma de xantano, dextranos, gelatina, celulosa, amilosa, bipolímeros en general, vinil pirrolidona, vinil sulfonatos, polietilenglicol derivado, siloxanos, isocianatos, lactonas y epóxidos, y en donde este tipo de compuestos son funcionalizados con hidroxilo, vinilo, aminas primarias, secundarias, terciarias o cuaternarias, ácidos carboxílieos , acrilo, metacrilo, ácido sulfónico, hidroxisuccinimidas , anhídridos, ásteres, lactonas, azalactonas, epóxidos o tioles. Las partículas de polímeros son principalmente hidrofóbicas hasta que se ha llevado a cabo la reacción entre el agua y reticulantes lábiles al agua. El agente químico, de acuerdo con la presente invención, puede tener muchas formas diferentes tal como en solución, concentrada de manera opcional en la forma de mezcla madre de dichas partículas en un solvente orgánico
adecuado o en una condición principalmente seca. Las partículas sólidas solubles en agua con propiedades específicas son inmovilizadas en la fase emulsionada (fase discontinua) durante el paso de emulsión. Estos compuestos químicos iniciarán posteriormente, cuando están en contacto con agua (en el depósito) debido a la dilatación de las partículas de polímero, reacciones que permiten reacciones (enlaces) entre las partículas (enlaces inter particulados) o enlaces entre partículas y la formación. Los compuestos mencionados pueden ser, mas no están limitados a, boratos que por medio de reacciones con grupos hidroxilo vecinal, los cuales con componentes de la matriz de partículas, conducen a enlaces entre partículas y a grupos silanol o a los otros grupos hidroxilos en la formación. De la misma manera, los boratos como ácido bórico, pueden reaccionar con grupos hidroxilo que son componentes de unidades de monómero que constituyen enlaces de alcohol de polivinilo (polímero soluble en agua) . Otro ejemplo es el uso de hidrocloruro de metacrilato 2-aminoetilo como co-monómero (aproximadamente 1-5% en peso) junto con reticulante estable en agua bis-acrilamida de metileno (1% en peso) y anhídrido dimetacrílico . En caso de que los polietilenglicol diepoxi funcionalizado o bio-polímeros con grupos epoxi fueran inmovilizados, la
reticulación interna en las partículas y entre partículas es iniciada cuando el agua separa los enlaces lábiles de reticulación y contacta los compuestos inmovilizados. Por lo regular, se pueden utilizar todos los tipos de compuestos solubles en agua que comprenden por lo menos dos grupos funcionales capaces de reaccionar con otro grupo funcional de la matriz de partícula. Los ejemplos de dichos "pares" reactivos son epoxi-amina, epoxi-tiol, epoxi-OH, éster-amina, éster-OH, amina-lactona, amina-azalactona , amina-maleimida, amina-aldehido y amina-anhídrido. Los compuestos inmovilizados que incluyen los compuestos solubles en agua preferidos que comprenden grupos reactivos funcionales seleccionados entre epoxi, amina, tiol, OH, éster, lactona, azalactona, maleimida, aldehido y anhídrido. Otros ejemplos de compuestos inmovilizados adecuados son derivados de fosfonatos, boratos, alcoholes de polivinilo reactivos, polisacáridos reactivos basados en derivados de gelatina, quitosán, alginato, celulosa, amilosa, dextrano y goma de xantano; los polímeros sintéticos reactivos funcionalizados de polietilenglicol , poliacrilamidas , poliacrilatos , polimetacrilatos , poliswitter iones, peróxidos, azo iniciadores, persulfatos, siloxanos o silicatos de sodio. Dichos compuestos pretenden servir como ejemplos y deben ser considerados como limitativos con respecto a la
presente invención. Los compuestos químicos inmovilizados que pueden ser solo un compuesto específico o una combinación de diversos compuestos pueden también ser fabricados con especificación del comprador para proporcionar una dilatación incrementada y efecto gelificante, mientras que al mismo tiempo contribuyen a la formación de una red más fuerte dentro de cada partícula dilatada. Para que el sistema funcione, el agua debe estar en contacto con los reactivos inmovilizados. Esto se logra al formar las partículas mediante polimerización de una mezcla de monómeros solubles en petróleo y por los menos dos diferentes reticulantes solubles en petróleo de los cuales por lo menos uno es lábil al agua, tal como, por ejemplo, anhídrido dimetacílico, , anhídrido diacrílico o metacrilato de metileno. Las partículas de polímero son, cuando se inyectan en el depósito, dispersables en aceite e hidrofóbicas ; sin embargo, después de haber estado en contacto mediante agua en zonas permeables, se rompen los enlaces de reticulación lábiles al agua. La reacción química que se lleva a cabo también introduce grupos químicos (por conversión de los grupos funcionales existentes) los cuales son altamente hidrofílicos y que contribuyen a la dilatación de las partículas de polímero. En el caso de los tres compuestos anteriormente
mencionados, los grupos carboxílicos son convertidos mediante hidrólisis iniciada por agua. La fracción de los reticulantes estables en agua debe ser controlada y conservada en un bajo nivel (0.05 a 10% en peso de la cantidad total de monómero) para prevenir la dilatación insuficiente de las partículas. Un rango más preferido de dicho reticulante es de 0.05 a 2% en peso. El grado de reticulación en las partículas dilatadas puede incrementar al permitir compuestos inmovilizados como, por ejemplo, poliaminas para reaccionar con grupos epoxi que son introducidas con los diferentes monómeros utilizados en la fabricación de las partículas de polímero. El principio se describió anteriormente con el fin de formar enlaces ínter particulados y enlaces para la formación; sin embargo, los compuestos correspondientes conducirán, al mismo tiempo, a la estabilidad incrementada con respecto a la temperatura e influencia mecánica. Los enlaces para la formación pueden ser formados como se describió anteriormente; sin embargo, además dichos enlaces pueden ser iniciados mediante el uso, por ejemplo, de diferentes alcoxi siloxanos (monómero) donde los grupos alcoxi son hidrolizados en un ambiente acuoso que resultan en silanoles que forman enlaces, por ejemplo, para diferentes tipos de cuarzos. Los compuestos inmovilizados pueden ser de un carácter tal que inician una reacción de
polimerización radical libre entre los grupos reactivos de superficie como vinilo, alilo, acrilo, metacrilo, etc, en la superficie de partícula de modo que los enlaces covalentes son formados entre estos grupos. Los ejemplos de dichos compuestos pueden ser azo iniciadores solubles en agua (V-50) , persulfatos y peróxidos. De acuerdo con una modalidad preferida, por lo menos un compuesto inmovilizado comprende un bio-polímero con un grupo epoxi, grupo amino, grupo tiol o grupo polimerizable tal como, por ejemplo, vinilo, alilo. De acuerdo con una modalidad preferida, el compuesto inmovilizado es seleccionado de modo que contribuya a la gelificación o dilatación incrementada tal como, por ejemplo, polímeros de ácido sulfónico propano 2-acrilamida, quitosán, poli n-acriloiltris (hidroximetil) aminometano (NAT) y gelatina amino funcionalizada . De acuerdo con todavía otra modalidad, por lo menos un compuesto funcionalizado es seleccionado entre los polietilenglicoles amino funcionalizados como Jeffamin 2000 y quitosán, en donde el compuesto inmovilizado contribuye a incrementar el grado de reticulación. De acuerdo con todavía otra modalidad preferida, por lo menos un compuesto inmovilizado comprende alcoxi-silanos los cuales, mediante hidrólisis, son convertidos a silanoles que son capaces de formar enlaces para compuestos
como cuarzo. De acuerdo con todavía otra modalidad preferida, por lo menos un compuesto inmovilizado es seleccionado entre silicato de sodio, ortosilicato de tetraetilo y siloxano de tetrametilo, los cuales son capaces de iniciar la reacción y causar enlaces ínter particulados y/o enlaces entre partículas y la formación para ser establecida. No hay ejemplos limitativos de enlaces de reticulación lábil que sean anhídridos (anhídrido diacrílico, anhídrido dimetacrí lico) , diésteres, (éster de metileno de ácido dimetacrílico, éster de etileno de ácido dimetacrílico) , ésteres de diimodo, dihidroxisuccinimidas como dihidroxisuccinimida de etileno y disulfuros difuncionales diferentes. La ventaja de la presente invención comparada con otros métodos patentados que solo proporcionan dilatación es que las partículas tienen una alta capacidad de dilatación sin ser solubles en agua. La propiedad posterior implica que el agente conserve su integridad estructural y permanezca en posición en la formación después de la dilatación. Al mismo tiempo, el agente es estable de forma química y térmica, y la tasa con la cual se dilata inicialmente al estar en contacto con agua puede ser ajustada por medio de un balance seleccionado entre enlaces de reticulación lábil y estable. Se evita, de esta manera,
que el agente se dilate de forma prematura, es decir, antes de que haya alcanzado su posición deseada en la formación. La primera dilatación del agente en agua conduce a la abertura de los enlaces de reticulación de modo que los sitios hidrofilicos en las partículas se vuelvan disponibles, lo que conduce una vez más a la tasa de incremento gradual de dilatación de las partículas, una vez iniciadas. Mediante la cantidad deseada y combinación de los compuestos inmovilizados, las propiedades del agente pueden ser además optimizadas, por ejemplo, para formar enlaces ínter particulados, es decir, enlaces entre diferentes partículas, lo cual también contribuye a la estabilidad del agente en relación con la influencia impuesta en la formación subsecuente a la dilatación. Dichos rasgos, características y efectos contribuyen a la estabilidad incrementada con respecto a la temperatura, presión, producción posterior, eliminación de ciertas substancias por lluvia o viento, así como influencia mecánica y química (salinidad, pH) . Dichos compuestos inmovilizados con propiedades, como se mencionó, pueden también ser incluidos en ambiente libre de agua, ésta es la razón por la que la fabricación en una emulsión aceite -aceite es imperativa. De acuerdo con el segundo aspecto de la invención, el agente es fabricado en una polimerización de
emulsión ' aceite - aceite, es decir, una polimerización de emulsión libre en agua. Por lo tanto, se asegura que el agente no se dilate de forma prematura o conduzca a una reacción temprana que involucra compuestos sólidos inmovilizados; sin embargo, que permanece estable hasta que se introduce en la formación y esté en contacto con agua por primera vez. La polimerización puede ser una polimerización por radicales libres y también una polimerización por condensación. El agente puede, asi, ser fabricado en un ambiente libre de agua de una forma que permita que los diferentes compuestos químicos sean inmovilizados después lo que, en un momento dado, en contacto con agua puede contribuir a la formación de enlaces inter particulados químicos y enlaces entre partículas y la formación del depósito. Dichos enlaces contribuirán con un sistema estable que conserve la permeabilidad reducida durante un periodo largo de tiempo mientras que el sistema, como se mencionó anteriormente, se vuelva más robusto en relación con la influencia externa. El tercer aspecto de la invención es un método con el cual el agente químico, por medio de la inyección en una zona subterránea, reduce la producción de agua de una zona permeable de agua. El agente es, por lo común, introducido en la formación por medio de un fluido portador
adecuado, de preferencia un fluido portador orgánico que carece de grupo como hidrocarburos aromáticos o alifáticos o combinaciones de estos junto con otros solventes orgánicos, hidrofóbicos que no comprenden tioles, aminas o grupos hidroxilos.
Claims (26)
1.- El agente químico para reducir la producción de agua de zonas subterráneas que rodean pozos de petróleo y gas, que comprende polímero, partículas reticuladas que son estables en solventes libres de agua, caracterizado porque (a) las partículas son fabricadas en una emulsión aceite - aceite y son reticuladas por lo menos con un reticulante estable en agua y por lo menos un reticulante lábil al agua, el reticulante lábil al agua es seleccionado entre reticuladores capaces de, cuando se abren en una reacción con agua, formar un sitio hidrofílico lo que incrementa la capacidad de dilatación en agua de las partículas y, (b) las partículas contienen una cantidad controlada por lo menos de un compuesto químico inmovilizado que, por medio de dicha reacción entre el agua y los grupos reactivos en el esqueleto del polímero, es capaz de formar un químico nuevo que se enlaza con otra partícula, con otro sitio reactivo en la misma partícula, con otros compuestos inmovilizados o con otros compuestos.
2.- El agente químico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las partículas reticuladas del polímero tienen un esqueleto seleccionado entre homo y copolímeros funcionalizados de metacrilatos , acrilatos, acrilamidas, alcoholes de vinilo, alginatos, quitosán, goma de xantano, dextranos, gelatina, celulosa, amilosa, bio-polímeros en general, vinil pirrolidona, vinil sulfonatos, polietilenglicoles derivatizados , siloxanos, isocianatos, lactonas y epóxidos, que son funcionalizados con hidroxilo, vinilo, aminas primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria, ácidos carboxílieos , acrilo, metacrilo, ácidos sulfónicos, hidroxisuccinimidas , anhídridos, ásteres, lactonas, azalactonas, epóxidos o tioles .
3.- El agente químico de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el hidrocloruro de metacrilo 2-aminoetilo es utilizado como un copolímero en una cantidad preferida de 1-5% en peso de la cantidad total de polímero, junto con un reticulante estable en agua bis-acrilamida de metileno y anhídrido dimetacrílico .
4.- El agente químico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el reticulante lábil al agua es seleccionado entre los compuestos que tienen grupos funcionales que comprenden anhídridos, diésteres, ésteres diimodo, dihidroxisuccinimidas y disulfuros difuncionales .
5. - El agente químico de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque por lo menos un reticulante lábil al agua comprende por lo menos un anhídrido dimetacrílico, anhídrido diacrílico y dimetacrilato de metileno, en el cual los grupos de ácido carboxílico son formados mediante reacción con agua.
6. - El agente químico de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el reticulante lábil al agua está presente en una cantidad en el rango entre 0.05 y 10% en peso de la cantidad total de monómero, con mayor preferencia en el rango entre 0.05 y 2%.
7. - El agente químico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos un compuesto inmovilizado es seleccionado entre compuestos solubles en agua que comprenden grupos reactivos funcionales seleccionados entre epoxi, amina, tiol, OH, éster, lactona, azalactona, maleimida, aldehido y anhídrido.
8. - El agente químico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos un compuesto inmovilizado es seleccionado entre derivados de fosfonatos, boratos, alcoholes de polivinilo reactivos, polisacáridos reactivos con base en derivados de gelatina, quitosán, alginato, celulosa, amilosa, dextrán y goma de xantano; polímeros sintéticos reactivos funcionalizados de polietilenglicol , poliacrilamidas , poliacrilatos , polimetacrilatos , poliswitter iones, peróxidos, azo iniciadores, persulfatos, siloxanos o silicatos de sodio.
9. - El agente químico de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque los polímeros sintéticos reactivos funcionalizados de polietilenglicol, comprenden polietilenglicol diepoxi funcionalizado , polietilenglicol diamino funcionalizado, polietilenglicol ditio funcionalizado o polietilenglicol divinilo funcionalizado .
10. - El agente químico de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque por lo menos un compuesto inmovilizado comprende por lo menos un bio-polímero con un grupo epoxi, grupo amino, grupo tiol, o grupo polimerizable por radicales libres tal como, por ejemplo, vinilo, alilo.
11. - El agente químico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos un compuesto inmovilizado es seleccionado de tal modo que contribuya a la dilatación incrementada de modo que, por ejemplo, los polímeros de ácido propansulfónico de 2-acrilamido, quitosán, poli n-acriloiltris (hidroximetil ) aminometano (NAT) y gelatina amino funcionalizada .
12. - El agente químico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos un compuesto inmovilizado es seleccionado de tal modo que contribuya al grado incrementado de reticulación de modo que, por ejemplo, polietilenglicol amino funcionalizado, como Jeffamine 1000, Jeffamine 2000 y Quitosán.
13. - El agente químico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos un compuesto inmovilizado comprende alcoxi-silanos los cuales, por medio de hidrólisis, son convertidos en silanoles que son capaces de enlazar compuestos como cuarzo.
14. - El agente químico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque dichos otros compuestos son compuestos en una formación subterránea en la cual se utiliza el sistema de polímero.
15. - El agente químico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos un compuesto inmovilizado es capaz de iniciar la reacción y causar enlaces inter particulados y/o enlaces entre partículas y la formación, tal como silicato de sodio, ortosilicato de tetraetilo y siloxano de tetrametilo.
16. - El agente químico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las partículas de polímero son principalmente ' hidrofóbicas hasta que haya ocurrido la reacción entre el agua y los reticulantes lábiles al agua.
17. - El agente químico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque tiene forma de una mezcla madre o un concentrado de dichas partículas en un solvente orgánico adecuado.
18. - El agente químico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque tiene la forma de dichas partículas en condiciones secas.
19. - El método para la fabricación de un agente químico para reducir la producción de agua de pozos de petróleo y gas que comprenden polímero, partículas reticuladas que son estables en solventes libres de agua, caracterizado porque el polímero, partículas reticuladas son fabricadas en una emulsión aceite - aceite de dos o más monómeros diferentes, mientras modifican las propiedades de la partícula, los compuestos químicos son inmovilizados en las partículas en una manera que no sean incluidos en el esqueleto de polímero resultante, dichos compuestos químicos para la fase discontinua de la emulsión antes de que se lleve a cabo la polimerización, para mejorar la presión, temperatura y estabilidad de localización del agente químico.
20. - El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque los monómeros son seleccionados como se definió en cualquiera de las reivindicaciones 1-18.
21. - El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque por lo menos un compuesto inmovilizado es seleccionado como se definió en cualquiera de las reivindicaciones 1-18.
22. - El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque la polimerización es llevada a cabo como una polimerización por radicales libres .
23.- El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque la polimerización es llevada a cabo como una polimerización por condensación.
24.- El método para reducir la producción de agua de zonas subterráneas que rodean los pozos de petróleo o gas que comprenden inyectar una composición que comprende un agente químico que comprende partículas de polímero hidrofóbico, la zonas subterránea está caracterizada porque las partículas hidrofóbicas son fabricadas en una emulsión aceite - aceite y están reticuladas por lo menos con un reticulante lábil al agua, el reticulante lábil al agua es seleccionado entre reticulantes capaces de, cuando son abiertos en una reacción con agua, formar un sitio hidrofílico que incrementa la capacidad de dilatación en agua de las partículas, y que las partículas contienen una cantidad controlada por lo menos de un compuesto químico inmovilizado que, por medio de dicha reacción entre agua y grupos reactivos en el esqueleto del polímero, es capaz de formar un nuevo enlace químico con otra partícula, con otro sitio reactivo en la misma partícula, con otros compuestos inmovilizados o con otros compuestos.
25. - El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la composición comprende un líquido portador seleccionado entre hidrocarburos alifáticos y aromáticos o combinaciones de éstos así como otros solventes orgánicos hidrofóbicos que no comprenden tioles, aminas o grupos hidroxilos .
26. - El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el compuesto inmovilizado o grupo es seleccionado por lo menos de polietilenglicol diepoxi funcionalizado y bio-polímeros con un grupo epoxi cuando se desea una red fuerte de forma particular dentro de cada partícula dilatada.
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